Elintarvikelisäaine syyllinen C. difficile -epidemiaan
Kun Clostridium difficile infektiot takaavat ruman pään, potilailla on vakava riski. Mutta kukaan ei tiedä, mikä on infektioiden suuren määrän takana. Uusi tutkimus asettaa elintarvikelisäaineen epidemian ytimeen.
Clostridium difficile on bakteeri, joka voi aiheuttaa hengenvaarallisen ripulin, paksusuolitulehduksen, myrkyllisen megakolonin, elinten vajaatoiminnan ja kuoleman.
Tautien torjunnan ja ehkäisyn keskusten (CDC) mukaan C. difficile on tällä hetkellä "yleisin mikrobisyy terveydenhoitoon liittyviin infektioihin Yhdysvaltain sairaaloissa ja maksaa vuosittain jopa 4,8 miljardia dollaria".
Itse asiassa, C. difficile aiheuttaa puoli miljoonaa infektiota ja tappaa 15 000 ihmistä vuodessa, joista suurin osa on eläkeläisiä. Silti nämä luvut olivat ennen paljon pienempiä.
Aivan miksi viimeisten 20 vuoden aikana on esiintynyt kasvava epidemia C. difficile infektiot ovat olleet mysteeri - tähän asti.
Kirjoittaminen päiväkirjaan Luonto äskettäin Baylor College of Medicine -tutkijat Houstonin osavaltiossa TX: ssä ja kollegat Oregonin yliopistossa Eugenessa, Leidenin lääketieteellisessä keskuksessa Alankomaissa ja Wellcome Trust Sanger -instituutissa Hinxtonissa, Iso-Britanniassa, ovat saattaneet löytää puuttuvan kappaleen palapeli.
He osoittavat sormea suoraan elintarvikelisäaineeseen, yksinkertaiseen sokeritrehaloosiin, jota elintarviketeollisuus käyttää laajalti.
Nousu C. difficile
Vuosisadan vaihteessa syntyi epidemiakantoja C. difficile, kertoo Oklahoma Cityn Oklahoman yliopiston mikrobiologian ja immunologian laitoksen professori Jimmy D.Ballard lehden mukana olevassa artikkelissa Luonto.
Prof. Ballard selittää, että suurin osa näistä kannoista on peräisin yhdestä lähteestä: tietyntyyppisestä C. difficile ribotyyppi 027 (RT027), joka levisi Yhdysvalloista, Kanadasta ja Euroopasta ympäri maailmaa.
Vuonna 2013 CDC luokitteli uhkatason C. difficile kiireellisenä, asettamalla vika 18 lääkeresistentin mikrobin alkuun 3 - selvästi tuberkuloosin ja MRSA: n yläpuolelle.
"Erityisen huolestuttavaa on ollut korrelaatio RT027: n ja siihen liittyvien kuolemien dramaattisen lisääntymisen välillä C. difficile. Mysteeri siitä, miksi tämä ja toinen, RT078, tuli yleiseksi ilmeisesti tyhjästä, on pysynyt suurelta osin ratkaisematta. "
Professori Jimmy D. Ballard
Robert A.Britton - joka on molekyylivirologian ja mikrobiologian professori Baylor College of Medicine - ja hänen tiiminsä ovat etsineet vastausta useita vuosia.
Professori Britton osoitti minua tutkimuksen suuntaan, jonka tiimi julkaisi jo vuonna 2014 ja joka osoitti, että RT027 voi kilpailea muiden C. difficile kantoja laboratorio- ja eläinmalleissa.
Tämän työn perusteella he päättivät kaivaa syvemmälle päästäkseen pohjalle, mikä antaa RT027: lle tämän edun.
Etsi puuttuvaa linkkiä
"Alkaaksemme kysyä tätä kysymystä seulottiin [noin] 200 sokeria ja muita hiililähteitä niiden kyvyn tukea RT027-kantojen kasvua paremmin kuin muut ribotyypit", professori Britton selitti.
"Tämän näytön kautta", hän jatkoi, "havaitsimme, että RT027 ja toinen hypervirulentti, epideminen ribotyyppi (ribotyyppi 078) pystyivät kasvamaan matalilla trehaloosipitoisuuksilla, jotka eivät tue muiden C. difficile kantoja. "
Trehaloosi on luonnossa esiintyvä sokeri. Se on disakkaridi, eli se koostuu kahdesta yksittäisestä sokerimolekyylistä - tässä tapauksessa glukoosista. Trehaloosia löytyy sienistä, levistä ja muista kasveista. Elintarviketeollisuus käyttää sokeria elintarvikkeiden koostumuksen ja vakauden parantamiseen.
Professori Britton selittää artikkelissaan, että trehaloosin käyttö oli jonkin verran rajoitettua ennen vuosisadan vaihtoa; vain yhden kilon tuottaminen maksoi noin 7000 dollaria. Entsymaattisen prosessin löytäminen, joka sallii trehaloosin uuttamisen maissitärkkelyksestä, laski tämän määrän vain 3 dollariin kilogrammalta.
"Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto [FDA] myönsi [yleisesti turvalliseksi tunnustetun] aseman vuonna 2000 ja hyväksyi sen käytettäväksi elintarvikkeissa Euroopassa vuonna 2001", prof. Britton kertoo, "odotettu käyttö vaihtelee 2: n pitoisuuden välillä. 11,25 prosenttiin elintarvikkeista, kuten pastasta, jauhelihasta ja jäätelöstä. "
"Trehaloosin yleinen käyttöönotto ja käyttö ruokavaliossa osuu samanaikaisesti sekä RT027- että RT078-tautipesäkkeiden ilmaantumisen kanssa."
Professori Robert A.Britton
Yhdistää pisteet
Professori Britton ja hänen tiiminsä asettivat kaksi kantaa C. difficile testiin saadakseen selville, mikä antaa heille edun muihin nähden C. difficile kantoja trehaloosimetabolian suhteen.
Mielenkiintoista on, että RT027 ja RT078 saavuttavat tämän eri tavoin. RT027-kannalla on yksi mutaatio proteiinissa, joka normaalisti tukahduttaa trehaloosia metaboloivan fosfotrehalaasin entsyymin. Tämä mutaatio kytkee repressoriproteiinin pois päältä, jolloin RT027 voi käyttää alhaisia trehaloosipitoisuuksia.
Kääntöpuolella RT078: lla on neljä ylimääräistä geeniä, jotka tukevat trehaloosimetaboliaa ja antavat sen kasvaa paljon paremmin ympäristöissä, joissa trehaloosipitoisuus on alhainen, kuin muilla kannoilla.
Tuloksia kommentoiden professori Britton kertoi minulle, että "tämän työn yllättävin havainto on se, että ruokavalion lisäaine vaikutti epidemiakantojen syntymiseen. C. difficile jotka ovat aiheuttaneet lisääntynyttä sairastuvuutta ja kuolleisuutta. "
"Toinen yllätys", hän lisäsi, "on se tosiasia, että trehaloosi näyttää lisäävän suoraan virulenssia C. difficile.“Itse asiassa ryhmän tutkimus osoittaa, että vaikka trehaloosi ei välttämättä lisää RT027-bakteerien määrää, se sallii vikojen tuottaa huomattavasti enemmän bakteerimyrkkyjä, jotka ovat vastuussa monien potilaiden kokemista suolistoa puristavista oireista.
Mutta kuinka paljon trehaloosia minun pitäisi kuluttaa, jotta nämä mahdollisesti tappavat viat voisivat saada jalansijaa suolistossa?
Tutkimuksessa tutkijat testasivat kolmen normaalia ruokavaliota käyttävän vapaaehtoisen ohutsuolesta kerättyä nestettä. Tulokset paljastivat, että trehaloosia oli riittävästi RT027: n kasvun tukemiseen, mutta ei muita RT027-kantoja C. difficile.
Tarkoittaako tämä, että minun pitäisi pyrkiä vähentämään trehaloosin kulutusta?
"Odottamaton syyllinen"
Kysyin professori Brittonilta, ajatteliko hän, että trehaloosin käyttöä elintarvikkeissa rajoitetaan näiden tietojen perusteella. Hän ei ajatellut niin.
"Tämä työ viittaa siihen, että jos sairaalassa tai pitkäaikaisessa hoitolaitoksessa on taudinpurkaus C. difficile RT027- tai RT078-kannan aiheuttama, potilaiden ruokavalioita tulisi muuttaa trehaloosin kulutuksen rajoittamiseksi ", hän ehdotti sen sijaan.
Suurin ihmisryhmä C. difficile infektiot ovat yli 65-vuotiaita, ja erityisesti ne, jotka käyttävät antibiootteja ja joutuvat terveydenhuollon ympäristöön, kuten sairaalaan.
Muualla väestöllä C. difficile aiheuttaa vähemmän uhkaa. CDC: llä on kuitenkin hyvin selvä tavoite, jonka mukaan "estäminen C. difficile on kansallinen prioriteetti. "
Professori Britton ja hänen kollegansa tekevät varmasti osuutensa. ”Pyrimme nyt ymmärtämään, kuinka trehaloosi lisää taudin vakavuutta C. difficile kantoja, jotka voivat metaboloida alhaisia trehaloosipitoisuuksia ”, hän kertoi minulle.
"Olemme myös seulomassa", hän jatkoi, "nousemassa C. difficile sairaaloista peräisin olevat kannat niiden kyvystä kuluttaa trehaloosia ja muita ruokasokereita ruokavalion ja C. difficile infektio. "
Vaikka tutkijoiden on vielä vastattava moniin kysymyksiin, trehaloosin ja C. difficile on osa nousevaa teemaa, joka osoittaa, että ruokavaliollamme näyttää olevan yhä tärkeämpi rooli suolistomikrobiemme käyttäytymisessä sairaudessa ja terveydessä.
”On mahdotonta tietää kaikkia yksityiskohtia viimeaikaisista tapahtumista C. difficile epidemioita, mutta välilliset ja kokeelliset todisteet viittaavat trehaloosiin odottamattomana syyllisenä. "
Professori Jimmy D. Ballard
