Makanan tambahan yang disalahkan kerana wabak C. difficile
Bila Clostridium difficile jangkitan di bahagian belakang kepala mereka yang hodoh, pesakit berisiko serius. Tetapi tidak ada yang tahu apa yang ada di sebalik jumlah jangkitan yang meningkat. Penyelidikan baru meletakkan bahan tambahan makanan di tengah wabak ini.
Clostridium difficile adalah bakteria yang mampu menyebabkan cirit-birit yang mengancam nyawa, kolitis, megacolon toksik, kegagalan organ, dan kematian.
Menurut Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC), C. difficile kini merupakan "penyebab mikroba jangkitan jangkitan kesihatan yang paling biasa di hospital A.S. dan menelan belanja sehingga $ 4.8 bilion setiap tahun."
Sebenarnya, C. difficile menyebabkan setengah juta jangkitan dan membunuh 15,000 orang setiap tahun, yang majoritinya adalah warga emas. Namun jumlah ini jauh lebih rendah.
Tepat mengapa 20 tahun kebelakangan ini menyaksikan peningkatan wabak penyakit C. difficile jangkitan masih menjadi misteri - sehingga kini.
Menulis dalam jurnal Alam semula jadi baru-baru ini, para penyelidik dari Baylor College of Medicine di Houston, TX, dan rakan-rakan di University of Oregon di Eugene, Pusat Perubatan Leiden di Belanda, dan Institut Wellcome Trust Sanger di Hinxton, United Kingdom, mungkin telah menemui bahagian yang hilang di teka-teki.
Mereka mengarahkan jari tepat pada bahan tambahan makanan, trehalosa gula sederhana, yang banyak digunakan oleh industri makanan.
Kebangkitan C. difficile
Pergantian abad menyaksikan kemunculan strain wabak penyakit C. difficile, menjelaskan Jimmy D. Ballard - seorang profesor di Jabatan Mikrobiologi dan Imunologi di University of Oklahoma di Oklahoma City - dalam artikel yang menyertainya dalam jurnal Alam semula jadi.
Ballard menjelaskan bahawa sebahagian besar strain ini berasal dari satu sumber: sejenis C. difficile dikenali sebagai ribotype 027 (RT027), yang tersebar dari A.S., Kanada, dan Eropah di seluruh dunia.
Pada tahun 2013, CDC mengelaskan tahap ancaman sebanyak C. difficile sebagai mendesak, meletakkan bug di 3 teratas dari 18 mikroba tahan dadah - jauh di atas tuberkulosis dan MRSA.
“Yang menjadi perhatian khusus adalah hubungan antara RT027 dan peningkatan kematian yang dramatik C. difficile. Misteri mengapa ribotaip ini dan yang kedua, RT078, menjadi begitu lazim nampaknya keluar dari udara tipis masih belum dapat diselesaikan. "
Prof Jimmy D. Ballard
Robert A. Britton - yang merupakan profesor virologi molekul dan mikrobiologi di Baylor College of Medicine - dan pasukannya telah mencari jawapan selama beberapa tahun.
Prof Britton menunjukkan arah kajian yang diterbitkan oleh pasukan pada tahun 2014, yang menunjukkan bahawa RT027 dapat mengatasi yang lain C. difficile regangan di model makmal dan haiwan.
Berdasarkan karya ini, mereka memutuskan untuk menyelidiki lebih mendalam untuk mencapai ke bawah dari apa yang memberi RT027 kelebihan ini.
Mencari pautan yang hilang
"Untuk mulai mengajukan pertanyaan ini, kami memeriksa [sekitar] 200 gula dan sumber karbon lain untuk kemampuan mereka menyokong pertumbuhan strain RT027 lebih baik daripada ribotip lain," jelas Prof Britton.
"Melalui layar ini," lanjutnya, "kami mendapati bahawa RT027 dan hipoteroid kedua, epidemi ribotype (ribotype 078) dapat tumbuh pada kepekatan rendah trehalose yang tidak menyokong pertumbuhan lain C. difficile ketegangan. "
Trehalose adalah gula yang berlaku secara semula jadi. Ini adalah disakarida, yang bermaksud bahawa ia terdiri daripada dua molekul gula individu - dalam hal ini glukosa. Trehalose boleh dijumpai pada kulat, alga, dan tumbuhan lain. Industri makanan menggunakan gula untuk meningkatkan tekstur dan kestabilan produk makanan.
Prof Britton menjelaskan dalam artikelnya bahawa penggunaan trehalose agak terhad sebelum pergantian abad ini; harganya lebih kurang $ 7,000 untuk menghasilkan hanya 1 kilogram. Walau bagaimanapun, penemuan proses enzimatik yang membolehkan trehalose diekstrak dari pati jagung menjadikan jumlah ini turun menjadi hanya $ 3 per kilogram.
"Diberikan [yang] diakui secara umum sebagai selamat" oleh Pentadbiran Makanan dan Dadah AS [FDA] pada tahun 2000 dan diluluskan untuk digunakan dalam makanan di Eropah pada tahun 2001, "laporan Prof Britton," melaporkan jangkaan penggunaan berkisar dari kepekatan 2 peratus hingga 11.25 peratus untuk makanan termasuk pasta, daging lembu, dan ais krim. "
"Penggunaan dan penggunaan trehalosa yang meluas dalam diet bertepatan dengan munculnya wabah RT027 dan RT078."
Prof Robert A. Britton
Menyambung titik
Prof Britton dan pasukannya meletakkan dua strain C. difficile untuk ujian untuk mengetahui apa yang memberi mereka kelebihan berbanding yang lain C. difficile mengalami tekanan semasa metabolisme trehalosa.
Menariknya, RT027 dan RT078 mencapainya dengan cara yang berbeza. Strain RT027 memiliki satu mutasi pada protein yang biasanya menekan enzim fosfotrehalase metabolisme trehalosa. Mutasi ini mematikan protein penekan, membolehkan RT027 menggunakan tahap trehalosa yang rendah.
Di sisi lain, RT078 mempunyai empat gen tambahan yang menyokong metabolisme trehalosa dan memungkinkannya tumbuh jauh lebih baik di persekitaran dengan tahap trehalose yang rendah daripada strain lain.
Mengulas hasilnya, Prof Britton memberitahu saya bahawa "penemuan yang paling mengejutkan dari karya ini adalah bahawa aditif makanan mempengaruhi kemunculan strain wabak C. difficile yang menyebabkan peningkatan morbiditi dan kematian. "
"Kejutan yang lain," tambahnya, "adalah kenyataan bahawa trehalose nampaknya secara langsung meningkatkan virulensi C. difficile.“Sebenarnya, penyelidikan pasukan menunjukkan bahawa walaupun trehalose tidak semestinya meningkatkan bilangan bakteria RT027, ia memungkinkan pepijat menghasilkan toksin bakteria yang lebih banyak, yang bertanggungjawab untuk gejala-gejala pembengkakan usus yang dialami oleh banyak pesakit.
Tetapi berapa banyak trehalose yang perlu saya konsumsi untuk membiarkan pepijat yang berpotensi mematikan ini berada di usus saya?
Dalam kajian itu, para saintis menguji cairan yang dikumpulkan dari usus kecil tiga sukarelawan yang mengonsumsi makanan biasa. Hasil kajian menunjukkan bahawa terdapat cukup trehalose untuk menyokong pertumbuhan RT027 tetapi tidak strain lain C. difficile.
Adakah ini bermaksud bahawa saya harus mengurangkan penggunaan trehalose saya?
‘Pelakunya yang tidak dijangka’
Saya bertanya kepada Prof Britton adakah dia berpendapat bahawa penggunaan trehalose dalam makanan akan dibatasi berdasarkan data ini. Dia tidak fikir begitu
“Apa yang disarankan oleh pekerjaan ini adalah jika rumah sakit atau kemudahan penjagaan jangka panjang mempunyai wabah C. difficile disebabkan oleh strain RT027 atau RT078, maka diet pesakit harus diubah untuk membatasi penggunaan trehalose, ”dia menyarankan.
Kumpulan orang terbesar yang berisiko C. difficile jangkitan lebih dari 65-an, dan terutama mereka yang mengambil antibiotik dan mendapati diri mereka berada dalam keadaan kesihatan seperti hospital.
Untuk seluruh penduduk, C. difficile kurang menimbulkan ancaman. Namun, CDC sangat jelas dalam objektif mereka bahawa "mencegah C. difficile adalah keutamaan nasional. "
Prof Britton dan rakan-rakannya sudah tentu berusaha. "Kami bekerja sekarang untuk memahami bagaimana trehalose meningkatkan keparahan penyakit C. difficile strain yang dapat memetabolisme kepekatan trehalosa yang rendah, ”katanya kepada saya.
"Kami juga melakukan pemeriksaan," lanjutnya, "muncul C. difficile tekanan dari hospital kerana kemampuannya untuk mengambil trehalose dan gula diet lain untuk mengkaji lebih lanjut hubungan antara diet dan C. difficile jangkitan. "
Walaupun masih ada banyak persoalan yang masih harus dijawab oleh para saintis, hubungan antara trehalose dan C. difficile adalah sebahagian daripada tema yang muncul yang menunjukkan bahawa diet kita nampaknya memainkan peranan yang semakin penting dalam bagaimana mikroba usus kita berperilaku sakit dan sihat.
"Tidak mungkin mengetahui semua perincian peristiwa yang berlaku baru-baru ini C. difficile wabak, tetapi bukti tidak langsung dan eksperimental menunjukkan trehalose sebagai pelakunya yang tidak dijangka. "
Prof Jimmy D. Ballard
