Опасните бактерии в краставиците

E.coli

От пресата разбрахме, че в Германия са регистрирани над 1000 случая на заразяване с бактерия „ешерихия коли“, няколко от които летални. Смята се, че източник на заразата са краставици произведени във ферма за органично земеделие в Испания (или не? виж ъпдейта по-долу). За какво точно става въпрос?

E.coli

Преди да говорим за същината на нещата, искам да обърна внимание на наименованието. Латинските имена на организмите са съставени от две части – родово име и видов епитет. Прието е да се изписват на латиница и в курсив, като родовото име може да се съкрати. Бактерията причинител на заразата в Германия се нарича Escherichia coli (E.coli). Рода батекрии Escherichia е кръстен на откривателя си Escherich, а coli идва от там, че обитава част от дебелото черво (colon). Надявам се редакторите да се погрижат да не се изписва „ешерихия коли“ на кирилица и в кавички.

Сега по същество. За разлика от повечето животни, където видът обединява генетично много сродни индивиди, при бактериите това не винаги е така. Понятието вид там е доста обширно и размито, и някои видове има множество разновидности. Разновидностите Е.coli са групирани според специфичния набор молекули по повърхността им в „серотипове“. Познати са над 700 серотипа, които могат да се различават до към 80% от гените си, а някои са по-близки до дизентерията, отколкото от други представители на същия вид (реф.). Както можете да се досетите, различните типове Е.coli имат различни характеристики. Някои от тях за безобидни и нормално обитават червата на животнте, включително и нашите. Други разновидности обаче произвеждат токсични вещества, и следователно причиняват заболявания. Е, хората в Германия са имали късмета да пипнат (по първоначални данни) Е.coli oт типа O104:H4 (последните буквички и цифрички означават конкретния серотип).

E.coli oт подобен тип (Н24 обаче) е за пръв път през 80те-90те години при пациенти с хранителни отравяния след консумацията на недопечено месо, и е изследван генетично и биохимично (реф.). Има регистрирани случаи на заболяване от О104:Н4 (например през 2006 в Корея – реф.) Разбира се, вероятно е съществувал и много преди откриването си, но по-рано не е имало техника за толкова фино разграничаване на отделни разновидности.

Ъпдейт (03.06): геномът на бактерията вече е секвениран и повече по-конкретна информация можете да намерите тук: http://www.bgisequence.com/eu/index.php?cID=194. Последните дни да се заговори за „напълно нов щам“ (терминологията е малко объркана, но един серотип може да включва различни щамове) или с други думи, настоящата E.coli O104 не била съвсем същата като E.coli O104: от пациенти в миналото. Това ми се струва малко преувеличено, защото е, не е 100% идентичен, но си прилича до голяма степен (вече имаме генома) на изолираните в миналото. Разбира се, анализите са още съвсем първоначални, но повечето разлики са в рамките на една база – примерно „ААА“ вместо „АААА“ в стария щам, което може и да е техническа грешка, а и да не е, не е необичайно (позовавам се на Mike the mad biologist). Така че чак „нов, непознат“ е малко… нали.

молекулата на шига-токсина

Това, което по прави Escherichia coli O104:H4 толкова неприятна е способността и да произвежда един отровен белтък – т.нар. шига токсин. Шига токсинът не е уникален за щама O104:H21, ами се среща и при други типове Е.coli, а освен това е много характерен за дизентерийната бактерия Shigella dysenteriae, където всъщност е открит за пръв път (шига идва от Shigella). Когато навлезе в клетката на гостоприемника, в случая – пациента, шига токсинът блокира жизнено необходимия процес на синтеза на протеини и по този начин убива клетката. В резултат от това отравяне на чревните клетки се получава въпросната ентерохеморагична диария (ентерохеморагичен значи да тече кръв от червата). Разбира се, повечето хора се справят сами с инфекцията, но в случай на продължителното боледуване се създава опасност от обезводняване, анемия и смърт. Освен че поврежда червата и причинява тези неприятни симптоми, попаднал в кръвта, шига токсинът е способен да увреди и бъбреците (хемолитично – уремичен синдром) с потенциално летален изход.

Ще попитате как така тази Е.coli вирее в кравите без да ги разболява, а при хората причинява такива тежки симптоми? За да упражни вредното си действие, шига-токсинът трябва да се свърже с определен рецептор на клетките на гостоприемника. За разлика от нас, говедата и други животни не притежават точно такъв рецептор. Така те играят роля на резервоар и разпространител на заразата, но понеже не реагират на шига-токсина опасната за нас бактерия на тях не им пречи.

Защо просто не убият бактерията с антибиотици? Изследвания в миналото показват, че антибиотичното лечение не е подходящо за тези инфекции, защото третирането с антибиотик – вероятно поради стрес – предизвиква още по-силно отделяне на вредния шига-токсин от бактериите и само влошава нещата (реф.). Грубо казано, не искаме да рушим бактерии пълни с отрова. Тривиалното лечение включва въвеждане на течности и соли за да се избегне дехидратация; в случай на бъбречно увреждане може да се наложи пречистване на кръвната плазма от токсина и хемодиализа. Заговори се за потенциална терапия с антитела, но все още има много въпросителни. Повече информация за това може да намерите в сп. Сайънс.

А как точно става заразяването? Както казахме по-горе, Е.coli нормално виреят в долната част на чревния тракт на животните. Те обаче могат да оцеляват и извън организма, така че както се досещате, разпространението им се осъществява по фекално-орален път. Консумацията на недобре термично обработено месо (високата температура убива бактериите) от носещо вредна за човека бактерия животно например е често срещана причина за хранително отравяне. Други източници могат да бъдат фекално замърсени води (очевидно), както и други продукти, които са били в контакт със заразено месо или вода. Заразен човек с недобри хигиенни навици (който не си мие ръцете, сещате се) може да стане източник на зараза.

От къде животински бактерии са се взели в краставиците? (ако изобщо са дошли от краставиците). Не знам и изглежда поне към момента не е напълно ясно. Според официалните данни най-много от случаите са асоциирани с консумация на пресни салати, а пък бактерии бяха открити върху краставици от органична ферма. (Ъпдейт: 02.06) Сега пък казват, че набедените органични краставици са замърсени с Е.coli, ама друг вид, така че не може да са източник на заразата в Германия. Както и да е, тъй като в тези ферми е практика да се използва естествена тор, не е трудно да се предположи, че зеленчуците са били замърсени с въпросната тор от животно носител на Escherichia coli O104:H4. Въобще, отглеждането на животни в близост до производството на всякакви хранителни продукти (био- или не) естествено крие потенциален риск от зараза – пряко, чрез отпадни води и т.н., и затова е важно хигиената да се следи строго. Преди да се установи източника на заразата обаче да обвиняваме фермата е груба спекулация, защото не е изключено замърсяването се е случило на много други етапи от производството до трапезата, а явно не е сигурно че е било и от тях изобщо. Нямам представа за подробностите около конкретната партида зеленчуци, нито съм експерт по правилата за производство и търговия с тях. Но например, заразата може да дойде от нехигиеничен транспорт – да речем с камиони, които преди това са прекарвали животни, и т.н. Дори служител от пакетирането или продавач с лоши хигиенни навици би могъл да замърси дадена стока. Така че очевидно подобно замърсяване може да се случи и независимо от производството и преди да се открие източника на заразата не е редно да прибързваме с обвинения към когото и да било.

Как да се пазим? Профилактиката се отнася за всякакъв тип хранителни отравяния – Е.coli, дизинтерия, салмонела и т.н. и се състои в това да не се консумират сурови продукти от животински произход, зеленчуците и ръцете да се мият добре преди ядене и прочее стандартни хигиенни навици. Не че измиването премахва бактериите на 100%, но колкото по-малко количество са, толкова по-малко вероятно е да се разболеем.

И все пак…

Макар че към момента не можем да спекулираме, че “органичното” фермерство е причина за заразата в конкретния случай, поводът е добър за разглеждане на безопасността на този тип земеделие и животновъдство. За да се избегнат зарази, в производството на храни са въведени редица норми, които по един или друг ред “органичните” фермери избягват или се опитват да избягат. Не съм наясно с конкретните наредби и какво е позволено и какво не, и не смятам да задълбавам, но поне от информацията на сайтовете на различни биопроизводители става ясно, че те са против използването на антибиотици и ваксини при добитъка. Но за да не говорим съвсем наизуст, в библиографията в този сайт цък можете да откриете публикации по темата за безопасността на органичните храни включително от гледна точка на микробиологичната безопасност (тук спадат рисковете от батекриални инфекции). Например, в това изследване “Campylobacter and Salmonella infections on organic broiler farms” се откриват съществени разлики между органични и конвенционални ферми за бройлери, като “from the 31 organic flocks sampled for Salmonella and Campylobacter in 2003, 13% were positive for Salmonella and 35% for Campylobacter.” . Eто това изследване пък показва завишени Е.coli при органичнно отглеждани марули. Въобще, данни за повишен риск от инфекции при органичното земеделие има не от вчера. Според последните съобщения испанските краставици не били виновни, защото имали хеморагична Е.coli, но от друг тип. Дори патогените върху испанските краставици да не са причина за настоящата епидемия – защо изобщо ги има ?

Разбира се, не всички органични ферми показват такива резултати, а също така съществуват и конвенционални ферми с лоша хигиена. Но трябва да стане ясно, че лейбъла “органично” не е еквивалентен на “100% полезно и безопасно” и някои аспекти на органичното производство като отказа от ваксини и използването на естествени торове трябва да се преразгледат от гледна точка на микробиологичната безопасност.

П.С. Ако подобно нещо се беше случило с ГМО краставици, представяте ли си какво щеше да стане? Призовавам анти-ГМО активистите, ако са верни на приципите си за вдигане на шум без достатъчно знания и информация по даден въпрос, веднага да организират подписка и общонароден протест за забрана на краставиците по принцип.