Et team av forskere utviklet en ny genomisk teknikk for å spore opprinnelsen til E. coli-infeksjoner. De estimerte at 480 000 til 640 000 urinveisinfeksjoner i USA hvert år kan skyldes matbårne E. coli-stammer. Selv om det er kjent at matbåren E. coli kan forårsake diaré, er ideen om at det forårsaker urinveisinfeksjoner relativt ny. Studien gir sterke bevis for at skadelige E. coli-stammer overføres fra matdyr til mennesker gjennom matforsyningen, og forårsaker alvorlig sykdom.
En ny studie tyder på at E. coli fra kjøttprodukter kan være ansvarlig for hundretusenvis av urinveisinfeksjoner i USA hvert år.
Et team av forskere, ledet av Lance Price og Cindy Liu fra George Washington University Milken Institute School of Public Health, utviklet en ny genomisk tilnærming for å spore opprinnelsen til E. coli-infeksjoner. Ved å bruke denne metoden estimerte teamet at mellom 480 000 og 640 000 urinveisinfeksjoner i USA hvert år kan være forårsaket av matbårne E. coli-stammer.
«Vi er vant til ideen om at matbåren E. coli kan forårsake utbrudd av diaré, men konseptet med matbåren E. coli som forårsaker urinveisinfeksjoner virker rart – det vil si inntil du innser at rått kjøtt ofte er full av E. coli-stammer som forårsaker disse infeksjonene,” sa Price, professor i miljø- og arbeidshelse og direktør for GW Antibiotic Resistance Action Center som tidligere var forsker ved Northern Arizona University. “Vår studie gir overbevisende bevis på at farlige E. coli-stammer er på vei fra matdyr til mennesker gjennom matforsyningen og gjør folk syke – noen ganger virkelig syke.”
E. coli er langt den vanligste årsaken til urinveisinfeksjoner, og forårsaker opp mot 85 prosent av tilfellene hvert år. Kvinner har større risiko for å utvikle urinveisinfeksjoner, som kan variere fra enkle blæreinfeksjoner til livstruende blodbaneinfeksjoner.
Et skanningselektronmikrofotografi av Escherichia coli. Kreditt: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health
E. coli kan leve i og infisere mennesker og dyr, inkludert dyr oppdrettet for kjøtt i USA. Når matdyr slaktes, kan bakteriene som bor i tarmene deres – inkludert E. coli – forurense kjøttproduktene og sette mennesker i fare for eksponering .
Data fra US Food and Drug Administration (FDA) tyder på at et flertall av rå kjøttprodukter er forurenset med E. coli. Foreløpig overvåkes bare spesifikke typer diaré-forårsakende E. coli, slik som E. coli O157:H7, med noen alvorlighetsgrad i USA, men denne nye forskningen antyder at andre stammer også kan utgjøre en alvorlig helserisiko.
I denne studien samlet forskerne rå kylling, kalkun og svinekjøtt kjøpt fra store dagligvarekjeder i Flagstaff og isolerte E. coli fra disse kjøttprøvene. Samtidig samlet forskerne, som startet prosjektet mens de var ansatt ved NAUs Pathogen and Microbiome Institute (PMI), urin og blod E. coli-isolater fra pasienter innlagt på sykehus ved Northern Arizona Healthcares Flagstaff Medical Center for urinveisinfeksjoner.
Ved å analysere genomene til E. coli fra kjøtt og de fra mennesker, identifiserte forskergruppen segmenter av E. coli DNA unike for stammer som koloniserer matdyr kontra mennesker, utviklet deretter en ny prediktiv modell for å skille E. coli fra de to kildene.
Tidligere arbeid av det samme teamet, med å undersøke en enkelt sekvenstype av E. coli, hadde knyttet kontaminert kjøtt til urinveisinfeksjoner. I den siste studien brukte teamet sin nye prediktive modell for å se på alle E. coli-sekvenstyper og viste at rundt 8 prosent av E. coli urinveisinfeksjoner i Flagstaff-området kan tilskrives kjøtt.
Skalering fra Flagstaff til den amerikanske befolkningen totalt sett antyder at matbåren E. coli kan forårsake hundretusenvis av urinveisinfeksjoner over hele USA hvert år, bemerker forskerne.
“Dette enestående studiedesignet, basert på intensiv matprøvetaking av et isolert samfunn og engasjementet fra deres dominerende helsepersonell, er en kraftig tilnærming til folkehelseforskning,” Paul Keim, professor i mikrobiologi ved Northern Arizona University og medforfatter av studien, sa. “Studiedesignet, sammen med fremskritt innen genomisk teknologi, tillot oss å etablere koblingene mellom matkilder og de kliniske tilfellene. Konklusjonene fra denne modellsituasjonen vil påvirke folkehelsepraksis over hele verden.»
De matbårne E. coli-stammene identifisert i den nåværende studien var ikke bare assosiert med urinveisinfeksjoner, men var også i stand til å forårsake alvorlige nyre- og blodbaneinfeksjoner. Ukontrollert kan E. coli-infeksjoner i blodet være dødelige. Det er anslått at mellom 36 000 og 40 000 mennesker dør av E. coli-infeksjoner i blodet i USA hvert år, men det er foreløpig ikke kjent hvilken del av disse som stammer fra matbåren eksponering.
“Folk avviser ofte blæreinfeksjoner som mindre irritasjonsmomenter, men blæren er en viktig inngangsport til pasientenes nyrer og blodstrøm,” sa Liu, førsteamanuensis i miljø- og arbeidshelse meddirektør ved GW Antibiotic Resistance Action Center og tidligere forsker ved PMI . “Personer over 55 og sårbare populasjoner som kreft- og transplantasjonspasienter har størst risiko for livstruende blodinfeksjoner, men unge, friske mennesker er også utsatt.”
Studien antyder at produsenter og FDA kan gjøre en bedre jobb med å overvåke potensielt farlige patogener i mat, spesielt rått kjøtt som selges i dagligvarebutikker over hele landet. Samtidig kan forbrukere ta skritt for å begrense eksponeringen for forurenset mat. For eksempel bør hjemmekokker vaske hendene nøye når de tilbereder eller håndterer rått kjøtt og bruke separate overflater for å tilberede rå og kokt mat, sier forfatterne.
Studien, “Bruk av kildeassosierte mobile genetiske elementer for å identifisere zoonotiske ekstraintestinale E. coli-infeksjoner,” ble publisert online 23. mars i tidsskriftet One Health. GW-teamet ledet en multisentergruppe av forskere som samarbeidet om denne artikkelen. Northern Arizona University samarbeidet om E. coli-stammeprosessering og genomsekvensering, mens UTI E. coli ble samlet inn av det kliniske mikrobiologiteamet ved Flagstaff Medical Center ledet av tidligere laboratoriesjef Lori Gauld. Bioinformatisk analyse som førte til kildekonklusjonene ble utført ved GW.
Referanse: “Bruk av kildeassosierte mobile genetiske elementer for å identifisere zoonotiske ekstraintestinale E. coli-infeksjoner” av Cindy M. Liu, Maliha Aziz, Daniel E. Park, Zhenke Wu, Marc Stegger, Mengbing Li, Yashan Wang, Kara Schmidlin, Timothy J Johnson, Benjamin J. Koch, Bruce A. Hungate, Lora Nordstrom, Lori Gauld, Brett Weaver, Diana Rolland, Sally Statham, Brantley Hall, Sanjeev Sariya, Gregg S. Davis, Paul S. Keim, James R. Johnson og Lance B. Pris, 28. februar 2023, One Health.
DOI: 10.1016/j.onehlt.2023.100518
Studien ble støttet av GW, NAU, Wellcome Trust, National Institutes of Health og Cowden Endowment for Food Microbiology.