Antybiotykooporne bakterie E. coli i infekcje układu moczowego ‒ wegetarianie vs. mięsożercy
W artykule pt. „Geny antybiotykooporności w jelitach wegetarian i mięsożerców” ustaliliśmy, że osoby spożywające mięso, nabiał i jajka mają w swoich jelitach więcej genów oporności na antybiotyki niż osoby na diecie w 100% roślinnej [1]. Tylko czy przeniesienie bakterii z produktów odzwierzęcych do ludzkich jelit wywołuje jakieś skutki kliniczne? Najbardziej oczywistym są oczywiście zatrucia pokarmowe. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia bakterie przenoszone przez żywność co roku są przyczyną około 350 milionów przypadków infekcji układu pokarmowego [2]. Głównym źródłem zakażenia są produkty odzwierzęce: mięso, nabiał i jajka [3]. A co z infekcjami „pozajelitowymi” [4], tj. infekcjami toczącymi się poza układem pokarmowym? Przykładowo: obecne w mięsie z piersi kurczaka patogenne i oporne na antybiotyki bakterie E. coli [4] mogą wywoływać infekcje układu moczowego [5].
ST131 jest typem bakterii E. coli zaliczanym do grupy przenoszonych przez żywność uropatogenów, czyli patogenów wywołujących infekcje układu moczowego [5]. W większości przypadków są to niegroźne, choć bolesne i irytujące infekcje pęcherza moczowego [5]. Problem polega na tym, że mogą one przeradzać się w zakażenia inwazyjne, atakować nerki i przedostawać się do krwiobiegu, co może się skończyć nawet śmiercią [5]. E. coli ST131 gwałtownie rozprzestrzeniała się przez okres ostatnich 20 lat [5]. Skutki są takie, że „obecnie jest to uropatogen najbardziej rozpowszechniony i oporny na wiele rodzajów antybiotyków” [5].
Do infekcji układu moczowego w większości przypadków dochodzi, gdy E. coli z jelit wraz z kałem przedostają się do cewki moczowej [6]. Szczep wywołujący infekcje układu moczowego należy do grupy tzw. pozajelitowych patogennych szczepów E. coli (ExPEC) [6]. Bakterie z okrężnicy trafiają do odbytu, skąd przedostają się do cewki moczowej, którą to z kolei docierają do pęcherza [6]. A skąd biorą się w okrężnicy? I tutaj właśnie rozpoczyna się rola kurczaka [4].
Wraz z mięsem drobiowym bakterie ExPEC przedostają się do organizmu, kolonizują odbytnicę i czekają na okazję do wywołania infekcji [7]. Z okolic odbytu do cewki moczowej bakterie przenoszone mogą być, na przykład, podczas stosunku seksualnego [7]. Zależność między pojawieniem się bakterii ExPEC w jelitach i rozwojem infekcji pęcherza moczowego była trudna do ustalenia ze względu na fakt, że zdarzenia te dzieli długi odstęp czasowy [7]. Obecnie mamy jednak mocne dowody na to, że duża część szczepów ST131 wywołujących zakażenia u ludzi pochodzi z drobiu [5]. Trudno było jednak stwierdzić, czy do infekcji dochodzi w wyniku ekspozycji bezpośredniej na skażony drób, czy może raczej pośredniej ‒ bakterie z mięsa drobiowego przenoszą się z człowieka na człowieka, przykładowo: jedna osoba w związku zjada zanieczyszczonego kurczaka i przekazuje bakterie swojemu partnerowi [5].
Za jaki odsetek ludzkich infekcji układu moczowego odpowiedzialny jest drób? W badaniu z 2018 r., korzystając z metod opartych na tzw. genetycznym odcisku palca (DNA fingerprinting), naukowcy przeanalizowali bakterie E. coli wyizolowane z próbek moczu pacjentów, u których podejrzewano infekcję układu moczowego i porównali je z bakteriami obecnymi w próbkach mięsa dostępnego w lokalnych sklepach [8]. Jak się okazało, mniej więcej jedna piąta (21%) rodzajów E. coli wyizolowanych z moczu pacjentów z podejrzeniem infekcji układu moczowego pokrywała się z typami bakterii wykrytymi w przebadanym mięsie [8]. Teoretycznie 21% to wcale nie tak dużo, ale w USA zakażenia układu moczowego wywołane przez bakterie E. coli należą do jednych z najbardziej powszechnych chorób zakaźnych ‒ zmaga się z nimi mniej więcej 7 milionów kobiet [8]. Oznacza to, że każdego roku skażone mięso z kurczaka może być przyczyną infekcji układu moczowego u ponad miliona Amerykanek [8].
Pewnie właśnie dlatego w badaniu z 2007 r. wykazano, że częste spożycie kurczaka aż czterokrotnie zwiększa ryzyko zakażenia bakteriami E. coli opornymi na wiele rodzajów antybiotyków [9]. Jakby tego było mało, niebezpieczna okazała się również wieprzowina [9]. Czy to oznacza, że E. coli atakują i świnie? Bakterie ExPEC, czyli pozajelitowe bakterie E. coli, które wywołują infekcje układu moczowego, wykryto także na fermach trzody chlewnej, wśród świń, jak również w wieprzowinie przeznaczonej do sprzedaży detalicznej [7]. Trzeba jednak zaznaczyć, że w porównaniu z drobiem poziom zanieczyszczenia był zdecydowanie niższy [7]. Najbardziej ryzykowny jest zatem kurczak, na drugim miejscu ‒ wieprzowina, a najbezpieczniejsza, pod względem ryzyka infekcji moczowego, wydaje się wołowina [7]. Wygląda bowiem na to, że ten konkretny typ E. coli u bydła akurat nie występuje [7].
No dobrze, skoro mięso, w tym drób i wieprzowina, stanowi dla tych bakterii rezerwuar, tak na logikę, w mniejszym stopniu narażeni powinni być wegetarianie, którzy przecież unikają mięsa [6]. Pierwsze oficjalne badanie w tym zakresie przeprowadzono stosunkowo niedawno, bo w 2020 r. Było to badanie prospektywne, w którym pod względem ryzyka infekcji układu moczowego porównano wegetarian i nie-wegetarian [6]. Jak już wiemy, ok. 20% tych zakażeń powiązano ze spożyciem mięsa kurczaka. Nic więc dziwnego, że właśnie o 20% niższe ryzyko infekcji układu moczowego mają osoby, a szczególnie kobiety, na diecie wegetariańskiej [6]. Co więcej, wykazano tutaj, że związek ten jest niezależny od chorób współistniejących i innych czynników ryzyka, typu nadciśnienie, cukrzyca, czy za wysoki poziom cholesterolu [6]. Oznacza to po prostu, że przewagi wegetarian nie można tutaj sprowadzić do faktu, że rzadziej chorują oni, chociażby na cukrzycę.
A co z kurczakiem ekologicznym? W próbkach pobranych z kurczaka oznaczonego jako „ekologiczny” wykryto mniej bakterii antybiotykoopornych [4]. Jednak jeśli chodzi o ryzyko skażenia bakteriami ExPEC, kurczak ekologiczny niczym nie różni się od konwencjonalnego [4]. Wyniki te sugerują, że w USA mięso z kurczaka przeznaczone do sprzedaży detalicznej, nawet to oznaczone jako „ekologiczne”, stanowi potencjalne zagrożenie dla zdrowia konsumentów [4]. Zanieczyszczone jest bowiem wysoce opornymi na antybiotyki szczepami E. coli, między innymi tymi odpowiedzialnymi za infekcje układu moczowego [4].
Jak na razie w USA sprzedaż mięsa jest nielegalna tylko w przypadku skażenia szczepami E. coli wytwarzającymi toksyny Shiga (STEC), np. O157:H7 [10]. Może teraz takie same przepisy wypadałoby wprowadzić dla bakterii ExPEC? Najnowsze dane pokazują nam przecież wyraźnie, że skala zakażeń jest w ich przypadku naprawdę znacząca, szczególnie wśród kobiet. W badaniu z 2018 r. [4] pod kątem skażenia bakteryjnego przebadano piersi z kurczaka sprzedawane w sklepach w całym USA. Jak się okazało, spośród wszystkich wykrytych szczepów E. coli 14,3% należało do grupy ExPEC [4]. Jako że bakterie zawiera ok. 90% mięsa z indyka i kurczaka, po wprowadzeniu takich przepisów w śmietniku lądowałyby, dosłownie, miliardy kilogramów mięsa z kurczaka rocznie [11].
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Losasso C, Di Cesare A, Mastrorilli E, et al. Assessing antimicrobial resistance gene load in vegan, vegetarian and omnivore human gut microbiota. Int J Antimicrob Agents. 2018;52(5):702-705.[2] World Health Organization, ed. WHO Estimates of the Global Burden of Foodborne Diseases: Foodborne Disease Burden Epidemiology Reference Group 2007-2015. World Health Organization. 2015.
[3] Abebe E, Gugsa G, Ahmed M. Review on major food-borne zoonotic bacterial pathogens. J Trop Med. 2020;2020:4674235.
[4] Johnson JR, Porter SB, Johnston B, et al. Extraintestinal pathogenic and antimicrobial-resistant escherichia coli, including sequence type 131 (St131), from retail chicken breasts in the united states in 2013. Appl Environ Microbiol. 2017;83(6):e02956-16.
[5] Liu CM, Stegger M, Aziz M, et al. Escherichia coli ST131- H 22 as a Foodborne Uropathogen. Mobley HLT, Ravel J, eds. mBio. 2018;9(4):e00470-18.
[6] Chen YC, Chang CC, Chiu THT, Lin MN, Lin CL. The risk of urinary tract infection in vegetarians and non-vegetarians: a prospective study. Sci Rep. 2020;10(1):906.
[7] Manges AR. Escherichia coli and urinary tract infections: the role of poultry-meat. Clin Microbiol Infect. 2016;22(2):122-129.
[8] Yamaji R, Friedman CR, Rubin J, et al. A population-based surveillance study of shared genotypes of escherichia coli isolates from retail meat and suspected cases of urinary tract infections. mSphere. 2018;3(4):e00179-18.
[9] Manges AR, Smith SP, Lau BJ, et al. Retail meat consumption and the acquisition of antimicrobial resistant Escherichia coli causing urinary tract infections: a case-control study. Foodborne Pathog Dis. 2007;4(4):419-431.
[10] Mellata M, Johnson JR, Curtiss R. Escherichia coli isolates from commercial chicken meat and eggs cause sepsis, meningitis and urinary tract infection in rodent models of human infections. Zoonoses Public Health. 2018;65(1):103-113.
[11] Davis GS, Waits K, Nordstrom L, et al. Antibiotic-resistant Escherichia coli from retail poultry meat with different antibiotic use claims. BMC Microbiol. 2018;18(1):174.