Khi nhiễm trùng phía sau đầu xấu xí của họ, bệnh nhân có nguy cơ nghiêm trọng. Nhưng không ai biết điều gì đằng sau số lượng nhiễm trùng tăng cao. Nghiên cứu mới đặt một phụ gia thực phẩm ở trung tâm của đại dịch.
là một loại vi khuẩn có khả năng gây tiêu chảy đe dọa tính mạng, viêm đại tràng, megacolon độc hại, suy cơ quan và tử vong.
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), hiện nay là nguyên nhân vi khuẩn phổ biến nhất gây nhiễm trùng liên quan đến chăm sóc sức khỏe ở các bệnh viện Hoa Kỳ và chi phí lên đến 4,8 tỷ đô la mỗi năm.
Trong thực tế, gây ra nửa triệu ca nhiễm và giết chết 15.000 người mỗi năm, phần lớn trong số họ là người cao niên. Tuy nhiên, những con số này được sử dụng để được thấp hơn nhiều.
Chính xác lý do tại sao 20 năm qua đã chứng kiến sự bùng phát dịch bệnh nhiễm trùng vẫn là một điều bí ẩn – cho đến bây giờ.
Viết trong tạp chí gần đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Y Baylor ở Houston, TX, và các đồng nghiệp tại Đại học Oregon ở Eugene, Trung tâm Y tế Leiden ở Hà Lan và Viện Wellcome Trust Sanger ở Hinxton, Vương quốc Anh, có thể đã định vị mất tích trong câu đố.
Họ chỉ ngón tay thẳng vào một phụ gia thực phẩm, đường trehalose đơn giản, được sử dụng rộng rãi bởi ngành công nghiệp thực phẩm.
Sự nổi lên của
Bước ngoặt của thế kỷ đã chứng kiến sự xuất hiện của các dòng dịch bệnh, giải thích Jimmy D. Ballard – một giáo sư tại Khoa Vi sinh và Miễn dịch học tại Đại học Oklahoma ở thành phố Oklahoma – trong một bài báo kèm theo trong tạp chí.
Giáo sư Ballard giải thích rằng hầu hết các chủng này có nguồn gốc từ một nguồn duy nhất: một loại được gọi là ribotype 027 (RT027), lây lan từ Hoa Kỳ, Canada và Châu Âu trên khắp thế giới.
Trong năm 2013, CDC đã xếp loại mức độ nguy hiểm cấp bách, đưa lỗi vào top 3 trong số 18 vi khuẩn kháng thuốc – cao hơn cả bệnh lao và MRSA.
“Mối quan tâm đặc biệt là mối tương quan giữa RT027 và sự gia tăng đáng kể về tử vong liên quan đến. Bí ẩn về lý do tại sao kiểu ribotype này và kiểu thứ hai, RT078, trở nên phổ biến rõ ràng trong không khí mỏng vẫn chưa được giải quyết.”
GS. Jimmy D. Ballard
Robert A. Britton – một giáo sư về vi-rút phân tử và vi sinh vật học tại Trường Y khoa Baylor – và nhóm của ông đã tìm kiếm câu trả lời trong nhiều năm.
Giáo sư Britton đã chỉ cho tôi theo hướng nghiên cứu mà nhóm nghiên cứu đã công bố vào năm 2014, cho thấy RT027 có thể vượt trội hơn các chủng khác trong các mô hình phòng thí nghiệm và động vật.
Dựa trên công việc này, họ quyết định nghiên cứu sâu hơn để tìm hiểu về lợi ích của RT027.
Tìm kiếm liên kết bị thiếu
“Để bắt đầu đặt câu hỏi này, chúng tôi sàng lọc khoảng 200 đường và các nguồn carbon khác để hỗ trợ sự phát triển của các chủng RT027 tốt hơn các chủng ribotypes khác”, giáo sư Britton giải thích.
“Qua màn hình này,” ông tiếp tục, “chúng tôi phát hiện ra rằng RT027 và một loại bệnh nhân có huyết áp thấp, thứ hai (ribotype 078) có thể phát triển với nồng độ trehalose thấp không hỗ trợ sự phát triển của các chủng khác”.
Trehalose là một đường tự nhiên. Nó là một disaccharide, có nghĩa là nó được tạo thành từ hai phân tử đường riêng biệt – trong trường hợp này là glucose. Trehalose có thể được tìm thấy trong nấm, tảo và các loại cây khác. Ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng đường để cải thiện kết cấu và sự ổn định của các sản phẩm thực phẩm.
Giáo sư Britton giải thích trong bài viết của mình rằng việc sử dụng trehalose đã phần nào bị hạn chế trước khi chuyển giao thế kỷ; nó có giá khoảng 7.000 đô la để sản xuất chỉ 1 kg. Tuy nhiên, việc phát hiện ra một quá trình enzym cho phép trehalose được chiết xuất từ tinh bột ngô đã đưa con số này xuống chỉ còn 3 đô la / kg.
Tình trạng được công nhận là “an toàn” của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ [FDA] năm 2000 và được phê duyệt để sử dụng trong thực phẩm ở châu Âu vào năm 2001, “Giáo sư Britton báo cáo,” báo cáo mức sử dụng dự kiến từ nồng độ 2 phần trăm đến 11,25 phần trăm cho các loại thực phẩm bao gồm mì ống, thịt bò xay và kem. “
“Việc áp dụng rộng rãi và sử dụng trehalose trong chế độ ăn uống trùng với sự xuất hiện của cả hai RT027 và RT078 bùng phát.”
Giáo sư Robert A. Britton
Nối những chấm lại với nhau
Giáo sư Britton và nhóm của ông đã đưa hai loại thử nghiệm này để tìm ra điều gì mang lại cho họ lợi thế hơn các chủng khác khi nói đến chuyển hóa trehalose.
Điều thú vị là RT027 và RT078 đạt được điều này theo nhiều cách khác nhau. Biến dạng RT027 có một đột biến trong một loại protein thường ức chế men chuyển hóa phosphalrehalase trehalose. Đột biến này tắt protein ức chế, cho phép RT027 sử dụng mức trehalose thấp.
Trên flipside, RT078 có thêm bốn gen hỗ trợ trao đổi chất trehalose và cho phép nó phát triển tốt hơn nhiều trong môi trường có mức trehalose thấp hơn các chủng khác.
Bình luận về kết quả, Giáo sư Britton nói với tôi rằng “phát hiện đáng ngạc nhiên nhất của công trình này là một phụ gia chế độ ăn uống ảnh hưởng đến sự xuất hiện của các chủng dịch đã gây ra tăng bệnh suất và tử vong.”
“Sự ngạc nhiên khác,” là sự thật rằng trehalose dường như làm tăng độc tính của “Trong thực tế, nghiên cứu của nhóm nghiên cứu cho thấy rằng trong khi trehalose không nhất thiết làm tăng số lượng vi khuẩn RT027, nó cho phép các vi sinh vật gây ra các độc tố vi khuẩn đáng kể hơn, chịu trách nhiệm cho các triệu chứng đau bụng mà nhiều bệnh nhân trải qua.
Nhưng bao nhiêu trehalose tôi sẽ cần phải tiêu thụ để cho phép các lỗi nguy hiểm chết người này có chỗ đứng trong ruột của tôi?
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã thử nghiệm chất lỏng thu được từ ruột non của ba tình nguyện viên, những người tiêu thụ một chế độ ăn uống bình thường. Kết quả cho thấy có đủ trehalose để hỗ trợ sự tăng trưởng của RT027 nhưng không phải là các chủng khác.
Điều này có nghĩa là tôi nên tìm cách giảm lượng tiêu thụ trehalose của tôi?
‘Thủ phạm bất ngờ’
Tôi hỏi Giáo sư Britton liệu ông có nghĩ rằng việc sử dụng trehalose trong thực phẩm sẽ bị hạn chế dựa trên những dữ liệu này. Anh không nghĩ vậy.
“Những gì công trình này đề nghị là nếu một bệnh viện hoặc cơ sở chăm sóc điều dưỡng dài hạn có một ổ dịch gây ra bởi một chủng RT027 hoặc RT078, thì chế độ ăn của bệnh nhân nên được sửa đổi để hạn chế tiêu thụ trehalose,” thay vào đó ông đề xuất.
Nhóm lớn nhất của những người có nguy cơ nhiễm trùng là trên 65, và đặc biệt là những người đang dùng thuốc kháng sinh và thấy mình trong một môi trường chăm sóc sức khỏe như bệnh viện.
Đối với phần còn lại của dân số, đặt ra ít nguy cơ. Tuy nhiên, CDC là rất rõ ràng trong mục tiêu của họ rằng “ngăn ngừa là một ưu tiên quốc gia.”
Giáo sư Britton và các đồng nghiệp của ông chắc chắn đang làm một chút. “Chúng tôi đang làm việc ngay bây giờ để hiểu làm thế nào trehalose làm tăng mức độ nghiêm trọng của các chủng có thể chuyển hóa nồng độ trehalose thấp”, ông nói với tôi.
“Chúng tôi cũng đang kiểm tra”, ông tiếp tục, “các chủng mới nổi từ các bệnh viện cho khả năng tiêu thụ trehalose và các loại đường khác để điều tra thêm mối liên hệ giữa chế độ ăn uống và nhiễm trùng.”
Trong khi có nhiều câu hỏi vẫn được các nhà khoa học trả lời, mối liên hệ giữa trehalose và là một phần của chủ đề mới nổi cho thấy chế độ ăn uống của chúng ta dường như đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong cách thức vi khuẩn đường ruột hoạt động trong bệnh tật và sức khỏe.
“Không thể biết tất cả các chi tiết của các sự kiện xung quanh các vụ dịch gần đây, nhưng bằng chứng thực nghiệm và thực nghiệm cho thấy trehalose là một thủ phạm bất ngờ.”
GS. Jimmy D. Ballard
