Nelegalno vnesena hrana in tveganja z okužbami

Raziskovalna skupina za živilsko mikrobiologijo na Biotehniški fakulteti UL je naredila korak dlje od začrtanih ciljev projekta Promise. Odkrili so klonsko širjenje odpornih sevov in način delovanja rastlinske učinkovine alfa pinen na bakterijske celice, kar izboljšuje delovanje razkužil in antibiotikov proti bakterijam, ki so vse pogosteje odporne na te protimikrobne snovi.


Raziskovalno skupino vodi prof. dr. Sonja Smole Možina, predstojnica katedre za biotehnologijo, mikrobiologijo in varnost živil na ljubljanski biotehniški fakulteti, v projektu pa je delovala kot namestnica koordinatorja projekta prof. dr. Martina Wagnerja z Univerze za veterinarsko medicino na Dunaju.

Z zdravju škodljivimi mikroorganizmi, ki so prenosljivi s hrano in povzročajo okužbe pri ljudeh, se ukvarjajo že 15 let. Na podlagi preteklih rezultatov so postali nosilna projektna skupina raziskave o bakterijah Campylobacter. Dodatno so raziskovali še bakterijsko odpornost proti antibiotikom ter načine razvoja odpornosti in širjenja odpornih sevov v širšem časovnem in geografskem okviru, kar jim je omogočilo sodelovanje med projektnimi skupinami.

V evropskem projektu Zaščita potrošnika z zmanjšanjem mikrobiološkega tveganja s hrano je sodelovalo 20 partnerjev iz desetih držav, med njimi univerze, inštituti in nacionalne agencije za varno hrano. Glavni namen triletnega projekta je bil povezovanje in sodelovanje raziskovalcev ter prenos znanja, tudi o manj znanih ali celo prezrtih poteh širjenja patogenov, med katere spada hrana, ki jo čez državne meje nelegalno prenašajo potniki.

Naraščanje okužb

Skupina slovenskih mikrobiologov je bila vodilna v raziskavi o bakterijah Campylobacter, z raziskovalci iz drugih držav pa so sodelovali še pri raziskavah štirih drugih povzročiteljev mikrobnih okužb v hrani. To so Salmonella, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus in VTEC, verotoksigenih bakterij vrste Escherichia coli.

»Število okužb s hrano, predvsem s salmonelo, se v razvitih državah zmanjšuje, to pa ne velja za pogostejše kampilobaktre. V Evropi so leta 2013 registrirali 82.000 salmoneloz pri ljudeh in 214.000 kampilobakterioz,« pove dr. Smoletova. S primerjavo podatkov pojasni, zakaj so se v raziskavi osredotočili na bakterijo, ki jo javnost slabo pozna.

»Poročanje o pogostnosti kampilobakterioz je močno podcenjeno. Z raziskavo dejavnikov, ki vplivajo na podcenjeno poročanje, smo prišli do rezultata, da uradno številko o pogostnosti bolezni lahko pomnožimo s 180. Po uradni statistiki je v Sloveniji na leto zabeleženih približno 50 kampilobakterioz na 100.000 prebivalcev. Očitno je, da so okužbe s hrano veliko hujši zdravstveni problem, kakor kažejo uradna poročila. Tako ne vemo natančno, koliko delovnih dni izgubimo zaradi tega,« poudarja dr. Smoletova.

Toplotna obdelava bakterij

»Niso še jasne vse podrobnosti o prenosu kampilobaktrov s hrano in razvoju njihove odpornosti v živilih in razmerah proizvodnje hrane ter o možnem vplivu zadnjih na sposobnost bakterij, da izzovejo bolezen pri ljudeh. Vemo, da so te bakterije zelo občutljive na temperaturne spremembe in kisik, po drugi strani pa so tudi zelo prilagodljive s posebnimi načini odzivanja na stresne razmere. Čeprav število kampilobaktrov na svežem mesu zmanjšuje že zračna koncentracija kisika, imajo nizko infektivno dozo – že minimalno število bakterij na mesu lahko povzroči okužbo in razvoj bolezni. Ta črevesna okužba po navadi ni zelo huda, razen kadar se pojavijo zapleti in lahko pustijo trajne posledice. Zato tudi kampilobakterioze ne kaže zanemariti.«

Nelegalni vnosi hrane

Poudarek evropske raziskave je bil na prezrtih virih prenosa patogenih bakterij, ki se izmaknejo vsem oblikam uradnega nadzora. Mednje spada tudi nelegalno vnesena hrana, ponavadi v osebni prtljagi potnikov v države EU, vključno s Slovenijo.

Dr. Smole pravi: »V sodelovanju s carinsko službo smo pridobili vzorce živil živalskega porekla, v letih 2012 in 2013 zaseženih na mejnih prehodih Brnik, Obrežje in Gruškovje, da bi ocenili mikrobiološko tveganje za zdravje ljudi.

V vzorcih smo odkrili vse iskane vrste patogenih bakterij, vendar niti pogostnost bakterij niti pogostnost njihovih genov, odgovornih za virulentnost in odpornost proti antibiotikom, ni bistveno odstopala od slovenskih podatkov. Zlasti pogostnost odpornih bakterij Campylobacter na antibiotike, tudi na tiste, ki so pomembne za zdravljenje okužb, je v Sloveniji namreč zelo visoka, med najvišjimi glede na druge evropske države.«

Odpornost

»S problemom razvoja bakterijske odpornosti proti različnim mikrobnim snovem se ukvarjamo že nekaj let. Sem spadajo tudi naše raziskave o odpornosti bakterij proti biocidom, torej dezinfekcijskim sredstvom oziroma razkužilom, ki spodbujajo odpornost proti antibiotikom. To je lahko povezano tudi z razvojem bolj znane odpornosti proti antibiotikom, saj so lahko vpleteni isti mehanizmi, to pa je lahko vzrok za razvoj navzkrižne odpornosti.

O razvoju odpornosti na razkužila se manj govori, toda posledice čezmerne in nestrokovne uporabe teh sredstev v celotni živilski proizvodno-oskrbovalni verigi, od farme živali do končne priprave hrane v kuhinji, postajajo čedalje pomembnejše,« razlaga dr. Smoletova.

Poleg razvoja odpornosti bakterijskih sevov je poseben problem še njihovo širjenje. V projektu so primerjalno analizirali bakterijske seve, ki so jih pridobili skupaj s kolegi veterinarske fakultete ter Nacionalnega laboratorija za zdravje, okolje in hrano iz živali, živil, ljudi in okoljskih vzorcev, denimo površinskih vod.

»Ugotovili smo, da obstaja tesna povezava med molekularno strukturo bakterij in odpornostjo proti antibiotiku ciprofloksacin . Ta tip odpornosti je zelo pogost tudi med bakterijami Campylobacter s piščančjega mesa. Širjenje te oblike antibiotske odpornosti bakterij z nekaterimi klonskimi kompleksi, ki so med slovenskimi bakterijskimi izolati iz mesa zelo pogosti, smo najprej odkrili v slovenskih izolatih, nato pa s sodelovanjem projektnih skupin potrdili tak način širjenja in ohranjanja odpornosti tudi v širšem časovnem in geografskem okviru srednjeevropskih držav. To odkritje lahko pojasnjuje, zakaj se odporni sevi in njihova pogostnost ohranjajo, čeprav se je poraba antibiotikov z omejitvami ter boljšim spremljanjem in nadzorom v zadnjih letih zmanjšala.«

Možne rešitve

Pa bi okužbe lahko preprečili, če bi piščančje meso pred prodajo v trgovini kemično obdelali?

V Evropi še ni dovoljena kemična obdelava svežega piščančjega mesa, v nekaterih drugih delih sveta, tudi v ZDA, pa je. Prav zdaj EU namenja tej dilemi precejšnjo pozornosti, saj velik delež mesa v prodaji vsebuje vsaj manj kampilobaktrov. Torej je odgovornost za varnost zelo aktualna tudi v domači kuhinji.

»Ker so kampilobaktri pogosto na svežem mesu, pogosto pa so tudi odporni proti antibiotikom, iščemo možnosti za reševanje tega problema med naravnimi, rastlinskimi učinkovinami. Ena od možnih rešitev so alternativne, rastlinske protimikrobne snovi, s katerimi je mogoče zmanjšati število bakterij. Rastlinski izvlečki so sicer učinkoviti, v živilih pa jih ni preprosto uporabiti, ker je pri njih potrebna večja koncentracija kot v laboratorijskih pogojih. Problem je lahko vpliv na senzorične lastnosti, denimo na vonj in okus, kajti številne rastlinske učinkovine so tudi aromatične,« pojasnjuje dr. Smole Možina.

Učinki alfa pinena

Med naravne rastlinske učinkovine sodi tudi alfa pinen, sestavina eteričnih olj različnih rastlin, ki sicer ni zelo protimikrobno učinkovita v smislu zaviranja rasti ali celo uničevanja bakterijskih celic. Toda alfa pinen se je izkazal za zelo učinkovit modulator odpornosti bakterij, saj lahko obnovi občutljivost na protimikrobne snovi pri bakterijskih sevih, ki so že razvile odpornost proti antibiotikom ali razkužilom.

Dr. Smole pravi: »V našem primeru smo najprej raziskovali učinkovitost eteričnega olja alpinije. Ta rastlina je znana v kitajski tradicionalni medicini za lajšanje črevesnih bolezni. V sodelovanju s skupino profesorja Franca Bučarja z graškega inštituta za farmakologijo smo z analizo posameznih sestavin eteričnega olja odkrili alfa pinen kot ključno bioaktivno učinkovino in način njegovega delovanja.

Alfa pinen deluje na celično membrano in tako povečuje vnos protimikrobne snovi v celico. Z analizo bakterijskih mutantov v ključnih genih pa smo dokazali tudi zaviralno delovanje na bakterijske membranske proteine, ki črpajo protimikrobne snovi iz bakterijskih celic in tako preprečujejo, da bi se v njih koncentrirala večja količina protimikrobnih snovi. Celica zato postane bolj občutljiva na antibiotik. Zato so ti modulatorji odpornosti zanimivi.«

S takšnim sklepom raziskave je skupina za živilsko mikrobiologijo na ljubljanski biotehniški fakulteti presegla osnovna pričakovanja projekta Promise, ki je ugotavljal predvsem tveganje za zdravje potrošnikov zaradi prisotnih bakterij in njihovih genov, povezanih z virulentnosjo in odpornostjo proti protimikrobnim snovem.

Slovenski raziskovalci so vzroke za pogosto odpornost iskali tudi v molekularni strukturi bakterij in genov, odgovornih za odpornost, ter v poteh širjenja odpornih sevov. Možne rešitve problema velike pogostnosti odpornih sevov pa iščejo v preiskavah rastlinskih učinkovin s protimikrobno in modulatorno aktivnostjo. K temu so dodali še novo razumevanje tovrstne učinkovitosti antibiotika pri okužbi z bakterijo kampilobakter (z uporabo učinkovitosti alfa pinena), ki je pred njimi še niso znanstveno dokazovali.