クロストリジウム・ディフィシルの流行を非難する食品添加物
いつ クロストリジウム・ディフィシル 感染症は彼らの醜い頭を後押しし、患者は深刻なリスクにさらされています。しかし、感染数の急増の背後にあるものは誰にもわかりません。新しい研究は、食品添加物を流行の中心に置いています。
クロストリジウム・ディフィシル は、生命を脅かす下痢、大腸炎、中毒性巨大結腸症、臓器不全、および死を引き起こす可能性のある細菌です。
疾病管理予防センター（CDC）によると、 C.ディフィシル 現在、「米国の病院における医療関連感染の最も一般的な微生物の原因であり、毎年最大48億ドルの費用がかかります」。
実際には、 C.ディフィシル 毎年50万人の感染症を引き起こし、15,000人を殺し、その大部分は高齢者です。しかし、これらの数値は以前ははるかに低かった。
まさに過去20年間で、 C.ディフィシル 感染症は謎のままです—今まで。
ジャーナルへの書き込み 自然 最近、テキサス州ヒューストンのベイラー医科大学の研究者、ユージーンのオレゴン大学、オランダのライデンメディカルセンター、英国のヒンクストンにあるウェルカムトラストサンガーインスティテュートの同僚が、不足している部分をパズル。
彼らは、食品業界で広く使用されている食品添加物である単糖トレハロースを指さします。
の始まり C.ディフィシル
世紀の変わり目は、の流行株の出現を見ました C.ディフィシル、オクラホマシティのオクラホマ大学の微生物学および免疫学部の教授であるジミーD.バラードは、ジャーナルの付随記事で説明しています。 自然.
Ballard教授は、これらの菌株のほとんどは単一の供給源に由来すると説明しています。 C.ディフィシル リボタイプ027（RT027）として知られ、米国、カナダ、ヨーロッパから世界中に広まりました。
2013年、CDCは脅威レベルを C.ディフィシル 緊急の場合、バグを18の薬剤耐性微生物のトップ3に入れます—結核とMRSAをはるかに上回ります。
「特に懸念されるのは、RT027と関連する死亡者の劇的な増加との相関関係です。 C.ディフィシル。なぜこのリボタイプと2番目のリボタイプであるRT078が、明らかに薄い空気から非常に普及したのかという謎は、ほとんど解決されていないままです。」
ジミー・D・バラード教授
ベイラー医科大学の分子ウイルス学および微生物学の教授であるロバートA.ブリットンと彼のチームは、何年にもわたって答えを探し続けてきました。
ブリトン教授は、チームが2014年に発表した調査の方向性を指摘しました。この調査では、RT027が他の研究に打ち勝つことができることが示されました。 C.ディフィシル 実験室および動物モデルの菌株。
この作業に基づいて、彼らはRT027にこの利点を与えるものの根底に到達するためにさらに深く掘り下げることにしました。
行方不明のリンクを探す
「この質問を始めるために、他のリボタイプよりも優れたRT027株の増殖をサポートする能力について、[約] 200の糖と他の炭素源をスクリーニングしました」とBritton教授は説明しました。
「このスクリーニングを通じて、RT027と2番目の高毒性のエピデミックリボタイプ（リボタイプ078）が、他の増殖をサポートしない低濃度のトレハロースで増殖できることがわかりました。 C.ディフィシル 株。」
トレハロースは天然に存在する糖です。これは二糖であり、2つの個別の糖分子（この場合はグルコース）で構成されていることを意味します。トレハロースは、真菌、藻類、およびその他の植物に含まれています。食品業界では、砂糖を使用して食品の食感と安定性を向上させています。
ブリトン教授は彼の記事の中で、世紀の変わり目以前はトレハロースの使用がいくらか制限されていたと説明しています。たった1キログラムを生産するのに約7,000ドルかかりました。しかし、コーンスターチからトレハロースを抽出できる酵素プロセスの発見により、この数は1キログラムあたりわずか3ドルにまで減少しました。
「2000年に米国食品医薬品局[FDA]によって「一般に安全と認められた」ステータスを付与され、2001年にヨーロッパの食品での使用が承認されました」とBritton教授は報告します。パスタ、牛ひき肉、アイスクリームなどの食品の場合は11.25パーセントから11.25パーセントです。」
「食事療法におけるトレハロースの広範な採用と使用は、RT027とRT078の両方の発生の出現と一致しています。」
ロバートA.ブリトン教授
点をつなぐ
ブリットン教授と彼のチームは、 C.ディフィシル 何が彼らに他よりも優位に立つのかを見つけるためにテストに C.ディフィシル トレハロース代謝に関しては緊張します。
興味深いことに、RT027とRT078は異なる方法でこれを実現します。 RT027株は、通常トレハロース代謝酵素ホスホトレハラーゼを抑制するタンパク質に1つの変異があります。この変異はリプレッサータンパク質のスイッチを切り、RT027が低レベルのトレハロースを使用できるようにします。
反対に、RT078には、トレハロース代謝をサポートし、他の菌株よりもトレハロースのレベルが低い環境ではるかによく成長することを可能にする4つの追加遺伝子があります。
結果について、ブリットン教授は私に次のように語っています。「この研究の最も驚くべき発見は、食事添加物が次の流行株の出現に影響を与えたことです。 C.ディフィシル 罹患率と死亡率の増加を引き起こしました。」
「もう1つの驚きは、トレハロースが病原性を直接高めるように見えるという事実です」と彼は付け加えました。 C.ディフィシル。“実際、チームの調査によると、トレハロースは必ずしもRT027細菌の数を増やすわけではありませんが、多くの患者が経験する腸を痛める症状の原因となる細菌毒素をバグが大幅に増やすことができます。
しかし、これらの潜在的に致命的なバグが私の腸に足を踏み入れることができるようにするには、どれくらいのトレハロースを消費する必要がありますか？
この研究では、科学者たちは通常の食事をとる3人のボランティアの小腸から集められた水分をテストしました。結果は、RT027の増殖をサポートするのに十分なトレハロースがあったが、他の菌株はサポートしなかったことを明らかにしました。 C.ディフィシル.
これは、トレハロースの消費量を減らすことを検討する必要があることを意味しますか？
「予期しない犯人」
私はブリットン教授に、これらのデータに基づいて食品へのトレハロースの使用が制限されると思うかどうか尋ねました。彼はそうは思いませんでした。
「この研究が示唆しているのは、病院または長期介護施設で発生した場合 C.ディフィシル RT027またはRT078株が原因である場合は、トレハロースの消費を制限するように患者の食事を変更する必要があります」と彼は代わりに提案しました。
危険にさらされている人々の最大のグループ C.ディフィシル 感染症は65歳以上であり、特に抗生物質を服用していて、病院などの医療現場にいる人はそうです。
残りの人口については、 C.ディフィシル 脅威は少なくなります。しかし、CDCは、「予防する」という目的を非常に明確にしています。 C.ディフィシル 国の優先事項です。」
ブリットン教授と彼の同僚は確かに彼らのビットをやっています。 「私たちは現在、トレハロースがどのように病気の重症度を高めるかを理解するために取り組んでいます C.ディフィシル 低濃度のトレハロースを代謝できる菌株」と彼は私に言った。
「私たちもスクリーニングを行っています」と彼は続けました。 C.ディフィシル トレハロースや他の食餌療法の糖を消費する能力のための病院からの菌株は、食事療法と C.ディフィシル 感染。"
科学者がまだ答えていない多くの質問がありますが、トレハロースと C.ディフィシル は、腸内細菌が病気や健康でどのように行動するかにおいて、私たちの食事がますます重要な役割を果たしているように見えることを示す新たなテーマの一部です。
「最近の出来事を取り巻く出来事のすべての詳細を知ることは不可能です C.ディフィシル エピデミックですが、状況的および実験的な証拠は、トレハロースが予期しない原因であることを示しています。」
ジミー・D・バラード教授
