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安博大肠杆菌:从“草根”转变到“超级”

发布日期:2024-07-01 12

凡是环境下,人体胃肠内布满数十亿并没有年夜碍的年夜肠杆菌。但是,为什么这类与人以及平相处的陈旧细菌,却时时会呈现致命的新菌种?

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美国华盛顿年夜学的微生物学家菲利普·塔尔是研究周期性残虐美国的年夜肠杆菌专家。当听到近来欧洲年夜肠杆菌年夜范围发作的报导时,他立刻就想到美国曾经经有过近似的疫情记载。好比,2006年,被年夜肠杆菌污染的菠菜于美国曾经经让199人传染,并致使部门肾衰竭的病例。这次欧洲疫情的暴发好像也切合这一模式:很较着,人们是于生吃被污染的蔬菜后传染了年夜肠杆菌的。

但厥后,德国病院将年夜肠杆菌样本寄到位在中国的基因组中央,以对于这些细菌举行DNA测序。6月2日,研究职员陈诉说,这个菌系与美国菠菜传染的年夜肠杆菌O157:H7其实不同样。事实上,这是一个彻底差别的菌系,它叫做O104:H4。这一菌系畴前没有致使过疾病的暴发。塔尔查找了陈诉这一欧洲菌系的医学文献,发明只要少数人曾经经传染过该菌,但这些人中无一人患病。然而这一回不知甚么缘故原由,这类旧日不起眼的微生物已经转为恶性,激发了史上最年夜的年夜肠杆菌疫情。

据报导,截至6月19日,因肠出血性年夜肠杆菌传染而灭亡的人数已经经到达39人,传染者共3408人。德国之外的13个欧洲国度和加拿年夜以及美国共有约莫100人遭到传染。今朝,疫情正于削弱,新增传染人数也鄙人降。罗伯特·科赫研究所的统计显示,于这些病例中,有798人呈现了严峻的溶血性尿毒综合征。

这场疫情将使欧洲农夫丧失数万万欧元。欧盟已经经为欧洲受影响的农夫提供了2.1亿欧元的赔偿,但农夫诉苦这些钱远远不克不及填补他们的丧失。德国农夫协会主席索恩莱特纳说,全欧洲莳植户的丧失于5亿~6亿欧元之间。

塔尔说:“咱们不知道这类病菌的存于,此次疫情的暴发使人受惊。”

连塔尔如许的人都感应受惊的事实应该值患上每一个人存眷。新疫病的呈现让其他国度也最先思量怎样应答近似的疫情。

细菌“变脸”

今朝,毕竟是甚么缘故原由形成了疫情暴发依然使人困惑。人体胃肠内布满了数十亿有害的年夜肠杆菌,这些细菌凡是与其他哺乳植物息事宁人。年夜肠杆菌是云云有害,甚至在微生物学家早于100年前就最先于试验室中造就它们,并使其成为地球上被研究患上最为深切的物种。

但于20世纪中期,科学家最先展现可能致使腹泻并危及生命的年夜肠杆菌菌系,这些细菌不像正常的年夜肠杆菌,它们携带着一种叫做“志贺毒素”的基因,这一毒素是用日本细菌学家志贺洁的名字定名的。跟着时间的推移,微生物学家辨别出很多致病的菌系,并根据其外貌的卵白质来分类。

1982年,具备可骇传染力的年夜肠杆菌O157:H7疫情暴发,令美国俄勒冈州梅德福市25人病倒。三个月后,不异的菌株致使了密歇根州特拉弗斯城的疫情,科学家追溯细菌,发明它们源自未熟透的汉堡包。

从那时起,科学家们已经经发明了6种致使相似疾病的菌株,但O157:H7于年夜肠杆菌而至的食品中毒中占较年夜比例。例如1993年于美国华盛顿,该菌株再次污染汉堡包,形成732人传染,此中4人灭亡。可是传染的来历不单单是汉堡包,跟着2006年的菠菜年夜肠杆菌疫情的发生,O157:H7已经经前后呈现于生菜、芽菜,以至曲直奇面团中。

研究职员已经经发明,年夜肠杆菌O157:H7以及其他致病菌株存于在牛以及其他牲畜中,它们对于植物好像有害,但人能从被污染的牛肉中传染这类细菌。这些微生物经由过程被粪便污染的浇灌水进入蔬菜,一旦细菌进入人类宿主,它们就会改变为恶性。于年夜肠中,细菌将份子插入人体肠道细胞,让人体细胞为它们提供能量以及营养。

这类“细菌的盛宴”却致使了病人疾苦的腹泻。可是,年夜部门传染了年夜肠杆菌O157:H7的人可以于几天内康复,不外于每一20名传染者中,会有1~2人病情严峻恶化。其体内的年夜肠杆菌开释出志贺毒素,这些毒素从肠道进入周围血管并流传到身体的其他部位,会惹起血栓、抽搐以及肾衰竭。

1980年月,年夜肠杆菌O157:H7的忽然表态让许多人惊奇其从何而来。莫非这是现代食物工业的独特产品吗?塔尔以及他的同事阐发了细菌基因组,并预计了其发源时间。塔尔说:“这些细菌约莫于7000年以前呈现。”于被微生物学家确定为病因以前,O157:H7菌株以及其他病原菌极可能就已经经致使了数世纪以前的疫病发作。

现代食物出产能以更快的速率流传细菌。于大众卫生学家最先意想到这一点时,2006年的“菠菜疫情”已经经囊括了美国年夜陆。

再来看看年夜肠杆菌O157:H7的遗传构成,这也是更使人担心的缘故原由:它是由从其他细菌中拣选出的基因经由过程一个重组的历程蜕变为致命病原体的。塔尔说:“年夜肠杆菌是一个重组的年夜熔炉。”

追踪毒株来历

大众卫生学家已经经对于年夜肠杆菌O157:H7以及其他六种致病菌株的暴发连结小心。可是,这次于欧洲残虐的菌株却不属在任何尽人皆知的“嫌犯”。最初,据称它是来自西班牙无机农场的黄瓜以及蔬菜,可是,于那些处所的检测并无发明这次致病的菌株O104:H4。研究职员弄不清这些病菌到底来自那边。

6月10日,罗伯特·科赫研究所所长、德国疾病节制机构带领人莱因哈德·伯格对于媒体称,芽菜是德国年夜肠杆菌疫情“最可能的”来历。接着,德国官员也暗示,他们以为芽菜确凿是德国致逝世性年夜肠杆菌的传染源,它形成了汗青上最年夜的年夜肠杆菌疫情。

这类恶性污染德国芽菜的年夜肠杆菌菌株形成四分之一传染者得溶血性尿毒综合征。这是一种可能影响血液、肾脏以及神经体系的致命的并发症,病人将需要肾移植或者终身透析。

据猜度,这一致逝世性菌株可能最早来自牛,并经由过程使用牛粪来栽培食品,并用种子发芽菜来流传。这些毒芽菜的源头可以追溯到德国北部的一个无机农场。而农场主却说他们没有使用牛粪,也没有使用任安在无机莳植中广泛使用的数十种增添剂。他们造就芽菜的原质料只要种子以及水。发芽菜的正常步伐是于圆桶中给选定的种子于38℃温度下提供蒸汽,这类前提正合适在滋长细菌。

那末,O104:H4菌株怎样会污染到芽菜?凡是的路子是经由过程植物粪便污染发芽菜的水,或者间接经由过程用作无机肥料的粪便传染。可是二者都已经被解除。听说这家农场也切合业界最高的卫生尺度。以是结论是,种子自己极可能事前已经经被污染。

微生物学家早已经经知道,年夜肠杆菌可以慎密联合于种子外貌以至穿透种子,并于那里休眠数月。抽芽之际,细菌种群可以扩展10万倍,除了了污染种子,跟着种子最先抽芽,细菌会深切茎节内部。光靠洗濯几遍不克不及彻底消弭细菌。

德国以及中国的科学家发明,O104:H4基因组序列注解,这类细菌包孕许多其他年夜肠杆菌上看不到的DNA碎片,这些新的DNA可能恰是其高毒力的缘故原由。使人担心的是,闯祸首恶O104:H4菌株至少有8个基因使其可以抵挡绝年夜大都抗生素。其成果,大夫险些没有医治这类“超等细菌”的措施。于德国,大夫们不能不乞助在一种实验性的抗体疗法。

生吃惹的祸

德国疫情的暴发是与年夜肠杆菌有关的一连串食物发急中的一个最新事务。可怕的是,O104:H4不会是末了的新型致逝世性年夜肠杆菌菌株。其他的菌株正于进化中,一旦它们入侵,平凡的检测要领将没法检测到它们。塔尔以为,这一不确定性将需要一种新的要领来保障果蔬以及其他食物的保险,以使咱们阔别从未碰到的年夜肠杆菌污染。

多亏有了更好的疫谍报告要领,和革新的卫生办法,使患上自从上个世纪90年月中期以来,伤害的O157:H7菌株传染数目已经经减半。但是,另外一些肠道细菌传染的环境其实不妙。本年5月,佛罗里达年夜学风行病原体研究所揭晓的一份陈诉预计,每一年食品病原体所致使的医疗开支以及工资丧失到达140亿美元。好比,每一年因禽类被弯曲杆菌污染会致使60万病例,约有7000人住院。

2010年,梵衲氏菌传染,出格是来自生肉、鸡蛋以及蔬菜的传染确诊人数增长了10%。使人们影象犹新的是,美国去年于2000人遭到梵衲氏菌传染以后,有5亿枚受污染的鸡蛋被召回,所幸这次事务没有形成职员灭亡。

据美国疾病预防节制中央预计,每一年有六分之一的美国人会传染食物或者水流传的疾病,包孕梵衲氏菌、年夜肠杆菌、弯曲杆菌等。每一年有13000人是以而住院,约莫3000人逝世在并发症。

无论卫生法例何等严酷,至少避免某些“田间细菌”进入食品是不年夜可能的,而洗濯鲜嫩农产物的历程中,去除了的只不外是外貌的土壤。要杀逝世病原体,独一的谜底就是辐射。这就象征着用高能电子或者光子脉冲来处置惩罚食品,进犯微生物的DNA,避免它们开释毒素以及增殖。

食物业接待这类设法,辐射能捣毁99.9%的常见疾病原体,削减化学杀虫剂以及熏蒸剂的需要量,经由过程减慢成熟期而增长了保质期,也消弭了境外果蔬检疫的需要。为了包管去骨禽肉的保险,法国始终广泛使用辐射,于比利时、法国以及荷兰,冷冻海鲜以及田鸡腿也做一样的处置惩罚。此外,辐射也广泛用在喷鼻辛料、脱水蔬菜以及作料的杀菌。于美国,辐射早已经被核准用在杀灭肉中的病原体,于2006年的年夜肠杆菌发急以后,也最先用在处置惩罚菠菜以及生菜。

世界卫生构造、美国医学协会以及美国饮食协会等,都很是青睐食物辐射处置惩罚。很多医学研究职员以及食物科学家但愿看到辐射成为大众康健的第四年夜支柱与加氯消毒、疫苗接种以及巴氏消毒法的职位地方并驾齐驱。他们以为,这项技能此刻已经经成熟,其所带来的好处远凌驾可能的危害。人们其实不是用X光机或者像钴60那样的放射性核素,而只是用近似在老式电视机上的那种发射器,发出电子束来对于食物举行照射。

只管云云,对于在年夜量使用这一技能仍有人持思疑立场。于美国,食物与药品治理局要求辐射食物于包装上要标注国际性的“辐射处置惩罚”图案。可是,今朝商家年夜多其实不情愿采购这类产物,他们畏惧主顾会过错地将这类申明以及标记与核辐射接洽起来。

塔尔说:“咱们要从头思量食物保险,以至有须要采纳激进的办法,他同意用辐射的措施来处置惩罚鲜嫩的农产物。”面临西方人喜欢生吃食品的习气,塔尔无奈地说:“我可以告诉你怎样烹制一个汉堡才气令其保险,但我真的没法告诉你,怎么做生菜,才气包管不呈现食物保险问题。”

/安博

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