Основные возбудители пищевых инфекций в США

* Эмерджентные патогены, выявленные в последние 30 лет

Пять патогенов, имевшие приоритетное значение до 1900г. (Brucella, Clostridium botulinum, Salmonella typhi, Trichinella и токсигенные V. cholerae), в настоящее время суммарно вызывают менее 0,01% случаев пищевых заболеваний. Несмотря на значительные достижения в диагностике инфекционных заболеваний и жесткие требования к санитарно-гигиеническому контролю в США и других развитых странах, число заболеваний с пищевой трансмиссией и неустановленным возбудителем остается очень высоким, достигая в отдельные годы 81%.

В современном ландшафте пищевых заболеваний ведущее место по значимости занимает распространение пандемий, вызываемых эмерджентными бактериальными патогенами. Так, в 80-х годах прошлого века несколько штаммов S. enteritidis, передаваемых через инфицированные яйца и тушки кур, сделали этот серотип наиболее распространенным в мире. Наиболее вероятные факторы, способствовавшие диссеминации возбудителя, не были установлены, однако результаты фено- и генотипирования показали присутствие более одного пандемического штамма S. enteritidis. При этом было установлено, что одним из факторов трансмиссии возбудителя является его способность развиваться в тканях кур и инфицировать яйца без клинических признаков патологии.

Аналогичная ситуация сложилась и с антибиотико-резистентными штаммами S. typhimurium фаготипа 104, которые появились одновременно в Европе и Северной Америке в 1990-е годы и были выделены вначале у коров, а затем и у других животных. В дальнейшем они были обнаружены во многих регионах, исключая Австралию и Новую Зеландию. Упомянутые выше пандемические штаммы S. enteritidis в этих странах также не выявлялись. Такая избирательная локализация возбудителя позволила в 2001г. предположить, что человек и дикие птицы не являются переносчиками инфекции, поскольку при грузоперевозках в эти страны животных и кормов действуют строгий карантинный режим и ветеринарный таможенным контроль Данный вывод сделан при анализе перспектив и особенностей эмерджентных инфекционных заболеваний в островных экосистемах.

Третий пример глобальной пандемии - это появление в 70-80-х годах в Европе, Японии и Северной Америке патогенных штаммов Yersinia enterocolitica серогрупп О3 и 09, которые передавались при контакте с мясом свиней или при употреблении продуктов из этой свинины. Механизм трансмиссии возбудителя изучен недостаточно, но предположена его связь с перемещением племенных животных (breeding stocks).

В последние годы получены данные о распространении нового серотипа V. parahaemolyticus O3:K6 из Южной Азии и Японии в США и Европу. Эти микроорганизмы, обитающие в морской воде, могут контаминировать устрицы и другие морепродукты, употребляемые в пищу в сыром виде. Серотип О3:К6 в начале и середине 90-х годов XX столетия вызвал в Японии многочисленные вспышки, ассоциированные с морепродуктами, а в США - массовые отравления устрицами, зараженными этим возбудителем. Самая большая эпидемия была зарегистрирована в штате Техас, где устрицы выращивались в акваториях, куда сливалась балластная вода нефтяных танкеров, прибывающих из Японии. Такая практика перемещения огромных объемов забортной морской воды является одним из приоритетных факторов глобального распространения новых патогенов.

Наиболее выраженной тенденцией в эволюции бактериальных пищевых патогенов является повышение их резистентности к антимикробным воздействиям. Для патогенов, основным носителем которых является человек (Shigella spp., Salmonella typhi), возникновение резистентности связано с применением лекарственных средств. В тех случаях, когда резервуаром возбудителей являются животные, основной причиной появления резистентных штаммов считают применение кормовых добавок и лечебно-профилактических препаратов, содержащих антибиотики и другие антимикробные вещества. Например, использование фторхинолона в птицеводческих хозяйствах может превратить абсолютно чувствительные штаммы C.jejuni в 100% резистентные в течение нескольких дней. Применение в терапевтических целях цефалоспоринов 3-го поколения ассоциируется с появлением штаммов сальмонелл, устойчивых к цефтриаксону. Длительное использование комбинации далфопристин/квинупристин в птицеводстве привело к тому, что применение этих препаратов оказалось неэффективным в медицине для лечения инфекций, вызываемых ванкомпциноустойчивыми штаммами Enterococcus. По данным Национальной системы мониторинга антимикробной резистентности кишечных бактерий в США при кампилобактериозах, связанных с употреблением мяса кур, в 14% случаев выделяют резистентные к флорхинолонам штаммы Campylobacter. Все это подчеркивает необходимость осторожного использования антибиотиков в сельском хозяйстве для пролонгирования их полезного действия и защиты здоровья человека.

На современном этапе одной из особенностей эпидемиологии пищевых заболеваний является усиление роли оппортунистических инфекций, поражающих в первую очередь чувствительные или ослабленные группы населения (группы риска: иммунокомпромиссные, пожилые люди, новорожденные и др.). Типичным представителем оппортунистических патогенов признается L. monocytogenes. Изучению этого возбудителя придается важное значение во всем мире в связи с постоянным появлением новых групп риска и повышением их удельного веса среди здорового населения. Поэтому ухудшение состояния здоровья человеческой популяции рассматривается как один из приоритетных факторов, обусловливающих усиление воздействия на организм эмерджентных патогенов, что обосновывает необходимость новых подходов при разработке мер борьбы с этими инфекциями. К ним относятся современные способы деконтаминации готовых продуктов и полуфабрикатов (радиация, гамма-и УФ-облучение, СВЧ-воздействие), выявление и предупреждение развития возбудителя на всех стадиях переработки сырья, специальные меры защиты производства и др.

Еще одним представителем оппортунистических патогенов в последнее время считают Vibrio vulnificus, который может вызывать девастационную бактериемию и некротические фасцииты у лиц с ослабленной функцией печени и избытком железа. Смертность при таких инфекциях достигает 50%, в то время как заболевания у здоровых бактерионосителей возникают редко и не бывают фатальными.

К группе оппортунистических патогенов с полным основанием можно отнести Enterobacter sakazakii, представляющий особую опасность для ослабленных или недоношенных детей в неонатальный период. Примечателен факт выявления Е. sakazakii в детских молочных смесях в ассоциации с Acinetobacter baumannii/ calcoaceticus, которые достаточно часто обнаруживаются в клинических материалах, смывах в отделениях интенсивной терапии и считаются возбудителями некоторых нозокомиальных инфекций (пневмонии, раневых инфекций, катетерассоциированной бактериурии и т.п.).

В связи с участившимися сообщениями о заболеваниях, связанных с мультирезистентными Acinetobacter baumannii /calcoaceticus, можно прогнозировать, что этот условно-патогенный микроорганизм в недалеком будущем также будет отнесен к группе эмерджентных оппортунистических патогенов. Довольно частое обнаружение A.calcoaceticus в пищевых продуктах связано, по-видимому, с более высокой их термо-стабпльностыо по сравнению с другими грамотрицательными бактериями.

Постоянное расширение сферы проявления эмерджентных инфекции, включая появление нового типа высокодиспергированных пищевых вспышек, обусловленных централизацией производств и транспортировкой на дальние расстояния (и разные регионы), требует принципиально новых алгоритмов расследования таких вспышек и создания сетевых систем контроля, мониторинга и информации.

Использование специальных сетевых программ (PulseNet) в США начато в 1997-1998гг. Это позволило провести расследование ряда диспергированных вспышек, протекавших по «новому сценарию», т.е. одновременно в нескольких штатах с единым источником инфицирования. Так, в 1997г. в Колорадо и соседнем штате было зарегистрировано 16 случаев заболеваний, вызванных Е. coli O157:H7 при употреблении выработанных на одном мясокомбинате продуктов из мяса; все изоляты имели одинаковый нетипичный профиль при тестировании их методом пульсгель-электрофореза. В 1998г. было отмечено увеличение числа спорадических заболеваний листериозом одновременно в нескольких штатах. Расследование с использованием системы PulseNet позволило установить идентичность профилей возбудителя L. monocytogenes в 101 случае в 22 штатах. Вспышка была вызвана употреблением готовых хот-догов от одного и того же изготовителя. В 2000г. ряд случаев сальмонеллезной инфекции в западных штатах был идентифицирован как вспышка, вызванная одним штаммом S. enteritidis с характерным PFGE-профилем; в результате расследования было выявлено 88 пострадавших в 8 штатах; все заболевшие употребляли непастеризованный апельсиновый сок.

Характеризуя основные закономерности появления новых эмерджентных инфекций, можно отметить, что большая их часть зоонозного происхождения. По данным R. Tauxe, с 1977г. новые эмерджентные инфекции возникают в среднем 1 раз в 2 года. Многие из этих зоонозов имеют общие признаки, в частности отмечена способность возбудителя оставаться комменсалом в организме хозяина или вызывать слабо выраженное заболевание животных при длительном бактерионосительстве. При этом основной особенностью таких микроорганизмов является их свойство выживать в пищевых продуктах и вызывать инфекции у людей даже при малых дозах возбудителя.

Подчеркивая значение оппортунистических инфекций в общей цепи эмерджентных заболеваний, следует отметить, что их обнаружение связано с рядом методических трудностей, поскольку традиционные культурально-морфологические характеристики бывают, недостаточны для идентификации возбудителя. Например, C.jejuni, выделенный впервые в 1962г. при бактериемии у больных лейкемией детей, был идентифицирован как возбудитель диарейных инфекций в педиатрии только после применения селективных методов исследования. Между тем при изучении роли других видов кампилобактеров в этиологии бактериемии у иммуиокомпромиссных больных было показано, что они могут ингибироваться при использовании селективных сред для выделения C.jejuni. Поэтому оценка их эпидемиологической значимости требует применения новых высокоспецифических методов (например, сочетания неселективного обогащения с к'шпшшчеекпмн тестами). Это позволило бы по-новому оценить место различных видов Campylobacter в рейтинге эмерджентных кишечных патогенов.

Многие эмерджентные возбудители пищевых инфекции приобретают новые вирулентные свойства за счет появления у них факторов патогенности, закрепленных на подвижных генетических элементах, что, согласно современным концепциям, является результатом горизонтальной эволюции микроорганизмов. Например, возбудитель холеры V. cholerae O1 возник в результате лизогенной конверсии генов холерного токсина филаментным фагом. Горизонтальная передача генов холерного токсина убедительно объясняет особенности эпидемиологии V. cholerae 01 - микроорганизма, адаптированного к экологии морских беспозвоночных и способного вызывать заболевания у людей.

Значительно больше данных о горизонтальном трансфере факторов вирулентности имеется в отношении Е. coli O157:Н7. Этот микроорганизм был впервые идентифицирован в 1976г. и описан как «человеческий патоген» в 1982г., хотя методы серотипирования были известны уже в начале XX века, а наиболее характерный гемолитический уремический синдром заболевания описан С. Gesser и соавт. еще в 1955г. Ключевой вирулентный фактор Е. coli О157:Н7 - шигаподобный токсин - переносится несколькими разными бактериофагами. Низкая специфичность этих фагов к организму хозяина способствовала трансмиссии генов, кодирующих продукцию токсина у бактерий рода Shigella, и появлению нового патогена, вырабатывающего шигаподобные токсины. В последние годы показано, что фаг мобилизуется под воздействием тех же специфических условий, которые стимулируют токсинообразование. Одним из наиболее сильных индукторов фаговой активности и продукции токсинов является воздействие на возбудителя сублетальных доз антимикробных препаратов. Таким образом, как в историческом контексте, так и в результате лабораторных наблюдений установлено, что в эру антибиотиков этот зоонозный патоген стал следствием повсеместного широкого применения антимикробных препаратов и антибиотико-ассоциированной фаговой трансмиссии. Очевидно, что глубокое изучение факторов, обусловливающих мобильность или стабильность патогенных свойств, а также экологии фагов-переносчиков генов вирулентности будет способствовать выяснению условий и механизмов появления новых эмерджентных возбудителей.

Прогнозирование эпидемиологических ситуаций должно быть основано на оценке широкого спектра экологических воздействий, с учетом глобализации пищевых производств и распределения продуктов питания в международном масштабе, изменения технологий переработки сырья и различных типов питания населения. В этих условиях кардинально меняются подходы к изучению особенностей и экологии, эмерджентных патогенов, биохимических и генетических механизмов эволюции возбудителей пищевых инфекций.

Перечень демонстрационного материала.

Слайды:

1. Обнаружение ЕНЕС во внешней среде, сырье и пищевых продуктах.

2. Основные возбудители пищевых инфекций в США.

3. Рейтинг приоритетных факторов, обуславливающих появление новых патогенов.

4. Частота выделения некоторых видов эмерджентных пищевых патогенов.