Cei mai mulți dintre noi știm cât de greu este să rezistăm dulceaței cremoase a înghețatei. Dar s-ar putea să vă surprindă să aflați că, în ultimii 15 ani sau cam așa, unii producători de înghețată și multe alte alimente procesate - de la paste la produse din carne de vită măcinată - și-au schimbat rețetele pentru a schimba o parte din zahărul de masă (zaharoza) cu un ingredient îndulcitor/texturizant numit trehaloză care deprimă punctul de îngheț al alimentelor. Atât zaharoza, cât și trehaloza sunt „dizaharide”. Deși au legături chimice diferite, ambele se descompun în glucoză în organism. Acum, se știe că acest comutator poate fi o piesă importantă a unui puzzle medical major: de ce Clostridium difficile (C. diff) a apărut ca o cauză principală a infecțiilor dobândite în spital.

masă

Un nou studiu publicat în revista Nature indică faptul că alimentele încărcate cu trehaloză ar fi putut contribui la alimentarea recentei răspândiri epidemice a C. diff., Care este un microb care poate provoca suferință gastro-intestinală care pune viața în pericol, în special la pacienții vârstnici care primesc antibiotice și medicamente antiacide [ 1, 2]. În experimentele de laborator, o echipă finanțată de NIH a constatat că cele două tulpini de C. dif. cel mai probabil să îmbolnăvească oamenii posedă o abilitate neobișnuită de a prospera cu trehaloză, chiar și la niveluri foarte scăzute. Și asta nu este tot: o dietă care conține trehaloză a crescut semnificativ severitatea simptomelor la un model de șoarece de C. diff. infecţie.

C. diff este o bacterie comună pe care mulți oameni o au deja în intestin. În majoritatea cazurilor, bacteria nu îmbolnăvește oamenii. Problema apare adesea atunci când se iau antibiotice, în special într-un spital sau o casă de bătrâni. Aceste medicamente pot deranja echilibrul normal al microbilor intestinali sănătoși și deoarece C. diff. este natural rezistent la multe antibiotice obișnuite, acest microb oportunist se poate multiplica și produce toxine care provoacă inflamații și diaree.

Prin anii 1990, C. diff. infecțiile au fost în mare parte o „neplăcere” ocazională care ar trece rapid. Dar în anii 2000, asta s-a schimbat. C. dif. infecțiile au devenit mult mai grave și mai frecvente, apărând în curând ca cea mai frecventă infecție dobândită de spital din Statele Unite. Numai în 2011, C. diff. a îmbolnăvit aproximativ jumătate de milion de americani și aproximativ 29.000 au murit [3].

Creșterea recentă a C. diff. infecțiile au fost provocate în mare parte de un anumit grup de tulpini bacteriene, cunoscute colectiv sub numele de RT027. Răspândirea lor poate fi explicată parțial printr-o mutație care a oferit rezistența insectelor la anumite antibiotice. Dar încă fără răspuns a fost modul în care această tulpină și alta numită RT078 au apărut atât de rapid și au devenit atât de răspândite.

Un studiu anterior condus de Robert Britton la Baylor College of Medicine, Houston, a oferit un avantaj important. El și colegii săi au arătat că tulpinile RT027 au depășit multe alte C. diff. tulpini în cultura celulară și studii de șoareci [4].

Pentru a afla de ce în noul studiu, Britton și colegii săi au testat capacitatea tulpinilor de a utiliza diferite zaharuri care ar putea fi prezente în intestin pentru a le alimenta creșterea și a le oferi un avantaj competitiv față de alte bacterii. Aceste studii au sugerat că tulpinile RT027 au o capacitate specială de a crește pe trehaloză. De fapt, un studiu suplimentar pe 21 de tulpini diferite a arătat că tulpinile RT027 și RT078, și numai acele tulpini, cresc neobișnuit de bine pe o dietă de trehaloză.

Echipa Britton a descoperit în noul studiu că abilitatea RT027 de a crește pe trehaloză urme la o nouă mutație în ADN-ul bacterian. Modificarea permite bacteriei să simtă zahărul și să producă o enzimă care să-l metabolizeze pentru hrană, chiar și la concentrații extrem de scăzute. În schimb, RT078 este capabil să crească excepțional de bine la niveluri scăzute de trehaloză, datorită unui grup de patru gene implicate în metabolizarea zahărului care au fost aparent dobândite de la un alt microb. Aceasta arată că cele două tulpini C. diff s-au adaptat să se hrănească cu trehaloză în două moduri complet diferite!

În studiile efectuate la șoareci, Britton și colegii săi au constatat că o dietă care include trehaloza face ca infecțiile cu tulpina RT027 să devină mai severe și uneori mortale. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că atunci când este prezentă trehaloza, epidemia C. diff. tulpinile nu sunt doar mai abundente, ci produc mai multe toxine din motive care nu sunt încă complet clare. Echipa are, de asemenea, dovezi preliminare de la șoareci și oameni care sugerează că trehaloza dietetică suficientă se poate îndrepta spre intestin pentru a alimenta creșterea acelor tulpini infecțioase.

Britton spune că abilitatea acestor tulpini de C. diff de a crește pe trehaloză nu este nouă. Tulpinile RT027 care metabolizează eficient trehaloza au fost izolate pentru prima dată în anii 1980. Pe atunci, oamenii își luau cea mai mare parte a trehalozei în cantități mici din alimente care o au în mod natural, cum ar fi ciupercile și crustaceele.

Ceea ce s-a schimbat este adăugarea recentă a trehalozei produse de om în aprovizionarea cu alimente, adesea în cantități mari. Această schimbare a fost determinată de o nouă metodă de fabricare a trehalozei din amidon de porumb, ceea ce a făcut ca zahărul să fie mult mai puțin costisitor. În 2000, FDA a aprobat zahărul ca aditiv alimentar sigur. Trehaloza și-a găsit rapid drumul în alimentele procesate din S.U.A. și în întreaga lume pentru dulceața sa ușoară, care îmbunătățește aroma și protecția alimentelor congelate. În unele înghețate cumpărate în magazin, se găsește la concentrații de până la 11%.

Ceea ce au observat Britton și colegii este utilizarea mai răspândită a trehalozei fabricate a coincis cu rapoartele timpurii ale C. diff. focare. Aceste focare au apărut nu numai în SUA, ci și în țările din întreaga lume în care consumul de trehaloză a crescut. În timp ce sunt necesare mai multe studii pentru a stabili conexiunea posibilă, dovezile circumstanțiale și experimentale au condus echipa lui Britton să propună că utilizarea pe scară largă a trehalozei a jucat în mod accidental un rol cheie în apariția recentă a infecțiilor cu C. diff.

Aceasta nu înseamnă că toată lumea trebuie să înceapă să-și facă griji cu privire la trehaloză. De fapt, Britton spune că zahărul are unele avantaje. De exemplu, deoarece este mai greu de descompus, trehaloza nu determină creșterea nivelului de glucoză din sânge, așa cum o fac și alte zaharuri.

Echipa lui Britton continuă să studieze interacțiunea dintre aceste C. diff. tulpini și trehaloză. Sunt deosebit de curioși să afle mai multe despre cum și de ce trehaloza provoacă unele C. diff. tulpini pentru a produce mai multe toxine în intestin. Descoperirile oferă cu siguranță un element de reflecție asupra interacțiunii complexe dintre dietele noastre, microbii intestinali și sănătate - și consecințele neintenționate pe care le-ar putea aduce modificările dietetice.

Referințe:

[1] Trehaloza dietetică îmbunătățește virulența epidemiei de Clostridium difficile. Collins J, Robinson C, Danhof H, Knetsch CW, van Leeuwen HC, Lawley TD, Auchtung JM, Britton RA. Natură. 3 ianuarie 2018.

[3] Infecția cu Clostridium difficile. Centre pentru Controlul și Prevenirea Bolilor.

Link-uri:

Clostridium Difficile (Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase/NIH)

Britton Lab (Colegiul de Medicină Baylor, Houston)

Suport NIH: Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase