Natalija Džafić*
*dr. sc. Natalija Džafić, dr. vet. med., stručna suradnica, Hrvatski veterinarski institut, Veterinarski zavod Rijeka, Laboratorij za mikrobiologiju hrane i hrane za životinje, Podmurvice 29, 51000 Rijeka
E-mail: dzafic.vzr@veinst.hr
UvodOkolišni rezervoari bakterije V. choleraeGlobalno zatopljenjeŠkoljkaši i bakterija V. choleraeEpidemije kolere kroz povijestZaključakLiteratura
Izvor: Zbornik radova simpozija SIGURNOST HRANE I ZAŠTITA POTROŠAČA, Velika Gorica, 2022.
Uvod
Globalna promjena klime već je rezultirala pojavom oboljenja ljudi uzrokovanih različitim potencijalno patogenim pripadnicima roda Vibrio i to na područjima gdje nikada u povijesti nisu zabilježeni (Baker-Austin i sur., 2012.). Moderni način života podrazumijeva i novi pristup prehrani, gdje se velika važnost poklanja organskoj hrani, hrani iz ekoloških uzgoja, te čim manje procesuiranoj hrani. Takvim pristupom čovjek osigurava najkvalitetnije nutrijente neophodne za organizam, ali istovremeno otvara mogućnost unosa različitih mikroorganizama i njihovih toksina koji preživljavaju postupke smanjenog procesuiranja hrane. Neke se namirnice i uobičajeno konzumiraju sirove, ili djelomično toplinski obrađene, kao što su školjkaši, pa su one od posebnog značaja kao izvor zoonoza.
Prehrambena vrijednost školjkaša leži u njihovom sastavu jer su bogati probavljivim proteinima, esencijalnim aminokiselinama, višestruko nezasićenim masnim kiselinama, astaksantinom i drugim karotenoidima, vitaminom B12 i drugim vitaminima, mnogim mineralima te drugim tvarima (Krešić i sur., 2020.). Školjkaši kao filtratorni organizmi u jednom satu mogu profiltrirati i više od osam litara vode i time bioakumulirati prirodno prisutne ili antropogene kontaminante prenoseći ih do potrošača (Lees, 2000.; Ribarić i sur., 2012.). Bakterija V. cholerae u nekim je dijelovima svijeta kontinuirano prisutna i izaziva pojavu epidemija kolere u različitim vremenskim razmacima, kada okolišni uvjeti podrže umnažanje uzročnika (Islam i sur., 2020.).
Vibrio cholerae
Porodica Vibrionaceae pripada redu Vibrionales, razredu Gammaproteobacteria. Bakterije porodice Vibrionaceae oblika su ravnih ili svinutih štapića, veličine 0,3-1,3 x 1,4-5,0 µm. Pokretljive su i fakultativno anaerobne (Naglić i sur., 2005.). Opisano je 27 vrsta unutar porodice Vibrionaceae, od kojih je 12 važno za humanu medicinu, a kao uzročnicima infekcija u riba opisano je 15 vrsta (Koneman i sur., 2000.). V. cholerae je prema Gramu negativna, pokretna bakterija s jednom flagelom smještenom polarno. Na osnovi lipopolisaharidnih somatskih O antigena sojevi te bakterije podijeljeni su u serološke skupine. Do danas je poznato više od 200 serotipova bakterije V. cholerae, od kojih su samo 2 (O1 i O139) povezana s pojavom glavnih epidemija kolere (Lipp i sur., 2002.). Drugi serotipovi mogu uzrokovati blagi do teški oblik gastroenteritisa pa čak i epidemije sa simptomima kolere (de Magny i sur., 2011.). Serogrupa O1 pojavljuje se u 2 biotipa, klasični i El Tor, a oba se mogu klasificirati u tri serotipa, Ogawa, Inaba i Hikojima. Geni koji kodiraju proizvodnju kolera-toksina rijetko se mogu naći u sojevima koji nisu O1 i O139, a kolera-toksin je odgovoran za razvoj simptoma bolesti. Ostali sojevi koji nemaju O1 i O139 antigene (non-O1 i non-O139) se po biokemijskim svojstvima ne razlikuju od uzročnika kolere i uglavnom uzrokuju dijarealne bolesti (Rukavina, 2013.). Bakterija V. cholerae posjeduje hitinazu koja joj omogućuje korištenje hitina kao izvora ugljika. Također, posjeduje sustav prepoznavanja hitina i sustav kolonizacije crijeva kopepoda (Lipp i sur., 2002.). Patogenost sojeva bakterija V. cholerae O1 i O139 ovisi o kombinaciji čimbenika virulencije koji uključuju enterotoksin (kolera-toksin CT, gen ctxA) te sposobnost vezivanja i kolonizacije stanica tankog crijeva (faktor kolonizacije, tcpA). Drugi čimbenici povezani s enteropatogenim učinkom uključuju homolizin sličan El Tor-u (El Tor-like hemolysin: hlyA), termostabilni enterotoksin (stn/sto), hemaglutinine, neuraminidaze (nanH), novi CT, vanjski membranski protein (ompU), toksin nalik na Shiga toksin (Shiga-like toxin (stx), ToxR regulatorni protein i zonula occludens toksin (zot) (Rivera i sur., 2001.). Od posebnog je značaja mogućnost serokonverzije bakterije V. cholerae non-O1 u O1, pri čemu je serokonverzija ostvarena na većem broju stanica iz kultura u logaritamskoj fazi rasta, pri salinitetu od 10 ‰, i to već petog dana inkubacije na 35 °C, dok je pri inkubaciji na 25 °C do serokonverzije došlo 20-tog dana (Montilla i sur., 1996.). Osim direktnog učinka temperature na serokonverziju, dokazan je učinak temperature na transkripciju toxT gena koji regulira ToxT protein, a koji aktivira transkripciju faktora virulencije, uključujući kolera toksin (CT) i toksin-koregulacijski pilus (TCP). Pri tome temperatura od 30 °C aktivira visoki nivo ekspresije CT-a i TCP-a, dok ih temperatura od 37 °C značajno smanjuje ili inhibira (Schuhmacher i Klose, 1998.; Vezzulli i sur., 2013.).
Okolišni rezervoari bakterije V. cholerae
S obzirom na dvostruki vrhunac pojavnosti, te izostanak patogenih sojeva bakterije u periodu između dviju epidemija (Huq i sur., 1983.; Huq i sur. 2013.), zaključeno je da uzročnik preživljava u “viable but nonculturable state” – VBNC stanju u kojem bakterija ima metaboličku aktivnost, ali se ne može dokazati mikrobiološkim metodama za dokazivanje njezine prisutnosti. Razdoblje monsunskih kiša karakterizira smanjenje populacije kopepoda, koje je posljedica smanjenja gustoće fitoplanktona, a to je pak posljedica obilnih padalina koje rezultiraju smanjenjem nutritivnih komponenti u vodi (Huq i sur., 1983.).
Ovakva situacija rezultira prestankom epidemije kolere i otvara pitanje mogućnosti preživljavanja uzročnika u okolišu u razdoblju između dviju epidemija kolere koji može biti šest do devet mjeseci. U istraživanju Huq i sur. (1983.) dokazano je da uzročnik preživljava u zajednici s kopepodima do 336 sati. Iz ovih dokaza je proizašla potreba za pronalaskom drugih načina koji omogućavaju preživljavanje bakterije V. cholerae kroz tako dugi vremenski period. Dokazano je da dugoročno preživljavanje uzročnika u okolišu omogućuje vezanje bakterije V. cholerae s mikrofitima – modrozelenom algom, odnosno cijanobakterijom Anabaena variabilis, gdje je u laboratorijskim uvjetima uzročnik preživio u VBNC stanju tijekom više od 15 mjeseci nakon inokulacije (Islam i sur., 1990.). Za reaktivaciju uzročnika iz VBNC stanja potrebni su odgovarajući okolišni uvjetima, među ostalima temperatura.
Vibriji mogu preživjeti i razmnožavati se u onečišćenim vodama s povećanom koncentracijom soli pri temperaturi od 10 °C do 30 °C (Harris i sur. 2012.), no optimum za pričvršćivanje bakterije V. cholerae na kopepode postiže se pri temperaturi od 25 °C do 30 °C (Huq i sur., 1984.).
Globalno zatopljenje
Značajan utjecaj globalnog zatopljenja očituje se u promjenama površinske temperature oceana i mora, ponajviše u područjima s umjerenom klimom kao što je Europa. Evidentirano povećanje površinske temperature more najizraženije je na području Norveškog i Sjevernog mora, a iznosi 0,3 do 0,7 °C po desetljeću, dok duž jugozapadne obale Europe, to povišenje iznosi 0,2 do 0,3 °C (Lima i Wethey, 2012.). Navedeno zatopljenje nije homogeno kroz cijelu godinu, već je izraženije tijekom proljeća i jeseni. Brzo zagrijavanje obalnih područja omogućuje širenje geografskih područja i učinaka patogenih Vibrio spp. (Baker-Austin, 2018.). Uz zatopljenje dolazi i do snižavanja saliniteta obalnih područja što podržava širenje Vibrio spp. na globalnoj razini, pogotovo na sjevernim područjima (Vezzulli i sur., 2013.). Povišenje temperature mora tijekom prethodnih desetljeća povezano je s pojavom bolesti uzrokovanih Vibrio vrstama, i to V. cholerae non-O1, non O-139, V. parahaemolyticus i V. vulnificus (Le Roux i sur., 2015.). Tako su evidentirana oboljenja u ljudi u Čileu (González-Escalona i sur., 2005.), Peruu (MartinezUrtaza i sur., 2007.), Aljasci (CDC, 2008.), Izraelu (Paz i sur., 2007.), Španjolskoj (Baker-Austin i sur., 2010.) i sjeveru Europe (Baker-Austin i sur., 2012.). Nepostojanje obveznog sustava za evidentiranje oboljenja prouzročenih s Vibrio spp. onemogućava točnu procjenu broja slučajeva na području Europe (Le Roux i sur., 2015.). Lokalno povišenje površinske temperature mora osim oboljenja u ljudi uzrokuje i povećanu učestalost pojave masovnih uginuća u morskih životinja i to riba, dvoljušturnih školjkaša i koralja (Vezzulli i sur., 2013.).
Četiri su važne značajke pripadnika roda Vibrio koje ih čine pogodnim za korištenje kao “barometar” klimatskih promjena. To su osjetljivost na temperaturu (svi pripadnici roda jako dobro rastu pri temperaturama iznad 15°C), brza replikacija (u povoljnim uvjetima vrijeme replikacije je 8 do 9 minuta), pojava u područjima gdje se nikada nisu javljali (pojava oboljenja u područjima koja povijesno nisu povezana s Vibrio infekcijama, kao što su sjeverna Europa, Aljaska, Čile, sjeveroistočno područje SAD), posebnost vibrija je i u činjenici da imaju više mogućnosti ulazaka u organizam – putem hrane i izlaganjem kontaminiranoj vodi (Džafić i sur., 2021., Baker-Austin i sur., 2017.).
Školjkaši i bakterija V. cholerae
Epidemije kolere kroz povijest
Zaključak
Zdravstvena ispravnost hrane osigurava se primjenom obimnog europskog zakonodavstva, koje se primjenuje i u Republici Hrvatskoj, no to isto zakonodavstvo ne predviđa nadzor niti jedne od brojnih Vibrio vrsta. Tako je za školjkaše predviđeno da u trenu prodaje budu živi ili odgovarajuće prerađeni, besprijekornih senzornih značajki, unutar dozvoljenih granica prisutnosti biotoksina te da udovoljavaju Uredbi (EZ) 2073/2005 s obzirom na broj bakterija Escherichia coli (Anonimno, Uredba (EZ) 853/2004). Mnogi autori koji su istraživali pojavnost potencijalno patogenih Vibrio spp. su ustanovili kako pojavnost ovih bakterijskih vrsta nije u korelaciji s najvjerojatnijim brojem bakterije E. coli (Normanno i sur., 2006.; Lhafi i Kühne, 2007.; Clements i sur., 2015.) kao obveznim mikrobiološkim kriterijem na temelju kojeg se određuje postupanje s izlovljenim školjkašima. Kako je već navedeno, niti postupak pročišćavanja u centrima za pročišćavanje nije učinkovit za uklanjanje Vibrio spp. (Herrfurth i sur., 2013.), stoga je u ovom trenutku nemoguće tvrditi da školjkaši nakon izlova nisu onečišćeni ovim bakterijama. U Republici Hrvatskoj postoji zakonska obveza prijave samo oboljenja uzrokovanog bakterijom V. cholerae (Anonimno, 2007.; Anonimno 2014.), a do sada nema evidentiranih oboljenja koja bi se mogla povezati s pojavom bakterija roda Vibrio u školjkašima.
Literatura [… prikaži]
- Simpozij “SIGURNOST HRANE I ZAŠTITA POTROŠAČA”
- Projekt AdriAquaNet – Jačanje inovacija i održivosti u jadranskoj akvakulturi
- Halofilni vibriji u školjkašima kao potencijalno patogeni uzročnici zoonoza u ljudi
- Emergentna vibrioza mediteranskih riba prouzročena bakterijom Vibrio harveyi: pregled dosadašnjih saznanja
- Učinkovitost docjepljivanja lubina (Dicentrarchus labrax) u uzgojnim uvjetima