Streszczenie

Pałeczki Campylobacter spp. – szeroko rozpowszechnione w przyrodzie, wykrywane w produktach pochodzenia zwierzęcego oraz w zanieczyszczonej wodzie pitnej, są obecnie jednym z najczęstszych etiologicznych czynników zaburzeń żołądkowo-jelitowych u ludzi. Mogą doprowadzić do zakażeń człowieka, w ostrym przebiegu określanych jako kampylobakterioza. W artykule scharakteryzowano bakterie z rodzaju Campylobacter, przedstawiono czynniki wirulencji warunkujące ich chorobotwórczość, aktualne dane epidemiologiczne dotyczące kampylobakteriozy oraz metody zapobiegające zakażeniom tymi patogenami.

Wstęp

Szeroko rozpowszechnione w przyrodzie pałeczki Campylobacter spp., u ludzi wywołują chorobę zwaną kampylobakteriozą [33]. W krajach Unii Europejskiej kampylobakterioza jest najczęstszą chorobą przenoszoną drogą pokarmową [7, 38]. Według raportu Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności, w 2015 r. liczba zgłoszonych przypadków ludzkiej kampylobakteriozy wynosiła 229 213, co odpowiada 65,5 przypadków na 100 000 mieszkańców. W porównaniu z 2014 r. zanotowano co prawda spadek liczby przypadków o 5,8%, jednak obecnie znów utrzymuje się na wyższym poziome, podobnym jak w latach 2012-2013. Polska, obok Rumunii, Bułgarii, Cypru, Portugalii i Łotwy, znajduje się wśród krajów, w których odnotowano w 2015 r. jeden z najniższych wskaźników ≤ 3,7 zgłoszonych przypadków na 100 000 mieszkańców [9]. Wynik niższy od średniej europejskiej najprawdopodobniej jest skutkiem braku powszechnej rutynowej diagnostyki i niezgłaszania się do lekarzy osób z objawami biegunek [33].

Do typowych objawów towarzyszących zakażeniu, należą wodnista lub krwawa biegunka, nudności, wymioty, skurcze brzucha, poprzedzone kilkudniowym okresem inkubacji [24]. U prawie 30% pacjentów mogą wystąpić wyłącznie objawy grypopodobne [33]. Biegunka najczęściej pojawia się po około 48-godzinnym okresie gorączki, co wskazuje, że bezpośrednie upośledzenie funkcji nabłonka jelitowego wynika z wcześniejszego procesu zapalnego [42]. Campylobacter spp. są zdolne do adhezji i inwazji ludzkich komórek nabłonkowych jelita i makrofagów, zaburzania integralności bariery jelitowej, wydzielania toksyn i unikania odpowiedzi immunologicznej gospodarza [38]. Około 10% zakażeń wymaga hospitalizacji, natomiast 0,2% kończy się śmiercią [35]. Należy również podkreślić, że choroby wywoływane przez Campylobacter spp. obejmują nie tylko biegunki o różnym przebiegu, ale są ważnym czynnikiem ryzyka zapalnej choroby jelit oraz schorzeń narządów spoza układu trawiennego, takich jak zapalenia: opon mózgowych, mięśnia sercowego, wsierdzia, reaktywne zapalenie stawów [17]. Ponadto, istnieje wiele doniesień na temat powikłań neurologicznych, obejmujących zespoły Guillaina-Barrégo (GBS) oraz Millera-Fishera (MFS) [2]. Klasyczna postać GBS jest demielinizacyjnym zespołem wielokorzeniowo­-nerwowym objawiającym się niedowładem czterokończynowym. Natomiast w zespole MFS wyróżnia się neuropatię z ataksją, niedowład mięśni gałkoruchowych z towarzyszącym opadaniem powiek [13, 36, 37, 38]. Obecnie szacuje się, że nawet 40% przypadków GBS może być inicjowanych przez zakażenia Campylobacter spp. [45]. Do innych powikłań o podłożu autoimmunologicznym, prawdopodobnie powiązanych z takimi zakażeniami, należą reaktywne zapalenie stawów oraz zespół Reitera, zazwyczaj występujący u osób posiadających antygen zgodności tkankowej HLA (human leukocyte antygen) B27. Częstość występowania stawowych powikłań po kampylobakteriozie oceniana jest na 2-3% [33]. Niekiedy stwierdza się także inne postaci kampylobakteriozy, takie jak wrzodziejące zapalenie jelita grubego, zapalenie wątroby, trzustki, pęcherzyka żółciowego [33]. Większość zakażeń Campylobacter spp. przebiega bezobjawowo, a prawdopodobieństwo zakażenia zmienia się z wiekiem oraz obniżoną odpornością. Największe jest wśród małych dzieci (poniżej 4 lat), młodych dorosłych (20-40 lat) oraz u osób starszych [39]. Możliwość wystąpienia zakażenia objawowego jest 40-100% wyższa u osób z AIDS [42]. Objawy kampylobakteriozy najczęściej ustępują samoczynnie, wymagając jedynie leczenia objawowego, polegającego głównie na uzupełnianiu płynów i elektrolitów [33]. Jednak u pacjentów z niedoborami odporności zakażenie Campylobacter spp. może doprowadzić do przedłużającego się zapalenia jelit oraz posocznicy i wymaga leczenia farmakologicznego [28].

Odkrycie i taksonomia pałeczek z rodzaju Campylobacter spp.

Pierwsze wzmianki na temat Campylobacter spp. pojawiły się w 1886 r. dzięki Theodorowi Escherichowi. Pediatra, specjalizujący się w chorobach zakaźnych. Zaobserwował spiralne, niedające się wyhodować pałeczki w kale niemowląt chorych na ostrą biegunkę. W 1906 r., lekarze weterynarii McFadyean i Stocman odkryli komórki Campylobacter w płodach owczych poddanych aborcji. Kilka lat później Smith i Taylor, kontynuując prace poprzedników, wyizolowali je z płodu bydlęcego identyfikując jednak jako Vibrio fetus. W 1927 r. Smith i Orcut, ze względu na podobieństwo morfologiczne do przecinkowców, ponownie zaklasyfikowali je do rodzaju Vibrio. Dopiero w 1963 r. Sebald i Veron – francuscy mikrobiolodzy, opierając się na jednej z pierwszych analiz DNA, wyodrębnili rodzaj Campylobacter [37]. W 1978 r. wybuchła największa zarejestrowana epidemia, podczas której zakażonych Campylobacter spp. było ponad 2000 osób [45]. Znaczącym krokiem w badaniach systematyki Campylobacter spp. było zsekwencjonowanie w 2000 r. genomu Campylobacter jejuni [5]. Zgodnie z taksonomią, pałeczki Campylobacter spp. i Arcobacter spp. należą do typu Proteo­bacteria, klasy Epsilonproteobacteria, rodziny Campylobacteriaceae, rzędu Campylobacterales. Rodzaj Campylobacter obejmuje 29 gatunków i 11 podgatunków [11]. Niedawno jednak wyizolowano od ssaków płetwonogich (uchatek) nowy gatunek C. pinnipediorum sp. nov., w którym wyróżniono dwa podgatunki C. pinnipediorum subsp. pinnipediorum subsp. nov. oraz C. pinnipediorum subsp. caledonicus subsp. nov. [14].

Z przypadków kampylobakteriozy u ludzi, najczęściej są izolowane cztery termotolerancyjne gatunki C. jejuni, C. coli, C. lari, C. upsaliensis [40].

Charakterystyka pałeczek z rodzaju Campylobacter spp.

W badaniu mikroskopowym Campylobacter spp. są identyfikowane jako Gram-ujemne, helikalne pałeczki o zagiętym kształcie, długości do 5,0 μm i szerokości do 0,8 μm, nietworzące spor. Są termofilne, mikroaerofilne i kapnofilne, do wzrostu wymagają atmosfery o zwiększonej zawartości dwutlenku węgla. Zawierają rzęskę lub rzęski umieszczone na jednym lub obu biegunach komórki, dzięki którym wykazują ruch korkociągowy, a w organizmie gospodarza mogą się przemieszczać w rejony występowania najkorzystniejszych do rozwoju warunków [25, 27]. Rzęska jest zbudowana z ciałka podstawowego, haka i filamentu [2, 10, 12, 16, 37]. W regulację ekspresji genów kodujących rzęski jest zaangażowany unikatowy dla Campylobacter spp., system składający się: z FlgR/FlgS i FlhF GTP-azy, białek regulujących ekspresję flageliny i wiążących GTP-guanozyno-5’trifosforan oraz czynników transkrypcji sigma54 i sigma28 [31]. Filament rzęski składa się z dwóch homologicznych białek flagelinowych FlaA i FlaB (z przewagą tego pierwszego) kodowanych przez odpowiednio dwa geny flaA i flaB. Wyłączenie obu genów powoduje powstanie nieruchliwych mutantów pałeczek Campylobacter spp. przez co obniża się ich zdolność do kolonizacji i inwazji śluzówki jelita [22, 34]. Podstawą identyfikacji Campylobacter spp. jest typowa morfologia kolonii, brak wzrostu w warunkach tlenowych, dodatni wynik testu na ruch i oksydazę cytochromową [30]. Campylobacter spp. są wrażliwe na wysychanie oraz obniżone pH. Dysmutaza ponadtlenkowa chroni je przed stresem oksydacyjnym i zapewnia tolerancję na tlen, co pomaga im przetrwać w produktach spożywczych [7].

Najczęściej wykorzystywanymi do wyodrębniania pałeczek Campylobacter spp. testami biochemicznymi są: ocena wytwarzania katalazy, hydroliza octanu indoksylu i hipuranu sodu. Test na zdolność hydrolizy hipuranu sodu pozwala na odróżnienie pałeczek C. jejuni (mających taką cechę) od C. coli, C. lari czy C. upsaliensis, niehydrolizujących hipuranu (tabela 1). Jednak według ostatnich danych 10% szczepów C. jejuni nie hydrolizuje hipuranu sodu, co utrudnia diagnostykę. Dlatego też coraz powszechniej wykorzystuje się różnicowanie molekularne (np. elektroforezę pulsacyjną (PFGE) czy różne odmiany techniki PCR) przynoszące jednoznaczne wyniki [33,41].

Cecha	C. jejuni	C. coli	C. lari	C. upsaliensis
morfologia	małe, zakrzywione pałeczki Gram-ujemne
ruchliwość	charakterystyczna
oksydaza	+	+	+	+
katalaza	+	+	+	+
hydroliza hipuranu	+	–	–	–
produkcja H2S	–	+	+	–
oporność na cefalotynę	R	R	R	S
oporność na kwas nalidyksowy	S	S	R/S	S
oporność na metronidazol	S	R	R	R

Tabela 1. Testy różnicujące gatunki Campylobacter spp.

C. lari, C. upsaliensis oraz C. concisus również mogą mieć związek z chorobami przewodu pokarmowego u ludzi [38]. Jednak na całym świecie to C. jejuni jest jedną z najczęstszych przyczyn bakteryjnego zapalenia żołądka i jelit, często wiążącego się z możliwością wystąpienia poważnych powikłań [25, 35].

Epidemiologia i chorobotwórczość Campylobacter spp.

Najczęstszym źródłem Campylobacter spp. u ludzi jest zjedzone niedogotowane mięso, zwłaszcza drobiowe i wieprzowe [1, 25, 36, 42] oraz niepasteryzowane mleko [13, 25, 38]. Bakterie tego rodzaju kolonizują również zwierzęta domowe, przeważnie szczenięta, a także bywają wykrywane w rekreacyjnych zbiornikach wodnych [13, 25]. 1000 komórek to dawka infekcyjna Campylobacter spp., która jest konieczna do zainicjowania objawowego przebiegu choroby u człowieka [13]. Mimo bardzo częstych zakażeń wywołanych przez Campylobacter spp., dokładny mechanizm ich patogenezy nie został jeszcze poznany. Jest to proces zależny od wielu czynników i najprawdopodobniej główną rolę odgrywa moment adhezji drobnoustrojów do ścian jelita i odpowiedź układu odpornościowego gospodarza [1]. Pałeczki Campylobacter spp. wytwarzają białko CadF (Campylobacter adhesion to fibronectin) o masie 37 kDa, które jest istotne w patogenezie zakażenia, wiążąc się z fibronektyną enterocytów nabłonka jelit i umożliwiając w ten sposób adherencję bakterii do komórek nabłonka (tabela 2). Wykazano, że mutanty niewytwarzające białka CadF nie kolonizują komórek nabłonkowych [34]. Oprócz zdolności ruchu i adhezji czynnikami wirulencji pałeczek Campylobacter spp. są także: zdolność do chemotaksji i energotaksji, obecność lipooligosacharydu i otoczki polisacharydowej, wytwarzanie toksyn i białek sekrecyjnych, obecność plazmidu pVir oraz zmienność genetyczna [12, 19, 22, 34]. Najlepiej poznaną toksyną jest cytoletalna genotoksyna – CDT (cytolethal distending toxin), kodowana przez geny: cdtA, cdtB i cdtC (tabela 2), które są niezbędne do wyrażenia pełnej aktywności toksyny [20]. Mechanizm jej działania polega na uszkodzeniu materiału genetycznego komórek eukariotycznych, zatrzymania ich cyklu komórkowego i doprowadzeniu do obumierania komórek.

Mechanizm	Czynnik wirulencji	Geny
ruchliwość	flagelina A, B, białka ciałka podstawowego rzęski ( FliF, FliM, FliY, Flgl), czynniki σ28, σ54	flaA, flaB, fliF, fliM, fliY, flgl, fliA, rpoN
adhezja	białko CadF, CapA, fosfolipaza A, lipoproteina, adhezyna i białko wiążące ligand Peb1,	cadF, capA, pldA, jlpA, peb1A
chemotaksje	białka chemotaktyczne: Che A, B, R, V, W i Z	cheA, cheB, cheR, cheV, chew i che Z.
inwazyjność	składniki systemu sekrecji typu III (T3SS), białko FlaC, chaperon HtrA,	flhA, flhB, fliQ, fliP, fliO, fliR, flaC, htrA
cytotoksyczność	cytoletalna genotoksyna	cdtA, cdtB, cdtC
system N-glikozylacji	N-glikozylacja	pgl
wielolekooporność i oporność na sole żółci	pompa efluksowa Cme	cmeA, cmeB, cmeC
odporność na stres	katalaza KatA, peroksydaza grupy tiolowej, białka szoku cieplnego	katA, tpx, dnaJ

Tabela 2. Najważniejsze czynniki odpowiedzialne za wirulencję Campylobacter spp.

Czynnikiem odgrywającym istotną rolę w patogenezie Campylobacter spp. jest również zdolność jego adaptacji do niesprzyjających warunków środowiska. W odpowiedzi na stres, wywołany: niedoborem substancji odżywczych, zbyt wysoką lub niską temperaturą, hiperosmolarnością, niskim pH, warunkami tlenowymi, pałeczkowate formy RF (rod form) mogą się przekształcać w żywe, niehodowalne postaci VBNC (viable but not culturable), które nie rosną na znanych klasycznych pożywkach hodowlanych [2, 4]. Po raz pierwszy stadium VBNC u C. jejuni opisali Rollins i Colwell [4]. Pałeczki wchodzące w stan VBNC podlegają morfologicznym, fizjologicznym oraz genetycznym przemianom, które pozwalają im przetrwać w niesprzyjającym środowisku przez dłuższy czas, zachowując zdolność infekcji [4, 26, 29]. W czasie inkubacji C. jejuni w temperaturze 4°C przez 38 dni Chaisowwong i wsp. obserwowali stadium VBNC. W komórkach VBNC dochodziło do ekspresji genów odpowiedzialnych za wirulencję, tj. flaA, flaB, cadF, ciaB, cdtA, cdtB i cdxc. Komórki adherowały do komórek nabłonka jelitowego linii komórkowej Caco-2 [4]. Podobne wyniki badań, dotyczące stresu zimna, otrzymali Patrone i wsp. Naukowcy wykazali w komórkach VBNC C. jejuni wysoki poziom ekspresji genu cadF i zdolność adhezji do Caco-2 w hodowlach in vitro [29].

Występowanie Campylobacter spp. u zwierząt

Bakterie z rodzaju Campylobacter, choć nie są typowymi przedstawicielami mikrobioty jelitowej, kolonizują bezobjawowo, będąc komensalami, przewód pokarmowy zarówno zwierząt domowych, jak i dzikich [1, 25, 36, 42]. Najważniejszym rezerwuarem omawianych patogenów jest ptactwo, zwłaszcza drób hodowlany. Ze względu na termofilny charakter większości gatunków Campylobacter, a zwłaszcza C. jejuni i C. coli (głównych przyczyn kampylobakteriozy) temperatura ciała ludzi i ptaków, wynosząca odpowiednio 37 i 42°C, jest dla nich najlepsza do rozwoju. Mechanizmy odpowiadające za adaptację i trwałą kolonizację przewodu pokarmowego drobiu przez Campylobacter nie są jednak dokładnie poznane. Pomyślna i trwała kolonizacja zależy od wielu czynników, m.in. determinowanych genetycznie. Jednym z takich genów jest gen cmeABC, kodujący wielolekową pompę efluksową. Wykazano, że w przeciwieństwie do dzikich, szczepy C. jejuni ze zmutowanym genem cmeABC, nie zasiedlały jelit kurcząt. Nie zaobserwowano również kolonizacji jelita przez C. jejuni ze zmutowanymi genami docB i docA, odpowiedzialnymi za kodowanie chemotaktycznego białka MCP i cytochromu C [25]. W genomie C. jejuni stwierdzono ponadto liczne geny kodujące białka, odpowiedzialne za skoordynowane szlaki chemotaksji. Chemoatraktanty, występujące w śluzie jelitowym, należą do ważniejszych czynników ułatwiających kolonizację jelita kurczaków przez C. jejuni. Glikoproteiny, cukry (L-fukoza obecna w żółci, mucyna), aminokwasy (cysteina, asparaginian, seryna i glutaminian) oraz sole kwasów organicznych (cytrynian, fumaran, α-ketoglutaran, jabłczan, pirogronian, czy bursztynian), to najważniejsze atraktanty uczestniczące w skutecznym zasiedlaniu przewodu pokarmowego gospodarza [25].

Ze względu na to, że źródłem Campylobacter spp. mogą być też inne zwierzęta hodowlane, takie jak: bydło, kozy, owce, czy świnie, badano i potwierdzono mechanizmy kolonizacji jelit również u tych gatunków zwierząt [1, 18]. Należy podkreślić, że u zwierząt proces kolonizacji jest bezobjawowy, w przeciwieństwie do ludzi, u których w wyniku inwazji patogenem, wydzielane są IL-1α, IL-1β, IL-6 oraz chemokiny IL-8, CCL2,CCL20, CXCL2, tzw. mediatory procesów zapalnych [1]. Chociaż poziom kolonizacji jelit zwierząt jest wysoki (u drobiu może wynosić nawet 1010 jtk/g treści jelit), brak objawów chorobowych uniemożliwia eliminacje ze stad osobników zakażonych. Ponieważ C. jejuni wykrywa się w jelicie ślepym ponad 90% kurczaków [24], to właśnie spożywanie mięsa drobiowego ma największe znaczenie w szerzeniu się zakażeń u ludzi. Ponad 98% dostępnych w sklepach produktów z mięsa kurczaków może być zakażonych tymi bakteriami [7]. Transmisja z rodzica na pisklę jest rzadkością, a stada kurcząt zazwyczaj określa się jako Campylobacter-pozytywne dopiero gdy osiągną wiek około dwóch tygodni. Najważniejszymi czynnikami powodującymi zanieczyszczenie partii mięsa przez Campylobacter spp. jest ubój częściowy (przerzedzanie populacji), ubój w miesiącach letnich (czerwcu, lipcu i sierpniu) oraz wiek ptaków (od 36 dni do >40 dni) [39]. Dodatkowym zagrożeniem dla konsumentów jest zdolność przeżycia i namnażania się patogenu w żywności podczas obróbki przemysłowej i przechowywania [7].

Biofilm tworzony przez Campylobacter spp. a zdrowie publiczne

Biofilm, który jest wielowarstwowym osadem tworzonym przez organizmy (bakterie, pleśnie, glony, pierwotniaki) na powierzchniach stałych, odgrywa obecnie olbrzymią rolę w zapewnianiu bezpieczeństwa żywności i zdrowia konsumentów. Biofilm powoduje wtórne zanieczyszczenie produktów spożywczych i wody pitnej. Jest dużo bardziej oporny na działanie środków dezynfekcyjnych niż komórki w stanie planktonicznym, przez co utrudnione jest utrzymanie higieny w przemyśle spożywczym, a także w warunkach domowych [15]. Bakterie z rodzaju Campylobacter, oprócz Salmonella sp., Escherichia coli, Legionella pneumophila, należą do najbardziej niebezpiecznych patogenów, m.in. z powodu zdolności tworzenia biofilmu, w różnych warunkach. Liczne badania dowiodły, że pałeczki Campylobacter spp. nie tylko adherują do powierzchni biotycznych (skóry zwierząt, komórek nabłonkowych), ale również abiotycznych, stosowanych w przemyśle spożywczym (stali nierdzewnej, szkła, polipropylenu) [15, 21, 32, 39]. Reuter i wsp. wykazali, że w atmosferze zawierającej 20% O2 tworzenie biofilmu przez C. jejuni NCTC 11168 zachodzi dużo szybciej niż w atmosferze z podwyższoną zawartością CO2 (5% O2, 10% CO2) [32]. Z dostępnej literatury wynika, że również inne gatunki Campylobacter, m.in. C. concisus wyizolowany od ludzi z różnymi dolegliwościami przewodu pokarmowego (chorobą Crohna, ostrym zapaleniem błony śluzowej żołądka) wykazuje tę cechę [21]. Gunther i Chen oceniali adherencję 16 szczepów reprezentujących 14 różnych gatunków z rodzaju Campylobacter do trzech różnych powierzchni abiotycznych (szkła, stali nierdzewnej oraz plastiku). Wykazali, że szczepy beztlenowe z rodzaju Campylobacter (C. rectus, C. showae, C. mucosalis, C. concisus, C. curvus, C. gracilis) miały większe predyspozycje do kolonizacji różnych powierzchni i tworzenia biofilmu na wszystkich matrycach, w porównaniu ze szczepami mikroaerofilnymi. Szczepy mikroaerofilne (C. jejuni, C. coli, C. upsaliensis, C. lari, C fetus, C. sputorum, C. helvetius, C. hyointestinalis) tworzyły biofilm tylko na jednej z testowanych powierzchni bądź wcale, a materiałem sprzyjającym tworzeniu biofilmu była stal nierdzewna [15]. Sulaeman i wsp. wykazali, że spośród 46 przebadanych szczepów C. jejuni i C. coli, tylko niektóre adherowały do powierzchni polistyrenu. Na ogół szczepy C. coli wykazywały słabszą zdolność do wzrostu w postaci biofilmu niż C. jejuni. Ponadto, szczepy kliniczne oraz wyizolowane z żywności statystycznie częściej przejawiały lepsze właściwości tworzenia biofilmu niż szczepy wyizolowane od zwierząt oraz z tusz wieprzowych i drobiowych [39]. Badania te wskazują, że zdolność tworzenia biofilmu jest cechą szczepową warunkowaną wieloma czynnikami.

Profilaktyka zakażeń Campylobacter spp.

Zakażenia Campylobacter spp. mogą mieć charakter bezpośredni, co wynika ze spożywania surowego lub niedogotowanego mięsa lub pośredni, do którego dochodzi przez zanieczyszczone powierzchnie, mające kontakt z zakażonym mięsem [7].

Profilaktyka zakażeń Campylobacter spp. u ludzi jest stosunkowo prosta i polega na:

prawidłowym przyrządzaniu mięsa – produkt powinien być gotowany tak, aby osiągnąć minimalną temperaturę wewnętrzną 74°C,

myciu rąk podczas przygotowywania żywności, zwłaszcza po kontakcie z surową żywnością pochodzenia zwierzęcego,

stosowaniu oddzielnych desek do krojenia żywności pochodzenia zwierzęcego oraz innych produktów spożywczych i dokładnym ich czyszczeniu, a także blatów oraz naczyń po przygotowaniu surowej żywności pochodzenia zwierzęcego,

unikaniu picia niepasteryzowanego mleka lub nieoczyszczonych wód powierzchniowych,

starannym myciu rąk przez osoby z biegunką (zwłaszcza dzieci) oraz po kontakcie z odchodami zwierząt [37].

Zapobieganie kampylobakteriozie u ludzi najczęściej polega na ograniczaniu występowania Campylobacter spp. w mięsie dostępnym komercyjnie [7]. Mięso, zwłaszcza świeże zawiera odpowiednie ilości wody, protein i składników odżywczych, zapewniając jednocześnie preferowane przez drobnoustroje pH [44]. W Unii Europejskiej (UE) Campylobacter spp. są obecne średnio w 71% partii kurcząt brojlerów [35]. Fizyczne metody inaktywacji drobnoustrojów w mięsie, takie jak mrożenie czy obróbka termiczna nie zawsze zapewniają bezpieczeństwo mikrobiologiczne produktów mięsnych, dlatego też w celu ich zabezpieczenia, dodawane są substancje przeciwdrobnoustrojowe, których stosowanie określa Rozporządzenie Komisji Europejskiej nr 601/2014. Obecnie dodawanie konserwantów chemicznych wzbudza kontrowersje, ze względu na ich potencjalne działanie toksyczne i kancerogenne na organizm człowieka [44]. W ostatniej dekadzie konsumenci coraz bardziej zainteresowani są produktami „bio” oraz „organicznymi”, niezawierającymi chemicznych konserwantów [8]. Zmniejszenie zagrożenia dla zdrowia publicznego, w granicach 50-90%, może być osiągnięte przez chemiczne odkażanie tusz, np. chlorem, jednak zabiegi takie nie są dozwolone w Unii Europejskiej [39]. Wykazano także że polifosforany dodawane do mięsa mogą pomagać w utrzymywaniu się Campylobacter w żywności [7].

Do głównych strategii opracowywanych w celu ograniczenia liczby Campylobacter spp. w mięsie paczkowanym należy zwiększanie bezpieczeństwa biologicznego na farmach, odseparowywanie zakażonych stad, szczepienie zwierząt hodowlanych oraz poprawa higieny podczas uboju [7]. Metody tego rodzaju są korzystne zarówno ze względów ekologicznych, jak i ekonomicznych [35]. Ważne jest, by wzrastała świadomość hodowców w zakresie procedur bezpieczeństwa mikrobiologicznego oraz zarządzania hodowlami [39]. Nowe strategie przeciwko Campylobacter spp. obejmują także skarmianie zwierząt specjalnie opracowanymi mieszankami bakterii, ograniczającymi adhezję patogenów do komórek nabłonka jelitowego. Znana jest wrażliwość pałeczek z rodzaju Campylobacter spp. na zakwaszenie środowiska, dlatego podejmowane są także próby zakwaszania karmy i wody [7]. Niestety, procedury mające zapewniać higieniczną hodowlę drobiu wolnego od Campylobacter spp. w przypadku gospodarstw ekologicznych spotykają się z przeszkodami, do których należą m.in. chów na świeżym powietrzu, inne oprócz drobiu zwierzęta hodowlane oraz ptaki dziko żyjące [8].

W obliczu problemu jakim jest szerząca się antybiotykooporność bakterii, w tym Campylobacter spp, skutecznym i ekonomicznym rozwiązaniem może być stosowanie przeciwdrobnoustrojowych związków pochodzenia naturalnego. Peptydami przeciwdrobnoustrojowymi aktywnymi wobec C. jejuni są m. in. reuteryna, czy bakteriocyny B602, OR7, E50-52, L-1077, a spośród skutecznych substancji pochodzenia roślinnego ekstrakt z czosnku (Allium sativum), czy eukaliptusa (Eucalyptus occidentalis). Skuteczność działania czosnku opiera się na uszkadzaniu białkowych, lipidowych i polisacharydowych komponentów błony komórkowej pałeczek Campylobacter, natomiast mechanizmy działania ekstraktu z eukaliptusa nie są dokładnie poznane [24]. Rośliny cechuje duży potencjał, który można wykorzystać w ochronie produktów spożywczych przed skażeniem Campylobacter spp., w zwalczaniu chorób związanych z tymi patogenami oraz jako dodatków do pasz, ograniczających kolonizację zwierząt hodowlanych. Skuteczność wykazują m.in. akacja Farnesa (Acacia farnesiana), bylica luizjańska (Artemisia ludoviciana), opuncja figowa (Opuntia ficus-indica) oraz karczoch zwyczajny (Cynara scolymus). Badane są związki fenolowe pochodzące z roślin, bioaktywne składniki jagód i jeżyn, tymol i karwakrol [38].

Wciąż opracowywane są także nowe metody oparte na zjawisku konkurencyjności drobnoustrojów, działaniu bakteriofagów, wykorzystaniu czynników przeciwdrobnoustrojowych bądź probiotyków [7, 23, 35]. Wykazano, iż podawanie żywym ptakom swoistych bakteriofagów krótko przed ubojem, może być skutecznym środkiem ochrony [7]. W 2005 r. dowiedziono, że terapia fagowa okazała się obiecującą metodą zmniejszania kolonizacji brojlerów przez C. jejuni, jako środek zapobiegawczy lub terapeutyczny. Zgodnie z uzyskanymi wynikami stosowanie fagów nie zapobiega jednak kolonizacji jelita, lecz może ją opóźniać. W badaniach z wykorzystaniem bakteriofagów CP8 oraz CP34, następowało zmniejszenie liczby komórek C. jejuni w kątnicy kurczaków 0,5-5 log jtk/g. Natomiast pojedyncza dawka bakteriofaga CP220 (o mianie 107 lub 109 jednostek tworzących blaszki) powodowała spadek liczby Campylobacter spp. u kurcząt o 2 log jtk/g, a po zakończeniu leczenia tylko 2% odzyskanych komórek Campylobacter spp. było opornych na CP220. Należy podkreślić, że redukcja liczby Campylobacter spp. w tuszach drobio­wych o dwie jednostki logarytmiczne może się przyczynić do 30-krotnego zmniejszenia występowania kampylobakteriozy u ludzi [27]. Dowiedziono także, że podawanie swoistych bakteriofagów kurczętom w paszy lub wodzie obniża liczbę kolonizujących przewód pokarmowy ptaków, Campylobacter spp. Początkowo o 2 log jtk/g stabilizuje się do wartości niższej o 1 log jtk/g w porównaniu z grupą kontrolną [43].

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie innowacyjnymi systemami pakowania, rozwiązaniami wykorzystującymi tzw. aktywne opakowania, mogące przedłużać trwałość surowych i gotowanych produktów mięsnych. Systemy tego typu mogą obejmować obecne w opakowaniach pochłaniacze tlenu, substancje absorbujące lub emitujące dwutlenek węgla, arkusze chłonące wycieki, antyoksydanty lub całe opakowania o działaniu przeciwdrobnoustrojowym, np. folie przeciwbakteryjne wytwarzane z chitozanu bądź hydroksypropylometylocelulzy, zawierające olejki eteryczne. Folie takie wykazywały znaczącą aktywność przeciwko Campylobacter spp. podczas przechowywania przez 12 dni, w temperaturze 12°C [7].

Badany jest także wpływ ciśnienia hydrostatycznego, pulsacyjnego pola elektrycznego, olejków eterycznych oraz temperatury na przeżywalność Campylobacter spp. Spośród metod wykorzystujących wysoką temperaturę, najlepsze okazują się oparte na działaniu gorącej pary, gdyż para lepiej niż gorąca woda czy powietrze przenika zagłębienia, szczeliny oraz mieszki włosowe na powierzchni mięsa [3]. Synergistyczne połączenie różnych metod może się okazać skutecznym narzędziem eliminacji Campylobacter spp. z mięsa drobiowego.

Podsumowanie

Jeszcze w niedalekiej przeszłości przekroczenie przez Campylobacter spp. bariery międzygatunkowej zwierzę-człowiek nie stanowiło tak realnego zagrożenia epidemiologicznego. O tym, jak poważny jest problem zatruć pokarmowych spowodowanych tymi patogenami świadczy wzrost liczby publikacji dotyczących tego zagadnienia w ostatnich latach. Najbardziej istotnym źródłem infekcji, w świetle danych zawartych w raportach UE dotyczących tej zoonozy, jest mięso drobiowe, dlatego szczególnie narażone na zakażenie są osoby zajmujące się jego produkcją. Hodowle drobiu prowadzone na masową skalę, zasiedlanie się dzikiego ptactwa wodnego (kaczek, łabędzi, mew itp.) w aglomeracjach miejskich oraz bliska więź z zwierzętami domowymi powodują narastanie zagrożenia pałeczkami Campylobacter spp., co sprawia, że badania prowadzone w celu lepszego poznania mechanizmów ich chorobotwórczości, epidemiologii oraz metod diagnozowania, leczenia oraz profilaktyki takich zakażeń powinny być priorytetowe.

Pełna treść artykułu