E. coli: residente ng gut mo, hindi lang food poisoning

Sabihin mong malakas ang “E. coli” at ang naiisip ng karamihan ay isang binawing supot ng spinach. Maiintindihan ang reaksiyong iyon, at halos mali ito. Ang organismo sa headline ng balita at ang organismo sa colon mo ay parehong species — at malamang na naroon na ang nasa colon mo, tahimik, sa loob ng maraming taon.

Ano ito

Ang Escherichia coli ay Gram-negative, hugis-baras at facultatively anaerobic na bacteria ng pamilyang Enterobacteriaceae na ang pangunahing tirahan ay ang bituka ng mga vertebrate, kung saan namumuhay ito nang kasimbiyosis ng host nito ¹.

Hawakan mo ang pariralang “facultatively anaerobic.” Ibig sabihin nito, kayang humingang oxygen ng organismo kapag mayroon at kayang mag-ferment kapag wala. Halos lahat ng ginagawa ng E. coli para sa iyo, at halos lahat ng ginagawa nito sa iyo, ay bunga ng kakayahang iyon.

Saan ito nakatira sa katawan

Halos sa malaking bituka — at hindi ito paminsan-minsang bisita. Sa 2020 review nina Martinson at Walk sa EcoSal Plus, kabilang ang E. coli sa gut microbiome ng mahigit 90 % ng tao ². Sa sariling serye ng mga may-akda — walong malusog na nasa hustong gulang na nagbigay ng dumi tuwing ikalawang linggo sa loob ng 6 na buwan hanggang 2 taon, at 95 kolonya ang pinipili kada sample — 87 % ng 32,470 isolate na sinuri ay E. coli ². Manipis na batayan ang walong tao para sa pag-aangkin sa buong species, kaya huwag mong hawakan nang mahigpit; pero hangga't umaabot ito, kapag sinabi nating “ang Enterobacteriaceae sa gut,” halos E. coli ang sinasabi natin.

Napakalaki ng pagkakaiba ng bilang. Sa ibang serye na isinasalaysay ng parehong review — sina McBurney na kumuha ng sample mula sa dalawang malusog na nasa hustong gulang buwan-buwan sa loob ng isang taon — ang Enterobacteriaceae sa dumi ay mula 10² hanggang 10⁹ CFU kada gramo ², isang saklaw na pitong antas ng laki sa dalawang tao lang na sinundan sa paglipas ng panahon. Kahit sa itaas na dulo, populasyong minorya pa rin ito; ang colon ay pinamumunuan ng mga mahigpit na anaerobe. Magkaibang pag-aangkin ang “halos pangkalahatan” at ang “masagana,” at ang una lamang ang tumatayo.

Narito ang bahaging nakakagulat sa mga tao. Wala kang dalang isang daang iba't ibang E. coli. Karaniwan ay isa o dalawang serotype lamang ang naroon sa anumang sandali ² — mga matagal na residenteng nananatili nang ilang buwan, kasama ang mga panandaliang dumaraan sa loob ng ilang araw hanggang linggo ². Sa totoong kahulugan, sa iyo ang E. coli mo.

Sa labas ng gut, lumilitaw ang E. coli kung saan wala itong dapat gawin: sa pantog at urethra, sa dugo, sa meninges ng bagong silang. Parehong species, maling tirahan. Ang paglipat na iyon ang halos buong seksiyon ng pinsala sa ibaba.

Ang pangalan, luma at bago

Natagpuan ng pedyatrisyang si Theodor Escherich ang organismo sa dumi ng sanggol at binigyan niya ito ng unang paglalarawan. Ang pangalang dala ng pormal na nomenclature, gayunman, ay Bacillus coli Migula 1895 — ang basonym sa Approved Lists — na inilipat nina Castellani at Chalmers sa genus na Escherichia, na ipinangalan kay Escherich, noong 1919. Matatag ang pangalan ng species mula noon; ang gumalaw kamakailan ay ang tirahan sa itaas nito. Ang phylum na matagal nang tinatawag na Proteobacteria ay wastong inilathala na ngayon bilang Pseudomonadota, isa sa 42 prokaryotic phyla na pormal na itinatag ang pangalan noong 2021 ¹². Ang mga papel na isinulat bago iyon ay gumagamit ng lumang salita para sa parehong grupo.

May mas kakaibang problema sa pagpapangalan sa ilalim nito. Ang Shigella — na dala pa rin ng klinikal na mikrobiyolohiya bilang sariling genus na may apat na species — ay sa henetika ay hindi naman hiwalay na organismo. Ipinakita nina Lan at Reeves na nasa loob ng species na Escherichia coli ang mga angkan ng Shigella, at nagmula sila nang magkahiwalay matapos makuha ang parehong virulence plasmid ¹¹. Nabubuhay ang klinikal na label dahil sa praktikal na dahilan. Hindi ito sinusuportahan ng puno ng pamilya.

Ano ang ginagawa nito para sa atin

Dalawang bagay, at gusto kong maging maingat sa dalawa.

Hawak nito ang aerobic na puwesto. Ang E. coli ang nangingibabaw na aerobic na organismo ng bituka ng vertebrate at namumuhay ito roon nang kasimbiyosis ng host nito ¹. Ang mekanismong kadalasang ikinakabit dito — na sa pagkain nito sa mga bakas ng oxygen na tumatagos mula sa dingding ng bituka, tinutulungan nitong manatiling walang hangin ang colon para sa lahat ng iba — ay makatuwiran at malawakang inuulit na hinuha mula sa pisyolohiya nito. Sabihin nang malinaw: wala akong natagpuang human trial na nagpapakita ng benepisyong iyon sa tao. Ituring mo itong mekanismo, hindi napatunayang epekto.

Gumagawa ito ng vitamin K2. May dala ang E. coli ng daanan para sa paggawa ng menaquinone, ang anyo ng vitamin K na gawa ng bacteria ⁴. Hindi maliit ang paalala rito: magkahiwalay na tanong ang paggawa ng menaquinone sa colon at ang pagsipsip ng magagamit na dami nito, at higit na hindi pa tapos ang pangalawa kaysa sa iminumungkahi ng kopya ng supplement.

At may tunay na trial sa likod ng isang strain. Lisensiyadong probiotic ang E. coli Nissle 1917. Sa 2004 na trial nina Kruis sa Gut, 327 pasyenteng may ulcerative colitis na nasa remission ang ni-randomise sa Nissle 1917 (n = 162) o sa karaniwang mesalazine (n = 165) sa loob ng 12 buwan; sa per-protocol na pagsusuri, naganap ang pagbalik ng sakit sa 36.4 % ng grupong probiotic (40 sa 110) at sa 33.9 % ng grupong mesalazine (38 sa 112) — katumbas na bisa ³. Dalawang paalala, at mahalaga ang dalawa. Katumbas ito ng itinatag na gamot, hindi paghahambing laban sa placebo. At ebidensiya ito tungkol sa isang strain sa isang sakit, na walang sinasabi sa iyo tungkol sa E. coli sa sarili mong colon.

Ano ang ginagawa nito laban sa atin

Ngayon ang kabilang panig ng talaan, at mabigat ito.

Laki muna. Sa pagsusuri ng Global Burden of Disease sa 33 bacterial pathogen, tinatayang 7.7 milyong kamatayan noong 2019 ang nakabit sa mga bacteria na iyon — 13.6 % ng lahat ng kamatayan sa buong mundo ⁵. Limang pathogen, kasama ang E. coli, ang bumuo ng 54.9 % ng kabuuang iyon ⁵. Sa panig ng resistance, mas matalas pa ang larawan: sa tinatayang 4.95 milyong kamatayang kaugnay ng bacterial antimicrobial resistance noong 2019, ang E. coli ang nag-iisang nangungunang pathogen ⁶.

Ang impeksiyon sa daanan ng ihi ang pang-araw-araw na mukha nito. Nabilang ng review ni Foxman ang halos 7 milyong pagbisita sa klinika, 1 milyong pagbisita sa emergency department at 100,000 pagpasok sa ospital kada taon sa Estados Unidos, at halos 1 sa 3 babae ang nagkaroon ng impeksiyong nangangailangan ng antibiotic pagsapit ng edad na 24 ¹⁰. Halos lahat ng iyon ay E. coli na naglakbay nang ilang sentimetro mula sa gut.

Ang mga strain ng Shiga toxin ang siyang nagdudulot ng food poisoning. Nagbigay ng malungkot na natural na eksperimento ang 2011 na outbreak ng E. coli O104:H4 sa Alemanya: 3,816 naiulat na kaso, 54 kamatayan, at haemolytic-uraemic syndrome — komplikasyon sa bato at dugo — sa 845 pasyente, 22 % ng kabuuan ⁸. Hindi karaniwan sa sakit na ito, karamihan sa mga pasyenteng nagkaroon ng haemolytic-uraemic syndrome ay nasa hustong gulang — 88 % sa kanila, median na edad na 42 — at 68 % sa kanila ay babae ⁸. Natunton ang pinagmulan sa mga sprout; sa mga bumisita sa restawran, ang mga sinilbihan ng sprout ay may relative risk na 14.2 para magkasakit ⁹.

At ang patibong ng paggamot. Sa prospective na pag-aaral nina Wong sa 71 batang may pagtatae mula sa O157:H7, nagkaroon ng haemolytic-uraemic syndrome ang 10 bata, at may relative risk na 14.3 (95 % CI 2.9 hanggang 70.7) ang paggamot ng antibiotic para magkaroon nito ⁷. Sabihin nang malinaw: maliit na pag-aaral ang 71 bata at napakalaki ng confidence interval na iyon. Pero pare-pareho ang direksiyon nito sa alam natin tungkol sa paglabas ng toxin, at iyon ang dahilan kung bakit maling instinct ang “uminom ka na lang ng antibiotic” para sa madugong pagtatae.

Paano hawakan ang dalawang katotohanan

Ang E. coli ang pinakapinag-aralang organismo sa biyolohiya at isa sa pinakanakamamatay na bacteria sa mundo, at ito rin ang tahimik at halos pangkalahatang residente ng malulusog na tao. Totoo ang dalawa, at ang lutas ay hindi ang “nakadepende sa immune system mo.” Ang lutas ay ang species ay malawak na kalat ng henetika. Karamihan sa mga angkan nito, ang mga linya ng pamilya nito, ay commensal: nakatira sila sa gut, kumakain sa dumaraan, at walang pinsalang idinudulot sa host, at gawa sila para mismo sa ganoong buhay. May iilang may dalang toxin, invasion o urinary-adhesion na gene — ang kagamitan para lasunin ang tisyu, pasukin ang selula o kumapit sa dingding ng pantog — at iyon ang nagiging pathogen, taga-dulot ng sakit, sa ibang lugar ^{1 11}. Ang makatuwirang konklusyon ay hindi ang matakot sa organismong nasa iyo. Ito ay ang igalang ang kayang gawin ng iilan sa mga kamag-anak nito kapag nakarating sila kung saan hindi sila kabilang.