Rzadki patogen powodem zatruć pokarmowych w Chinach

W lipcu 2024 roku w mieście Huzhou we wschodnich Chinach doszło do nietypowego ogniska zatruć pokarmowych wywołanego przez bakterie Bacillus paranthracis. Jest to jeden z nielicznych udokumentowanych na świecie przypadków zatrucia spowodowanego tym rzadkim patogenem, co wzbudziło szczególne zainteresowanie służb bezpieczeństwa żywności i naukowców.

Przebieg zdarzenia

Ognisko zatruć wystąpiło 18 lipca 2024 r. po wspólnym lunchu w lokalnej restauracji w Huzhou. Objawy ostrego nieżytu żołądkowo-jelitowego pojawiły się gwałtownie u grupy osób, które spożywały posiłek w tym samym miejscu. Łącznie odnotowano 9 przypadków zachorowań – pacjenci odczuwali przede wszystkim nasilone nudności i wymioty, u większości również biegunkę oraz bóle brzucha. U jednej osoby stwierdzono podwyższoną temperaturę ciała. Pierwsze symptomy zaobserwowano już około godziny 13:00, a ostatnie przypadki zachorowań zgłoszono do godziny 16:00 tego samego dnia, co wskazuje na jednorazowe skażenie źródła żywności. Okres inkubacji choroby był krótki – średnio około 3,5 godziny. Poszkodowani byli w wieku od 20 do 45 lat, wśród nich 5 mężczyzn i 4 kobiety. Siedmioro pacjentów wymagało hospitalizacji, gdzie otrzymali leczenie nawadniające oraz antybiotykoterapię, po czym stopniowo wrócili do zdrowia. Dwie osoby z łagodniejszym przebiegiem dolegliwości nie wymagały leczenia szpitalnego. Nie odnotowano przypadków śmiertelnych.

Dochodzenie epidemiologiczne i identyfikacja patogenu

W odpowiedzi na zgłoszone zatrucia lokalne Centrum Kontroli i Prewencji Chorób w Huzhou bezzwłocznie przeprowadziło dochodzenie epidemiologiczne na miejscu. Przeprowadzono szczegółowe wywiady z osobami, u których wystąpiły objawy, wykorzystując ustandaryzowany kwestionariusz. Zebrano podstawowe dane demograficzne, informacje kliniczne oraz spis wszystkich spożytych posiłków. Równocześnie przeprowadzono inspekcję sanitarną restauracji, koncentrując się na sposobie przygotowywania i przechowywania żywności. Pobrano próbki do badań laboratoryjnych – w tym próbki żywności , wymazy środowiskowe z kuchni oraz próbkę wody pitnej z restauracji. Dodatkowo, zgodnie z lokalnymi procedurami, zabezpieczono próbki kału: 9 próbek od osób chorych  oraz 3 próbki od pracowników restauracji, celem wykrycia ewentualnego nosicielstwa.

Pierwszym etapem identyfikacji czynnika chorobotwórczego było zastosowanie szeroko zakrojonych testów przesiewowych metodą PCR w czasie rzeczywistym. Wykorzystano komercyjny zestaw diagnostyczny umożliwiający jednoczesne wykrywanie kilkunastu najczęstszych patogenów odpowiedzialnych za zatrucia pokarmowe. Przesiew ten pozwolił zawęzić krąg podejrzanych organizmów. Na pożywkach hodowlanych uzyskano następnie izolaty bakterii z grupy Bacillus cereus. Kolonie wyrosłe na selektywnym podłożu MYP, miały charakterystyczny wygląd (typowy dla B. cereus i blisko spokrewnionych bakterii). Wyhodowane szczepy poddano dalszej analizie, w tym sekwencjonowaniu całego genomu (WGS), aby dokładnie określić ich gatunek i charakterystykę genetyczną. Za pomocą analizy genomu wszystkich izolatów jednoznacznie stwierdzono, że czynnikiem odpowiedzialnym za to ognisko zatruć był Bacillus paranthracis – rzadki gatunek należący do grupy B. cereus.

Wyniki analizy laboratoryjnej i genomowej

Badania laboratoryjne ujawniły, że spośród pobranych próbek aż 10 szczepów z grupy Bacillus cereus (wyizolowanych z różnych materiałów) należało do gatunku B. paranthracis. Cztery z tych izolatów pochodziły z próbek kału pacjentów, a sześć z próbek żywności zabezpieczonych w restauracji. Szczegółowa analiza metodą sekwencjonowania wielomiejscowego DNA (MLST) wykazała, że wyizolowane B. paranthracis reprezentowały dwie odrębne linie genetyczne. Większość, w tym wszystkie szczepy pacjentów, zaliczała się do typu ST26, natomiast dwa szczepy wyizolowane z żywności okazały się należeć do innego typu, ST205. Co istotne, obecność dwóch typów B. paranthracis stwierdzono w tej samej próbce żywności – w przygotowanym ryżu znaleziono jednocześnie szczep ST26 i ST205. Również w próbce surowego (nieugotowanego) ryżu z magazynu kuchennego wykryto B. paranthracis ST26, a w próbce tofu B. paranthracis ST26. Izolaty ST26 i ST205 różniły się nie tylko materiałem genetycznym, ale i cechami hodowlanymi – zauważono, że kolonie szczepu ST205 były bardziej przezroczyste i pozbawione białej otoczki na pożywce MYP, w odróżnieniu od kolonii ST26.

Sekwencjonowanie genomu umożliwiło dogłębną charakterystykę wywołujących zatrucie szczepów. Analiza obecności genów oporności na antybiotyki wykazała, że wszystkie 10 izolatów B. paranthracis posiadało tylko dwa znane geny oporności: fosB (dający oporność na fosfomycynę) oraz gen β-laktamazy BcII (warunkujący oporność na antybiotyki β-laktamowe). Zgodnie z tym, testy wrażliwości fenotypowej potwierdziły oporność wszystkich szczepów na typowe antybiotyki β-laktamowe, m.in. penicyliny (ampicylinę, penicylinę) i oksacylinę, co zresztą często obserwuje się u bakterii z grupy B. cereus. Na szczęście szczepy pozostały wrażliwe na inne klasy leków, co pozwoliło skutecznie zastosować terapię u pacjentów.

Kluczowym elementem badania była ocena toksynotwórczości szczepów. Wszystkie izolaty B. paranthracis posiadały geny typowe dla grupy B. cereus, w tym odpowiedzialne za enterotoksynę NHE, a szczepy ST26 dodatkowo geny do syntezy cereulidu – toksyny wymiotnej. To właśnie one były powiązane z przypadkami zachorowań i tłumaczą dominujące objawy, takie jak nudności i wymioty.

Analiza genomowa potwierdziła, że szczepy ST26 wyizolowane od pacjentów i z żywności były niemal identyczne genetycznie, co wskazuje na wspólne źródło. Z kolei szczepy ST205 różniły się wyraźnie i prawdopodobnie były wynikiem współskażenia środowiskowego.

Dochodzenie wykazało nieprawidłowości w przygotowywaniu posiłków – ryż gotowano wcześniej, pozostawiano do ostygnięcia, a następnie podgrzewano i ponownie serwowano. W lodówce znajdowały się również składniki z poprzedniego dnia, co sprzyjało kontaminacji krzyżowej. Kluczowe znaczenie miała obecność B. paranthracis ST26 w surowym ryżu, którego profil genetyczny był zgodny ze szczepami pacjentów, jednoznacznie wskazując ryż jako źródło zakażenia.

Bacillus paranthracis – charakterystyka patogenu

Bacillus paranthracis to Gram-dodatnia bakteria z grupy Bacillus cereus, znanej z obecności w środowisku i zdolności do tworzenia przetrwalników. Gatunek ten został wyodrębniony dopiero w 2017 roku i rzadko bywa identyfikowany jako przyczyna zatruć. Charakteryzuje się obecnością genów do produkcji cereulidu – toksyny wymiotnej, co odróżnia go od innych szczepów B. cereus. Tradycyjne metody mikrobiologiczne często nie pozwalają na jego rozróżnienie, dlatego konieczne są analizy genomowe.

Podsumowanie

Zdarzenie w Huzhou stanowi jeden z nielicznych udokumentowanych przypadków, w których B. paranthracis jednoznacznie potwierdzono jako czynnik etiologiczny zatrucia pokarmowego. Badanie pokazało, że patogen ten, mimo rzadkiego występowania, posiada potencjał do wywoływania zachorowań na większą skalę, łącząc cechy toksynotwórcze znane z klasycznego B. cereus. Wyniki wskazują na znaczenie monitorowania tego gatunku w ramach kontroli bezpieczeństwa żywności.

Źródło: International Journal of Food Microbiology (2025), „Epidemiological and genomic investigation of a foodborne outbreak caused by Bacillus paranthracis in Huzhou, China, 2024”