Jakieś 15 lat temu, na farmie w stanie Iowa, kura położyła jajko, które miało stać się początkiem wielkiej tragedii zdrowotnej. W zaledwie kilka tygodni ten produkt trafił do masowej infekcji, dotykając tysięcy osób na całym świecie. Miliony sztuk jajek musiały zostać wycofane z obrotu, a giganci branży jajkowej stanęli przed sądem. Wszystko to było wynikiem działania mikroskopijnej, ale niezwykle potężnej bakterii.
Źródło zakażeń i rola kur
Głównym źródłem wszystkich zakażeń Salmonellą jest układ pokarmowy kury. W tych zwierzętach bakterie często uchodzą niezauważone, co pozwala im na swobodne rozprzestrzenianie się. Drobnice te dostają się do jaj poprzez rozwijające się żółtko lub poprzez odchody, które zanieczyszczają skorupki. W niehigienicznych warunkach hodowlanych odchody obciążone Salmonellą mogą również zarażać inne zwierzęta i uprawy, wywołując kolejne wybuchy związane z żywnością.
Przetrwanie w ekstremalnych warunkach
W swojej podróży od farmy do talerza mikroorganizm ten potrafi przetrwać ekstremalne warunki zimna, wilgoci i suchości. Jednakże, gdy przeniesie się do ciała człowieka, Salmonella ujawnia swoje prawdziwe talenty przetrwania. Pierwszą przeszkodą, z którą musi się zmierzyć, jest żołądek. Tutaj większość inwazyjnych bakterii ginie pod wpływem kwasu żołądkowego.
Mechanizmy obronne bakterii
Komórki Salmonelli są jednak wyjątkowo odporne i potrafią wykryć warunki kwaśne. To uruchamia produkcję specjalnych białek szokowych kwasowych, które chronią bakterie przed uszkodzeniami. Te cząsteczki zapewniają ochronę przez wystarczająco długi czas, aby drobnice mogły przejść do jelit. Następnie komórki jelitowe szybko uwalniają komórki odpornościowe niszczące mikroby, ale ponownie bakterie wykrywają te zmiany dzięki wbudowanym czujnikom.
Atak na komórki jelitowe
W genomie Salmonelli znajdują się wyspy patogeniczności, czyli skupiska genów adaptacyjnych, które uruchamiają kolejną fazę ataku. Sygnalizują one budowę specjalnego systemu, który przypomina igłę i strzykawkę. W ciągu kilku sekund wstrzykuje cząsteczki zwane białkami efektorowymi do komórek jelitowych. To powoduje, że te komórki zmieniają swoją strukturę i połykają Salmonellę, pozwalając jej wykorzystać maszynę komórkową do replikacji.
Odpowiedź układu odpornościowego
Inwadowane komórki jelitowe nie poddają się bez walki. Tak samo jak ten przełom się zaczyna, uwalniają cytokiny, czyli chemiczne posłanniki, które nakłaniają układ odpornościowy do działania. Floty białych krwinek szukają i niszczą mikroby Salmonella oraz zakażone komórki. Ta odpowiedź zapalna jest również tym, co prowadzi do objawów takich jak bóle brzucha i gorączka.
Objawy zatrucia pokarmowego
Odpowiedź immunologiczna uszkadza przebite komórki jelitowe, ograniczając ich zwykłą zdolność do absorpcji wody. Dlatego wszystko, co znajduje się w układzie pokarmowym, uwalnia się w postaci wodistej biegunki. Chociaż ta odpowiedź zapalna może wydawać się nieprzyjemna, skutecznie oczyszcza ona organizm z Salmonelli w ciągu 2 do 7 dni dla większości ludzi, bez konieczności stosowania antybiotyków.
Ciężkie przypadki i tyfus
Są jednak sytuacje, kiedy zakażenie Salmonellą może wymagać bardziej zaawansowanego leczenia. Może ono prowadzić do ciężkiego odwodnienia, szczególnie u dzieci i starszych pacjentów. W niektórych nietypowych przypadkach Salmonella może nadal rozprzestrzeniać się w całym ciele, ukrywając się wewnątrz komórek odpornościowych, inwaduując inne narządy i tkanki, a nawet trując krew. Takie przypadki występują, gdy osoba jest zakażona rzadkim, ale potężnym typem Salmonelli zwanym S. typhi.
Różnice między szczepami
S. typhi w odróżnieniu od innych szczepów nie zakaża kur – rozprzestrzenia się z osoby na osobę, głównie poprzez słabe warunki sanitacyjne i nieprzetworzoną wodę pitną. Choć jest to rzadkie we wielu częściach świata, tyfus, choroba, którą powoduje S. typhi, nadal zabija ponad 100 000 ludzi rocznie. Na szczęście istnieją szczepionki, które mogą chronić przed tą groźną infekcją.