Scientific reports
2026-04-24
Pojawienie się zjadliwych, ESBL‑produkujących szczepów Escherichia coli w mięsie – implikacje dla zdrowia ludzi oraz ich kontrola za pomocą liposomalnych olejków z cynamonu, oregano i goździków w podejściu One Health
Emergence of virulent ESBL-producing Escherichia coli in meat with human health implications and control using liposomal cinnamon, oregano, and clove within a One Health framework.
Recenzja AI
Cel badania
Autorzy ocenili częstość występowania, oporność na antybiotyki oraz czynniki zjadliwości ESBL‑produkujących szczepów E. coli pochodzących z mięsa drobiowego, burgerów wołowych i stolca ludzkiego. Dodatkowo zbadano, czy liposomalne olejki eteryczne z cynamonu, oregano i goździków (LCOC) mogą hamować wzrost i zjadliwość tych szczepów in vitro.
Metoda
Przeprowadzono badanie laboratoryjne obejmujące izolację i identyfikację E. coli z próbek mięsa i stolca ludzkiego, typowanie filogenetyczne, oznaczenie profili lekooporności i obecności genów oporności oraz zjadliwości. Następnie oceniono in vitro działanie przeciwbakteryjne i antywirulencyjne liposomalnych olejków LCOC oraz ich wpływ na ekspresję genów zjadliwości.
Wyniki
ESBL‑produkującą E. coli wykryto w 28,1% próbek, przy czym 97,8% szczepów było wielolekoopornych, głównie na ampicylinę, tetracyklinę i cefotaksym, z wysoką częstością genów blaTEM, blaCTX-M, tetA i aadA1; 70% izolatów miało wiele genów zjadliwości. LCOC wykazały in vitro istotne działanie przeciwbakteryjne wobec wielolekoopornych, wielozjadliwych szczepów ESBL E. coli z mięsa oraz obniżały ekspresję badanych genów zjadliwości.
Znaczenie dla praktyki
Wyniki podkreślają realne ryzyko przenoszenia wielolekoopornych, zjadliwych szczepów E. coli z mięsa do ludzi, co jest istotne dla praktyki lekarzy, farmaceutów i służb sanitarno‑epidemiologicznych w Polsce oraz wzmacnia potrzebę ścisłej kontroli łańcucha żywnościowego i racjonalnej antybiotykoterapii. Choć zastosowanie LCOC jest na razie koncepcją laboratoryjną, badanie wskazuje potencjalny kierunek rozwoju nowych środków do kontroli skażenia mięsa i ograniczania szerzenia się oporności na antybiotyki.
Abstrakt oryginalny
Transmission of extended-spectrum β-lactamases-producing (ESBL) Escherichia coli from meat and meat by-products to humans has emerged as a major public health issue, requiring a One Health framework to address this menace. Hence, we investigated the phylotypes, antimicrobial resistance profiles, and virulotypes of E. coli isolates from chicken meat, beef burger, and human stool samples, besides investigating the in vitro antimicrobial and antivirulence efficacies of liposomal cinnamon, oregano, and clove essential oils (LCOC). A total of 90 isolates (28.1%) were phenotypically and molecularly identified as E. coli, and they were classified into four phylogenetic groups: B1, B2, A, and D (40, 35.6, 14.4, and 10%, respectively). The majority of the isolates were multidrug-resistant (MDR) (97.8%), with remarkable resistance against ampicillin, tetracycline, and cefotaxime (95.6, 84.4, and 81.1%, respectively). The blaTEM, tetA, aadA1, and blaCTX-M were the most prevalent resistance genes (96.7, 85.6, 81.1, and 81.1%, respectively). Virulotyping revealed that 70% of the isolates were multi-virulent, with iroN being the most prevalent one (92.2%). LCOC demonstrated in vitro antibacterial and antivirulence properties via inhibiting the growth of MDR, multi-virulent, and ESBL meat E. coli isolates and downregulating the expression of their investigated virulence genes. Concisely, the observed 28.1% prevalence of ESBL-producing E. coli indicates a notable public health concern associated with meat contamination. Our findings demonstrate that LCOC exhibited antimicrobial activity against the tested E. coli isolates and may help reduce their antibiotic resistance and virulence potential.