Vücudumuzda Doğal Olarak Bulunan Staphyloccocus aureus Bakterisi Nasıl Olur da Bizi Zehirler?

Dünyada görülen gıda kaynaklı zehirlenmelerin başında Staphylococcal intoksikasyonlar ilk sıralarda bulunur. Staphylococcus aureus bakterisi, Gram (+), hareketsiz, katalaz (+), küre şekillidir; mikroskobik incelemelerde çiftler, kısa zincirler veya üzüm salkımı şeklinde kümeler halindedir. Staphylococcus "ubiquter"dir; yani her yerdedirler: Toprakta, suda, havada ve tüm yüzeylerde bulunabilirler. Çevreden tamamen yok edilmeleri imkansızdır.

Staphylococcus cinsinden 32 tür ve alt türün çoğu çevresel, insan ve hayvan kontaminasyonu nedeniyle gıdalarda potansiyel olarak bulunurlar.

İlk olarak 1884 yılında tanımlanmış ve o dönemde mortalite oranı %82 olarak belirlenmiştir. Fakat penisilinin keşfiyle bu oran ciddi bir düşüş göstermiştir. İlk kez 1914 yılında kontamine süt nedeniyle yaşanan kusma ve diyare sonucu Staphylococcus gıda kaynaklı hastalıklarla ilişkilendirilmiştir. 1930 yılında Dack ve çalışma arkadaşları gönüllü olarak kontamine kekten izole edilmiş "sarı hemolitik Staphylococcus" kültürlerinden oluşan bir sıvı tüketip kaçınılmaz olarak hastalanmış, deneyleri kusma, karın ağrısı ve diyare ile sonuçlanmıştır. Penisilinin keşfinden sonra vakalar her ne kadar azalsa da, 1940 yılında ilk penisiline dirençli Staphylococcus suşu tespit edilmiştir. 1960'lara gelindiğinde ise, methicilin ve oxacilin antibiyotiklerinin tanıtımı yapılmış ancak bu sefer de metisiline dirençli S. aureus (MRSA) suşu ortaya çıkmıştır.

S. aureus, en dirençli sporsuz insan patojenlerinden biridir ve kuru ortamlarda (0,83 aw) uzun süre hayatta kalabilirler.

Staphylococcus mezofiliktir ve S. aureus genellikle 7-47,8^oC aralığında gelişebilirken optimum 35^oC'de gelişir. S. aureus hücreleri, enterotoksinlere göre ısıya karşı daha duyarlıdır. Toksinin ise 100^oC'de 30 dakikalık ısıl işlem muamelesiyle bile yok edilemediği tespit edilmiştir. Toksinin ısıl işleme dirençli olması gıda endüstrisi için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Ayrıca dondurma işlemine ve donmuş muhafaza şartlarına da (-20^oC) dayanıklıdır. Geliştiği pH aralığı 4,5-9,3 arasında olup optimum 6-7,1 pH aralığında canlılığını devam ettirir. pH 5'in altında ve 9'un üzerinde toksin oluşturamadıkları bildirilse de laboratuvar ortamında yapılan çalışmalarda 4,6 ve 4,9 pH değerlerinde de toksin oluşturabildiği tespit edilmiştir.

S. aureus rekabetçi olmayan bir patojendir. Örneğin turşu veya yoğurt gibi bir gıdada, eğer S. aureus'un başlangıçtaki sayısı düşük miktarda ise, bu gıdaların ortamında bulunan doğal mikrobiyal flora ile mücadele edemez.

Bu patojen için bir diğer önemli özellik, şekerli ve tuzlu ortamlara karşı oldukça yüksek tolerans göstermesidir; maksimum %20'ye kadar tuz içeren ortamda gelişebilirken, maksimum %10'a kadar tuz içeren ortamda da toksin geliştirebilir.

Enfektif Dozu

Ürettiği enterotoksin ile hastalığa sebep olan S. aureus, gıdalarda 10⁵-10⁶ kob/g veya kob/ml seviyesine ulaşmasıyla yeterli miktarda toksin oluşturabilir ve ≤1 mikrogram toksin tüketimi, Staphylococcal intoksikasyon için yeterlidir.

Patojenite ve Virülans Faktörleri

Bu patojen, exotoksin olarak bilinen enterotoxin, hemolysin ve leukocidin gibi çeşitli hücre dışı (İng: "extracellular") proteinler üretir. Hemolysinler, beyaz kan hücrelerini yok ederken, enterotoxinler ise konak T hücrelerini uyararak sitokin fırtınasına (bağışıklık sistemimizi oluşturan hücrelerin kontrolsüz sitotoksin üreterek yüksek seviyede enflamasyona sebep olmasıyla ilişkili durum) neden olur.

Staphylococcal enterotoxinler (SEs) ısıya dirençli enterotoksinlerin (SEA, SEB, SEC, SED, SEE, SEG, SEH, SEI ve SEJ) dokuz majör serolojik türüdür ve bunlar pirojenik toksin süper-antijenlerinin geniş bir ailesidir. Pirojenik toksinler, bağışıklığın baskılanması ve spesifik olamayan T hücrelerinin çoğalması gibi süper-antijenik aktiviteye sebep olurlar. SEs'in bu süper-antijenik aktivitesinin, toksinin kan dolaşımına girmesine izin veren transsitozun (makromoleküllerin epitelyal hücre katmanları boyunca veziküler taşınması) kolaylaştırılmasına yardımcı olduğu, böylelikle antijen oluşturan hücreler ve T hücreleri ile etkileşime girmesine olanak sağladığı varsayılmaktadır.

Staphylococcal gıda kaynaklı hastalıklarda temel etken SEs'tir ve süper-antijenik aktiviteleri nedeniyle fokal bir enflamatuar tepki başlatarak ya da bağırsak mast hücrelerini etkileyerek bunların degranülasyonuna neden olduğu düşünülmektedir.

SEs oldukça stabil, yüksek ısıya dirençli, donma ve kuruma gibi çevresel stres şartlarına karşı da oldukça dirençlidirler. Ayrıca pepsin veya tripsin gibi proteolitik enzimlere ve düşük pH'ya karşı da dirençli olmalarıyla, sindirim sonrasında gastrointestinal sistemde işlevsel olmaları kolaylaşır.

SEs'in gıda zehirlenmesi oluşturma mekanizması hala tam olarak bilinmemekle beraber doğrudan bağırsak epitelini ve emetik merkezin (kusmamızı sağlayan) uyarılmasına neden olan vagus sinirini etkilediği düşünülmektedir.

Gıdalara Bulaşma (Kontaminasyon) Kaynakları ve Örnek Salgınlar

Gıdalara bulaşma kaynakları arasında ilk sırada insan faktörü yer alır. Çünkü insanlar, birbirlerine ve gıdalara bu enfeksiyonu yaymada doğal taşıyıcıdırlar. Sağlıklı insanların %30-50'sinin burun mukozası, S. aureus için temel kolonizasyon alanıdır. Ayrıca ellerimiz, derimiz ve apseli yaralarımız üzerinde de mevcut olduğu için doğrudan temas yoluyla veya öksürüp hapşırdığımızda saçılan solunum damlacıklarıyla gıdalara ve insanlara bulaşırlar. S. aureus kaynaklı gıda salgınlarının çoğu, gıdaların hazırlığında insandan gıdaya kontaminasyon nedeniyle gerçekleşmektedir. Bu aşamada yetersiz personel hijyeni en önemli kontaminasyon kaynağıdır. Isıl işlem görmüş gıdalara çoğunlukla insanlar tarafından bulaşır ve bu kontamine gıdalar ortam sıcaklığında birkaç saat bekleyip tüketildiğinde intoksikasyon kaçınılmaz olacaktır.

Hayvanlar da S. aureus'un en önemli kaynaklarından biridir. Özellikle S. aureus'un neden olduğu mastitis hayvan hastalıklarının sebepleri arasında ilk sıralarda yer alarak, bu hastalığa sahip hayvanların süt ve et ürünleri de insanlar için ciddi bir halk sağlığı sorunudur. Mastitis, ABD'de büyükbaş hayvancılıkta tek başına en maliyetli hastalıktır. Büyükbaş hayvancılığın yanı sıra S. aureus, kanatlı sektöründe de ciddi bir sorun teşkil etmektedir. Özellikle kanatlıların tüyleri, derileri ve tüy yolma makinaları aracılığıyla hayvanların etlerine enterotoksijenik Staphylococcus tarafından kontamine olduğu tespit edilmiştir.

Gıda işletmeleri bir diğer önemli kontaminasyon kaynağıdır. S. aureus farklı çevresel şartlarda ve yüzeylerde canlılığını sürdüren bir patojendir. Dolayısıyla gıda işletmelerinde özellikle yetersiz hijyen ve sanitasyon şartları, kullanılan alet ve ekipmanların uygun temizlik ve dezenfeksiyona tabii tutulmaması ciddi bir kontaminasyon kaynağı oluşturur.

BBC

ABD'deki gıda kaynaklı salgınların yaklaşık %14'ü Staphylococcal kaynaklı olup, en yaygın görülen üçüncü bakteriyel gıda kaynaklı hastalık etkenidir.

ABD Gıda ve İlaç Dairesi'nin (FDA) tespit ettiği S. aureus kaynaklı en büyük salgınlardan biri Texas'ın 16 şehrinde 5824 öğrenciye servis edilen yemekten 1364 çocuk etkilenmiş ve tipik Staphylococcal gıda zehirlenmesi görülmüştür. Yapılan soruşturmada, hasta çocukların %95'inin yüksek seviyede S.aureus içeren tavuklu salata yedikleri tespit edilmiştir. Soruşturmanın ayrıntılarında, öğünün bir gün önce hazırlandığı, donmuş tavukların 3 saat boyunca haşlandıktan sonra kemiklerinin ayıklandığı, bir fan aracılığıyla oda sıcaklığına soğutulduğu, küçük parçalara doğranıp 30,5 cm derinliğinde bir kap içerisinde 5,5-7^oC'de soğuk muhafazaya alındığı öğrenilmiştir. Takibindeki sabah, diğer salata malzemeleri eklenerek tavuklu salata hazır edilmiş ve konteynera alınarak sabah 9:30-10:30 arasında okullara sevk edilmiştir. Öğle yemeği için 11:30-12:00 arasında servis edilene kadar oda sıcaklığında tutulmuştur. Salgın kaynağı olarak en olası tahmin, tavuğun haşlama sonrası kemiklerinin ayrılması aşamasında kontamine olduğu, tavuk parçalarının da oldukça derin bir kapta saklanması ve kabın derinliği nedeniyle hızlı soğuyamaması patojenin gelişip yeterli toksin oluşturması için uygun bir ortam sağladığıdır. İlave olarak, servis edilmeden önce de oda sıcaklığında bekletilmesi patojenin gelişmesi için ilave bir fırsat olmuştur.

2012 yılında, ABD'de bir askeri birliğin düzenlediği öğle yemeği partisinden iki-üç saat sonra 22 personel tkilenmiş ve 13 personel bulantı, kusma, karın ağrısı, ishal gibi gıda zehirlenmesi belirtileri ile hastanelik olmuştur. CDC (ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi)'nin yapmış olduğu soruşturmada kaynağın ''perlo'' adı verilen (tavuk, sosis ve pirinç içerikli) yemeğin olduğu ve Staphylococcal enterotoxin A içerdiği tespit edilmiştir. Kontaminasyon kaynağı olarak ise eldiven kullanmadan yemeği hazırlayan personelin olabileceği tahmin edilmiştir.

Staphylococcal birçok geri çağırma vakasına da ratlanmaktadır. Örneğin 2015 Temmuz ayında, FSIS (ABD Tarım Bakanlığına bağlı Gıda Güvenliği ve Denetim Servisi)'in yaptığı duyuruda, Murray's Inc. adlı markaya ait yaklaşık 10 ton glutensiz panelenmiş tavuk nugget geri çağrılmış ve yapılan testlerde Staphyloccocal enterotoxin pozitif bulunmuştur.

FSIS

Belirti ve Semptomlar

Özellikle enterotoksin tip A en şiddetli etkileyen toksin olup bağışıklık sistemi hassas olan bireylerde 1 mikrogramı intoksikasyona sebep olacak kadar yeterli bir miktardır. Semptomlar genellikle kontamine gıdanın tüketilmesinin ardından 0,5-6 saat içerisinde gözlenmektedir. Bulantı, kusma, mide krampları, ishal, baş ağrısı, halsizlik yaygın semptomlar arasındadır. 24-48 saat içerisinde iyileşme gözlenir. S. aureus kaynaklı ölümler çok nadir görülse de özellikle çocuklar, yaşlılar ve bağışıklık sistemi baskılanmış bireylerde akut dolaşım çökmesine bağlı ölümlere rastlanılmaktadır.

Önlem Yöntemleri

• Besicilikte, süt veren hayvanların meme sağlığına dikkat edilmeli, sağımda kullanılan süt makinelerinde, süt işlemede ve işletmelerde sıkı hijyen kuralları uygulanmalıdır.
• Gıda işletmelerinde personel hijyenine dikkat edilmeli, üretimde gerekli alanlarda personeller maske, bone ve eldiven kullanmalıdır. Personelin çıplak el ile gıdaya teması engellenmeli, eğer personelin elinde yara varsa iyileşene kadar üretim alanından uzaklaştırılmalıdır.
• Gıda işletmeleri HACCP temelli BRC, ISO 22000 gibi gıda güvenliği standartları ile iyileştirilmeli ve Kalite Kontrol yöneticileri tarafından üretimde çalışan personellere gıda güvenliği ve halk sağlığı ile ilişkili eğitimler verilmelidir.
• Gıda üretimi yapan işletmelerde, ısıl işlem görmüş ürünlerin kontaminasyonu alınacak önlemlerle engellenmeli ve soğuk muhafaza şartlarına dikkat edilmelidir. Gıda ile temas eden tüm yüzeylerin, alet ve ekipmanların hijyen ve sanitasyonu etkin bir şekilde sağlanmalıdır.
• Çiğ süt ve çiğ sütten yapılmış ürünlerin tüketilmesinden kaçınılmalıdır.
• Çiğ ürünlerin hazırlığında kullandığımız ekipmanların pişmiş ürünler ile temasından kaçınılmalıdır. Evlerimizde hazırladığımız yemekler olabildiğince günlük taze tüketilmek üzere küçük porsiyonlarda hazırlamak en idealidir. Bir sonraki gün de tüketmek üzere fazla miktarda yemek pişirmişsek eğer, kalanı mutlaka +4^oC' de buzdolabında muhafaza edilmelidir.
• Yemek pişirilmeden öncesinde eller mutlaka yıkanmalı ve mutfak tezgahı gibi gıdanın hazırlandığı ve temas edeceği yüzeylerin temiz olmasına dikkat edilmelidir.