Forscher der Michigan State University (MSU) führen eine zweijährige Studie durch, um mehr über die Persistenz von Escherichia coli REPEXH02 zu erfahren, einem Subtyp von E. coli O157:H7, der mit mehreren Ausbrüchen von lebensmittelbedingten Erkrankungen im Zusammenhang mit Blattgemüse in Verbindung gebracht wird. Das vom Center for Produce Safety finanzierte Projekt zielt darauf ab, genetische und umweltbedingte Faktoren zu identifizieren, die zum Überleben des Stammes beitragen, und ein Prognoseinstrument zu entwickeln, mit dessen Hilfe Landwirte die Risiken auf Feldebene einschätzen können.
Durch die Sequenzierung des gesamten Genoms (WGS) wurde REPEXH02 vor einem Jahrzehnt erstmals mit mehreren Ausbrüchen in Verbindung gebracht. Trotz seiner wiederholten Nachweisbarkeit ist der Stamm in der Umwelt nach wie vor relativ selten. Die laufende Forschung versucht zu ermitteln, warum REPEXH02 fortbesteht und wie die Umweltbedingungen seine Präsenz in Regionen, in denen Blattgemüse angebaut wird, begünstigen könnten.
Das Projekt wird von Dr. Teresa Bergholz, Associate Professor am Institut für Lebensmittelwissenschaft und Humanernährung der MSU, geleitet, zusammen mit den Co-Projektleitern Dr. Shannon Manning, M.P.H., und Dr. Jiyoon Yi. Dr. Manning ist auf E. coli-Bioinformatik spezialisiert, während Dr. Yi künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) für die Vorhersagemodellierung einsetzt. Michelle Carter, Ph.D., Forschungsmikrobiologin beim Agricultural Research Service (USDA-ARS) des US-Landwirtschaftsministeriums, steuert Isolate für die vergleichende Genomanalyse bei.
Im März 2025 führte das Team Basisprobenentnahmen in einer Region durch, in der Blattgemüse angebaut wird, und sammelte Boden-, Sediment-, Wasser- und Wildtierkotproben. Es wurde kein E. coli O157:H7 gefunden, was die Forscher auf die trockenen Bedingungen vor der Bewässerung zurückführten. Die monatlichen Probenahmen werden ab November fortgesetzt, wobei sich die Analysen auf Bodenbeschaffenheit, pH-Wert, lösliche Salze, organische Stoffe und Schwermetalle konzentrieren.
Die Forscher untersuchen insbesondere die Arsentoleranz, die möglicherweise im akzessorischen Genom von REPEXH02 vorhanden ist und zu einer breiteren Stressresistenz beitragen könnte. Die US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) haben zuvor REPEXH02-Stämme identifiziert, die eine mit Arsenresistenz verbundene Genomvariation aufweisen.
Dr. Bergholz und Dr. Carter sequenzieren sowohl neue als auch archivierte Isolate, um die evolutionäre Entwicklung des Stammes nachzuvollziehen. Mithilfe von KI und ML wird das Team umwelt- und pflanzenbezogene Merkmale identifizieren, die REPEXH02 von anderen E. coli-Subtypen unterscheiden.
Das Ergebnis des Projekts wird ein Online-Risikobewertungsmodell sein. Mit diesem Tool können Landwirte Felddaten wie Bodentestergebnisse oder Wildtieraktivitäten eingeben, um das potenzielle Risiko des Auftretens von REPEXH02 zu bewerten. Vor der Freigabe wird das Tool anhand bekannter positiver und negativer Proben validiert.
In einer verwandten Studie, die in der April/Mai-Ausgabe 2025 des Food Safety Magazine veröffentlicht wurde, untersuchten Dr. Bergholz und seine Co-Autoren Dr. Joshua Owade und Dr. Jade Mitchell, ob die Dauer der Kühllagerung die Dormanz von E. coli in Blattgemüse und die damit verbundenen Risiken für die Lebensmittelsicherheit beeinflusst.
Quelle: FoodSafety Magazin
