Bakteriální kontaminace cigaret

Bacterial contamination of cigarettes

Both active and passive smoking are associated with significantly enhanced colonization of the respiratory tract by bacterial pathogens and with a higher risk of acute infectious diseases of upper and distal respiratory tract. Studies concerned about the measurement of tobacco quality have found many species of Gram-positive and Gram-negative bacteria, many of which are human pathogens or opportunistic pathogens. The bacterial contamination occurs during the tobacco growing process and bacterial species can survive not only the tobacco product manufacturing process, but also exposure to high temperatures and gases from a lit cigarette. Some species release bioactive endotoxins, which are present both in the mainstream and sidestream of tobacco smoke. These results are another reason for the urgent introduction of a complete ban on smoking, and on the manipulation of tobacco, in places where sick persons and children are living, as they are more vulnerable to bacterial infections.

Key words:
tobacco, bacterial contamination, health risk.

Autoři: D. Hrubá
Působiště autorů: Přednostka: prof. MUDr. Zuzana Derflerová Brázdová, DrSc. ; Lékařská fakulta ; Ústav preventivního lékařství ; Masarykova universita, Brno
Vyšlo v časopise: Prakt. Lék. 2010; 90(1): 48-49
Kategorie: Z různých oborů

Souhrn

Aktivní i pasivní kouření je spojeno s významně větší kolonizací dýchacího ústrojí patogenními bakteriemi a se zvýšeným rizikem akutních bakteriálních onemocnění horních i dolních cest dýchacích. Studie zaměřené na zkoumání kvality tabáku zjistily přítomnost mnoha druhů grampozitivních i gramnegativních bakterií, z nichž mnohé jsou zařazeny mezi lidské patogeny či podmíněné patogeny. Ke kontaminaci dochází při pěstební činnosti a bakterie mohou přežívat nejen v procesu výroby kuřiva, ale dokonce i expozici vysokým teplotám a plynům ze zapálené cigarety. Některé bakterie produkují bioaktivní endotoxiny, které byly zjištěny jak v cigaretovém kouři vdechovaném kuřákem, tak i v v kouři, který je emitován ze zapáleného konce do kuřákova okolí. Zjištěné nálezy jsou dalším důvodem pro striktní dodržování zákazu kouření i manipulace s kuřivem v zařízeních pro nemocné a děti, kteří jsou zvýšeně vnímaví k bakteriálním infekcím.

Klíčová slova:
tabák, bakteriální kontaminace, zdravotní riziko.

Úvod

Kouření je hlavní rizikový faktor nemocnosti a úmrtnosti ve vyspělých i rozvojových zemích (6) a představuje rovněž významnou ekonomickou zátěž pro všechny společnosti (20). Mezi jinými zdravotními poškozeními přispívá aktivní i pasivní kouření k vyšší nemocnosti dětí i dospělých na chronické obstrukční nemoci plic, infekční respirační onemocnění jako nachlazení, chřipka, bakteriální pneumonie (12) a některá další přenosná onemocnění (8).

Aktivní i pasivní kouření je spojeno u exponovaných osob s větší – až osmnáctinásobně – kolonizací dýchacího ústrojí patogenními bakteriemi (3) a se zvýšeným rizikem akutních bakteriálních onemocnění dolních cest dýchacích (12). Po zanechání kouření se u aktivních kuřáků vrací úroveň kolonizace patogeny na hodnoty pozorované u nekuřáků (3). Nalezené epidemiologické vztahy jsou dávány do souvislosti s narušením imunity exponovaných, s nižší účinností mukociliální clearance a s narušením obranných mechanismů (2, 19).

Bakteriální kontaminace tabáku

Většina dosud publikovaných studií zaměřených na kvalitu kuřiva se zabývala etiologickou účastí chemických látek v patogenezi poruch dýchacího ústrojí. V posledním desetiletí se zvýšil zájem o studium výskytu bakteriálních kontaminantů tabáku a jejich případné úlohy ve vzniku respiračních onemocnění, ale i zhoubných nádorů (4) a neurologických poruch (17), které častěji postihují kuřáky.

Ve studii Sapkotové aj. (16) byl zkoumán obsah mikroorganismů ve čtyřech druzích cigaret nejčastěji užívaných v západních zemích, reprezentujících produkci tří nejvýznamnějších tabákových firem:

Marlboro Red,
Camel,
Kool Filter Kings, a Lucky Strike Original Red.

Všechny druhy byly vyráběné v zemích Evropské unie. Ve všech vzorcích bylo detekováno 15 různých bakteriálních tříd grampozitivních i gramnegativních bakterií, z nichž mnohé jsou zařazeny mezi lidské patogeny či podmíněné patogeny, vyvolávající pneumonie, bakteriemie, meningitidy, endokarditidy, alimentární a urogenitální infekce (tab. 1).

**Tab. 1. Detekované bakteriální druhy v cigaretovém tabáku a jejich účinky na zdraví (upraveno podle 16).**

Pauly a další (13) zkoumali tabák z 8 různých druhů cigaret a většina – více než 90 % vzorků, včetně tabákového prachu – poskytla životaschopné bakterie.

Bakteriální kontaminace byla zjištěna u sušených i skladovaných listech tabáku (10) i ve žvýkacím tabáku (15). Řadu druhů rodu Enterobacteriaceae našli jiní badatelé v čerstvých tabákových listech, což nasvědčuje tomu, že ke kontaminaci dochází při pěstební činnosti a že bakterie mohou přežívat i v procesu výroby kuřiva a kontaminovat končené tabákové výrobky (11).

Kuřák může být ohrožen především při vložení nezapálené cigarety do úst a při prvních vdechnutí cigaretového kouře, kdy tabák je spalován ještě při nižších teplotách. Nicméně jedna studie dokonce prokázala přítomnost živých mikroorganismů Mycobacterium avium ve filtrech cigaretových oharků, což znamená, že tyto – a možná i jiné organismy (zejména sporulující, jako druhy Bacillus a/nebo Clostridium) – mohou přežívat i expozici vysokým teplotám a plynům ze zapálené cigarety (5), pronikat i přes filtry a být inhalovány do plic (13).

Řada badatelů se zaměřila na sledování endotoxinů v cigaretovém kouřit a demonstrovala, že bioaktivní bakteriální endotoxiny se vyskytují jak v cigaretovém kouři vdechovaném kuřákem, tak i v kouři, který je emitován ze zapáleného konce do kuřákova okolí, a to v hodnotách mezi 20 až 190 ng/ jednu cigaretu (např. 1, 7, 18) a že v zakouřených interiérech jsou významně vyšší koncentrace endotoxinů (11, 14).

Vedle zánětlivých účinků bakterií jsou v poslední době studovány i jejich potenciální karcinogenní vlivy. Např. Bacillus subtilis, detekovaný ve většině druhů zkoumaných cigaret, se pravděpodobně účastní na biodegradaci chemických karcinogenů pyrenu a benzo/a/pyrenu, kontaminujících mimo jiné cigaretový kouř, jejichž některé metabolity mají větši mutagenní a karcinogenní potenciál než mateřské látky (9).

Závěr

Studie zaměřující se na hledání souvislostí mezi kouřením a vyšší nemocností na různé infekční choroby kuřáků přinesly nový aspekt do komplexu mechanismů, kterými kuřáci ohrožují sebe i své okolí. Přítomnost životaschopných patogenních mikroorganismů v tabáku je mimo jiné dalším důvodem pro dodržování zákazu manipulace s kuřivem v zařízeních, kde se vyskytují oslabení a vysoce vnímaví jedinci, jako jsou nemocnice, školy a domácnosti, v nichž žijí děti.

Prof. MUDr. Drahoslava Hrubá, CSc.

Lékařská fakulta Masarykovy University

Ústav preventivního lékařství

Komenského nám. 2

662 43 Brno

E-mail: hruba@med.muni.cz

Zdroje

1. Barnes, R.L., Glantz, S.A. Endotoxins in tobacco smoke: shifting tobacco industry positions. Nicotine Tob. Res., 2007, 9, p. 995-1004.

2. Birrell, M.A., Wong, S., Catley, M.C. et al. Impact of tobacco smoke on key signaling pathways in the innate immune response in lung macrophages. J. Cell. Physiol. 2008, 214, p. 27-37.

3. Brook. I., Gober, A.E. Recovery of potential pathogens in the nasopharynx of healthy and otitis media-prone children and their smoking and nonsmoking parents. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 2008, 117, p. 727-730.

4. Correa, P. Bacterial infections as a cause of cancer. J. Natl. Cancer Inst. 2003, 95, p. E3.

5. Eaton, T., Falkinham, J.P. III, von Reyn, C.F. Recovery of Mycobacterium avium from cigarettes. J. Clin. Microbiol. 1995, 33, p. 2757-2758.

6. Ezzati, M., Lopez, A.D. Estimates of global mortality attributable to smoking in 2000. Lancet 2003, 362, p. 847-852.

7. Hasday, J.D., Bascom, R., Costa, J.J. et al. Bacterial endotoxins is an active component of cigarette smoke. Chest 1999, 115, p. 829-835.

8. Hrubá, D. Kouření a bakteriální infekce. Hygiena 2009, 54(3), s. 84-87.

9. Hunter, R.D., Ekunwe, S.I., Dodor, D.E. et al. Bacillus subtilis is a potential degrader of pyrene and benzo/a/pyrene. Int. J. Environ. Res. Public Health 2005, 2, p. 267-271.

10. Kaelin, P., Gadani, F. Occurence of Bacillus thuringiensis on cured tobacco leaves. Curr. Microbiol. 2000, 40, p. 205-209.

11. Larsson, L., Szponar, B., Ridha, B. et al. Identification of bacterial and fungal components in tobacco and tobacco smoke. Tob. Induc. Dis. 2008, 4, p. 4-9.

12. Murin, S., Bilello, K.S., Matthay, R. Other smoking-affected pulmonary diseases. Clin. Chest Med. 2000, 21, p.121-137.

13. Pauly, J.L., Waight, J.D., Paszkiewicz, G.M. Tobacco flakes on cigarette filters grow bacteria: a potential health risk to the smoker? Tob. Control 2008, 17, Suppl 1, p. i49-i52.

14. Rennie, D.C., Lawson, J.A., Kirychuk, S.P. et al. Assessment of endotoxin levels in the home and current asthma and wheeze in school-age children. Indoor Air 2008, 18, p. 447-453.

15. Rubinstein, I., Pedersen, G.W. Bacillus species are present in chewing tobacco sold in the United States and evoke plasma exudation from the oral mucosa. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2002, 9, p. 1057-1060.

16. Sapkota, A.R., Berger, S., Vogel, T.M. Human pathogens abundant in the bacterial metagenome of cigarettes. Environ. Health Perspect. 2009, 111(11), [on line] doi: 10.1289/ehp.0901201. Dostupné na http://dx.doi.org/

17. Schulz, J.D., Hawkes, E.L., Shaw, C.A. Cycad toxins, Helicobacter pylori and parkinsonism: cholesterol glucosides as the common denomenator. Med. Hypotheses 2006, 66, p. 1222-1226.

18. Thorne, P.S., Cohn, R.D., May, D. et al. Predictors of endotoxin levels in U.S.housing. Environ. Health Perspect. 2009, 117, p. 763-771.

19. Wanner, A., Salathe, M., Oŕiordan, T.G. Mucociliary clearance in the airways. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996, 154, p. 1868-1902.

20. Yach, D., Leeder, S.R., Bell, J. et al. Global chronic diseases. Science 2005, 307, p. 317.