Инфекции с E. coli, произвеждащи токсини

Бактериите Escherichia coli, произвеждащи шигатоксин (STEC, известни също като E. coli, произвеждащи вероцитотоксин (VTEC) или ентерохеморагични E. coli (EHEC), са група зоонотични патогени (т.е. произхождащи от животни), които причиняват диария или по-тежки заболявания след поглъщането на замърсена храна или вода или след контакт със заразени животни (Vanaja et al., 2013 г.). В Европа STEC е сред трите най-чести причини за болести, предавани чрез храната, наред с кампилобактериозата и салмонелозата (ECDC, 2016—2024 г.). По-честите случаи на обилни валежи и повишената температура в бъдеще създават оптимални условия за бактериален растеж, оцеляване и разпространение и увеличават риска от инфекция, свързан с STEC.

Инфекция с Escherichia coli (STEC/VTEC), произвеждаща шига токсин/вероцитотоксин — общ и вътрешен брой на уведомленията за случаи (карта) и общо докладвани случаи (графика) в Европа

_{Бележки:}_{Карта и графика показват данни за държавите членки на ЕИП. Границите и имената, показани на тази карта, не предполагат официално одобрение или приемане от Европейския съюз. Границите и имената, показани на тази карта, не предполагат официално одобрение или приемане от Европейския съюз.}_{Болестта подлежи на уведомяване на равнище ЕС}_,_{но отчетният период варира в отделните държави}_._{Когато държавите докладват нулеви случаи, процентът на уведомленията на картата се показва като „0“. Когато държавите не са докладвали за болестта през определена година, процентът не се вижда на картата и е обозначен като „недокладван“}_{(последно актуализиран през август 2024 г.)}_.

Източник и предаване

Бактериите E. coli присъстват в здравите черва на хората и животните (включително говеда, овце, кози, както и елени и лосове). Въпреки това STEC представлява риск от замърсяване на храните, когато с изпражненията на животните не се борави със санитарно оборудване. Вече с относително малък брой STEC може да причини симптоми на заболяване (Pacheco и Sperandio, 2012 г.).

Инфекциите с STEC, подобно на други инфекции с бактериите E. coli, често се придобиват по време на доене или клане, особено при работа с говеда или за деца в зоопаркове. Освен инфекциите чрез пряк контакт, предаването на храна е често срещано, тъй като бактериите могат да присъстват в сурови или недостатъчно загряти хранителни продукти, като сурово мляко и сирене, както и в сурово или недостатъчно варено месо. Също така суровите плодове и зеленчуци могат да бъдат замърсени с STEC, след контакт с фекалии от едър рогат добитък или замърсена вода или почва. Индиректно контактът със замърсени ръце, прибори, кухненски работни повърхности или ножове, както и кръстосаното замърсяване в готови за консумация храни също са възможни пътища за заразяване. Освен това контактът между човек и човек също може да причини инфекции, дори и при много ниско бактериално присъствие (СЗО, 2022 г.; CDC, 2022 Г.).

Последици за здравето

Симптомите на STEC обикновено възникват между 2 и 10 дни след поглъщането на бактериите и причиняват предимно стомашно-чревни проблеми, вариращи от лека до тежка кървава диария, която често се свързва с коремни спазми, гадене, повръщане, треска или хеморагичен колит (HC). HC причинява тежка кървава диария няколко дни след появата на първоначалните симптоми (Cohen and Gianella, 1992), а след това може да се появи хемолитичен уремичен синдром (HUS). При 5 до 7 % от инфекциите с STEC пациентът страда от HUS, което е особено рисковано за малки деца, възрастни хора или хора с нисък имунитет, които могат да развият тежки усложнения (Pacheco и Sperandio, 2012 г.). В тези случаи кръвоносните съдове, червените кръвни клетки и бъбреците могат да бъдат повредени, което може допълнително трайно да увреди нервната система и други органи като панкреаса и сърцето (Pacheco and Sperandio, 2012).

Заболеваемост и смъртност

В държавите — членки на ЕИП (с изключение на Швейцария и Türkiye поради липса на данни), през периода 2007—2022 г.:

Общият брой на уведомленията е 2,5 случая на 100000 души население през 2022 г., като 29 държави от ЕС/ЕИП са докладвали 8565 потвърдени случая. Това представлява увеличение с 25 % в сравнение с броя на уведомленията за 2021 г., което надвишава равнищата отпреди пандемията.
Умерена вероятност за хоспитализация (30—40 % от всички случаи с известен статут на хоспитализация)
Докладвани са 214 смъртни случая (ECDC, 2024 г.), а смъртността е около 0,25 %.
Нарастваща тенденция за заболеваемост от 2007 г. насам, вероятно отчасти поради повишена осведоменост и променена диагностика. През 2020 г. броят на докладваните случаи намаля, вероятно поради пандемията от COVID-19 и възможното недостатъчно докладване.
Повечето случаи на STEC са спорадични, но огнищата се появяват всяка година. През пролетта на 2011 г. агресивен щам на STEC причини две огнища в Европа, които засегнаха около 4000 души в 16 държави, като Германия отчете най-голям брой случаи. Огнището е довело до около 900 случая на HUS и 50 смъртни случая (Foley et al., 2013 г.; Grad et al., 2012 г.).

(ECDC, 2016—2024 Г.; ECDC, 2024 Г.)

Разпределение между населението

Възрастова група с най-висока заболеваемост в Европа: 0—4 години (ECDC, 2016—2024 г.)
Групи, изложени на риск от тежка инфекция (включително HUS): малки деца, възрастни хора и хора с нисък имунитет

Чувствителност по отношение на климата

Климатична пригодност

Бактериите E. coli са перфектно адаптирани към условията в червата на животните. Те могат да растат при температури между 7 и 50 °C, като оптималната температура е 37 °C (СЗО, 2022 г.). Бактериите E. coli също могат да оцелеят извън гостоприемника си, например във вода или почва при температури до 4 °C в продължение на няколко дни до месеца (Son and Taylor, 2021 г.). Щамовете на E. coli, произвеждащи токсини, като STEC, имат малко по-нисък капацитет за оцеляване, тъй като производството на токсини изисква енергия и следователно идва на фитнес цена (van Elsas et al., 2011 г.).

Сезонност

В Европа между юни и септември се наблюдават повече инфекции (ECDC, 2016—2024 г.).

Въздействие върху изменението на климата

Увеличаването на екстремните метеорологични явления би могло да оптимизира условията за бактериален растеж, включително тези на (произвеждащи шигатоксин) E. coli. Обилните валежи причиняват повече оттичане от земеделските земи, което води до патогени от компост и животински изпражнения, а както наводненията, така и увеличеното оттичане увеличават риска от преливане на канализацията и замърсяване на повърхностните води. Освен това ниските нива на вода по време на периоди на засушаване повишават концентрацията на патогени в останалата вода поради по-малко разреждане и по-нисък филтрационен капацитет на почвата. Бактериите E. coli са в състояние да се адаптират добре към по-топлия климат и по-специално някои щамове на STEC са много устойчиви в околната среда (van Elsas et al., 2011 г.). Също така, по-високите температури на въздуха ускоряват бактериалния растеж, например в непастьоризирано мляко, ако не се съхраняват правилно при ниски температури. Тъй като консумацията на сурово мляко е особено висока в Италия, Словакия, Австрия и Франция, се очаква броят на инфекциите с E. coli, включително тези с STEC, да се увеличи поради затоплящия климат в тези държави (Feliciano, 2021 г.). Напротив, прогнозираното повишаване на температурите на студените води за къпане над 4 °C вероятно ще намали концентрациите на E. coli (Sampson et al., 2006 г.).

Превенция и лечение

Превенция

Правилно боравене с храни преди консумация, включително (студено) съхранение, топлинна обработка и разделяне с цел избягване на кръстосано замърсяване (Uçar et al., 2016 г.)
Ефективни санитарни практики в кухните и кухненските прибори (Екици и Дюмен, 2019 г.)
Добра санитарна хигиена в стопанствата и в кланиците, за да се сведе до минимум фекалното замърсяване
Правилно унищожаване на изпражненията и намаляване на контакта с животински тор (Bauza et al., 2020 г.)
Повишаване на осведомеността относно предаването на болести
Пробиотици, т.е. живи и безопасни микроорганизми Lactobacillus или Bifidobacterium (Allocati et al., 2013 г.)

Лечение

Няма специфично третиране
Рехидратация и замяна на електролити
Антимикробното лечение трябва да се избягва, за да се ограничи рискът от развитие на HUS
Диализа (заместване на кръвта), специфична за органите терапия и силни болкоуспокояващи в случай на HUS (Bitzan, 2009 г.)

FУртер информация

Препоръки

Allocati, N. et al., 2013 г., Escherichia coli in Europe: A Overview, International Journal of Environmental Research and Public Health 10 (12), 6235—6254. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235

Bauza, V. et al., 2020 г., практики за управление на детски изпражнения и фекално замърсяване: Проучване на моментното състояние в селските райони на Одиша, Индия, Science of the Total Environnent 709, 136—169. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136169.

Bitzan, M., 2009, Опции за лечение на HUS вторично на Escherichia coli O157:H7, Бъбрек Интернешънъл 75, S62—S66. https://doi.org/10.1038/ki.2008.624

CDC, 2022 г., начална страница на E. coli, Центрове за контрол и превенция на заболяванията. На разположение на адрес https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Последно посетен през август 2022 г.

Cohen, M. B. и Gianella, R. A., 1992 г., хеморагичен колит, свързан с Escherichia coli O157: H7, Advances in Internal Medicine 37, 173—195. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1557995/

ECDC, 2016—2024 г., Годишни епидемиологични доклади за периода 2014—2022 г. — инфекция с STEC. На разположение на адрес https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-annual-epidemiological-report-2022. Последно посетен през август 2024 г.

ECDC, 2024 г., Атлас за наблюдение на инфекциозните заболявания. На разположение на адрес https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Последно посетен през август 2024 г.

EFSA и ECDC, 2022 г., The European Union One Health Report 2021 Zoonoses Report, EFSA Journal 20(12), 7666. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7666

Ekici, G. и Dümen, E., 2019, Escherichia coli and food safety, in: Starčič Erjavec, M. (ed.), The Universe of Escherichia coli, IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.82375

Feliciano, R., 2021 г., Probabilistic modelling of Escherichia coli concentration in raw milk at hot weather conditions, Food Research International 149, 110679. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110679

Foley, C. et al., 2013 г., Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Infections Associated with Sprout Consumption-Europe and North America, май-юли 2011 г., Седмичен доклад за заболеваемостта и смъртността 62(50), 1029—1031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24352067/

Grad, Y. H. et al., 2012, Genomic epidemiology of the Escherichia coli O104:H4 outbreaks in Europe, 2011, Proceedings of the National Academy of Sciences 109(8), 3065—3070. https://doi.org/10.1073/pnas.1121491109

Pacheco, A. R. и Sperandio, V., 2012, Shiga токсин in enterohemorrhagic E.coli: Регламент и нови стратегии за борба с вирулентността, Граници в клетъчната и инфекциозната микробиология 2(81). https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00081

Sampson, R. W. et al., 2006, Effects of temperature and sand on E. Coil survival in a Northern Lake water microcosm, Journal of Water and Health 4(3), 389—393. https://doi.org/10.2166/wh.2006.524

Son, M. S. и Taylor, R. K., 2021 г., Growth and Maintenance of Escherichia coli Laboratory Strains, Current Protocols 1(1), e20. https://doi.org/10.1002/cpz1.20.

Uçar, A. et al., 2016, Food Safety — Problems and solutions (Безопасност на храните — проблеми и решения). В: Makun, H.A. (ed.), „Значение, превенция и контрол на свързаните с храните заболявания“. https://doi.org/10.5772/60612

Van Elsas, J. D. et al., 2011 г., Survival of Escherichia coli in the environment: Основни аспекти и аспекти на общественото здраве, The ISME Journal 5,(2), 173—183. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.80

Vanaja, S. K. et al., 2013 г., Enterohemorrhagic и други шигатоксин-произвеждащи Escherichia coli. В: Donnenberg, M. S. (ed.), Escherichia coli (2^-ро издание), Academic Press, стр. 121—182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0.00005-X

СЗО, 2022 г., Световна здравна организация, https://www.who.int/. Последно посетен през август 2022 г.