Infekce E. coli produkující toxiny

Bakterie Escherichia coli produkující shigatoxiny (STEC, také známé jako E. coli produkující verocytotoxiny (VTEC) nebo enterohemoragická E. coli (EHEC)) jsou skupinou zoonotických patogenů (tj. pocházejících ze zvířat), které způsobují průjem nebo závažnější onemocnění po požití kontaminované potraviny nebo vody nebo po kontaktu s infikovanými zvířaty (Vanaja et al., 2013). V Evropě patří STEC vedle kampylobakteriózy a salmonelózy ke třem nejčastějším příčinám onemocnění přenášených potravinami (ECDC, 2016–2024). Častější silné dešťové srážky a zvýšená teplota v budoucnu vytvářejí optimální podmínky pro růst, přežití a šíření bakterií a zvyšují riziko infekce související s STEC.

Infekce Escherichia coli produkující Shiga toxin/verocytotoxin (STEC/VTEC) – míra hlášení celkových a domácích případů (mapa) a celkový počet hlášených případů (graf) v Evropě

_{Poznámky: Mapa a graf zobrazují údaje za členské země EHP. Hranice a názvy uvedené na této mapě neznamenají oficiální schválení nebo přijetí Evropskou unií. Hranice a názvy uvedené na této mapě neznamenají oficiální schválení nebo přijetí Evropskou unií. Onemocnění podléhá hlášení na úrovni EU, ale vykazované období se v jednotlivých zemích liší. Pokud země hlásí nulové případy, je míra oznamování na mapě zobrazena jako „0“. Pokud země v konkrétním roce nákazu neohlásily, není tato míra na mapě viditelná a je označena jako „nehlášená“ (naposledy aktualizovaná v lednu 2026).}

Zdroj & amp; přenos

Bakterie E. coli jsou přítomny ve zdravých střevech lidí a zvířat (včetně skotu, ovcí, koz, jelenů a losů). VTHVR však představuje riziko kontaminace potravin, pokud se s výkaly zvířat nezachází hygienicky. Již při relativně nízkém počtu může STEC způsobit příznaky onemocnění (Pacheco a Sperandio, 2012).

Infekce STEC, stejně jako jiné infekce bakteriemi E. coli, se často získávají během dojení nebo porážky, zejména při manipulaci se skotem nebo u dětí v dětských zoologických zahradách. Kromě infekcí přímým kontaktem je běžný přenos z potravin, protože bakterie mohou být přítomny v syrových nebo nedostatečně zahřátých potravinářských výrobcích, jako je syrové mléko a sýr a syrové nebo nedostatečně tepelně upravené maso. Také syrové ovoce a zelenina mohou být kontaminovány STEC po kontaktu s trusem skotu nebo kontaminovanou vodou nebo půdou. Nepřímo kontakt s kontaminovanými rukama, nádobím, kuchyňskými pracovními plochami nebo noži a křížová kontaminace v potravinách připravených k jídlu jsou také možnými cestami infekce. Kromě toho může kontakt mezi lidmi rovněž způsobit infekce, a to i při velmi nízké přítomnosti bakterií (WHO, 2022; CDC, 2022).

Účinky na zdraví

Příznaky STEC se obvykle objevují mezi 2 až 10 dny po požití bakterií a způsobují většinou gastrointestinální problémy od mírného až po těžký krvavý průjem, který je často spojen s břišními křečemi, nevolností, zvracením, horečkou nebo hemoragickou kolitidou (HC). HC způsobuje těžký krvavý průjem několik dní po nástupu počátečních příznaků (Cohen a Gianella, 1992) a může se objevit také hemolytický uremický syndrom (HUS). U 5 až 7% infekcí STEC pacient trpí HUS, což je zvláště rizikové pro malé děti, starší osoby nebo osoby s nízkou imunitou, u nichž se mohou vyvinout závažné komplikace (Pacheco a Sperandio, 2012). V těchto případech mohou být poškozeny krevní cévy, červené krvinky a ledviny, což může dále trvale poškodit nervový systém a další orgány, jako je slinivka břišní a srdce (Pacheco a Sperandio, 2012).

Morbidita & amp; mortalita

V členských zemích EHP (kromě Švýcarska a Turecka z důvodu chybějících údajů) v období 2007–2022:

• Celková míra hlášení v roce 2022 činila 2,5 případů na 100 000 obyvatel, přičemž 29 zemí EU/EHP hlásilo 8 565 potvrzených případů. Ve srovnání s mírou oznamování v roce 2021 to představovalo 25% nárůst, který přesáhl úrovně před pandemií.
• Mírná pravděpodobnost hospitalizace (30–40 % všech případů se známým stavem hospitalizace)
• Bylo hlášeno 214 úmrtí (ECDC, 2024) a míra úmrtnosti činila přibližně 0,25 %.
• Rostoucí trend výskytu od roku 2007, možná částečně v důsledku zvýšené informovanosti a změněné diagnostiky. V roce 2020 se počet hlášených případů snížil, pravděpodobně v důsledku pandemie COVID-19 a možného nedostatečného oznamování.
• Většina případů STEC byla sporadická, ale ohniska se vyskytovala každý rok. Na jaře roku 2011 způsobil agresivní kmen STEC dvě ohniska v Evropě, která postihla přibližně 4 000 lidí v 16 zemích, přičemž nejvyšší počet případů hlásilo Německo. Epidemie měla za následek přibližně 900 případů HUS a 50 úmrtí (Foley et al., 2013; Grad et al., 2012).

(ECDC, 2016–2024; Evropské středisko pro prevenci a kontrolu nemocí (ECDC), 2024)

Rozdělení obyvatelstva

• Věková skupina s nejvyšším výskytem onemocnění v Evropě: 0–4 roky (ECDC, 2016–2024)
• Skupiny ohrožené závažnou infekcí (včetně HUS): malé děti, starší osoby a osoby s nízkou imunitou

Citlivost vůči klimatu

Klimatická vhodnost

Bakterie E. coli jsou dokonale přizpůsobeny podmínkám ve střevech zvířat. Mohou růst při teplotách mezi 7 a 50 °C, s optimální teplotou při 37 °C (WHO, 2022). Bakterie E. coli mohou také přežít mimo svého hostitele, například ve vodě nebo půdě při teplotách až 4 °C po dobu několika dnů až měsíců (Son and Taylor, 2021). Kmeny E. coli produkující toxiny, jako je STEC, mají o něco nižší schopnost přežití, protože produkce toxinů vyžaduje energii, a proto je spojena s náklady na fitness (van Elsas et al., 2011).

Sezónnost

V Evropě se v období od června do září vyskytuje více infekcí (ECDC, 2016–2024).

Dopad změny klimatu

Nárůst extrémních povětrnostních jevů by mohl optimalizovat podmínky pro růst bakterií, včetně E. coli produkující (shigatoxin). Silné srážky způsobují větší odtok ze zemědělské půdy, což s sebou nese patogeny z kompostu a zvířecího trusu a jak záplavy, tak zvýšený odtok zvyšuje riziko přetečení kanalizace a kontaminace povrchových vod. Nízké vodní porosty během období sucha navíc zvyšují koncentrace patogenů ve zbývající vodě kvůli menšímu ředění a nižší filtrační kapacitě půdy. Bakterie E. coli jsou schopny se dobře přizpůsobit teplejšímu klimatu a konkrétně některé kmeny STEC jsou v životním prostředí velmi perzistentní (van Elsas et al., 2011). Vyšší teploty vzduchu také urychlují růst bakterií, například v nepasterizovaném mléce, pokud není správně skladováno při nízkých teplotách. Vzhledem k tomu, že spotřeba syrového mléka je obzvláště vysoká v Itálii, na Slovensku, v Rakousku a ve Francii, předpokládá se, že počet infekcí E. coli, včetně infekcí STEC, vzroste v důsledku oteplování klimatu v těchto zemích (Feliciano, 2021). Naopak předpokládané zvýšení teploty studených vod ke koupání nad 4 °C pravděpodobně sníží koncentrace E. coli (Sampson et al., 2006).

Prevence & Léčba

Prevence

• Správná manipulace s potravinami před spotřebou, včetně skladování (za studena), tepelného zpracování a oddělení, aby se zabránilo křížové kontaminaci (Uçar et al., 2016)
• Efektivní hygienické postupy v kuchyních a pro kuchyňské potřeby (Ekici a Dümen, 2019)
• Dobrá hygienická hygiena v hospodářstvích a na jatkách, aby se minimalizovala fekální kontaminace
• Správná likvidace trusu a omezení kontaktu se statkovými hnojivy (Bauza et al., 2020)
• Zvyšování povědomí o přenosu onemocnění
• Probiotika, tj. živé a bezpečné mikroorganismy Lactobacillus nebo Bifidobacterium (Allocati et al., 2013)

Léčba

• Žádné zvláštní zacházení
• Rehydratace a náhrada elektrolytů
• Antimikrobiální léky je třeba se vyhnout, aby se omezilo riziko vzniku HUS
• Dialýza (náhrada krve), orgánově specifická terapie a silné léky proti bolesti v případě HUS (Bitzan, 2009)

Odkazy

Allocati, N. et al., 2013, Escherichia coli v Evropě: An Overview (Přehled), International Journal of Environmental Research and Public Health 10 (12), 6235-6254. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235.

Bauza, V. et al., 2020, Child feces management practices and fecal contamination: Průřezová studie na venkově Odisha, Indie, Science of the Total Environnent 709, 136–169. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136169.

Bitzan, M., 2009, Treatment options for HUS secondary to Escherichia coli O157:H7, Kidney International 75, S62–S66. https://doi.org/10.1038/ki.2008.624.

CDC, 2022, domovská stránka E. coli, Centra pro kontrolu a prevenci nemocí. K dispozici na adrese https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Naposledy zobrazeno v srpnu 2022.

Cohen, M. B. a Gianella, R. A., 1992, Hemorrhagic colitis associated with Escherichia coli O157:H7, Advances in Internal Medicine 37, 173–195. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1557995/

ECDC, 2016–2024, Annual epidemiological reports for 2014–2022 – STEC infection (Výroční epidemiologické zprávy za období 2014–2022 – infekce STEC). K dispozici na adrese https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-annual-epidemiological-report-2022. Naposledy zobrazeno v srpnu 2024.

ECDC, 2024, Atlas dozoru nad infekčními nemocemi. K dispozici na adrese https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Naposledy zobrazeno v srpnu 2024.

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

Ekici, G. a 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, Probabilistic modelling of Escherichia coli concentration in raw milk under hot weather conditions (Pravděpodobnostní modelování koncentrace Escherichia coli v syrovém mléce za horkého počasí), Food Research International 149, 110679. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110679

Foley, C. et al., 2013, Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Infections Associated with Sprout Consumption—Europe and North America, květen–červenec 2011, Morbidity and Mortality Weekly Report 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 (Genomická epidemiologie ohnisek Escherichia coli O104:H4 v Evropě), 2011, Proceedings of the National Academy of Sciences 109(8), 3065–3070. https://doi.org/10.1073/pnas.1121491109.

Pacheco, A. R. and Sperandio, V., 2012, Shiga toxin in enterohemorrhagic E.coli: Regulace a nové antivirulenční strategie, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 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 north lake water microcosm (Účinky teploty a písku na přežití cívky E. v mikrokosmu vody severního jezera), Journal of Water and Health 4(3), 389–393. https://doi.org/10.2166/wh.2006.524

Son, M. S. a Taylor, R. K., 2021, 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 (Bezpečnost potravin – problémy a řešení). V: Makun, H.A. (ed.), Význam, prevence a kontrola nemocí souvisejících s potravinami . https://doi.org/10.5772/60612

van Elsas, J. D. et al., 2011, Survival of Escherichia coli in the environment: Fundamental and public health aspects (Základní aspekty a aspekty veřejného zdraví), The ISME Journal 5(2), 173–183. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.80

Vanaja, S. K. et al., 2013, Enterohemorrhagic and other Shigatoxin-producing Escherichia coli. V: Donnenberg, M. S. (ed.), Escherichia coli (2. ^vydání), Academic Press, s. 121–182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0.00005-X

WHO, 2022, Světová zdravotnická organizace, https://www.who.int/. Naposledy zobrazeno v srpnu 2022.