Infekcije bakterijom E. coli koje proizvode toksine

Bakterija Escherichia coli koja proizvodi shigatoksin (STEC, poznata i kao E. coli koja proizvodi verocitoksin (VTEC) ili enterohemoragijska E. coli (EHEC)) skupina je zoonotskih patogena (tj. koji potječu od životinja) koji uzrokuju proljev ili teže bolesti nakon gutanja kontaminirane hrane ili vode ili nakon kontakta sa zaraženim životinjama (Vanaja et al., 2013.). U Europi je STEC jedan od tri najčešća uzroka bolesti koje se prenose hranom, uz kampilobakteriozu i salmonelozu (ECDC, 2016.–2024.). Češće obilne padaline i povišena temperatura u budućnosti stvaraju optimalne uvjete za rast, preživljavanje i širenje bakterija te povećavaju rizik od infekcija povezanih sa STEC-om.

Infekcija bakterijom Escherichia coli koja proizvodi shiga toksin/verocitotoksin (STEC/VTEC) – ukupna i domaća stopa prijavljenih slučajeva (karta) i ukupni prijavljeni slučajevi (grafikon) u Europi

_Napomene:_{Karta i grafikon prikazuju podatke za države članice EGP-a. Granice i nazivi prikazani na ovoj karti ne podrazumijevaju službeno odobrenje ili prihvaćanje od strane Europske unije. Granice i nazivi prikazani na ovoj karti ne podrazumijevaju službeno odobrenje ili prihvaćanje od strane Europske unije.}_{Bolest se mora prijaviti na razini EU-a}_,_{ali razdoblje izvješćivanja razlikuje se među zemljama}_._{Kada zemlje prijave nula slučajeva, stopa prijavljenih slučajeva na karti prikazuje se kao „0”. Ako zemlje nisu izvijestile o toj bolesti u određenoj godini, ta stopa nije vidljiva na karti i označena je kao „neprijavljena”}_{(posljednji put ažurirana u kolovozu 2024.).}

Izvor & prijenos

BakterijaE. coli prisutna je u zdravim crijevima ljudi i životinja (uključujući goveda, ovce, koze, kao i jelene i jelene). Međutim, STEC predstavlja rizik od kontaminacije hrane ako se životinjskim fekalijama ne rukuje sa sanitarnim uvjetima. Već u relativno malom broju STEC može uzrokovati simptome bolesti (Pacheco i Sperandio, 2012.).

Infekcije STEC-om, kao i druge infekcije bakterijom E. coli, često se stječu tijekom mužnje ili klanja, posebno pri rukovanju stokom ili za djecu u zoološkim vrtovima. Osim infekcija izravnim kontaktom, prijenos hrane je uobičajen jer bakterije mogu biti prisutne u sirovim ili nedovoljno zagrijanim prehrambenim proizvodima, kao što su sirovo mlijeko i sir te sirovo ili nedovoljno kuhano meso. Također, sirovo voće i povrće može biti kontaminirano STEC-om, nakon kontakta s izmetom goveda ili kontaminiranom vodom ili tlom. Neizravno, kontakt s kontaminiranim rukama, posuđem, kuhinjskim radnim površinama ili noževima i unakrsna kontaminacija u gotovoj hrani također su mogući putevi infekcije. Osim toga, kontakt s ljudima također može uzrokovati infekcije, čak i uz vrlo nisku bakterijsku prisutnost (SZO, 2022.; CDC, 2022.).

Učinci na zdravlje

Simptomi STEC-a obično se javljaju između 2 i 10 dana nakon ingestije bakterija i uzrokuju uglavnom gastrointestinalne probleme u rasponu od blagog do teškog krvavog proljeva, koji je često povezan s grčevima u trbuhu, mučninom, povraćanjem, vrućicom ili hemoragijskim kolitisom (HC). HC uzrokuje teški krvavi proljev nekoliko dana nakon pojave početnih simptoma (Cohen i Gianella, 1992), a također se može pojaviti hemolitički uremijski sindrom (HUS). U 5 do 7% STEC infekcija, pacijent pati od HUS-a, što je posebno rizično za malu djecu, starije osobe ili osobe s niskim imunitetom koje mogu razviti ozbiljne komplikacije (Pacheco i Sperandio, 2012). U tim slučajevima mogu biti oštećene krvne žile, crvene krvne stanice i bubrezi, što može dodatno trajno oštetiti živčani sustav i druge organe kao što su gušterača i srce (Pacheco i Sperandio, 2012.).

Morbiditet & smrtnost

U državama članicama EGP-a (osim Švicarske i Turske zbog nedostatka podataka) u razdoblju 2007.–2022.:

Ukupna stopa prijavljenih slučajeva 2022. iznosila je 2,5 slučaja na 100 000 stanovnika, pri čemu je 29 zemalja EU-a/EGP-a prijavilo 8 565 potvrđenih slučajeva. To je povećanje od 25 % u odnosu na stopu prijavljenih slučajeva iz 2021., što premašuje razine prije pandemije.
Umjerena vjerojatnost hospitalizacije (30 – 40 % svih slučajeva s poznatim statusom hospitalizacije)
Prijavljeno je 214 smrtnih slučajeva (ECDC, 2024.) i stopa smrtnosti od oko 0,25 %.
Trend porasta incidencije od 2007. godine, vjerojatno djelomično zbog povećane svijesti i izmijenjene dijagnostike. Broj prijavljenih slučajeva smanjio se 2020., vjerojatno zbog pandemije bolesti COVID-19 i mogućeg nedovoljnog prijavljivanja.
Većina slučajeva STEC-a bila je sporadična, ali su se izbijanja javljala svake godine. U proljeće 2011. agresivni soj STEC uzrokovao je dvije epidemije u Europi, koje su pogodile oko 4000 ljudi u 16 zemalja, a Njemačka je prijavila najveći broj slučajeva. Epidemija je rezultirala s oko 900 slučajeva HUS-a i 50 smrtnih slučajeva (Foley et al., 2013.; Grad et al., 2012.).

(ECDC, 2016.–2024.; ECDC, 2024.)

Raspodjela među stanovništvom

Dobna skupina s najvećom incidencijom bolesti u Europi: 0 – 4 godine (ECDC, 2016. 2024.)
Skupine izložene riziku od teške infekcije (uključujući HUS): mala djeca, starije osobe i osobe s niskim imunitetom

Osjetljivost na klimatske promjene

Klimatska prikladnost

BakterijeE. coli savršeno su prilagođene uvjetima u životinjskim crijevima. Mogu rasti na temperaturama između 7 i 50 °C, a optimalna temperatura je 37 °C (SZO, 2022.). BakterijaE. coli također može preživjeti izvan svog domaćina, na primjer, u vodi ili tlu na temperaturama od čak 4 °C nekoliko dana do mjeseci (Son i Taylor, 2021.). Sojevi E. coli koji proizvode toksine, kao što je STEC, imaju nešto nižu sposobnost preživljavanja jer proizvodnja toksina zahtijeva energiju i stoga ima cijenu fitnessa (van Elsas et al., 2011.).

Sezonski uvjeti

U Europi se od lipnja do rujna javlja više infekcija (ECDC, 2016. – 2024.).

Utjecaj klimatskih promjena

Povećanje ekstremnih vremenskih uvjeta moglo bi optimizirati uvjete za rast bakterija, uključujući E. coli (koja proizvodi šigatoksin). Obilne kiše uzrokuju više otjecanja s poljoprivrednih zemljišta, što dovodi do patogena iz komposta i životinjskog izmeta, a poplave i povećano otjecanje povećavaju rizik od prelijevanja kanalizacije i kontaminacije površinskih voda. Osim toga, niske vodene sastojine tijekom sušnih razdoblja povećavaju koncentracije patogena u preostaloj vodi zbog manjeg razrjeđivanja i manjeg kapaciteta filtriranja tla. BakterijeE. coli mogu se dobro prilagoditi toplijim klimatskim uvjetima, a neki su sojevi STEC-a vrlo postojani u okolišu (van Elsas et al., 2011.). Također, više temperature zraka ubrzavaju rast bakterija, na primjer u nepasteriziranom mlijeku ako se pravilno ne skladišti na niskim temperaturama. Budući da je potrošnja sirovog mlijeka posebno visoka u Italiji, Slovačkoj, Austriji i Francuskoj, predviđa se da će se broj zaraženih bakterijom E. coli, uključujući zaražene bakterijom STEC, povećati zbog zagrijavanja klime u tim zemljama (Feliciano, 2021.). Naprotiv, predviđeno povećanje temperature hladnih voda za kupanje iznad 4 °C vjerojatno će smanjiti koncentracije E. coli (Sampson i dr., 2006.).

Prevencija & Liječenje

Prevencija

Pravilno rukovanje hranom prije konzumacije, uključujući (hladno) skladištenje, toplinsku obradu i odvajanje kako bi se izbjegla unakrsna kontaminacija (Uçar et al., 2016.)
Učinkovite sanitarne prakse u kuhinjama i kuhinjskom priboru (Ekici i Dümen, 2019.)
Dobra sanitarna higijena na poljoprivrednim gospodarstvima i u klaonicama kako bi se smanjila fekalna kontaminacija
Pravilno odlaganje fekalija i smanjenje kontakta sa životinjskim gnojem (Bauza i dr., 2020.)
Podizanje svijesti o prijenosu bolesti
Probiotici, tj. živi i sigurni mikroorganizmi Lactobacillus ili Bifidobacterium (Allocati et al., 2013.)

Liječenje

Nema posebnog tretmana
Rehidracija i zamjena elektrolita
Antimikrobne lijekove treba izbjegavati kako bi se ograničio rizik od razvoja HUS-a
Dijaliza (nadomjesna terapija krvi), terapija specifična za organe i snažni lijekovi protiv bolova u slučaju HUS-a (Bitzan, 2009)

Further informacije

Upućivanja

Allocati, N. i dr., 2013., Escherichia coli u Europi: An Overview, International Journal of Environmental Research and Public Health 10 (12), 6235-6254. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235

Bauza, V. i dr., 2020., Child feces management practices and fecal contamination: A cross-sectional study in rural Odisha, India, 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., početna stranica E. coli, Centri za kontrolu i prevenciju bolesti. Dostupno na https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Zadnji pristup u kolovozu 2022.

Cohen, M. B. i Gianella, R. A., 1992., Hemoragijski kolitis povezan s bakterijom Escherichia coli O157:H7, Napredak u internoj medicini 37, 173.–195. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1557995/

ECDC, 2016.–2024., Godišnja epidemiološka izvješća za razdoblje 2014.–2022. infekcija STEC-om. Dostupno na https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-year-epidemiological-report-2022. Posljednji pristup u kolovozu 2024.

ECDC, 2024., Atlas nadzora zaraznih bolesti. Dostupno na https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Posljednji pristup u kolovozu 2024.

EFSA i ECDC, 2022., Izvješće Europske unije o zoonozama u okviru pristupa „Jedno zdravlje” za 2021., EFSA Journal 20(12), 7666. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7666

Ekici, G. i Dümen, E., 2019., Escherichia coli i sigurnost hrane, u: Starčič Erjavec, M. (ur.), 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 (Probabilističko modeliranje koncentracije Escherichia coli u sirovom mlijeku u vrućim vremenskim uvjetima), Food Research International 149, 110679. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110679

Foley, C. i dr., 2013., Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Infections Associated with Sprout Consumption—Europe and North America, svibanj–srpanj 2011., Morbidity and Mortality Weekly Report 62(50), 1029–1031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24352067/

Grad, Y. H. i dr., 2012., Genomska epidemiologija epidemija bakterije Escherichia coli O104:H4 u Europi, 2011., Proceedings of the National Academy of Sciences 109(8), 3065–3070. https://doi.org/10.1073/pnas.1121491109

Pacheco, A. R. i Sperandio, V., 2012., Shiga toksin u enterohemoragijskom E. coli: Regulativa i nove strategije za borbu protiv virusa, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 2(81). https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00081

Sampson, R. W. i dr., 2006., Effects of temperature and sand on E. coil survival in a Northern lake water microcosm (Učinci temperature i pijeska na preživljavanje E. coil u mikrokozmosu sjeverne vode jezera), Journal of Water and Health 4(3), 389–393. https://doi.org/10.2166/wh.2006.524

Son, M. S. i Taylor, R. K., 2021., Growth and Maintenance of Escherichia coli Laboratory Soins, Current protocols 1(1) (Rast i održavanje laboratorijskih sojeva bakterije Escherichia coli), e20. https://doi.org/10.1002/cpz1.20.

Uçar, A. i dr., 2016., Food safety – Problems and solutions (Sigurnost hrane – problemi i rješenja). U: Makun, H.A. (ur.), Značaj, prevencija i kontrola bolesti povezanih s hranom . https://doi.org/10.5772/60612

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

Vanaja, S. K. i dr., 2013., Enterohemoragijska i druga bakterija Escherichia coli koja proizvodi shigatoksin. U: Donnenberg, M. S. (ur.), Escherichia coli (2.^izdanje), Academic Press, str. 121.–182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0.00005-X

WHO, 2022., Svjetska zdravstvena organizacija, https://www.who.int/. Zadnji pristup u kolovozu 2022.