Infekcije bakterijom E. coli koje proizvode toksine

Bakterije bakterije Escherichia coli koje proizvode šigatoksin (STEC, poznate i kao bakterije E. coli koje proizvode verocitoksin (VTEC) ili enterohemoragijske bakterije E. coli (EHEC)) skupina su zoonotskih patogena (tj. 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 kiše i povećana temperatura u budućnosti stvaraju optimalne uvjete za rast, preživljavanje i širenje bakterija te povećavaju rizik od zaraze povezan sa STEC-om.

Infekcija bakterijom Escherichia coli koja proizvodi šiga-toksin/verocitoksin (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 obavijesti na karti prikazana je kao „0”. Ako zemlje nisu izvijestile o bolesti u određenoj godini, stopa nije vidljiva na karti i označena je kao „neprijavljena”}_{(posljednji put ažurirana u kolovozu 2024.).}

Izvor & prijenos

Bakterije E. coli prisutne su u zdravim crijevima ljudi i životinja (uključujući goveda, ovce, koze, jelene i losove). Međutim, STEC predstavlja rizik od kontaminacije hrane ako se izmetom životinja ne rukuje sanitarno. 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 koji se prenosi hranom uobičajen je 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. Sirovo voće i povrće također može biti kontaminirano STEC-om, nakon kontakta sa stočnim izmetom 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 putovi infekcije. Osim toga, kontakt između ljudi 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 gutanja 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 zatim se može pojaviti i hemolitički uremički sindrom (HUS). U 5 do 7% infekcija STEC-om, pacijent pati od HUS-a, što je posebno rizično za malu djecu, starije osobe ili osobe s niskim imunitetom koje mogu razviti teške 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 zemljama članicama EGP-a (isključujući Švicarsku i Tursku zbog nedostatka podataka) u razdoblju 2007. 2022.:

Ukupna stopa prijavljenih slučajeva 2022. iznosila je 2,5 na 100 000 stanovnika, a 29 zemalja EU-a/EGP-a prijavilo je 8565 potvrđenih slučajeva. To je povećanje od 25 % u odnosu na stopu prijavljenih slučajeva 2021., što premašuje razine prije pandemije.
Umjerena vjerojatnost hospitalizacije (30 – 40 % svih slučajeva s poznatim statusom hospitalizacije)
Prijavljeno je 214 smrtnih slučajeva (ECDC, 2024.), a stopa smrtnosti iznosila je oko 0,25 %.
Porast 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 izbijanja su se događala svake godine. U proljeće 2011. agresivni soj STEC-a uzrokovao je dva izbijanja u Europi, koja su pogodila oko 4 000 ljudi u 16 zemalja, pri čemu je Njemačka prijavila najveći broj slučajeva. Izbijanje je rezultiralo s oko 900 slučajeva HUS-a i 50 smrtnih slučajeva (Foley i dr., 2013.; Grad et al., 2012.).

(ECDC, 2016.–2024.; ECDC, 2024.)

Raspodjela po stanovništvu

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

Bakterije E. coli savršeno su prilagođene uvjetima u životinjskim crijevima. Mogu rasti na temperaturama između 7 i 50 °C, uz optimalnu temperaturu na 37 °C (SZO, 2022.). Bakterije bakterije E. coli mogu preživjeti i izvan 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 niži kapacitet preživljavanja jer proizvodnja toksina zahtijeva energiju i stoga dolazi s troškovima fitnessa (van Elsas et al., 2011.).

Sezonalnost

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 uvjete za E. coli (koji proizvodishigatoksin). Obilne kiše uzrokuju više otjecanja s poljoprivrednih zemljišta, što donosi patogene iz komposta i životinjskog fekalija, a poplave i povećano otjecanje povećavaju rizik od prelijevanja kanalizacije i kontaminacije površinskih voda. Osim toga, niske vodostaja tijekom sušnih razdoblja povećavaju koncentracije patogena u preostaloj vodi zbog manjeg razrjeđivanja i manjeg kapaciteta filtriranja tla. Bakterije E. coli mogu se dobro prilagoditi toplijim klimatskim uvjetima, a posebno su neki 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 ne skladišti ispravno na niskim temperaturama. Budući da je potrošnja sirovog mlijeka posebno visoka u Italiji, Slovačkoj, Austriji i Francuskoj, predviđa se da će se broj infekcija bakterijom E. coli, uključujući one sa STEC-om, 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 et al., 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.)
Učinkoviti sanitarni postupci u kuhinjama i za kuhinjski pribor (Ekici i Dümen, 2019.)
Dobra sanitarna higijena na poljoprivrednim gospodarstvima i u klaonicama kako bi se fekalna kontaminacija svela na najmanju moguću mjeru
Pravilno odlaganje fekalija i smanjenje kontakta sa životinjskim gnojem (Bauza i dr., 2020.)
Podizanje svijesti o prijenosu bolesti
Probiotici, tj. živi i sigurni mikroorganizmi bakterije Lactobacillus ili Bifidobacterium (Allocati et al., 2013.)

Liječenje

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

Further informacije

Upućivanja

Allocati, N. et al., 2013., Escherichia coli in Europe: 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., Prakse upravljanja dječjom izmetom i fekalna kontaminacija: transverzalna studija u ruralnom području Odisha, Indija, Science of the Total Environnent 709, 136–169. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136169.

Bitzan, M., 2009., Mogućnosti liječenja HUS-a sekundarnog u odnosu na Escherichia coli O157:H7, Kidney International 75, S62–S66. https://doi.org/10.1038/ki.2008.624

CDC, 2022., početna stranica društva 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, Advances in Internal Medicine 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. Zadnji pristup u kolovozu 2024.

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

EFSA i 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. 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., 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., Tjedno izvješće o bolesti i smrtnosti 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 toxin in enterohemoragic E.coli: Uredba i nove strategije za borbu protiv virusa, granice u staničnoj i infekcijskoj mikrobiologiji 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 zavojnice E. u mikrokozmima vode sjevernog 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 Strains, Current protocols(1)(, e20. https://doi.org/10.1002/cpz1.20.

Uçar, A. i dr., 2016., 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: Temeljni aspekti i aspekti javnog zdravlja, The ISME Journal(5), 173–183. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.80

Vanaja, S. K. et al., 2013., Enterohemorrhagic i druge bakterije Escherichia coli koje proizvode šigatoksin. 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.