Toxineproducerende E. coli-infecties

Shigatoxineproducerende Escherichia coli-bacteriën (STEC, ook bekend als verocytotoxineproducerende E. coli (VTEC) of enterohemorragische E. coli (EHEC)) zijn een groep zoönotische pathogenen (d.w.z. afkomstig van dieren) die diarree of ernstigere ziekten veroorzaken na inname van besmet voedsel of water of na contact met besmette dieren (Vanaja et al., 2013). In Europa is STEC een van de drie meest voorkomende oorzaken van door voedsel overgedragen ziekten, naast campylobacteriose en salmonellose (ECDC, 2016-2024). Frequentere zware regenval en verhoogde temperatuur in de toekomst creëren optimale omstandigheden voor bacteriële groei, overleving en verspreiding, en verhogen het STEC-gerelateerde infectierisico.

Infectie met shigatoxine/verocytotoxineproducerende Escherichia coli (STEC/VTEC) - totale en binnenlandse meldingen (kaart) en totale gemelde gevallen (grafiek) in Europa

_{Opmerkingen: Kaart en grafiek tonen gegevens voor de EER-lidstaten . De grenzen en namen op deze kaart impliceren geen officiële goedkeuring of aanvaarding door de Europese Unie. De grenzen en namen op deze kaart impliceren geen officiële goedkeuring of aanvaarding door de Europese Unie. De ziekte moet op EU-niveau worden gemeld, maar de verslagperiode verschilt van land tot land. Wanneer landen nul gevallen melden, wordt het meldingspercentage op de kaart weergegeven als '0'. Wanneer landen in een bepaald jaar geen melding hebben gemaakt van de ziekte, is het percentage niet zichtbaar op de kaart en wordt het aangeduid als “niet-gerapporteerd” (laatst bijgewerkt in augustus 2024).}

Bron & -transmissie

E. coli-bacteriën zijn aanwezig in gezonde darmen van mensen en dieren (waaronder runderen, schapen, geiten, evenals herten en elanden). Toch brengt STEC risico's van voedselverontreiniging met zich mee wanneer dierlijke uitwerpselen niet hygiënisch worden behandeld. Al bij relatief lage aantallen kan STEC ziektesymptomen veroorzaken (Pacheco en Sperandio, 2012).

STEC-infecties, zoals andere infecties met E. coli-bacteriën, worden vaak verworven tijdens het melken of slachten, vooral bij het hanteren van vee, of voor kinderen in kinderboerderijen. Naast infecties via direct contact, is door voedsel overgedragen overdracht gebruikelijk omdat de bacteriën aanwezig kunnen zijn in rauwe of onvoldoende verwarmde voedingsmiddelen, zoals rauwe melk en kaas, en rauw of onvoldoende gekookt vlees. Ook rauwe groenten en fruit kunnen verontreinigd zijn met STEC, na contact met rundvee uitwerpselen of verontreinigd water of grond. Onrechtstreeks contact met besmette handen, keukengerei, keukenwerkbladen of messen en kruisbesmetting in kant-en-klaar voedsel zijn ook mogelijke routes voor infectie. Bovendien kan contact tussen mens en mens ook infecties veroorzaken, zelfs bij een zeer lage bacteriële aanwezigheid (WHO, 2022; CDC, 2022).

Gezondheidseffecten

STEC-symptomen treden meestal op tussen 2 tot 10 dagen na inname van de bacteriën en veroorzaken meestal gastro-intestinale problemen, variërend van milde tot ernstige bloederige diarree, die vaak wordt geassocieerd met buikkrampen, misselijkheid, braken, koorts of hemorragische colitis (HC). HC veroorzaakt ernstige bloederige diarree enkele dagen na het begin van de eerste symptomen (Cohen en Gianella, 1992), en ook het hemolytische uremische syndroom (HUS) kan dan optreden. Bij 5 tot 7% van de STEC-infecties lijdt de patiënt aan HUS, wat vooral riskant is voor jonge kinderen, ouderen of mensen met een lage immuniteit die ernstige complicaties kunnen ontwikkelen (Pacheco en Sperandio, 2012). In deze gevallen kunnen bloedvaten, rode bloedcellen en nieren beschadigd raken, wat het zenuwstelsel en andere organen zoals de alvleesklier en het hart verder permanent kan beschadigen (Pacheco en Sperandio, 2012).

Morbiditeit & mortaliteit

In de EER-lidstaten (met uitzondering van Zwitserland en Turkije wegens het ontbreken van gegevens) in de periode 2007-2022:

• Het totale meldingspercentage bedroeg 2,5 gevallen per 100 000 inwoners in 2022, waarbij 29 EU/EER-landen 8 565 bevestigde gevallen meldden. Dit was een stijging van 25 % ten opzichte van het kennisgevingspercentage van 2021, waarmee het niveau van vóór de pandemie werd overschreden.
• Matige kans op ziekenhuisopname (30-40% van alle gevallen met een bekende ziekenhuisopnamestatus)
• Er werden 214 sterfgevallen gemeld (ECDC, 2024) en een sterftecijfer van ongeveer 0,25 %.
• Toenemende incidentietrend sinds 2007, mogelijk deels als gevolg van toegenomen bewustzijn en gewijzigde diagnostiek. In 2020 is het aantal gemelde gevallen gedaald, waarschijnlijk als gevolg van de COVID-19-pandemie en mogelijke onderrapportage.
• De meeste STEC-gevallen waren sporadisch, maar uitbraken deden zich elk jaar voor. In het voorjaar van 2011 veroorzaakte een agressieve STEC-stam twee uitbraken in Europa, waarbij ongeveer 4 000 mensen in 16 landen werden getroffen, waarbij Duitsland het hoogste aantal gevallen meldde. De uitbraak resulteerde in ongeveer 900 gevallen van HUS en 50 sterfgevallen (Foley et al., 2013; Grad et al., 2012).

(ECDC, 2016-2024; ECDC, 2024)

Verdeling over de bevolking

• Leeftijdsgroep met de hoogste ziekte-incidentie in Europa: 0 - 4 jaar (ECDC, 2016-2024)
• Groepen met een risico op ernstige infectie (inclusief HUS): jonge kinderen, ouderen en mensen met een lage immuniteit

Klimaatgevoeligheid

Klimaatgeschiktheid

E. coli bacteriën zijn perfect aangepast aan de omstandigheden in dierlijke darmen. Ze kunnen groeien bij temperaturen tussen 7 en 50 °C, met de optimale temperatuur bij 37 °C (WHO, 2022). E. coli-bacteriën kunnen ook buiten de gastheer overleven, bijvoorbeeld in water of bodem bij temperaturen van slechts 4 ° C gedurende enkele dagen tot maanden (Son en Taylor, 2021). Toxineproducerende E. coli-stammen, zoals STEC, hebben een iets lagere overlevingscapaciteit omdat de productie van toxines energie vereist en daarom fitnesskosten met zich meebrengt (van Elsas et al., 2011).

Seizoensgebondenheid

In Europa komen tussen juni en september meer infecties voor (ECDC, 2016-2024).

Gevolgen van klimaatverandering

De toename van extreme weersomstandigheden zou de omstandigheden voor bacteriële groei kunnen optimaliseren, waaronder die van (shigatoxineproducerende) E. coli. Zware regenval veroorzaakt meer afvoer van landbouwgronden, wat ziekteverwekkers van compost en dierlijke uitwerpselen met zich meebrengt en zowel overstromingen als verhoogde afvoer verhoogt het risico op riooloverstort en verontreiniging van oppervlaktewater. Bovendien verhogen lage waterstanden tijdens droogteperioden de pathogene concentraties in het resterende water door minder verdunning en een lagere filtratiecapaciteit van de bodem. E. coli-bacteriën kunnen zich goed aanpassen aan warmere klimaten en met name sommige STEC-stammen zijn zeer persistent in het milieu (van Elsas et al., 2011). Ook versnellen hogere luchttemperaturen de bacteriële groei, bijvoorbeeld in ongepasteuriseerde melk als deze niet goed wordt bewaard bij lage temperaturen. Aangezien de consumptie van rauwe melk vooral hoog is in Italië, Slowakije, Oostenrijk en Frankrijk, zal het aantal E. coli-infecties, waaronder die met STEC, naar verwachting toenemen als gevolg van het opwarmingsklimaat in die landen (Feliciano, 2021). Integendeel, de verwachte temperatuurstijging van koud zwemwater boven 4 °C zal de E. coli-concentraties waarschijnlijk doen dalen (Sampson et al., 2006).

Preventie & Behandeling

Preventie

• Goede voedselbehandeling vóór consumptie, inclusief (koude) opslag, warmtebehandeling en scheiding om kruisbesmetting te voorkomen (Uçar et al., 2016)
• Efficiënte sanitaire praktijken in keukens en voor keukengerei (Ekici en Dümen, 2019)
• Goede hygiëne op boerderijen en in slachthuizen om fecale besmetting tot een minimum te beperken
• Goede fecale verwijdering en vermindering van contact met dierlijke mest (Bauza et al., 2020)
• Bewustmaking over ziekteoverdracht
• Probiotica, d.w.z. levende en veilige Lactobacillus- of Bifidobacterium-micro-organismen (Allocati et al., 2013)

Behandeling

• Geen specifieke behandeling
• Rehydratatie en elektrolytenvervanging
• Antimicrobiële medicatie moet worden vermeden om het risico op het ontwikkelen van HUS te beperken
• Dialyse (bloedvervanging), orgaanspecifieke therapie en sterke pijnstillers bij HUS (Bitzan, 2009)

Referenties

Allocati, N. et al., 2013, Escherichia coli in Europa: Een overzicht, International Journal of Environmental Research and Public Health 10 (12), 6235-6254. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235

Bauza, V. et al., 2020, praktijken voor het beheer van kinderuitwerpselen en fecale besmetting: Een transversale studie in rural Odisha, India, Science of the Total Environnent 709, 136-169. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136169.

Bitzan, M., 2009, Behandelingsopties voor HUS secundair aan Escherichia coli O157:H7, Kidney International 75, S62–S66. https://doi.org/10.1038/ki.2008.624

CDC, 2022, E. coli homepage, Centers for Disease Control and Prevention. Beschikbaar op https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Laatst geraadpleegd in augustus 2022.

Cohen, M. B. en Gianella, R. A., 1992, Hemorragische colitis geassocieerd met 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 (Jaarlijkse epidemiologische verslagen voor 2014-2022 – STEC-infectie). Beschikbaar op https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-annual-epidemiological-report-2022. Laatst geraadpleegd in augustus 2024.

ECDC, 2024, Surveillance Atlas of Infectious Diseases. Beschikbaar op https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Laatst geraadpleegd in augustus 2024.

EFSA en 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. en Dümen, E., 2019, Escherichia coli en voedselveiligheid, in: Starčič Erjavec, M. (ed.), Het universum van 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, 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, mei-juli 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, 2011, Proceedings of the National Academy of Sciences 109(8), 3065-3070. https://doi.org/10.1073/pnas.1121491109

Pacheco, A.R. en Sperandio, V., 2012, Shiga-toxine in enterohemorragische E.coli: Regulering en nieuwe antivirulentiestrategieën, 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 Northern lake water microcosm, Journal of Water and Health 4(3), 389–393. https://doi.org/10.2166/wh.2006.524

Son, M. S. en 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, Voedselveiligheid – Problemen en oplossingen. In: Makun, H.A. (ed.), Betekenis, preventie en bestrijding van voedselgerelateerde ziekten . https://doi.org/10.5772/60612

van Elsas, J. D. et al., 2011, Survival of Escherichia coli in the environment: Fundamentele en volksgezondheidsaspecten, ISME Journal 5(2), 173-183. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.80

Vanaja, S. K. et al., 2013, Enterohemorragische en andere Shigatoxineproducerende Escherichia coli. In: Donnenberg, M. S. (ed.), Escherichia coli (2e editie), Academic Press, blz. 121-182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0.00005-X

WHO, 2022, Wereldgezondheidsorganisatie, https://www.who.int/. Laatst geraadpleegd in augustus 2022.