Infekcie E. coli produkujúce toxíny

Baktérie Escherichia coli produkujúce shigatoxín [STEC, známa aj ako E. coli produkujúca verocytotoxín (VTEC) alebo enterohemoragická E. coli (EHEC)] sú skupinou zoonotických patogénov (t. j. pochádzajúcich zo zvierat), ktoré spôsobujú hnačku alebo závažnejšie ochorenia po požití kontaminovaných potravín alebo vody alebo po kontakte s infikovanými zvieratami (Vanaja a kol., 2013). V Európe patrí STEC popri kampylobakterióze a salmonelóze medzi tri najčastejšie príčiny chorôb prenášaných potravinami (ECDC, 2016 – 2024). Častejšie prípady silných zrážok a zvýšená teplota v budúcnosti vytvárajú optimálne podmienky pre rast baktérií, prežitie a šírenie a zvyšujú riziko infekcie súvisiacej s STEC.

Infekcia spôsobená baktériou Escherichia coli produkujúcou toxín shiga/verocytoxínov (STEC/VTEC) – celková miera oznámených prípadov a domácich prípadov (mapa) a celková miera oznámených prípadov (graf) v Európe

_Poznámky:_{Mapa a graf zobrazujú údaje za členské krajiny EHP. Hranice a názvy uvedené na tejto mape neznamenajú oficiálne schválenie alebo prijatie Európskou úniou. Hranice a názvy uvedené na tejto mape neznamenajú oficiálne schválenie alebo prijatie Európskou úniou.}_{Choroba podlieha oznamovacej povinnosti na úrovni EÚ}_,_{ale vykazované obdobie sa v jednotlivých krajinách líši}_._{Keď krajiny nahlásia nula prípadov, miera oznámených prípadov na mape sa zobrazí ako „0“. Ak krajiny nenahlásili chorobu v konkrétnom roku, miera výskytu nie je viditeľná na mape a označuje sa ako „nenahlásená“}_{(naposledy_{aktualizovaná v auguste 2024).}}

Zdroj a zosilňovač; prenos

BaktérieE. coli sú prítomné v zdravých črevách ľudí a zvierat (vrátane hovädzieho dobytka, oviec, kôz, ako aj jeleňov a losov). Napriek tomu STEC predstavuje riziko kontaminácie potravín, keď sa so živočíšnymi výkalmi nezaobchádza hygienicky. Už v relatívne nízkych počtoch môže STEC spôsobiť symptómy ochorenia (Pacheco and Sperandio, 2012).

Infekcie STEC, podobne ako iné infekcie baktériami E. coli, sa často získavajú počas dojenia alebo zabíjania, najmä pri manipulácii s hovädzím dobytkom alebo pre deti v zoologických záhradách. Okrem infekcií priamym kontaktom je bežný prenos z potravín, pretože baktérie môžu byť prítomné v surových alebo nedostatočne zohriatych potravinových výrobkoch, ako je surové mlieko a syr, a surovom alebo nedostatočne tepelne upravenom mäse. Aj surové ovocie a zelenina môžu byť kontaminované STEC po kontakte s výkalmi hovädzieho dobytka alebo kontaminovanou vodou alebo pôdou. Nepriamo je možným spôsobom infekcie aj kontakt s kontaminovanými rukami, náradím, kuchynskými pracovnými plochami alebo nožmi a krížová kontaminácia v potravinách určených na priamu spotrebu. Okrem toho kontakt medzi ľuďmi môže spôsobiť aj infekcie, a to aj pri veľmi nízkej prítomnosti baktérií (WHO, 2022; CDC, 2022).

Účinky na zdravie

Príznaky STEC sa zvyčajne objavujú 2 až 10 dní po požití baktérií a spôsobujú väčšinou gastrointestinálne problémy od miernej až po závažnú krvavú hnačku, ktorá je často spojená s abdominálnymi kŕčmi, nevoľnosťou, vracaním, horúčkou alebo hemoragickou kolitídou (HC). HC spôsobuje závažnú krvavú hnačku niekoľko dní po nástupe počiatočných príznakov (Cohen a Gianella, 1992) a potom sa môže vyskytnúť aj hemolyticko-uremický syndróm (HUS). U 5 až 7% infekcií STEC pacient trpí HUS, čo je obzvlášť riskantné pre malé deti, starších ľudí alebo ľudí s nízkou imunitou, u ktorých sa môžu vyvinúť závažné komplikácie (Pacheco and Sperandio, 2012). V týchto prípadoch môžu byť poškodené krvné cievy, červené krvinky a obličky, čo môže ďalej trvalo poškodiť nervový systém a iné orgány, ako je pankreas a srdce (Pacheco a Sperandio, 2012).

Chorobnosť a amp; úmrtnosť

V členských krajinách EHP (okrem Švajčiarska a Turecka z dôvodu chýbajúcich údajov) v období rokov 2007 – 2022:

Celková miera oznámených prípadov bola v roku 2022 2,5 prípadu na 100 000 obyvateľov, pričom 29 krajín EÚ/EHP oznámilo 8 565 potvrdených prípadov. V porovnaní s mierou oznámených prípadov v roku 2021 to predstavovalo 25 % nárast, čím sa prekročili úrovne spred pandémie.
Stredná pravdepodobnosť hospitalizácie (30 – 40 % všetkých prípadov so známym stavom hospitalizácie)
Bolo hlásených 214 úmrtí (ECDC, 2024) a miera úmrtnosti bola približne 0,25 %.
Rastúci trend výskytu od roku 2007, pravdepodobne čiastočne v dôsledku zvýšenej informovanosti a zmenenej diagnostiky. V roku 2020 klesol počet nahlásených prípadov, pravdepodobne v dôsledku pandémie COVID-19 a možného nedostatočného nahlasovania.
Väčšina prípadov STEC bola sporadická, ale ohniská sa vyskytovali každý rok. Na jar 2011 spôsobil agresívny kmeň STEC dve epidémie v Európe, ktoré postihli približne 4 000 ľudí v 16 krajinách, pričom Nemecko hlásilo najvyšší počet prípadov. Epidémia viedla k približne 900 prípadom HUS a 50 úmrtiam (Foley a kol., 2013; Grad a kol., 2012).

(ECDC, 2016 – 2024; ECDC, 2024)

Distribúcia medzi obyvateľstvom

Veková skupina s najvyšším výskytom chorôb v Európe: 0 – 4 roky (ECDC, 2016 – 2024)
Skupiny s rizikom závažnej infekcie (vrátane HUS): malé deti, staršie osoby a osoby s nízkou imunitou

Citlivosť na klímu

Klimatická vhodnosť

BaktérieE. coli sú dokonale prispôsobené podmienkam v črevách zvierat. Môžu rásť pri teplotách od 7 do 50 °C s optimálnou teplotou 37 °C (WHO, 2022). BaktérieE. coli môžu prežiť aj mimo svojho hostiteľa, napríklad vo vode alebo pôde pri teplotách až 4 °C počas niekoľkých dní až mesiacov (Son a Taylor, 2021). Kmene E. coli produkujúce toxíny, ako je STEC, majú o niečo nižšiu kapacitu prežitia, pretože produkcia toxínov si vyžaduje energiu, a preto je spojená s nákladmi na kondíciu (van Elsas a kol., 2011).

Sezónnosť

V Európe sa od júna do septembra vyskytuje viac infekcií (ECDC, 2016 – 2024).

Vplyv zmeny klímy

Nárast extrémnych poveternostných javov by mohol optimalizovať podmienky pre rast baktérií vrátane baktérie E. coli (produkujúcej shigatoxín). Silné dažde spôsobujú väčšie odtoky z poľnohospodárskej pôdy, ktoré so sebou prinášajú patogény z kompostu a zvieracích výkalov a povodne aj zvýšený odtok zvyšujú riziko pretečenia kanalizácie a kontaminácie povrchových vôd. Okrem toho nízke porasty vody počas období sucha zvyšujú koncentrácie patogénov vo zvyšnej vode v dôsledku menšieho riedenia a nižšej filtračnej kapacity pôdy. BaktérieE. coli sa dokážu dobre prispôsobiť teplejšiemu podnebiu a konkrétne niektoré kmene STEC sú v životnom prostredí veľmi perzistentné (van Elsas a kol., 2011). Vyššie teploty vzduchu tiež urýchľujú rast baktérií, napríklad v nepasterizovanom mlieku, ak nie je správne skladované pri nízkych teplotách. Keďže spotreba surového mlieka je obzvlášť vysoká v Taliansku, na Slovensku, v Rakúsku a vo Francúzsku, predpokladá sa, že počet infekcií baktériou E. coli vrátane infekcií STEC sa zvýši v dôsledku otepľovania klímy v týchto krajinách (Feliciano, 2021). Naopak, predpokladaný nárast teplôt studených vôd určených na kúpanie nad 4 °C pravdepodobne zníži koncentrácie E. coli (Sampson a kol., 2006).

Prevencia a amp; Liečba

Prevencia

Správna manipulácia s potravinami pred konzumáciou vrátane (studeného) skladovania, tepelného spracovania a separácie s cieľom zabrániť krížovej kontaminácii (Uçar a kol., 2016)
Efektívne hygienické postupy v kuchyniach a kuchynskom náradí (Ekici a Dümen, 2019)
Dobrá hygienická hygiena na farmách a bitúnkoch s cieľom minimalizovať fekálnu kontamináciu
Správna likvidácia trusu a zníženie kontaktu so živočíšnym hnojom (Bauza a kol., 2020)
Zvyšovanie informovanosti o prenose chorôb
Probiotiká, t. j. živé a bezpečné mikroorganizmy Lactobacillus alebo Bifidobacterium (Allocati et al., 2013)

Liečba

Bez osobitného zaobchádzania
Rehydratácia a náhrada elektrolytov
Treba sa vyhýbať antimikrobiálnym liekom, aby sa obmedzilo riziko vzniku HUS.
Dialýza (náhrada krvi), terapia špecifická pre orgány a silné lieky proti bolesti v prípade HUS (Bitzan, 2009)

Further informácie

Referencie

Allocati, N. a kol., 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. a kol., 2020, Child feces management practices and fecal contamination: (Postupy riadenia detských výkalov a fekálna kontaminácia: Prierezová štúdia na vidieku 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, domovská stránka E. coli, Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb. K dispozícii na adrese https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Naposledy navštívené v auguste 2022.

Cohen, M. B. a Gianella, R. A., 1992, Hemoragická kolitída spojená s Escherichia coli O157:H7, Advances in Internal Medicine 37, 173 – 195. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1557995/

ECDC, 2016 – 2024, Výročné epidemiologické správy za roky 2014 – 2022 – infekcia STEC. K dispozícii na adrese https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-annual-epidemiological-report-2022. Naposledy navštívené v auguste 2024.

ECDC, 2024, Surveillance Atlas of Infectious Diseases (Atlas dohľadu nad infekčnými chorobami). K dispozícii na adrese https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Naposledy navštívené v auguste 2024.

EFSA a ECDC, 2022, The European Union One Health 2021 Zoonoses Report (Správa Európskej únie o zoonózach za rok 2021), Vestník EFSA (EFSA Journal) 20(12), 7666. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7666.

Ekici, G. a Dümen, E., 2019, Escherichia coli a bezpečnosť potravín, v: Starčič Erjavec, M. (ed.), The Universe of Escherichia coli, IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.82375.

Feliciano, R., 2021, Pravdepodobnostné modelovanie koncentrácie Escherichia coli v surovom mlieku za horúcich poveternostných podmienok, Food Research International 149, 110679. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110679

Foley, C. a kol., 2013, Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Infections Associated with Sprout Consumption—Europe and North America (Ohnisko infekcií Escherichia coli O104:H4 spojených so spotrebou klíčkov – Európa a Severná Amerika), máj – júl 2011, Týždenná správa o chorobnosti a úmrtnosti 62(50), 1029 – 1031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24352067/.

Grad, Y. H. a kol., 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. a Sperandio, V., 2012, Shiga toxin in enterohemorrhagic E.coli: Regulácia a nové protivírusové stratégie, Hranice bunkovej a infekčnej mikrobiológie 2(81). https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00081

Sampson, R. W. a kol., 2006, Effects of temperature and sand on E. coil survival in a north lake water microcosm (Účinky teploty a piesku na prežitie cievky E. v mikrokozme vody severného jazera), 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. a kol., 2016, Food safety – Problems and solutions (Bezpečnosť potravín – problémy a riešenia). V: Makun, H.A. (ed.), Význam, prevencia a kontrola chorôb súvisiacich s potravinami, https://doi.org/10.5772/60612.

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

Vanaja, S. K. a kol., 2013, Enterohemoragic and other Shigatoxin-production Escherichia coli (Enteorehemoragická a iná Escherichia coli produkujúca shigatoxín). V: Donnenberg, M. S. (ed.), Escherichia coli (2.^vydanie), Academic Press, s. 121 – 182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0,00005-X

WHO, 2022, Svetová zdravotnícka organizácia, https://www.who.int/. Naposledy navštívené v auguste 2022.