Infekcie E. coli produkujúce toxíny

Baktérie Escherichia coli produkujúce shigatoxín [STEC, známe 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 choroby po požití kontaminovanej potravy alebo vody alebo po kontakte s infikovanými zvieratami (Vanaja a kol., 2013). V Európe je STEC jednou z troch najčastejších príčin chorôb prenášaných potravinami, vedľa kampylobakteriózy a salmonelózy (ECDC, 2016 – 2024). Častejšie prívalové dažde a zvýšená teplota v budúcnosti vytvárajú optimálne podmienky pre rast, prežitie a šírenie baktérií a zvyšujú riziko infekcie súvisiacej so STEC.

Infekcia spôsobená baktériou Escherichia coli produkujúcou toxín shiga/verocytotoxín (STEC/VTEC) – celkový počet oznámených prípadov a počet oznámených prípadov (mapa) a celkový počet oznámených prípadov (graf) v Európe

_Poznámky:_{Mapa a graf znázorňujú 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 nulové prípady, miera oznámených prípadov na mape sa zobrazí ako „0“. Ak krajiny v konkrétnom roku nenahlásili výskyt choroby, miera výskytu nie je na mape viditeľná a označuje sa ako „nenahlásená“}_{(naposledy_{aktualizovaná v auguste 2024).}}

Zdroj a amp; prenos

Baktérie E. 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 pri relatívne nízkych počtoch môže STEC spôsobiť príznaky ochorenia (Pacheco a Sperandio, 2012).

Infekcie STEC, podobne ako iné infekcie baktériami E. coli, sa často získavajú počas dojenia alebo porážky, najmä pri manipulácii s hovädzím dobytkom alebo u detí v domácich zoologických záhradách. Okrem infekcií prostredníctvom priameho kontaktu je prenos z potravy bežný, pretože baktérie môžu byť prítomné v surových alebo nedostatočne zahrievaných potravinových výrobkoch, ako je surové mlieko a syr a surové alebo nedostatočne tepelne upravené mäso. Aj surové ovocie a zelenina môžu byť kontaminované STEC po kontakte s výkalmi hovädzieho dobytka alebo kontaminovanou vodou alebo pôdou. Nepriamy kontakt s kontaminovanými rukami, náradím, kuchynskými pracovnými plochami alebo nožmi a krížová kontaminácia v potravinách určených na priamu spotrebu sú tiež možnými cestami infekcie. Okrem toho kontakt medzi ľuďmi môže tiež spôsobiť infekcie, a to aj pri veľmi nízkej prítomnosti baktérií (WHO, 2022; CDC, 2022).

Účinky na zdravie

Príznaky STEC zvyčajne vznikajú 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 a 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).

Morbidita a amp; mortalita

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 uviedlo 8 565 potvrdených prípadov. V porovnaní s mierou oznámených prípadov z roku 2021 to predstavovalo zvýšenie o 25 %, čím sa prekročili úrovne spred pandémie.
Stredná pravdepodobnosť hospitalizácie (30 – 40 % všetkých prípadov so známym hospitalizačným stavom)
Bolo hlásených 214 úmrtí (ECDC, 2024) a miera úmrtnosti bola približne 0,25 %.
Rastúci trend incidencie od roku 2007, pravdepodobne čiastočne v dôsledku zvýšenej informovanosti a zmenenej diagnostiky. V roku 2020 sa počet oznámených prípadov znížil, pravdepodobne v dôsledku pandémie COVID-19 a možného nedostatočného nahlasovania.
Väčšina prípadov STEC bola sporadická, ale ohniská sa vyskytli každý rok. Na jar 2011 spôsobil agresívny kmeň STEC dve epidémie v Európe, ktoré postihli približne 4 000 ľudí v 16 krajinách, pričom najvyšší počet prípadov hlásilo Nemecko. Vypuknutie nákazy viedlo 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 najvyššou incidenciou chorôb v Európe: 0 – 4 roky (ECDC, 2016 – 2024)
Skupiny ohrozené závažnou infekciou (vrátane HUS): malé deti, staršie osoby a osoby s nízkou imunitou

Citlivosť na klímu

Klimatická vhodnosť

Baktérie E. coli sú dokonale prispôsobené podmienkam v zvieracích črevách. Môžu rásť pri teplotách od 7 do 50 °C s optimálnou teplotou 37 °C (WHO, 2022). Baktérie E. coli môžu prežiť aj mimo svojho hostiteľa, napríklad vo vode alebo v pôde pri teplotách až 4 °C počas niekoľkých dní až mesiacov (Son a Taylor, 2021). Kmene E. coli produkujúce toxíny, ako napríklad STEC, majú o niečo nižšiu schopnosť prežitia, pretože produkcia toxínov si vyžaduje energiu, a preto prichádza za cenu fitness (van Elsas et al., 2011).

Sezónnosť

V Európe sa v období 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 Shigatoxin). Silné zrážky spôsobujú väčší odtok z poľnohospodárskej pôdy, čo prináša patogény z kompostu a živočíšneho výkalu a povodne a zvýšený odtok zvyšujú riziko odtoku kanalizácie a kontaminácie povrchových vôd. Okrem toho nízke hladiny vody počas období sucha zvyšujú koncentrácie patogénov vo zvyšnej vode v dôsledku menšieho riedenia a nižšej filtračnej kapacity pôdy. Baktérie E. coli sa dokážu dobre prispôsobiť teplejšiemu podnebiu a konkrétne niektoré kmene STEC sú v životnom prostredí veľmi perzistentné (van Elsas et al., 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 E. coli vrátane infekcií STEC sa zvýši v dôsledku otepľovania klímy v týchto krajinách (Feliciano, 2021). Naopak, predpokladané zvýšenie teplôt studených vôd určených na kúpanie nad 4 °C pravdepodobne zníži koncentrácie E. coli (Sampson a kol., 2006).

Prevencia & Liečba

Prevencia

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

Liečba

Žiadne osobitné zaobchádzanie
Rehydratácia a výmena elektrolytov
Treba sa vyhnúť antimikrobiálnym liekom, aby sa obmedzilo riziko vzniku HUS
Dialýza (náhrada krvi), liečba 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: 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, domovská stránka E. coli, Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb. K dispozícii na adrese https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Naposledy sprístupnené v auguste 2022.

Cohen, M. B. a Gianella, R. A., 1992, Hemoragic colitis associated with 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 sprístupnené 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 sprístupnené 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, Probabilistic modelling of Escherichia coli concentration in raw milk under hot weather conditions (Probabilistické 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, máj – júl 2011, Morbidity and Mortality Weekly Report 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 toxín v enterohemoragickej E. coli: Regulácia a nové stratégie proti virulencii, Hranice v bunkovej a infekčnej mikrobiológii 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 Northern lake water microcosm (Vplyvy teploty a piesku na prežitie E. cievky v mikrokozme vody v severnom jazere), 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 týchto krajinách: Makun, H.A. (ed.), Significance, Prevention and Control of Food Related Diseases (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, enterohemoragická a iná Escherichia coli produkujúca shigatoxín. V týchto krajinách: 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 sprístupnené v auguste 2022.