Toxinproducerande E. coli-infektioner

Shigatoxinproducerande Escherichia coli-bakterier (STEC, även känd som verocytotoxinproducerande E. coli (VTEC) eller enterohemorragiska E. coli (EHEC)) är en grupp zoonotiska patogener (dvs. som härrör från djur) som orsakar diarré eller allvarligare sjukdomar efter intag av förorenade livsmedel eller vatten eller efter kontakt med smittade djur (Vanaja et al., 2013). I Europa är STEC en av de tre vanligaste orsakerna till livsmedelsburna sjukdomar, vid sidan av campylobakterios och salmonellos (ECDC, 2016–2024). Mer frekventa kraftiga nederbördshändelser och ökad temperatur i framtiden skapar optimala förutsättningar för bakterietillväxt, överlevnad och spridning och ökar den STEC-relaterade infektionsrisken.

Infektion med shigatoxin/verocytotoxinproducerande Escherichia coli (STEC/VTEC) – totalt antal rapporterade fall och inhemska fall (karta) och totalt antal rapporterade fall (graf) i Europa

_{Anmärkningar: Karta och diagram visar uppgifter för EES-länderna. Gränserna och namnen på denna karta innebär inte något officiellt godkännande eller godtagande av Europeiska unionen. Gränserna och namnen på denna karta innebär inte något officiellt godkännande eller godtagande av Europeiska unionen. Sjukdomen är anmälningspliktig på EU-nivå, men rapporteringsperioden varierar mellan länderna. När länder rapporterar noll ärenden visas anmälningsfrekvensen på kartan som ”0”. När länder inte har rapporterat om sjukdomen under ett visst år är andelen inte synlig på kartan och märks som ”orapporterad” (senast uppdaterad i augusti 2024).}

Källa & överföring

E. coli-bakterier finns i friska tarmar hos människor och djur (inklusive nötkreatur, får, getter samt rådjur och älg). STEC utgör dock en risk för livsmedelskontaminering när djuravföring inte hanteras sanitärt. Redan vid relativt låga siffror kan STEC orsaka sjukdomssymtom (Pacheco och Sperandio, 2012).

STEC-infektioner, liksom andra infektioner med E. coli-bakterier, förvärvas ofta under mjölkning eller slakt, särskilt vid hantering av nötkreatur eller för barn i djurparker. Förutom infektioner via direktkontakt är livsmedelsburen överföring vanligt eftersom bakterierna kan finnas i råa eller otillräckligt uppvärmda livsmedelsprodukter, såsom rå mjölk och ost, och rå eller underkokt kött. Även råa frukter och grönsaker kan vara förorenade med STEC, efter kontakt med nötkreatur avföring eller förorenat vatten eller jord. Indirekt kontakt med förorenade händer, redskap, köksarbetsytor eller knivar och korskontaminering i ätfärdig mat är också möjliga vägar för infektion. Dessutom kan kontakt mellan människor också orsaka infektioner, även med mycket låg bakteriell närvaro (WHO, 2022; CDC, 2022).

Hälsoeffekter

STEC-symtom uppstår vanligtvis mellan 2 och 10 dagar efter intag av bakterierna och orsakar mestadels gastrointestinala problem som sträcker sig från mild till svår blodig diarré, som ofta är förknippad med magkramper, illamående, kräkningar, feber eller hemorragisk kolit (HC). HC orsakar svår blodig diarré flera dagar efter debuten av initiala symtom (Cohen och Gianella, 1992), och även hemolytiskt uremiskt syndrom (HUS) kan då uppstå. I 5 till 7% av STEC-infektioner lider patienten av HUS, vilket är särskilt riskabelt för små barn, äldre eller personer med låg immunitet som kan utveckla allvarliga komplikationer (Pacheco och Sperandio, 2012). I dessa fall kan blodkärl, röda blodkroppar och njurar skadas, vilket ytterligare permanent kan skada nervsystemet och andra organ som bukspottkörteln och hjärtat (Pacheco och Sperandio, 2012).

Morbiditet & dödlighet

I EES-länderna (utom Schweiz och Turkiet på grund av avsaknad av uppgifter) under perioden 2007–2022:

• Den totala anmälningsfrekvensen var 2,5 fall per 100 000 invånare 2022, och 29 EU-/EES-länder rapporterade 8 565 bekräftade fall. Detta innebar en ökning med 25 % jämfört med 2021 års anmälningsfrekvens, vilket överskred nivåerna före pandemin.
• Måttlig sannolikhet för sjukhusvistelse (30–40 % av alla fall med känd sjukhusvistelse)
• 214 dödsfall rapporterades (ECDC, 2024) och en dödlighet på cirka 0,25 %.
• Ökande incidenstrend sedan 2007, möjligen delvis på grund av ökad medvetenhet och förändrad diagnostik. Under 2020 minskade antalet rapporterade fall, förmodligen på grund av covid-19-pandemin och eventuell underrapportering.
• De flesta STEC-fallen var sporadiska, men utbrott inträffade varje år. Våren 2011 orsakade en aggressiv STEC-stam två utbrott i Europa som drabbade omkring 4 000 personer i 16 länder. Tyskland rapporterade det högsta antalet fall. Utbrottet resulterade i omkring 900 fall av HUS och 50 dödsfall (Foley m.fl., 2013; Grad m.fl., 2012).

(ECDC, 2016–2024; ECDC, 2024)

Fördelning mellan populationer

• Åldersgrupp med den högsta sjukdomsincidensen i Europa: 0–4 år (ECDC, 2016–2024)
• Grupper med risk för allvarlig infektion (inklusive HUS): små barn, äldre och personer med låg immunitet

Klimatkänslighet

Klimatanpassning

E. coli-bakterier är perfekt anpassade till förhållandena i djurtarmar. De kan växa vid temperaturer mellan 7 och 50 ° C, med den optimala temperaturen vid 37 ° C (WHO, 2022). E. coli-bakterier kan också överleva utanför sin värd, till exempel i vatten eller jord vid temperaturer på så låga som 4 ° C i flera dagar till månader (Son and Taylor, 2021). Toxinproducerande E. coli-stammar, som STEC, har en något lägre överlevnadskapacitet eftersom produktionen av toxiner kräver energi och därför kommer till en fitnesskostnad (van Elsas et al., 2011).

Säsongsbundenhet

I Europa inträffar fler infektioner mellan juni och september (ECDC, 2016-2024).

Klimatförändringarnas inverkan

Ökningen av extrema väderhändelser skulle kunna optimera förutsättningarna för bakterietillväxt, inklusive för (shigatoxinproducerande) E. coli. Kraftiga regn orsakar mer avrinning från jordbruksmark, vilket medför patogener från kompost och djuravföring, och både översvämningar och ökad avrinning ökar risken för avloppsspill och förorening av ytvatten. Dessutom höjer låga vattenstånd under torkperioder patogenkoncentrationerna i det återstående vattnet på grund av mindre utspädning och lägre filtreringskapacitet i jorden. E. coli-bakterier kan anpassa sig väl till varmare klimat och specifikt är vissa STEC-stammar mycket långlivade i miljön (van Elsas et al., 2011). Högre lufttemperaturer påskyndar också bakterietillväxten, till exempel i opastöriserad mjölk om den inte förvaras ordentligt vid låga temperaturer. Eftersom konsumtionen av obehandlad mjölk är särskilt hög i Italien, Slovakien, Österrike och Frankrike beräknas antalet E. coli-infektioner, inklusive de med STEC, öka på grund av uppvärmningsklimatet i dessa länder (Feliciano, 2021). Tvärtom kommer den förväntade temperaturökningen i kalla badvatten över 4 °C sannolikt att minska koncentrationerna av E. coli (Sampson m.fl., 2006).

Förebyggande & Behandling

Förebyggande åtgärder

• Korrekt livsmedelshantering före konsumtion, inklusive (kall) lagring, värmebehandling och separering för att undvika korskontaminering (Uçar et al., 2016)
• Effektiva sanitära metoder i kök och för köksredskap (Ekici och Dümen, 2019)
• God sanitär hygien på gårdar och i slakterier för att minimera fekal kontaminering
• Korrekt bortskaffande av avföring och minskad kontakt med stallgödsel (Bauza m.fl., 2020)
• Medvetenhetshöjande åtgärder om överföring av sjukdomar
• Probiotika, dvs. levande och säkra Lactobacillus- eller Bifidobacterium-mikroorganismer (Allocati et al., 2013)

Behandling

• Ingen särskild behandling
• Rehydrering och elektrolytutbyte
• Antimikrobiella läkemedel bör undvikas för att begränsa risken att utveckla HUS
• Dialys (blodbyte), organspecifik terapi och starka smärtstillande medel vid HUS (Bitzan, 2009)

Referenser

Allocati, N. m.fl., 2013, Escherichia coli in Europe: En översikt, International Journal of Environmental Research and Public Health 10 (12), 6235-6254. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235

Bauza, V. m.fl., 2020, Child feces management practices and fecal contamination: En tvärsnittsstudie på landsbygden i Odisha, Indien, Science of the Total Environnent 709, 136–169. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136169.

Bitzan, M., 2009, Behandlingsalternativ för HUS sekundärt till Escherichia coli O157:H7, Kidney International 75, S62–S66. https://doi.org/10.1038/ki.2008.624

CDC, 2022, E. coli hemsida, Centers for Disease Control and Prevention. Finns på https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Senast hämtad augusti 2022.

Cohen, M. B. och Gianella, R. A., 1992, Hemorragisk kolit associerad med Escherichia coli O157:H7, Advances in Internal Medicine 37, 173–195. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1557995/

ECDC, 2016–2024, Årliga epidemiologiska rapporter för 2014–2022 – STEC-infektion. Finns på https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-annual-epidemiological-report-2022. Senast hämtad augusti 2024.

ECDC, 2024, Surveillance Atlas of Infectious Diseases (övervakningsatlas över infektionssjukdomar). Finns på https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Senast hämtad augusti 2024.

Efsa och 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. och Dümen, E., 2019, Escherichia coli and food safety, i: Starčič Erjavec, M. (red.), 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, Food Research International 149, 110679. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110679.

Foley, C. m.fl., 2013, Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Infections Associated with Sprout Consumption – Europe and North America, maj–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. och Sperandio, V., 2012, Shiga toxin i enterohemorragisk E. coli: Reglering och nya strategier mot virus, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 2(81). https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00081

Sampson, R. W. m.fl., 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. och 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. m.fl., 2016, Food safety – Problems and solutions (livsmedelssäkerhet – problem och lösningar). I: Makun, H.A. (red.), Betydelse, förebyggande och kontroll av livsmedelsrelaterade sjukdomar . https://doi.org/10.5772/60612

van Elsas, J. D. et al., 2011, Survival of Escherichia coli in the environment (överlevnad av Escherichia coli i miljön): Fundamental and public health aspects, The ISME Journal 5(2), 173–183. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.80 (inte översatt till svenska).

Vanaja, S. K. et al., 2013, Enterohemorragisk och annan Shigatoxinproducerande Escherichia coli. I: Donnenberg, M. S. (red.), Escherichia coli (2:a upplagan), Academic Press, s. 121–182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0,00005-X

WHO, 2022, Världshälsoorganisationen, https://www.who.int/. Senast hämtad augusti 2022.