Toxinproducerande E. coli-infektioner

Shigatoxinproducerande Escherichia coli-bakterier (STEC, även känd som verocytotoxinproducerande E. coli (VTEC) eller enterohemorragisk E. coli (EHEC)) är en grupp zoonotiska patogener (dvs. med ursprung i 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 campylobacterios och salmonellos (ECDC, 2016–2024). Mer frekventa kraftiga regnhändelser och ökad temperatur i framtiden skapar optimala förutsättningar för bakterietillväxt, överlevnad och spridning och ökar den STEC-relaterade infektionsrisken.

Infektion orsakad av shigatoxin/verocytotoxinproducerande Escherichia coli (STEC/VTEC) – anmälan av totala och inhemska fall (karta) och totala rapporterade fall (graf) i Europa

_{Anmärkningar: Karta och diagram visar uppgifter för EES-länderna. De gränser och namn som visas på denna karta innebär inte att Europeiska unionen officiellt godkänner eller godtar dem. De gränser och namn som visas på denna karta innebär inte att Europeiska unionen officiellt godkänner eller godtar dem. Sjukdomen är anmälningspliktig på EU-nivå, men rapporteringsperioden varierar mellan länderna. När länder rapporterar noll fall visas anmälningsfrekvensen på kartan som ”0”. Om länderna inte har rapporterat om sjukdomen under ett visst år är andelen inte synlig på kartan och är märkt som ”ej rapporterad” (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). Ändå utgör STEC risker 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 vanlig eftersom bakterierna kan förekomma i råa eller otillräckligt uppvärmda livsmedelsprodukter, såsom obehandlad mjölk och ost, och rå eller underkokt kött. Även råa frukter och grönsaker kan vara förorenade med STEC, efter kontakt med boskapsavföring eller förorenat vatten eller jord. Indirekt, kontakt med förorenade händer, redskap, köksytor eller knivar, och korskontaminering i färdigmat 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 bukkramper, illamående, kräkningar, feber eller hemorragisk kolit (HC). HC orsakar allvarlig blodig diarré flera dagar efter starten av de första symtomen (Cohen och Gianella, 1992), och även hemolytiskt uremiskt syndrom (HUS) kan då förekomma. I 5 till 7% av STEC-infektionerna 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).

Dödlighet & 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 anmälningsnivå, 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 %.
• Ökad incidenstrend sedan 2007, möjligen delvis på grund av ökad medvetenhet och förändrad diagnostik. Under 2020 minskade antalet rapporterade fall, sannolikt på grund av covid-19-pandemin och eventuell underrapportering.
• De flesta STEC-fall 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, och Tyskland rapporterade de 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 över befolkningen

• 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

Klimatmässig lämplighet

E. coli-bakterier är perfekt anpassade till förhållandena i djurets tarmar. 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 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 förekommer fler infektioner mellan juni och september (ECDC, 2016–2024).

Effekter av klimatförändringar

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. Låga vattenstånd under torka ökar dessutom 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 särskilt vissa STEC-stammar är mycket långlivade i miljön (van Elsas et al., 2011). Dessutom accelererar högre lufttemperaturer bakterietillväxten, till exempel i opastöriserad mjölk om den inte lagras ordentligt i 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 hantering av livsmedel före konsumtion, inklusive (kall) lagring, värmebehandling och separation för att undvika korskontaminering (Uçar et al., 2016)
• Effektiv sanitär praxis i kök och för köksredskap (Ekici och Dümen, 2019)
• God hygien på gårdar och slakterier för att minimera fekal kontaminering
• Korrekt bortskaffande av avföring och minskad kontakt med stallgödsel (Bauza et al., 2020)
• Ökad medvetenhet om överföring av sjukdomar
• Probiotika, dvs. levande och säkra mikroorganismer av typen Lactobacillus eller Bifidobacterium (Allocati et al., 2013)

Behandling

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

Referenser

Allocati, N. m.fl., 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. 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, Annual epidemiological reports for 2014–2022 – STEC infection (årliga epidemiologiska rapporter för 2014–2022 – STEC-infektion). Finns på https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/stec-infection-year-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 och livsmedelssäkerhet, i: Starčič Erjavec, M. (red.), The Universe of Escherichia coli, IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.82375

Feliciano, R., 2021, Probabilistic modellering 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. m.fl., 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: Förordning och nya antivirulensstrategier, Gränser i cell- och infektionsmikrobiologi 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 (ej översatt till svenska).

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, Livsmedelssäkerhet – problem och lösningar. I följande fall: 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: 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. m.fl., 2013, Enterohemorragic och andra shigatoxinproducerande Escherichia coli. I följande fall: Donnenberg, M. S. (red.), Escherichia coli (andra 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.