Escherichia coli jest jednym z najpospolitszych gatunków bakterii występujących w układzie pokarmowym człowieka i stanowiących jednocześnie ważny element jego mikrobioty. Nazwana została na cześć naukowca – Theodora Eschericha – który po raz pierwszy ją zidentyfikował w 1886 roku. Jednak poza szczepami saprofitycznymi, nieszkodliwymi dla człowieka, występują także szczepy chorobotwórcze dla ludzi, wywołujące rozmaite postacie ostrych nieżytów układu pokarmowego. Do zakażenia dochodzi wówczas zazwyczaj tak, jak w przypadku pozostałych biegunek infekcyjnych, poprzez skażoną żywność i wodę, rzadziej przez kontakt pośredni.
Escherichia coli – źródła infekcji
W krajach rozwiniętych patogenne szczepy Escherichia coli rzadko stanowią składnik mikrobioty jelitowej osób zdrowych. Są więc uznawane za bakterie bezwzględnie chorobotwórcze. Źródłem zakażenia jest człowiek chory lub nosiciel; wyjątek stanowią szczepy STEC/EHEC, gdzie podstawowym źródłem infekcji jest bydło. Zakażenia jelitowe wywoływane przez patogenne szczepy mogą występować w postaci ognisk epidemicznych lub jako przypadki sporadyczne, z zauważalnym wzrostem zachorowań w miesiącach letnich, co jest typowe dla biegunek bakteryjnych.
Escherichia coli -typy patogenne
Wyróżnia się co najmniej 6 różnych patogennych typów, które są zdolne do wywołania ostrych zakażeń przewodu pokarmowego:
- szczepy Escherichia coli wytwarzające toksynę Shiga (Shiga-toxin producing Escherichia coli; STEC), określane czasem jako enterokrwotoczne szczepy Escherichia coli (enterohemorrhagic Escherichia coli; EHEC)
- enterotoksyczne szczepy Escherichia coli (enterotoxicogenic Escherichia coli; ETEC)
- enteropatogenne szczepy Escherichia coli (enteropathogenic Escherichia coli; EPEC)
- enteroinwazyjne szczepy Escherichia coli (enteroinvasive Escherichia coli; EIEC)
- enteroagregacyjne szczepy Escherichia coli (enteroaggregative Escherichia coli; EAEC)
- martwicowe szczepy Escherichia coli (necrotoxic Escherichia coli; NTEC).
Do najgroźniejszych szczepów należą szczepy STEC, produkujące silne toksyny Stx1 oraz Stx2. Bardzo przypominają toksyny wytwarzane przez pałeczki czerwonki bakteryjnej Shigella dysenteriae i dają taki sam obraz kliniczny.
Powracające epidemie
Kilka tygodni temu w mediach było głośno o epidemii w Wielkiej Brytanii wywołanej przez szczepy STEC u ponad 250 osób. Dwa przypadki zakończyły się śmiercią zakażonych osób. Wcześniej podobne zakażenia miały miejsce kilka lat temu po spożyciu surowych kiełków pochodzących z hodowli w Niemczech, gdzie doprowadziły do zachorowania około 3842 osób i spowodowały 53 zgony oraz w grudniu 2021 roku w Danii, gdzie zachorowało 13 osób. Wśród pacjentów były wówczas dzieci, u których wystąpił zespół hemolityczno-mocznicowy, połączony z ostrą niewydolnością nerek. Chorzy pochodzili z różnych części kraju, nie podróżowali i nie uczestniczyli we wspólnych wydarzeniach. Nie udało się wówczas ustalić źródła zakażenia, ale dzięki sekwencjonowania genomu bakterii ustalono, że zakażenia były wywołane tym samym szczepem.
Skąd biorą się więc zakażenia szczepami STEC?
Naturalnym rezerwuarem szczepów wytwarzających toksynę Shiga są przeżuwacze, przede wszystkim bydło, owce i kozy. Bakterie te były również izolowane od psów, kotów czy drobiu, a także zwierząt wolno żyjących, takich jak jelenie, jaskółki czy mewy. Bakterie Escherichia coli, w tym i szczepy STEC, mogą utrzymywać się w środowisku naturalnym przez długi czas, a tym samym stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Do tej pory uważano, że bakterie te dostają się do przewodu pokarmowego człowieka najczęściej po spożyciu surowego lub nieodpowiednio przetworzonego termicznie mięsa wołowego, a także niepasteryzowanego mleka i produktów z niego pochodzących lub w wyniku bezpośredniego kontaktu z zakażonymi ludźmi lub zwierzętami.
W ciągu ostatnich lat do grupy produktów narażonych na skażenie szczepami STEC dołączyły kiełki, warzywa liściaste, niepasteryzowane soki owocowe i warzywne. Produkty te mogą również łatwo ulec skażeniu, jeśli są uprawiane w pobliżu zwierząt gospodarskich lub woda używana do ich uprawy zostanie skażona zwierzęcymi odchodami. Zwłaszcza w ciągu ostatnich 3 lat odnotowano wiele przypadków, które mogą wskazywać na to, iż bakterie te znacznie rozwinęły swoje zdolności do przeżycia w nietypowych do tej pory produktach żywnościowych.
Najważniejsze objawy
Szczepy STEC wywołują choroby związane z silnym bólem brzucha, gorączką, wymiotami i biegunką. Przebieg zakażenia przypomina czerwonkę bakteryjną, wywoływaną przez Shigella dysenteriae. Objawy dotyczą jelita grubego i występują po 3–4 dniach inkubacji. Początkowo biegunka może być wodnista, następnie może przejść w typową dla szczepów STEC krwistą biegunkę z towarzyszącymi silnymi, kurczliwymi bólami brzucha. Gorączka występuje wówczas rzadko. Biegunka wywołana przez szczepy STEC ma najczęściej charakter samoograniczający się i ustępuje do 7-10 dni.
U nielicznych pacjentów zakażenie szczepami STEC może jednak przejść w zespół hemolityczno-mocznicowy (haemolytic-uraemic syndrome; HUS). Charakteryzuje się on ostrą niewydolnością nerek, niedokrwistością hemolityczną i małopłytkowością. To groźne powikłanie może trwale uszkodzić nerki oraz wiąże się ze śmiertelnością przekraczającą 10%. Na zakażenia szczepami STEC narażone są osoby w każdym wieku, jednak największe zagrożenie stanowią one dla małych dzieci oraz osób starszych. Do wywołania choroby wystarcza miano poniżej 1000 bakterii szczepów STEC, zatem nawet śladowe skażenia żywności lub wody mogą być przyczyną zachorowań.
Escherichia coli – zapobieganie
Zapobieganie zakażeniom szczepami STEC wymaga kontroli na wszystkich etapach łańcucha pokarmowego, począwszy od produkcji rolnej, poprzez ubój, przetwarzanie i przygotowywanie żywności, zarówno w zakładach produkcyjnych, jak i w domowych kuchniach. Edukacja w zakresie higieny jest również niezbędna, aby zminimalizować ryzyko zakażenia. Należy przede wszystkim należy pamiętać o rozdzieleniu produktów surowych od pozostałych produktów spożywczych. Do krojenia mięsa surowego powinno używać się innych noży i desek, niż do krojenia owoców i warzyw. Trzeba mieć pewność, że produkty, które należy poddać obróbce termicznej są dokładnie ugotowane lub upieczone. Jeżeli spożywamy surowe owoce i warzywa należy je bardzo dokładnie umyć.
Dzieci oraz osoby starsze powinny unikać spożywania produktów surowych, takich jak carpaccio czy tatar wołowy. Nie wskazane są też dla nich produkty z mleka niepasteryzowanego. Bardzo często powtarzanym zaleceniem, do którego nie wszyscy się stosujemy jest regularne mycie rąk. Szczególnie przed przygotowaniem lub spożyciem jedzenia, a także po skorzystaniu z toalety. Należy również pamiętać o myciu rąk po zmianie pieluch u noworodków czy małych dzieci. Do zakażenia tymi szczepami może także dojść podczas wypoczynku nad wodą. Należy wówczas pamiętać, by podczas pływania w stawach czy jeziorach nie połykać wody. Ze zbiorników tych mogą korzystać zwierzęta będące nosicielami groźnych wariantów.
Przeczytaj też: Legionella – dlaczego się jej boimy?
Postępowanie terapeutyczne
Postępowanie terapeutyczne w biegunkach wywołanych przez szczepy STEC jest takie samo, jak w pozostałych ostrych biegunkach o etiologii bakteryjnej. Najważniejsze jest uzupełnianie wody i elektrolitów, by przeciwdziałać odwodnieniu organizmu. Antybiotykoterapia ma głównie zastosowanie u pacjentów pediatrycznych i seniorów. W zapobieganiu biegunkom należy natomiast unikać profilaktycznego stosowania antybiotyków.
Piśmiennictwo:
Mühlen S, Dersch P. Treatment Strategies for Infections With Shiga Toxin-Producing Escherichia coli. Front Cell Infect Microbiol. 2020; 10: 169. doi: 10.3389/fcimb.2020.00169.
Persad AK, LeJeune JT. Animal Reservoirs of Shiga Toxin-Producing Escherichia coli. Microbiol Spectr. 2014; 2(4): EHEC-0027-2014. doi: 10.1128/microbiolspec.EHEC-0027-2014.
Sarno E, Pezzutto D, Rossi M i wsp. A Review of Significant European Foodborne Outbreaks in the Last Decade. J Food Prot. 2021; 84(12): 2059-2070. doi: 10.4315/JFP-21-096
