Enterovirulent E. coli (EEC) er bakterier, der omfatter flere grupper af E. coli serovarer, som alle kan forårsage diarré og andre problemer i tarmene.
E. coli 0157:H7 producerer toksiner, der beskadiger slimhinden i tarmene. Resultatet er alvorlig, blodig diarré. Opkastning, mavekramper og feber kan også være til stede.
Læs mere om E. coli »
Enterovirulent Escherichia coli (E. coli ) er sammensat af en række serotyper (stammer af beslægtede bakterier identificeret ved deres lidt forskellige antigene strukturer) af bakterier, der har en stærk tilbøjelighed til at forårsage infektioner, oprindeligt i mave-tarmkanalen ("entero" på græsk betyder tarm; virulent betyder dødelig eller sygdomsfremkaldende). Enterovirulent Escherichia coli (EEC) er medlemmer af bakterieslægten Escherichia , opkaldt efter T. Escherich, som først isolerede bakterierne i 1885. Størstedelen af slægten Escherichia er sammensat af en art kaldet "coli" (latin for kolon); dog er der over 700 serotyper af denne bakterieart. Mange E. coli serotyper kan forårsage andre infektioner end i tarmen, men fokus i denne artikel er på de enterovirulente grupper (EEC-grupper), med symptomer på sygdommen primært begrænset til mave-tarmkanalen.
Escherichia coli (E. coli ) er gram-negative bakterier, der er stavformede, har evnen til at overleve i aerobe og anaerobe miljøer (kaldet en fakultativ anaerob), og som muligvis producerer flageller og pili (tynde hårlignende fremspring) afhængigt af miljøbehov.
E. coli stammer findes over hele verden og lever i betydeligt antal hos mennesker og andre dyr som en del af den normale bakteriepopulation, der findes i deres tyktarm. Organismerne har sandsynligvis eksisteret side om side med mennesker i evigheder i den normale flora (bakteriepopulationer, der normalt findes hos raske individer) i menneskers og andre dyrs koloner. Men blandt de 700 stammer af E. coli , er der nogle få stammer, der forårsager sygdom. Disse E. coli stammer er nogle af de hyppigste årsager til mange almindelige bakterielle infektioner, herunder diarré, kolecystitis, bakteriæmi, kolangitis, urinvejsinfektion (UTI), rejsendes diarré og andre kliniske infektioner såsom neonatal meningitis, lungebetændelse, abdominale bylder og hæmolytisk kur. syndrom (HUS).
Et klassisk eksempel på en sådan E. coli stamme er E. coli 0157:H7. Navnet E. coli 0157:H7 virker kompleks; dog bruger videnskabsmænd tallene og bogstaverne til specifikt at angive små forskelle i E. coli stammer. 0157 er "O"-serotype-antigenet, der identificerer en af de over 700 stammer, og "H" af H7 repræsenterer antigentypen på bakteriens flageller. Nogle E. coli besidder også K-antigener (protein/polysaccharid-overfladekomponenter), der er blevet brugt til at identificere visse stammer. Disse betegnelser (O, H og K) kan bruges til at identificere stammer, der forårsager specifikke sygdomme og er blevet brugt til at identificere sygdomsudbrud.
Det vigtigste symptom på, at alle enterovirulente E. coli (EØF) produkt til fælles er diarré; disse organismer er den førende årsag til bakteriel gastroenteritis. Men typen af diarré (for eksempel blodig, kronisk eller selvbegrænsende) og de komplikationer, der kan ledsage infektionerne, adskiller sig en del fra hinanden. Disse symptomer har fået forskere og klinikere til at arrangere E. coli serotyper i grupper efter deres forskellige symptomer og sygdomsfremkaldende (patogene) mekanismer. Afhængigt af hvilke forsknings- eller kliniske lægepublikationer der læses, er der 4 til 6 grupper af E. coli der omfatter alle de enterovirulente E. coli (EØF). Desværre har nogle efterforskere mere end én betegnelse for nogle medlemmer af grupperne. Det følgende er en oversigt over de grupper, der i øjeblikket er i litteraturen og symptomerne E. coli gruppemedlemmer forårsager:
Som man kan formode, er der uheldige overlapninger i sygdomssyndromer, og det er en af grundene til, at forfatterne er uenige om det faktiske antal grupper (EPEC, EAEC og EAggEC eller EACE og EAggEC er ofte klumpet sammen). Det virker usandsynligt, at gruppenavnene vil forblive stabile i fremtiden (se næste afsnit).
Som en opdatering til denne artikel vil tilføjelsen af den nyeste EEC E.-stamme blive præsenteret. Den opstod for nylig i Tyskland i begyndelsen af 2011 og er nu blevet dokumenteret i 11 europæiske lande; mindst fire personer, der rejste til Tyskland og vendte tilbage til USA, er blevet smittet med denne stamme. Hos de fleste mennesker skete eksponeringen for infektionskilden, mens folk besøgte Tyskland, højst sandsynligt gennem forurenet mad (salater).
Stammen er blevet identificeret som E. coli 0104:H4 (også kaldet STEC 0104:H4). Det præsenteres i dette afsnit, fordi der som angivet i det foregående afsnit er uheldige overlapninger i ECC-forårsaget sygdom, og denne nye stamme ser ud til at udvise nogle af de værste overlapningstræk hos ECC-gruppemedlemmerne. For eksempel, E. coli 0104:H4 er rapporteret at indeholde omkring 93% af genomet af EHEC og producerer Shiga (Vero)-toksinet; det ser dog også ud til at have evnen ligesom EAEC-stammer til at binde sig godt til mave-tarmceller.
Udbruddet i Tyskland var det tredjestørste nogensinde rapporteret for E. coli (omkring 4320 inficerede mennesker) og den mest dødelige (mindst 82 døde). Derudover er de fleste isolerede stammer resistente over for flere antibiotika (aminoglykosider, makrolider og beta-lactamer). Kilden til infektionen kan være forurenede bønnespirer dyrket økologisk og derefter sendt til mange tyske restauranter. En væsentlig forskel i E. coli 0104:H4 fra andre E. coli som forårsager hæmolytisk uremisk syndrom eller HUS (hovedsageligt E. coli 0157:H7) er, at organismen forårsager HUS hos unge voksne hunner og andre voksne. Ofte er HUS forårsaget af E. coli 0157:H7 ses hos børn og ældre, ikke relativt raske voksne. Dette udbrud fik 850 mennesker til at udvikle HUS. Denne nye stamme havde tre sygdomsfremkaldende (patogene) mekanismer; 1) Shiga-toksin, 2) adhærente fimbriae (pili) og 3) EXPEC (ekstra-intestinalt patogen E. coli ). E. coli 0104:H4 kan udgøre en ny gruppe, som endnu ikke er navngivet.
CDC foreslog følgende retningslinjer for E. coli 0104:H4. Det anbefales ikke at give antibiotika til personer med mistanke om STEC-infektioner, før fuldstændig diagnostisk test kan udføres, og STEC-infektion er udelukket. Nogle undersøgelser har vist, at administration af antibiotika til personer med STEC-infektioner kan øge deres risiko for at udvikle HUS. Imidlertid skal den kliniske beslutningstagning skræddersyes til hver enkelt berørt person. Der kan være indikationer for antibiotika hos dem med alvorlig tarmbetændelse, hvis perforation er til bekymring. Det skal bemærkes, at isolater af STEC O104:H4 fra patienter i Tyskland har vist resistens over for flere antibiotika.
CDC-retningslinjer for at sikre så fuldstændig som muligt påvisning og karakterisering af STEC-infektioner omfatter følgende:
Fordelene ved at overholde den anbefalede teststrategi omfatter tidlig diagnose, forbedret patientresultat og påvisning af alle STEC-serotyper.
Alle patienter med Shiga-toksin-positiv diarré eller HUS skal indberettes til sundhedsafdelingen, uanset deres rejsehistorie til Tyskland.
Generelt forårsager alle EEC-grupper sygdom ved forstyrrelse af tarmens normale sekretoriske mekanismer, hvilket fører til diarré. Som skitseret tidligere, bruger forskellige grupper forskellige metoder, der i sidste ende resulterer i diarré; typen af diarré og sygdommens intensitet hænger sammen med de mekanismer, som bakterierne bruger.
Mange mennesker (det store flertal) behøver ikke at søge lægehjælp, da de fleste af infektionerne er selvbegrænsende, medmindre det berørte individ er immunkompromitteret eller er et underernæret barn i et udviklingsland. Fordi en del patienter er børn; deres fremskridt i selvbegrænsende sygdommen skal overvåges nøje, da de i nogle tilfælde hurtigt kan forværres. Dette er situationen for alle EF-grupper. De fleste inficerede individer, medmindre de er diagnosticeret, vil ikke engang vide, at de er inficeret med EEC, da mange bakterielle og virale sygdomme har lignende symptomer på kvalme, lavgradig feber og diarré.
Mange sundhedspersonale foreslår, at berørte personer bør søge lægehjælp, hvis:
Diagnosen stilles normalt ved en nøjagtig historie, fysisk undersøgelse og analyse af en fækal prøve fra patienten. En formodet diagnose stilles ofte, hvis patientens historie indikerer en forbindelse med personer, fødevarer eller væsker, der vides at indeholde E. coli 0157:H7 eller andre EEC gruppe bakterier; en sådan formodet diagnose stilles ofte under udbrud af sygdommen. Men hos patienter, som kræver hospitalsindlæggelse, søges der normalt en endelig diagnose.
En endelig diagnose stilles ofte ved dyrkning af E. coli stammer fra fækale prøver på selektive medier (sorbitol-MacConkey-agar), når kolonier reagerer med antiserum rettet mod specifikke "O"-antigenstammer. Det selektive medium og antiserum hjælper med at skelne E. coli serovarer fra andre lignende patogener såsom Listeria , Salmonella og Shigella. Andre test omfatter PCR (polymerasekædereaktion) og immunfluorescenstest for at hjælpe med at identificere E. coli serovar.
CDC har anbefalet (2009), at alle patienter, der evalueres for samfundserhvervet diarré, får deres afføringsprøver analyseret ved hjælp af immunologiske testsystemer, der påviser alle typer Shiga-toksiner, da denne test sandsynligvis vil opdage næsten alle bakterier, der producerer Shiga-toksiner, især E. coli 0157:H7 stammer. CDC foreslår, at denne test er endnu bedre end bakteriekulturteknikker, men anbefaler, at både dyrkning og immunologiske test skal udføres på samme tid. Dette er foreslået, da E. coli der producerer Shiga eller Shiga-lignende toksiner har normalt potentiale til at være meget skadelige for den eller de inficerede personer.
I 2013 godkendte FDA en ny test, der kan detektere og skelne mellem elleve patogener (bakterielle og virale), der inkluderer Escherichia coli O157, enterotoksigen E coli LT/ST, Salmonella ,Shigella og Shiga-lignende toksin, der producerer E coli stx 1/stx 2) ved at detektere deres nukleinsyrer. Disse typer test vil hjælpe sundhedspersonale med at identificere og differentiere de mange årsager til gastroenteritis.
De indledende behandlingsmetoder er ens for alle EØF-grupperne; hydrering er hovedbehandlingen, både oral og IV (intravenøs) hydrering. Der kan dog være behov for yderligere behandlingsforanstaltninger. Hvis patienten er inficeret med EHEC, anvendes antibiotika ikke, medmindre patienten er septisk. Undersøgelser har vist, at antibiotika i EHEC-gruppen (især med E. coli 0157:H7) inducerer bakterier, der producerer Shiga-toksin for at øge toksinfrigivelsen og forværre sygdommen og komplikationerne. Derudover foreslår efterforskere, at andre toksinproducerende E. coli serovarer i andre grupper (EPEC, ETEC og EIEC) kan muligvis ikke hjælpes af antibiotika, da det i nogle sjældne tilfælde; de kan udvikle komplikationer svarende til dem ved EHEC.
Selvom nogle tilfælde af rejsendes diarré er blevet behandlet med antibiotika (for eksempel sulfamethoxazol og trimethoprim [Septra]), kan antibiotika generelt kun reducere symptomerne med omkring 24/48 timer. EAEC og EAggEC er ofte selvbegrænsende, og mange af serovarierne er resistente over for en eller flere antibiotika. Hvis beslutningen om at bruge antibiotika i en EEC-infektion træffes, foreslår efterforskere E. coli serovar, der forårsager infektionen, testes for at bestemme antibiotikafølsomhed.
The majority of enterovirulent E. coli (EEC) infections are self-limited; they require no treatment except to keep the person well hydrated (oral hydration). This is especially the case for children and the elderly, who may quickly dehydrate during home care. If the person is unable to stay well hydrated at home, medical care should be sought. Most health care professionals warn people not to treat patients at home with any "left-over" antibiotics or over-the-counter drugs such as diphenoxylate and atropine (Lomotil), because such treatment may make the symptoms worse and cause complications (see complications section).
All of the EEC groups may have complications associated with infection. However, some groups have far fewer and potentially less serious complications than other groups. All of the groups, however, have one potentially serious complication; dehydration. If left untreated, dehydration can lead to multiple organ damage and death. Severe dehydration happens infrequently in developed countries, but in developing countries, the death rate can reach 50% in children (ETEC). In general, in developed countries, ETEC, EAEC and EAggEC group infections have few complications develop.
A relatively frequent complication of EHEC, EPEC and EIEC is blood in the stool. Some individuals will have only a small amount of blood but others may have large amounts and may require a blood transfusion (severe hemorrhagic diarrhea).
However, about 10% of all persons infected with EHEC (usually E. coli 0157:H7) develop some complication. Occasionally, the complication(s) may lead to disability or death. EHEC strains (and sometimes, EIEC group organisms) may produce the serious problems listed below;
Almost every person who gets infected with EEC has touched and eventually ingested either foods or fluids contaminated with EEC bacteria. Numerous outbreaks occur worldwide each year due to a food or fluid source contamination with these organisms; some of the most serious problems are often related to contaminated meat products by the EHEC group. However, the potential sources of EEC group infections are vast. Fortunately, there are guidelines that can help reduce the chance of getting EEC infections.
The following guidelines on preventing EHEC, especially E. coli 0157:H7, are recommended by the CDC, but they are applicable to all EEC groups:
One of the major sources of numerous outbreaks is hamburger meat contaminated with E. coli 0157:H7; such infections have been termed "hamburger disease". Many authors recommend that hamburgers ordered in a restaurant should be "medium or well done," with no pink hamburger meat visible in the middle of the burger. Any "pink" hamburger meat should be cooked until brown to reduce the chance that viable E. coli are still present.
In addition, any food or liquid involved in a recall due to possible E. coli contamination should be disposed of immediately. On August 8, 2010 about I million pounds of beef in California was recalled due to possible E. coli 0157:H7 contamination. In 2010, the FDA has recalled several productions of beef, including material put into dry pet foods due to this organism. Other FDA recalls due to EEC in 2010 included spinach and romaine lettuce.
Some researchers suggest that babies who are breastfed, especially in third world countries, may reduce the infant's exposure to EEC bacteria.
There is controversy about the use of antibiotics to prevent EEC, some physicians suggest the use of rifaximin (Xifaxan); other physicians do not. Data to support such use of the antibiotic is not available. There are no commercially available anti-EEC vaccines available in the US, although vaccine research is ongoing.
Although individuals are frequently uncomfortable with EEC infections, most individuals that live in industrialized countries that get these infections have few if any serious complications. However, people that are immunocompromised and children in developing countries often have complications. Some countries report a death rate in children as high as 50%, with dehydration playing a central role in these deaths due to EEC bacteria. People infected with strains that are highly virulent like E. coli 0104:H4 are at risk for complications and a less favorable prognosis.
People with EHEC group infections (E. coli 0157:H7 is the major serotype) usually (about 90%) have a self-limited disease and the outcome is excellent. However, the prognosis declines, depending on the development of complication(s). Good hydration decreases the chances of complications and improves the outcome. Individuals who develop hemorrhagic diarrhea and are treated promptly have better outcomes with reduced hospitalization. Complications such as HUS and TTP have a wide range of prognosis from good to poor, depending on the overall health of the individual and how quickly the complications are diagnosed and treated. For example, some individuals can recover completely, but others may require IV fluids, plasma exchange, plasma infusion, or dialysis and may have end-organ failure (usually kidney failure) and neurologic problems. A few (about 10%) of TTP patients will die.
Although infrequent, even relatively healthy children and adults have died from EEC infections due to dehydration.