Enterovirulente E. coli (EEG) zijn bacteriën die verschillende groepen van E. coli serovars, die allemaal diarree en andere problemen in de darmen kunnen veroorzaken.
E. coli 0157:H7 produceert gifstoffen die de darmwand beschadigen. Het resultaat is ernstige, bloederige diarree. Braken, buikkrampen en koorts kunnen ook aanwezig zijn.
Lees meer over E. coli »
Enterovirulente Escherichia coli (E. coli ) zijn samengesteld uit een aantal serotypen (stammen van verwante bacteriën geïdentificeerd door hun enigszins verschillende antigene structuren) van bacteriën die een sterke neiging hebben om infecties te veroorzaken, aanvankelijk in het maagdarmkanaal ("entero" in het Grieks betekent darm; virulent betekent dodelijk of ziekteverwekkend). Enterovirulente Escherichia coli (EEG) behoren tot het bacteriegeslacht Escherichia , genoemd naar T. Escherich, die de bacterie voor het eerst isoleerde in 1885. De meerderheid van het geslacht Escherichia is samengesteld uit één soort genaamd "coli" (Latijn voor colon); er zijn echter meer dan 700 serotypen van deze bacteriesoort. Veel E. coli serotypen kunnen andere infecties veroorzaken dan in de darm, maar de focus van dit artikel ligt op de enterovirulente groepen (EEG-groepen), waarbij de symptomen van de ziekte voornamelijk beperkt zijn tot het maagdarmkanaal.
Escherichia coli (E. coli ) zijn gramnegatieve bacteriën die staafvormig zijn, het vermogen hebben om te overleven in aërobe en anaërobe omgevingen (facultatief anaëroob genoemd) en al dan niet flagella en pili (dunne haarachtige uitsteeksels) produceren, afhankelijk van de omgevingsbehoeften.
E. coli stammen worden wereldwijd aangetroffen en leven in grote aantallen bij mensen en andere dieren als onderdeel van de normale bacteriepopulatie die in hun dikke darm wordt aangetroffen. De organismen hebben waarschijnlijk eeuwenlang naast mensen bestaan in de normale flora (bacteriepopulaties die gewoonlijk worden aangetroffen bij gezonde individuen) van menselijke en andere dierlijke dikke darmen. Echter, van de 700 stammen van E. coli , zijn er een paar stammen die ziekte veroorzaken. Deze E. coli stammen zijn enkele van de meest voorkomende oorzaken van veel voorkomende bacteriële infecties, waaronder diarree, cholecystitis, bacteriëmie, cholangitis, urineweginfectie (UTI), reizigersdiarree en andere klinische infecties zoals neonatale meningitis, longontsteking, abdominale abcessen en hemolytisch uremisch syndroom (HUS).
Een klassiek voorbeeld van zo'n E. coli stam is E. coli 0157:H7. De naam E. coli 0157:H7 lijkt complex; wetenschappers gebruiken de cijfers en letters echter om kleine verschillen in E specifiek aan te duiden. coli stammen. De 0157 is het "O"-serotype-antigeen dat een van de meer dan 700 stammen identificeert en de "H" van H7 vertegenwoordigt het antigeentype op de flagella van de bacterie. Sommige E. coli bezitten ook K-antigenen (eiwit/polysaccharide-oppervlaktecomponenten) die zijn gebruikt om bepaalde stammen te identificeren. Deze aanduidingen (O, H en K) kunnen worden gebruikt om stammen te identificeren die specifieke ziekten veroorzaken en zijn gebruikt om uitbraken van ziekten te identificeren.
Het belangrijkste symptoom dat alle enterovirulente E. coli (EEG) product gemeen is diarree; deze organismen zijn de belangrijkste oorzaak van bacteriële gastro-enteritis. Het type diarree (bijvoorbeeld bloederig, chronisch of zelfbeperkend) en de complicaties die de infecties kunnen veroorzaken, verschillen echter enigszins van elkaar. Deze symptomen hebben ertoe geleid dat onderzoekers en clinici E. coli serotypen in groepen in op basis van hun verschillende symptomen en ziekteverwekkende (pathogene) mechanismen. Afhankelijk van welke publicaties van onderzoek of klinische artsen worden gelezen, zijn er 4 tot 6 groepen van E. coli die alle enterovirulente E. coli (EEG). Helaas hebben sommige onderzoekers meer dan één term voor sommige leden van de groepen. Hieronder volgt een samenvatting van de groepen die momenteel in de literatuur voorkomen en de symptomen E. coli groepsleden veroorzaken:
Zoals men kan vermoeden, zijn er ongelukkige overlappingen in ziektesyndromen en dat is een reden dat auteurs het niet eens zijn over het werkelijke aantal groepen (EPEC, EAEC en EAggEC of EACE en EAggEC worden vaak op één hoop gegooid). Het lijkt onwaarschijnlijk dat de groepsnamen in de toekomst stabiel zullen blijven (zie volgende paragraaf).
Als update van dit artikel zal de toevoeging van de nieuwste EEC E.-stam worden gepresenteerd. Het ontstond onlangs in Duitsland, begin 2011 en is nu gedocumenteerd in 11 Europese landen; ten minste vier mensen die naar Duitsland reisden en terugkeerden naar de VS, zijn besmet met deze soort. Bij de meeste mensen vond de blootstelling aan de infectiebron plaats terwijl mensen Duitsland bezochten, hoogstwaarschijnlijk via besmet voedsel (salades).
De stam is geïdentificeerd als E. coli 0104:H4 (ook wel STEC 0104:H4) genoemd. Het wordt in deze sectie gepresenteerd omdat, zoals vermeld in de vorige paragraaf, er ongelukkige overlappingen zijn in door ECC veroorzaakte ziekten en deze nieuwe stam enkele van de ergste overlappingskenmerken van de ECC-groepsleden lijkt te vertonen. Bijvoorbeeld E. coli 0104:H4 bevat naar verluidt ongeveer 93% van het genoom van EHEC en produceert het Shiga (Vero)-toxine; het lijkt echter ook het vermogen te hebben om, net als EAEC-stammen, goed te hechten aan gastro-intestinale cellen.
De uitbraak in Duitsland was de op twee na grootste ooit gemeld voor E. coli (ongeveer 4320 besmette mensen) en de meest dodelijke (minstens 82 doden). Bovendien zijn de meeste geïsoleerde stammen resistent tegen meerdere antibiotica (aminoglycosiden, macroliden en bètalactams). De bron van de infectie kan besmette taugé zijn die biologisch is geteeld en vervolgens naar veel Duitse restaurants wordt verscheept. Een groot verschil in E. coli 0104:H4 van andere E. coli die hemolytisch-uremisch syndroom of HUS veroorzaken (voornamelijk E. coli 0157:H7) is dat het organisme HUS veroorzaakt bij jonge volwassen vrouwtjes en andere volwassenen. Vaak wordt HUS veroorzaakt door E. coli 0157:H7 wordt gezien bij kinderen en ouderen, niet bij relatief gezonde volwassenen. Bij deze uitbraak ontwikkelden 850 mensen HUS. Deze nieuwe stam had drie ziekteverwekkende (pathogene) mechanismen; 1) Shiga-toxine, 2) hechtende fimbriae (pili), en 3) EXPEC (extra-intestinale pathogene E. coli ). E. coli 0104:H4 kan een nieuwe, nog naamloze groep vormen.
De CDC suggereerde de volgende richtlijnen voor E. coli 0104:H4. Het wordt niet aanbevolen om antibiotica te geven aan personen met vermoedelijke STEC-infecties totdat volledige diagnostische tests kunnen worden uitgevoerd en STEC-infectie is uitgesloten. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat het toedienen van antibiotica aan mensen met STEC-infecties hun risico op het ontwikkelen van HUS kan verhogen. Klinische besluitvorming moet echter worden afgestemd op elk betrokken individu. Er kunnen indicaties zijn voor antibiotica bij mensen met ernstige darmontsteking als perforatie zorgwekkend is. Opmerkelijk is dat isolaten van STEC O104:H4 van patiënten in Duitsland resistentie hebben aangetoond tegen meerdere antibiotica.
CDC-richtlijnen om een zo volledig mogelijke detectie en karakterisering van STEC-infecties te garanderen, zijn onder meer:
De voordelen van het volgen van de aanbevolen teststrategie zijn onder meer een vroege diagnose, een betere uitkomst voor de patiënt en detectie van alle STEC-serotypen.
Alle patiënten met shigatoxine-positieve diarreeziekte of HUS moeten worden gemeld aan gezondheidsafdelingen, ongeacht een reisgeschiedenis naar Duitsland.
Over het algemeen veroorzaken alle EEG-groepen ziekten door verstoring van de normale secretoire mechanismen van de darmen, wat leidt tot diarree. Zoals eerder geschetst, gebruiken verschillende groepen verschillende methoden die uiteindelijk leiden tot diarree; het type diarree en de intensiteit van de ziekte zijn gerelateerd aan de mechanismen die door de bacteriën worden gebruikt.
Veel mensen (de grote meerderheid) hoeven geen medische zorg te zoeken, aangezien de meeste infecties zelfbeperkend zijn, tenzij de getroffen persoon immuungecompromitteerd is of een ondervoed kind is in een ontwikkelingsland. Omdat een aantal patiënten kinderen zijn; hun voortgang in het zichzelf beperken van de ziekte moet zorgvuldig worden gevolgd, omdat ze in sommige gevallen snel kunnen verslechteren. Dit is de situatie voor alle EEG-groepen. De meeste geïnfecteerde personen zullen, tenzij de diagnose wordt gesteld, niet eens weten dat ze besmet zijn met EEG, aangezien veel bacteriële en virale ziekten vergelijkbare symptomen hebben van misselijkheid, lichte koorts en diarree.
Veel beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg stellen voor dat getroffen personen medische hulp moeten zoeken als:
De diagnose wordt meestal gesteld door een nauwkeurige anamnese, lichamelijk onderzoek en analyse van een fecaal monster van de patiënt. Een vermoedelijke diagnose wordt vaak gesteld als de geschiedenis van de patiënt wijst op een verband met personen, voedingsmiddelen of vloeistoffen waarvan bekend is dat ze E bevatten. coli 0157:H7 of andere bacteriën van de EEG-groep; een dergelijke vermoedelijke diagnose wordt vaak gesteld tijdens uitbraken van de ziekte. Bij patiënten die ziekenhuisopname nodig hebben, wordt echter meestal een definitieve diagnose gesteld.
Een definitieve diagnose wordt vaak gesteld door kweek van E. coli stammen van fecale monsters op selectieve media (sorbitol-MacConkey-agar) wanneer kolonies reageren met antiserum gericht tegen specifieke "O"-antigeenstammen. Het selectieve medium en het antiserum helpen E. coli serovars van andere vergelijkbare pathogenen zoals Listeria , Salmonella en Sigella. Andere tests omvatten PCR (polymerasekettingreactie) en immunofluorescentietests om de E. coli serovar.
De CDC heeft aanbevolen (2009) dat alle patiënten die worden beoordeeld op door de gemeenschap verworven diarree hun ontlastingsmonsters laten analyseren door immunologische testsystemen die alle soorten Shiga-toxines detecteren, aangezien deze test waarschijnlijk bijna alle bacteriën zal detecteren die Shiga-toxines produceren, vooral E. coli 0157:H7-stammen. De CDC suggereert dat deze test zelfs beter is dan bacteriële kweektechnieken, maar beveelt aan dat zowel kweek- als immunologische tests tegelijkertijd moeten worden uitgevoerd. Dit wordt gesuggereerd omdat E. coli die Shiga of Shiga-achtige toxines produceren, kunnen meestal zeer schadelijk zijn voor de geïnfecteerde persoon (personen).
In 2013 keurde de FDA een nieuwe test goed die elf pathogenen (bacteriële en virale) waaronder Escherichia coli kan detecteren en differentiëren. O157, enterotoxigene E coli LT/ST, Salmonella ,Shigella , en Shiga-achtige toxine producerende E coli stx 1/stx 2) door hun nucleïnezuren te detecteren. Dit soort tests helpt zorgverleners bij het identificeren en onderscheiden van de vele oorzaken van gastro-enteritis.
De initiële behandelingsmethoden zijn vergelijkbaar voor alle EEG-groepen; hydratatie is de belangrijkste behandeling, zowel orale als IV (intraveneuze) hydratatie. Er kunnen echter aanvullende behandelingsmaatregelen nodig zijn. Als de patiënt besmet is met EHEC, worden antibiotica niet gebruikt, tenzij de patiënt septisch is. Studies hebben aangetoond dat antibiotica in de EHEC-groep (vooral met E. coli 0157:H7) bacteriën induceren die Shiga-toxine produceren om de afgifte van toxine te verhogen en de ziekte en complicaties te verergeren. Bovendien suggereren onderzoekers dat andere toxineproducerende E. coli serovars in andere groepen (EPEC, ETEC en EIEC) worden mogelijk niet geholpen door antibiotica, aangezien in enkele zeldzame gevallen; ze kunnen complicaties krijgen die vergelijkbaar zijn met die van EHEC.
Hoewel sommige gevallen van reizigersdiarree zijn behandeld met antibiotica (bijvoorbeeld sulfamethoxazol en trimethoprim [Septra]), kunnen antibiotica over het algemeen de symptomen met slechts ongeveer 24/48 uur verminderen. EAEC en EAggEC zijn vaak zelfbeperkend en veel van de serovars zijn resistent tegen een of meer antibiotica. Als de beslissing om antibiotica te gebruiken bij een EEG-infectie wordt genomen, stellen onderzoekers de E. coli serovar die de infectie veroorzaakt, worden getest om de gevoeligheid voor antibiotica vast te stellen.
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.