Enterovirulent E. coli (EEC) er bakterier som omfatter flere grupper av E. coli serovarer, som alle kan forårsake diaré og andre problemer i tarmen.
E. coli 0157:H7 produserer giftstoffer som skader slimhinnen i tarmen. Resultatet er alvorlig, blodig diaré. Oppkast, magekramper og feber kan også være tilstede.
Les mer om E. coli »
Enterovirulent Escherichia coli (E. coli ) er sammensatt av en rekke serotyper (stammer av beslektede bakterier identifisert av deres litt forskjellige antigene strukturer) av bakterier som har en sterk tilbøyelighet til å forårsake infeksjoner, først i mage-tarmkanalen ("entero" på gresk betyr tarm; virulent betyr dødelig eller sykdomsfremkallende). Enterovirulent Escherichia coli (EEC) er medlemmer av bakterieslekten Escherichia , oppkalt etter T. Escherich, som først isolerte bakteriene i 1885. Flertallet av slekten Escherichia er sammensatt av en art kalt "coli" (latin for kolon); men det er over 700 serotyper av denne bakteriearten. Mange E. coli serotyper kan forårsake andre infeksjoner enn i tarmen, men fokuset i denne artikkelen er på de enterovirulente gruppene (EEC-gruppene), med symptomer på sykdommen primært begrenset til mage-tarmkanalen.
Escherichia coli (E. coli ) er gramnegative bakterier som er stavformede, har evnen til å overleve i aerobe og anaerobe miljøer (kalt fakultativ anaerob), og kan eller ikke produsere flageller og pili (tynne hårlignende fremspring) avhengig av miljøbehov.
E. coli stammer finnes over hele verden og lever i betydelig antall hos mennesker og andre dyr som en del av den normale bakteriepopulasjonen som finnes i tykktarmene deres. Organismene har sannsynligvis eksistert sammen med mennesker i evigheter i normalfloraen (bakteriepopulasjoner som vanligvis finnes hos friske individer) til menneskers og andre dyrs tykktarm. Imidlertid, blant de 700 stammene av E. coli , er det noen få stammer som forårsaker sykdom. Disse E. coli stammer er noen av de hyppigste årsakene til mange vanlige bakterielle infeksjoner, inkludert diaré, kolecystitt, bakteriemi, kolangitt, urinveisinfeksjon (UTI), reisediaré og andre kliniske infeksjoner som neonatal meningitt, lungebetennelse, abscesser i magen og hemolytisk kur. syndrom (HUS).
Et klassisk eksempel på en slik E. coli stamme er E. coli 0157:H7. Navnet E. coli 0157:H7 virker kompleks; Imidlertid bruker forskere tallene og bokstavene for å spesifikt angi små forskjeller i E. coli stammer. 0157 er "O"-serotype-antigenet som identifiserer en av de over 700 stammene og "H" til H7 representerer antigentypen på bakteriens flagella. Noen E. coli har også K-antigener (protein/polysakkaridoverflatekomponenter) som har blitt brukt til å identifisere visse stammer. Disse betegnelsene (O, H og K) kan brukes til å identifisere stammer som forårsaker spesifikke sykdommer og har blitt brukt til å identifisere sykdomsutbrudd.
Det viktigste symptomet på at alle enterovirulente E. coli (EEC) produsere til felles er diaré; disse organismene er den viktigste årsaken til bakteriell gastroenteritt. Men typen diaré (for eksempel blodig, kronisk eller selvbegrensende) og komplikasjonene som kan følge med infeksjonene avviker noe fra hverandre. Disse symptomene har fått forskere og klinikere til å ordne E. coli serotyper i grupper i henhold til deres forskjellige symptomer og sykdomsfremkallende (patogene) mekanismer. Avhengig av hvilke forsknings- eller kliniske legers publikasjoner som leses, er det 4 til 6 grupper av E. coli som omfatter alle de enterovirulente E. coli (EEC). Dessverre har noen etterforskere mer enn én betegnelse for noen medlemmer av gruppene. Følgende er et sammendrag av gruppene som for tiden er i litteraturen og symptomene E. coli gruppemedlemmer forårsaker:
Som man kan anta, er det uheldige overlappinger i sykdomssyndromer, og det er en grunn til at forfattere er uenige om det faktiske antallet grupper (EPEC, EAEC og EAggEC eller EACE og EAggEC er ofte klumpet sammen). Det virker usannsynlig at gruppenavnene vil forbli stabile i fremtiden (se neste avsnitt).
Som en oppdatering til denne artikkelen vil tillegget av den nyeste EEC E.-stammen bli presentert. Den oppsto nylig i Tyskland tidlig i 2011 og er nå dokumentert i 11 europeiske land; minst fire personer som reiste til Tyskland og returnerte til USA har blitt smittet med denne stammen. Hos de fleste skjedde eksponeringen for infeksjonskilden mens folk besøkte Tyskland, mest sannsynlig gjennom forurenset mat (salater).
Stammen er identifisert som E. coli 0104:H4 (også kalt STEC 0104:H4). Den presenteres i denne delen fordi som nevnt i forrige avsnitt er det uheldige overlappinger i ECC-forårsaket sykdom, og denne nye stammen ser ut til å vise noen av de verste overlappingstrekkene til ECC-gruppemedlemmene. For eksempel, E. coli 0104:H4 er rapportert å inneholde omtrent 93 % av genomet til EHEC og produserer Shiga (Vero)-toksinet; det ser imidlertid også ut til å ha evnen som EAEC-stammer til å feste seg godt til gastrointestinale celler.
Utbruddet i Tyskland var det tredje største som noen gang er rapportert for E. coli (omtrent 4320 smittede) og den mest dødelige (minst 82 døde). I tillegg er de fleste isolerte stammer resistente mot flere antibiotika (aminoglykosider, makrolider og beta-laktamer). Kilden til infeksjonen kan være forurensede bønnespirer dyrket organisk og deretter sendt til mange tyske restauranter. En stor forskjell i E. coli 0104:H4 fra andre E. coli som forårsaker hemolytisk uremisk syndrom eller HUS (hovedsakelig E. coli 0157:H7) er at organismen forårsaker HUS hos unge voksne kvinner og andre voksne. Ofte er HUS forårsaket av E. coli 0157:H7 ses hos barn og eldre, ikke relativt friske voksne. Dette utbruddet fikk 850 mennesker til å utvikle HUS. Denne nye stammen hadde tre sykdomsfremkallende (patogene) mekanismer; 1) Shiga-toksin, 2) adherente fimbriae (pili) og 3) EXPEC (ekstra-intestinalt patogen E. coli ). E. coli 0104:H4 kan utgjøre en ny gruppe som ennå ikke er navngitt.
CDC foreslo følgende retningslinjer for E. coli 0104:H4. Det anbefales ikke å gi antibiotika til personer med mistenkt STEC-infeksjon før fullstendig diagnostisk testing kan utføres og STEC-infeksjon er utelukket. Noen studier har vist at administrering av antibiotika til personer med STEC-infeksjoner kan øke risikoen for å utvikle HUS. Klinisk beslutningstaking må imidlertid skreddersys til hver berørt person. Det kan være indikasjoner for antibiotika hos de med alvorlig tarmbetennelse dersom perforering er bekymringsfullt. Merk at isolater av STEC O104:H4 fra pasienter i Tyskland har vist resistens mot flere antibiotika.
CDC-retningslinjer for å sikre så fullstendig som mulig påvisning og karakterisering av STEC-infeksjoner inkluderer følgende:
Fordelene ved å følge den anbefalte teststrategien inkluderer tidlig diagnose, forbedret pasientresultat og påvisning av alle STEC-serotyper.
Alle pasienter med Shiga-toksinpositiv diarésykdom eller HUS bør rapporteres til helseavdelinger, uavhengig av reisehistorie til Tyskland.
Generelt forårsaker alle EEC-grupper sykdom ved forstyrrelse av de normale sekretoriske mekanismene i tarmene som fører til diaré. Som skissert tidligere, bruker forskjellige grupper forskjellige metoder som til slutt resulterer i diaré; typen diaré og intensiteten av sykdommen er relatert til mekanismene som brukes av bakteriene.
Mange mennesker (det store flertallet) trenger ikke å oppsøke medisinsk hjelp, da de fleste infeksjonene er selvbegrensende, med mindre den berørte personen er immunkompromittert eller er et underernært barn i et utviklingsland. Fordi en rekke pasienter er barn; deres fremgang med å begrense sykdommen må overvåkes nøye, da de i noen tilfeller raskt kan forverres. Dette er situasjonen for alle EEC-gruppene. De fleste infiserte individer, med mindre de er diagnostisert, vil ikke en gang vite at de er infisert med EEC siden mange bakterielle og virussykdommer har lignende symptomer på kvalme, lavgradig feber og diaré.
Mange helsepersonell foreslår at berørte personer bør søke medisinsk hjelp hvis:
Diagnosen stilles vanligvis ved en nøyaktig historie, fysisk undersøkelse og analyse av en avføringsprøve fra pasienten. En presumptiv diagnose stilles ofte hvis pasientens historie indikerer en assosiasjon med personer, matvarer eller væsker som er kjent for å inneholde E. coli 0157:H7 eller andre EEC-gruppebakterier; En slik presumptiv diagnose stilles ofte ved utbrudd av sykdommen. Men hos pasienter som trenger sykehusinnleggelse, søkes vanligvis en definitiv diagnose.
En definitiv diagnose stilles ofte ved dyrking av E. coli stammer fra fekale prøver på selektive medier (sorbitol-MacConkey-agar) når kolonier reagerer med antiserum rettet mot spesifikke "O"-antigenstammer. Det selektive mediet og antiserumet hjelper til med å skille E. coli serovarer fra andre lignende patogener som Listeria , Salmonella og Shigella. Andre tester inkluderer PCR (polymerasekjedereaksjon) og immunfluorescenstester for å hjelpe med å identifisere E. coli serovar.
CDC har anbefalt (2009) at alle pasienter som blir evaluert for samfunnservervet diaré får avføringsprøvene analysert av immunologiske testsystemer som oppdager alle typer Shiga-toksiner, da denne testen sannsynligvis vil oppdage nesten alle bakterier som produserer Shiga-toksiner, spesielt E. coli 0157:H7 stammer. CDC antyder at denne testen er enda bedre enn bakteriekulturteknikker, men anbefaler at både kultur- og immunologiske tester gjøres samtidig. Dette er foreslått siden E. coli som produserer Shiga eller Shiga-lignende toksiner har vanligvis potensial til å være svært skadelig for den/de infiserte personen(e).
I 2013 godkjente FDA en ny test som kan oppdage og skille mellom elleve patogener (bakterielle og virale) som inkluderer Escherichia coli O157, enterotoksigen E coli LT/ST, Salmonella ,Shigella , og Shiga-lignende toksin som produserer E coli stx 1/stx 2) ved å påvise deres nukleinsyrer. Disse typene tester vil hjelpe helsepersonell med å identifisere og differensiere de mange årsakene til gastroenteritt.
Innledende behandlingsmetoder er like for alle EEC-gruppene; hydrering er hovedbehandlingen, både oral og IV (intravenøs) hydrering. Det kan imidlertid være nødvendig med ytterligere behandlingstiltak. Hvis pasienten er infisert med EHEC, brukes ikke antibiotika med mindre pasienten er septisk. Studier har vist at antibiotika i EHEC-gruppen (spesielt med E. coli 0157:H7) induserer bakterier som produserer Shiga-toksin for å øke toksinfrigjøringen og gjøre sykdommen og komplikasjonene verre. I tillegg foreslår etterforskere at andre toksinproduserende E. coli serovarer i andre grupper (EPEC, ETEC og EIEC) vil kanskje ikke bli hjulpet av antibiotika siden i noen sjeldne tilfeller; de kan utvikle komplikasjoner som ligner på EHEC.
Selv om noen tilfeller av reisendes diaré har blitt behandlet med antibiotika (for eksempel sulfametoksazol og trimetoprim [Septra]), kan antibiotika generelt redusere symptomene med bare ca. 24/48 timer. EAEC og EAggEC er ofte selvbegrensende og mange av serovarene er resistente mot ett eller flere antibiotika. Hvis beslutningen om å bruke antibiotika ved en EEC-infeksjon tas, foreslår etterforskere E. coli serovar som forårsaker infeksjonen, testes for å bestemme antibiotikafølsomhet.
Flertallet av enterovirulente 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.