Enterovirulent E. coli (EEC) är bakterier som omfattar flera grupper av E. coli serovar, som alla kan orsaka diarré och andra problem i tarmarna.
E. coli 0157:H7 producerar toxiner som skadar slemhinnan i tarmarna. Resultatet är svår, blodig diarré. Kräkningar, magkramper och feber kan också förekomma.
Läs mer om E. coli »
Enterovirulent Escherichia coli (E. coli ) är sammansatta av ett antal serotyper (stammar av besläktade bakterier identifierade genom deras något olika antigena strukturer) av bakterier som har en stark benägenhet att orsaka infektioner, initialt i mag-tarmkanalen ("entero" på grekiska betyder tarm; virulent betyder dödlig eller sjukdomsframkallande). Enterovirulent Escherichia coli (EEC) är medlemmar av bakteriesläktet Escherichia , uppkallad efter T. Escherich, som först isolerade bakterierna 1885. Majoriteten av släktet Escherichia är sammansatt av en art som kallas "coli" (latin för kolon); men det finns över 700 serotyper av denna bakterieart. Många E. coli serotyper kan orsaka andra infektioner än i tarmen, men den här artikelns fokus ligger på de enterovirulenta grupperna (EEC-grupper), med symtom på sjukdomen främst begränsade till mag-tarmkanalen.
Escherichia coli (E. coli ) är gramnegativa bakterier som är stavformade, har förmågan att överleva i aeroba och anaeroba miljöer (kallas en fakultativ anaerob), och kan eller kanske inte producerar flageller och pili (tunna hårliknande projektioner) beroende på miljöbehov.
E. coli stammar finns över hela världen och lever i betydande antal hos människor och andra djur som en del av den normala bakteriepopulationen som finns i deras tjocktarm. Organismerna har sannolikt samexisterat med människor i eoner i normalfloran (bakteriepopulationer som vanligtvis finns hos friska individer) hos människors och andra djurs kolon. Men bland de 700 stammarna av E. coli , det finns några stammar som orsakar sjukdom. Dessa E. coli stammar är några av de vanligaste orsakerna till många vanliga bakterieinfektioner, inklusive diarré, kolecystit, bakteriemi, kolangit, urinvägsinfektion (UTI), resenärsdiarré och andra kliniska infektioner som neonatal meningit, lunginflammation, abscesser i buken och hemolytisk kur. syndrom (HUS).
Ett klassiskt exempel på en sådan E. coli stam är E. coli 0157:H7. Namnet E. coli 0157:H7 verkar komplex; men forskare använder siffror och bokstäver för att specifikt beteckna små skillnader i E. coli stammar. 0157 är "O"-serotypantigenet som identifierar en av de över 700 stammarna och "H" för H7 representerar antigentypen på bakteriens flageller. Vissa E. coli har även K-antigener (protein/polysackarid ytkomponenter) som har använts för att identifiera vissa stammar. Dessa beteckningar (O, H och K) kan användas för att identifiera stammar som orsakar specifika sjukdomar och har använts för att identifiera sjukdomsutbrott.
Det huvudsakliga symtomet på att alla enterovirulenta E. coli (EEG) producerar gemensamt är diarré; dessa organismer är den främsta orsaken till bakteriell gastroenterit. Men typen av diarré (till exempel blodig, kronisk eller självbegränsande) och de komplikationer som kan åtfölja infektionerna skiljer sig något från varandra. Dessa symtom har fått forskare och läkare att ordna E. coli serotyper i grupper enligt deras olika symtom och sjukdomsframkallande (patogena) mekanismer. Beroende på vilka forsknings- eller kliniska läkares publikationer som läses finns det 4 till 6 grupper av E. coli som omfattar alla enterovirulenta E. coli (EEC). Tyvärr har vissa utredare mer än en term för vissa medlemmar i grupperna. Följande är en sammanfattning av de grupper som för närvarande finns i litteraturen och symtomen E. coli gruppmedlemmar orsakar:
Som man kan ana finns det olyckliga överlappningar i sjukdomssyndrom och det är en anledning till att författare inte är överens om det faktiska antalet grupper (EPEC, EAEC och EAggEC eller EACE och EAggEC är ofta klumpar ihop). Det verkar osannolikt att gruppnamnen kommer att förbli stabila i framtiden (se nästa avsnitt).
Som en uppdatering av denna artikel kommer tillägget av den senaste EEC E.-stammen att presenteras. Den uppstod nyligen i Tyskland i början av 2011 och har nu dokumenterats i 11 europeiska länder; Minst fyra personer som rest till Tyskland och återvänt till USA har smittats av denna stam. Hos de flesta inträffade exponeringen för infektionskällan när människor besökte Tyskland, troligen genom förorenad mat (sallader).
Stammen har identifierats som E. coli 0104:H4 (även kallad STEC 0104:H4). Den presenteras i det här avsnittet eftersom det, som nämnts i föregående stycke, finns olyckliga överlappningar i ECC-orsakad sjukdom och denna nya stam verkar uppvisa några av de värsta överlappande egenskaperna hos ECC-gruppmedlemmarna. Till exempel, E. coli 0104:H4 rapporteras innehålla cirka 93 % av genomet av EHEC och producerar Shiga (Vero)-toxinet; men det verkar också ha förmågan som EAEC-stammar att fästa väl till gastrointestinala celler.
Utbrottet i Tyskland var det tredje största som någonsin rapporterats för E. coli (cirka 4320 infekterade personer) och den mest dödliga (minst 82 döda). Dessutom är de flesta isolerade stammar resistenta mot flera antibiotika (aminoglykosider, makrolider och beta-laktamer). Smittkällan kan vara förorenade böngroddar som odlats ekologiskt och sedan skickats till många tyska restauranger. En stor skillnad i E. coli 0104:H4 från andra E. coli som orsakar hemolytiskt uremiskt syndrom eller HUS (främst E. coli 0157:H7) är att organismen orsakar HUS hos unga vuxna kvinnor och andra vuxna. Ofta orsakas HUS av E. coli 0157:H7 ses hos barn och äldre, inte relativt friska vuxna. Detta utbrott fick 850 personer att utveckla HUS. Denna nya stam hade tre sjukdomsorsakande (patogena) mekanismer; 1) Shigatoxin, 2) vidhäftande fimbriae (pili) och 3) EXPEC (extra-intestinalt patogen E. coli ). E. coli 0104:H4 kan utgöra en ny grupp som ännu inte är namngiven.
CDC föreslog följande riktlinjer för E. coli 0104:H4. Det rekommenderas inte att ge antibiotika till individer med misstänkt STEC-infektion förrän fullständig diagnostisk testning kan utföras och STEC-infektion är utesluten. Vissa studier har visat att administrering av antibiotika till personer med STEC-infektioner kan öka deras risk att utveckla HUS. Det kliniska beslutsfattandet måste dock skräddarsys för varje drabbad individ. Det kan finnas indikationer för antibiotika hos personer med svår tarminflammation om perforering är oroande. Observera att isolat av STEC O104:H4 från patienter i Tyskland har visat resistens mot flera antibiotika.
CDC:s riktlinjer för att säkerställa så fullständig upptäckt och karakterisering av STEC-infektioner som möjligt inkluderar följande:
Fördelarna med att följa den rekommenderade teststrategin inkluderar tidig diagnos, förbättrat patientresultat och upptäckt av alla STEC-serotyper.
Alla patienter med Shiga-toxin-positiv diarrésjukdom eller HUS bör rapporteras till hälsoavdelningarna, oavsett resehistorik till Tyskland.
I allmänhet orsakar alla EEC-grupper sjukdomar genom att de normala sekretionsmekanismerna i tarmarna störs, vilket leder till diarré. Som beskrivits tidigare använder olika grupper olika metoder som i slutändan resulterar i diarré; typen av diarré och sjukdomens intensitet är relaterade till de mekanismer som bakterierna använder.
Många människor (den stora majoriteten) behöver inte söka medicinsk vård eftersom de flesta av infektionerna är självbegränsande, såvida inte den drabbade individen är immunförsvagad eller är ett undernärt barn i ett utvecklingsland. Eftersom ett antal patienter är barn; deras framsteg i att självbegränsa sjukdomen måste övervakas noggrant eftersom de i vissa fall snabbt kan försämras. Detta är situationen för alla EEG-grupper. De flesta infekterade individer, om de inte diagnostiseras, kommer inte ens att veta att de är infekterade med EEC eftersom många bakteriella och virussjukdomar har liknande symtom som illamående, låggradig feber och diarré.
Många hälso- och sjukvårdspersonal föreslår att drabbade individer bör söka medicinsk vård om:
Diagnosen ställs vanligtvis genom en noggrann historia, fysisk undersökning och analys av ett fekalt prov från patienten. En presumtiv diagnos ställs ofta om patientens historia indikerar ett samband med personer, livsmedel eller vätskor som är kända för att innehålla E. coli 0157:H7 eller andra EEG-bakterier; En sådan presumtiv diagnos ställs ofta vid utbrott av sjukdomen. Men hos patienter som behöver sjukhusvård eftersträvas vanligtvis en definitiv diagnos.
En definitiv diagnos ställs ofta genom odling av E. coli stammar från fekala prover på selektiva media (sorbitol-MacConkey-agar) när kolonier reagerar med antiserum riktat mot specifika "O"-antigenstammar. Det selektiva mediet och antiserumet hjälper till att skilja E. coli serovarier från andra liknande patogener som Listeria , Salmonella och Shigella. Andra tester inkluderar PCR (polymeraskedjereaktion) och immunofluorescenstest för att hjälpa till att identifiera E. coli serovar.
CDC har rekommenderat (2009) att alla patienter som utvärderas för samhällsförvärvad diarré får sina avföringsprover analyserade med immunologiska testsystem som detekterar alla typer av Shiga-toxiner eftersom detta test sannolikt kommer att upptäcka nästan alla bakterier som producerar Shiga-toxiner, särskilt E. coli 0157:H7 stammar. CDC föreslår att detta test är ännu bättre än bakterieodlingstekniker, men rekommenderar att både odlings- och immunologiska tester bör göras samtidigt. Detta föreslås eftersom E. coli som producerar Shiga eller Shiga-liknande toxiner har vanligtvis potential att vara mycket skadliga för den eller de infekterade personerna.
2013 godkände FDA ett nytt test som kan detektera och skilja mellan elva patogener (bakterier och virala) som inkluderar Escherichia coli O157, enterotoxigen E coli LT/ST, Salmonella ,Shigella , och Shiga-liknande toxin som producerar E coli stx 1/stx 2) genom att detektera deras nukleinsyror. Dessa typer av tester hjälper sjukvårdspersonal att identifiera och särskilja de många orsakerna till gastroenterit.
Inledande behandlingsmetoder är likartade för alla EEC-grupper; hydrering är huvudbehandlingen, både oral och IV (intravenös) hydrering. Ytterligare behandlingsåtgärder kan dock behövas. Om patienten är infekterad med EHEC används inte antibiotika om inte patienten är septisk. Studier har visat att antibiotika i EHEC-gruppen (särskilt med E. coli 0157:H7) inducerar bakterier som producerar Shigatoxin för att öka toxinfrisättningen och förvärra sjukdomen och komplikationerna. Dessutom föreslår utredare att andra toxinproducerande E. coli serovarier i andra grupper (EPEC, ETEC och EIEC) kanske inte blir hjälpta av antibiotika eftersom det vid vissa sällsynta tillfällen; de kan utveckla komplikationer som liknar EHEC.
Även om vissa fall av resenärsdiarré har behandlats med antibiotika (till exempel sulfametoxazol och trimetoprim [Septra]), kan antibiotika i allmänhet endast minska symtomen med cirka 24/48 timmar. EAEC och EAggEC är ofta självbegränsande och många av serovarierna är resistenta mot en eller flera antibiotika. Om beslutet att använda antibiotika vid någon EEC-infektion fattas, föreslår utredarna E. coli serovar som orsakar infektionen testas för att fastställa antibiotikakänslighet.
Majoriteten av enterovirulenta E. coli (EEC) infektioner är självbegränsade; de kräver ingen behandling förutom att hålla personen väl hydrerad (oral hydrering). Detta är särskilt fallet för barn och äldre, som snabbt kan torka ut under hemtjänst. Om personen inte kan hålla sig väl hydrerad i hemmet bör läkarvård sökas. 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.