Az Escherichia coli O104:H4 járvány humán epidemiológiai és laboratóriumi tapasztalatairól.
Herpay Mária Élelmiszer-higiénikusok Társasága Szakmai rendezvény Budapest, 2011. december 13.
Bevezetés •
A nem O157 STEC okozta megbetegedések száma aluljelentett Európában. 2005-2010 ~ 3000 eset/év (incidencia ~0,66), Németországban 870-955 eset/év (incidencia 1,1)
•
HUS szövődmény a felnőtt betegek 6 %-ban, gyermekek 15 %-ban fordult elő. A betegek 68 %-a < 5 éves.
•
E. coli O104 előfordulása ritkán jelentett (2004-2009 között 9 eset).
•
Sporadikus esetekből 4 E. coli O104:H4 STEC izolálás: Németország 2 eset (HUS); Dél-Korea 1 eset (HUS); Franciaország 1 eset (hasmenés).
•
Sporadikus esetekből 3 E. coli O104:H4 EHEC + EAEC: Grúz Köztársaság (2 HUS) és Finnország (1 hasmenés).
•
E. coli O111:H2 EHEC + EAEC Franciaország (HUS járvány).
•
EAEC incidencia nem ismert.
Nemzeti 05.22. – 06.14. járványos esetek Németországban ill. németországi tartózkodással összefüggésben
Nemzetközi 06.24 – 07.26. független esetek Franciaországban:A fertőzés terjesztésével a helyben csíráztatott magokat gyanúsítják
Európai E. coli járvány 70 új eset június 15 után: 22 HUS és 33 véres hasmenés 47 kapcsolatba hozható németországi utazással 6 csírafogyasztással 31 másodlagos úton terjedő 2 eset indirekt kapcsolat a járvánnyal
Németország+ 13 EU/EEA
Németország O104:H4 EAEC/EHEC endémiás területté vált
Ausztria Cseh Köztársaság Dánia Franciaország Németország (41 cluster) Görögország Luxembourg
Hollandia Norvégia Lengyelország Spanyolország Svédország Svájc Egyesült Királyság
Franciaország közvetlen kapcsolat ismeretlen (2) (Svédország és Dánia) Konfirmált esetszám Németországban HUS 733 (28) EHEC 3052 (17) Németországon kívül HUS 49 (1) Európa, 4 (1) USA EHEC 76 ,USA 2, 1 Kanada 1 Christina Frank et al (RKI): Epidemic profil. Preliminary report. June 22. Epidemiologisches Bulletin, 8. August 2011 RKI ECDC július 27. jelentése és „An analysis of STEC O104 cases in the EU/EEA, reported through EPIS, 15 June to 22 August 2011”
Járványgörbe Bejelentett esetszám
Dátum (hónap/nap)
Christina Frank et al (RKI): Epidemic profil. Preliminary report. June 22.
HUS incidencia Németországban 2006-2010 Évente, átlagosan13 HUS (< 1) 2011 ~3 hónapon belül 842 HUS 5 északi tartományban az incidencia 1,8-10 között, 16 egyéb tartományban < 1 HUS szövődmény a fertőzöttek 34 %-ban alakult ki!
Christina Frank et al (RKI): Epidemic profil. Preliminary report. June 22. ECDC: An analysis of STEC cases in the EU/EEA, reported through EPIS,15 June to 22 August 2011
Esetszám
A járvány észlelése. HUS esetek (Németország, 2011. május 1 és 31 között)
Dátum
Altmann M et al. Timeless of surveillance during outbreak os Shiga toxin-producing Escherichia coli, Germany, 2011 Emerg Infect Dis. 2011 Oct
HUS klinikai adatok 124/144 felnőtt (88%), nőbeteg (66%) 61 gyermekkorú beteg átlagéletkora 10,6 év Láz nincs Véres hasmenés felnőtteknél 95 %, gyerekkorban 59% Hasi görcs 92 ill. 89%, és hányás 20 % ill. 69% Mortalitás (1,6 % ) 24 % neurológia tünetek: dysplasia, agraphia, panic attacks, depresszió, kettős látás, koncentráló készség gyengülése, somnolentia, pseudohallucinatio, hyperreflexia, paraparesis, tetraparesis, stupor stb. 22 beteg a felvételkor HUS HUS gyors kialakulása jellemző
Christina Frank et al: Epidemic profil of Shiga toxin producing Escherichia coli O104:H4 outbreak in Germany N Engl J Med 2011
Terápia
Fejlesztések iránya immunabszorpció
93 % plazmacsere 36,4 % transzfúzió 35,5 % Soliris (eculizumab) 300 mg/30 ml Carbapenem Rifaximin Nagy kihívást jelentett a betegek kórházi kezelése! Átlagosan 22 nap kórházi ápolás Gyermekek 70 % dialízis (2-42 nap) 24 % gépi lélegeztetett
Shigamabs (Thallion Pharma és LFB BioTechnologie) Stx1 és 2 specifikus monoklonális ea. egyszeri kezelés (1-3 mg/kg) S.A.F.E. (Selective absorber for elimination of bacterial toxin) 2 kezelés a toxin és komplement 90 %- át adszorbeálta Jó kiegészítője a Soliris kezelésnek
Kis infektív dózis - hosszú lappangási idő • E.coli O157 átlagos lappangási ideje 3-4 nap. • E.coli O104 lappangási idő (2-18 nap) átlaga: 8 nap a betegek fele az expozíciót követő 8 – 10. napon betegszik meg (Németország), 13.naptól (Franciaország)!!! • < 100 sejt infektív dózis
• Kontakt terjedés esélye? • Tünetmentes ürítők későbbi szerepe? Tanulság: az irodalmi adatokat óvatosan kell felhasználni! Mindig az adott járvány sajátosságait kell figyelembe venni!
Reservoir: ember Terjesztő tényező: élelmiszer
Késői esetek •
Az EHEC esetek 1/3-da és a HUS esetek fele másodlagos fertőződés útján jött létre. Összesen 36/105 eset.
•
A járvány végén a férfi és nőbetegek aránya kiegyenlítődött (1,13:1) és emelkedett a gyermekkorú betegek száma.
•
ECDC jelentés (június 15. és augusztus 22. között ): 64 eset fordult elő Európában. Németország (60), Egyesült Királyság (1), Dánia (2), Svédország (1). Átlag életkor 35,5 év. Véres hasmenés 33/39 (85%), HUS 22/41 (34%), és 23 nem HUS STEC. 73 % Észak Németországi utazással összefüggő (47/64 eset ) 15 % csírát, vagy magvakat fogyasztó személy (6/39) 63 % közvetlen személyi kontaktus útján fertőződött (31/49) Egy személynek kiterjedt kapcsolatai voltak, feltehetően, kórházban fertőződött. Két személy laboratóriumi munkavégzés során fertőződött. Egy személy otthonában termesztett salátát evett. Öt személy, bár tartózkodott Észak Németországban, de fertőződésük az ismert clusterek egyikével sem volt összefüggésbe hozható.
Következtetések • Az intenzív tájékoztatás és megerősített surveillance hatására kevés fertőzés volt összefüggésbe hozható a görögszéna mag/csíra fogyasztásával. (Az utolsó megbetegedés dátuma: július 7.) • A megelőző intézkedések ellenére sem zárható ki ilyen esetek előfordulása a jövőben. A gyanúsított magvak és csírák kivonása a piacról összetett folyamat (pl. keverékekben is előfordul). • Laboratóriumi fertőzések előfordulása felhívja a figyelmet a megfelelő laboratóriumi gyakorlat betartására. • A lakosság eltérő csoportjai exponálódtak, és eltérő terjedési utak domináltak a járvány különböző szakaszában. • A megelőzés hatékony eszköze az élelmiszerbiztonság fenntartása és a személyi higiénés szabályok szigorú betartása.
• Az Európai Únió tagországai Németországi utazással nem összefüggő esetet nagyon kis számban jelentettek: a közösségben való terjedés ezekben az országokban nem jött létre.
Európai szintű intézkedések •
Kockázatelemzés, eset definíció, egységes eljárásrend és vizsgálati protokoll a fertőzések monitorozására és a szükséges laboratóriumi vizsgálatokra. Minden tagállamnak egyformán kell felkészülnie. Az ECD irányítása alatt működő FWD surveillance laboratóriumi hálózata megfelelő felkészültséget (capacity and capability) és összefogást tanúsított.
•
Az új és standardizált laboratóriumi módszerek bevezetése. Nemzetközi körvizsgálatok. Az EU Referencia laboratóriumai (HUS Referencia laboratórium Münster; EU Referencia laboratórium, Róma; WHO Referencia laboratórium, Koppenhága)
•
Rendszeres információ csere megvalósult az EU tagországai között. Az élelmiszerbiztonság és humán egészségügy területén működő szervezetek összefogása példamutató volt. Kedvező tapasztalatokat szereztünk a klinikai és a laboratóriumi szakemberek telefonkonferenciáinak alkalmain: ezt az utat a jövőben folytatni kell.
•
A hatóságok és együttműködő szervezetek közös állásfoglalása szolgálja a lakosság tájékoztatását.
•
Az új esetek bejelentésre alkalmas jelentő rendszer bevezetése ill. hatékony működtetése.
Új E. coli? Laboratóriumi törzs? Bioterrorizmus?
> 95%
>90%
ST678
Az O104:H4 járvány törzs MLST típusa: ST678. Chattaway M et al. J Infect Dev Ctries 5(6): 425-436, 2011
Genom analízis
Rapid Next Generation Sequencing Technology Life Technologies Ion Torrent PGMTM - 62 óra ArgusTM Optical Mapping System és Plazmid profil meghatározás
Események
Mellmann A. et al. Plos one/www.plosone.org Vol 6, (7), e22751
Optikai térkép EHEC + EAEC
EHEC EAEC
EHEC O104: H4 egyedi régió HUSEC041 egyedi régió 55989 egyedi régió A járványtörzs (LB 226692) által hordozott kromoszómális gének típusosan két eltérő E. coli patotípusra (EHEC és EAEC) jellemzőek.
EDL933
11-002097
LB-226692
HUSEC041 95 kb Type IV pilus+TEM-1
93 kb TEM-1+CTX-M-15
83 kb AAFI
75 kb AAF/III, astA
Plazmid profil analízis
Az EHEC O104:H4 törzs filogenetikai elhelyezése (www.plosone.org) O111:NM O26:H11 O103:H2 732
O157:H7 55989
1044
957
24
HUSECO41 komplex
1057 87
755 95
997
O104:H4
O1-O9591
E. coli ExPEC
„közös ős” EPEC
STEC EAEC
ETEC járványtörzs
Evolúciós modell (Mellmann et al, 2011) rfbO104
astA
55989 O104:H4 5,2 Mb
fliCH4
AAF/III 72,5 kb
yecE wrbA
Stx2 fág Ter PAI
24 rfbO104
terD
O104:H4 progenitor fliCH4 ~5,2 Mb
astA
AAF/III ~75 kb
AAF/I ~83 kb
stx2
~90 kb
~95 kb
rfbO104
O1-09591 EHEC O104:H4 ~5,2 Mb stx2
terD
TEM-1
~95 kb fliCH4
astA
AAF/III ~75 kb
AAF/III ~75 kb
95
87 rfbO104
terD
LB226692 EHEC O104:H4 fliCH4 ~5,2 Mb stx2
AAF/I ~83 kb TEM-1
~90 kb CTX-M-15
Új E. coli? Laboratóriumi törzs? Bioterrorizmus? • Az E. coli, hasonlóan más baktériumokhoz, képes genetikai információk cseréjére. Nincs bizonyíték arra vonatkozóan, hogy e törzs mesterségesen módosított. • Ismert hasonló tulajdonságú E. coli törzsek humán megbetegedést okozó képessége: a járványt okozó baktérium nem új E. coli. • A természetben ismert a Shiga – szerű toxin(ok) termelőképesség és az enteroaggregatív adhéziós tulajdonság együttes előfordulása. • • Az emberről emberre terjedés nem jelentős, a törzs világméretű elterjedésére, pandémia kialakulására nincs bizonyíték. (CDC július 8.)
A járványt okozó E. coli jellemzői: • • • • •
• • • • •
E. coli O104:H4 (ST678) szorbit +, laktóz +, MUG+ 2 típusú Shiga toxint kódoló gént hordoz (stx2a) Nem hordozza az stx1, eae, ehx géneket (a LEE és az EHEC virulencia plazmid hiányzik) Hordozza az EAEC tipikus géneket: aatA, aggR, aap, aggA, aggC (virulencia plazmidon helyezkednek el), de hiányzik a hőstabil enterotoxint (EAST-1) kódoló gén CTX-M15 és TEM-1 termelő. Részlegesen rezisztens fluoroquinolonokkal szemben (nalidix acid). Carbapenem és ciprofloxacin érzékeny. A kromoszóma genetikai állománya hasonlít az O104:H4 EAEC baktériuméhoz, amely azonban nem HUS kórokozó. Nincs bizonyíték a zoonótikus eredetre (ellentétben a STEC O104:H7; H12 és H21 baktériumokkal).
STEC esetek száma
Hazánkban az EHEC okozta fertőzés és a HUS megbetegedés 1998 óta bejelentésre kötelezett.
A laboratóriumi vizsgálatok indikációja: A székletminta vizsgálata szükséges, ha a személy 1. hasmenéses beteg, széklete véres, vagy HUS beteg és május 1. követően Németországban tartózkodott vagy közvetlen kapcsolatban van HUS beteggel ill. korábban Németországban tartózkodó és STEC pozitív személlyel 2. hasmenéses beteg, széklete véres, vagy HUS beteg és június 15.-ét követően csírát vagy csíráztatásra alkalmas magot fogyasztott, vagy közvetlen kapcsolatban van HUS vagy STEC pozitív beteggel vagy ismert járvány clusterrel
STEC esetek száma
ENRL vizsgálatok 2011. május 26. és augusztus 5. • 312 minta (260 személy →18 külföldi) • 144/260 enterális megbetegedés összefüggésben állt az O104:H4 járvánnyal (131 Németországi tartózkodás, 3 kontakt, 3 gyanúsított élelmiszert fogyasztó) • 190/260 enterális megbetegedés: 154 nem véres hasmenés (20 láz, 10 hányás), 33 véres hasmenés, 3 colitis ulcerosa,3 perzisztáló hasmenés • 9/260 HUS ill. HUS gyanú (7 D+HUS, 1-1 HUS ill. HUS neurológiai komplikációkkal) és 16 HUS beteg környezet • 2 görögszénamagot fogyasztó tünetmentes személy • 62/260 kórházi ellátást igényelt • Korcsoport megoszlás: 153 felnőtt, 38 (5-18 éves),62 (0-4 éves) • 54,9 % férfi, 45,1 % nő
Az elsődleges diagnosztikus jellemző az E. coli törzs Stx2 termelő képessége. A szűrővizsgálatok és az E. coli törzs izolálás céljából során nem előírás speciális tenyésztő táptalaj használata. (Javasolt az ESBL screening táptalaj.)
Multiplex PCR (Paton et al.) EM, SMAC
A vegyes tenyészet szerológiai szűrővizsgálata: O104 (K9) specifikus savóval.
Tárgylemez agglutináció O104 poliklonális savó
HUS betegek esetében javasolt a székletminta dúsító tenyésztése.
mTSB Novobiocin, Cefsulodin és MitomycinC
Megerősítő vizsgálat: O104:H4 azonosítás, stx2 and aggR gének detektálása, és multirezisztencia
Szerotipizálás csőagglutináció PCR Biofilm assay AB rezisztencia vizsgálat
Biofilm assay (Wakimoto N et al, Am. J. Trop. Med.Hyg., 2004 and Bangar R et al Int. J. of Health Sciences, 2007) 129
136
17-2 E. coli O3:H2 pozitív kontroll RKI 11-02027 E. coli O104:H4 HNCMB 30114 E. coli O104:H12 negatív kontroll
aatA (transzporter gén)– pCVD432 (plazmid specifikus DNS próba)
Werner L. Pabst et al: JCM, 41(6), 2003
16
10
2
6
Biofilmképző képesség: 48 (36 egyéb virulencia tulajdonságra negatív) Pozitivitás 26%! (5,5-szeres emelkedés)
1 EHEC 1 atip. EHEC
1 EHEC
3 atip. EHEC
13 EPEC 1 atip. EHEC
3 DEC
2 DEC
EHEC (7): 5 D+HUS és 1-1 véres ill. nem véres hasmenés; O26:H8, O26:H21, O26:NT,O78:H8, OR:NM, ONT:NT EPEC(13): 02, O26, O55, O103, O126, O127, O145,O157, ONT
Egyéb kórokozók (19 beteg)
Salmonella Enteritidis Salmonella Infantis Salmonella Typhimurium Campylobacter jejuni Campylobacter sp. Aeromonas hydrophila Calicivírus
4 1 1 5 6 1 1
Koinfekció (5 beteg) Campylobacter jejuni és E. coli eae + Campylobacter sp. és E. coli O127:NT, eae+ Campylobacter sp. és E. coli O78 Salmonella Enteritidis és E. coli O126
1 2 1 1
Laboratóriumi diagnózis megállapítása • 1. 2. 3. 4.
Patogén E.coli diagnosztika: összetett, folyamatosan fejlődő terület több patogenitási marker egyidejű screenelése toxin direkt kimutatás székletből vegyes tenyészetből molekuláris módszertan
5.
a komplex diagnosztika nehezíti annak eldöntését, hogy az adott eset a járványhoz tartozik-e vagy sem.
•
Magyar (és EU) tanulság: csak akkor reális a patogén E.coli-ra vonatkozó járványügyi helyzet ismerete, ha meghatározott esetekben az első vizsgáló laboratóriumban elvégzik pl. a toxinkimutató vizsgálatot (jelenleg nem ez a helyzet, a diagnosztika centralizált) vagy valamennyi gyanús minta beküldésre kerül a Referencia laboratóriumba (a jelenlegi finanszírozás és személyi ellátottság mellet nem megvalósítható)
•
Megvalósítás útja: szoros együttműködés, a szükséges és elégséges célzott vizsgálatok rendszerének kialakítása, a rendszer működési feltételeinek megteremtése
Köszönöm a figyelmet!
Ajánlás: Ne együnk uborkát, paradicsomot és salátás ÉszakNémetországban!
Felülvizsgált ajánlás: Ne együnk nyers csírát
26 halmozódás kapcsolódik a csíráztató üzemhez
Felülvizsgálat ajánlás: Ne együnk otthon csíráztatott magvakat (görögszénamag)
41 halmozódás kapcsolódik a csíráztató üzemhez
Forrás: http://www.bvl.bund.de/EN/01_Food/06_Task_Force_EHEC/Task_Force_EN_node.html
Az élelmiszerbiztonsági válságot kezelő szervezet felépítése (június 3.)
A vizsgált minták száma a 10 000-et is meghaladta! 2 STEC/800 uborka, 2 STEC/800 saláta,
BVL – Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Élelmiszerbiztonsági Hivatal BfR – Szövetségi Kockázatelemző Intézet
0/750 paradicsom, 0/8000 más élelmiszer
Tanulság: csak vaktában vett minták vizsgálata nem garantálja a terjesztő azonosítását.
