Е. coli – кишечная палочка: типичные характеристики и вызываемые заболевания

С точки зрения инфекций пищевого происхождения наиболее важной группой являются энтерогеморрагические E.coli. продукты, относящиеся к группам риска. Это не только сырое или плохо приготовленное мясо и молоко, но и овощи, фрукты, проросшие семена. Предотвращение заболеваний, которые вызывает бактерия энтеропатогенная кишечная палочка (ЭПКП), заключается в профилактических мерах и соблюдении принципов надлежащей  гигиенической практики.

Мало какая бактерия столь универсальна, как кишечная палочка escherichia coli (E.coli). Она может легко принимать гены от других видов бактерий, в частности, из семейства Enterobacteriaceae и, тем самым, адаптироваться к внешним условиям. Бактерия этого вида обычно встречается в кишечнике людей и теплокровных животных.

Большинство штаммов, которыми характерна кишечная палочка эшерихия коли, не являются патогенными, некоторые из них положительно способствуют процессу пищеварения и образованию витаминов, например, В12, К1 и К2. Некоторые штаммы даже используются в качестве пробиотиков, например, при проблемах с пищеварением. Среди свойств e.coli типичные включают препятствие проникновению и расширению патогенных бактерий.

Однако в случае ослабленной иммунной системы кишечная палочка может распространиться из желудочно-кишечного тракта ниже. Такое действие бактерии вызывают инфекции мочевых путей и (редко) сепсис. В таких случаях анализы показывают повышенное общее количество кишечной палочки (норма: до 10 в 8-й степени КОЕ/г, повышенное количество: 10 в 10 степени КОЕ/г).

Характеристики патогенной кишечной палочки

Лишь небольшая часть штаммов кишечной палочки вызывает желудочно-кишечные заболевания (соответственно, повышение степени количества бактерии). Эти штаммы проникают в кишечник с пищей или водой (алиментарный путь). В соответствии с их патогенным воздействием на кишечник выделяется 6 основных групп.

1. ЕРЕС – энтеропатогенная E.coli, или диспепсическая. Ранее была частой причиной диареи у новорожденных и детей младшего возраста. В настоящее время, однако, в развитых странах встречается редко.
2. EIEC – энтероинвазивная E.coli. Может вызывать заболевания, напоминающие бактериальную дизентерию.
3. ETEC – энтеротоксигенная E.coli. Вызывает диарею у детей и взрослых. Распространена особенно в развивающихся странах с теплым климатом. Заболевание часто упоминается как диарея путешественников.
4. A/EEC – attaching and effacing E.coli (пока не имеет конкретного определения на русском языке). Вызывает заболевания, в основном, у крупного рогатого скота, для человека является патогенной лишь в редких случаях.
5. EAEC – энтероагрегативная E. Coli. Вызывает продолжительную диарею, особенно, у детей; болезнь, как правило, не сопровождается лихорадкой.
6. EHEC – энтерогеморрагическая E. Coli. Создает токсины, такие как токсины, вырабатываемые бактериями Shigella dysenteriae 1 типа, которые также называются веротоксинами или шигатоксинами (STX). От названия токсинов происходит другое название для этой группы кишечной палочки – STEC (шигатоксигенная E.coli).

E.coli и заболевания

Самым известным представителем группы EHEC является серотипа O157:H7, но в заболеваемости в Европе также участвуют и другие серотипы: Q26, Q91, O103, O145 и O111. Некоторые штаммы EHEC/STEC, производящие токсины, даже при небольшом повышении степени, могут вызвать серьезные болезни пищевого происхождения, особенно у детей младшего возраста. Клинические симптомы включают кровавую диарею (геморрагический колит; наряду с жидким стулом может колоть в кишечнике). Заболевание может перейти в стадию острой почечной недостаточности (ГУС – гемолитико-уремический синдром), вызвать повреждение почек или даже смерть.

Значение EHEC/STEC и ресурсы инфекции

Значение этого заболевания было в области общественного здравоохранения описано в 80-х годах прошлого века, после нескольких крупных вспышек эпидемий в Соединенных Штатах. Это заболевание передается человеку, главным образом, при потреблении зараженной пищи или воды. В меньшей степени существует также прямая передача от животного к человеку, например, при посещении фермы или зоопарка, при непосредственном контакте с животными, также может иметь место передача от человека к человеку (фекально-оральный путь передачи). Резервуаром этой кишечной палочки являются, в основном, жвачные животные, выращиваемые для употребления в пищу, и дикие. Поэтому рискованно употреблять неправильно приготовленные животные продукты, особенно недоваренную говядину, молоко или молочные продукты.

Далее идут сырые фрукты и овощи, в том числе непастеризованный сок, салаты из сырых и нарезанных фруктов или овощей, проросшие семена и побеги растений. Загрязнение обычно происходит на почвах, которые подкармливаются органическими удобрениями.

Еще одним источником инфекции может быть также термически необработанная вода из неконтролируемых источников. Болезнь может также начаться после купания в природных озерах и прудах, потому что бактерии хорошо выживают в грязи и отложениях.

Условия роста EHEC/STEC

E.coli относится к факультативным анаэробным бактериям, может расти при температурах в диапазоне 7–50 °С, оптимальной является температура 37 °С. Некоторые штаммы EHEC/STEC могут распространяться и в кислой среде, даже до рН 4,4. Бактерии, однако, уничтожаются пастеризацией или стерилизацией (т.е. воздействием высоких температур).

Эпидемиология

С эпидемиологической точки зрения заболевания, вызванные E.coli, как правило, появляются как спорадические случаи, при которых редко удается проследить источник инфекции. Одна из самых больших эпидемий, описанных в Японии в 1996 году, была вызвана EHEC/STEC серотипа O157:H7 с производством шигатоксинов. Было зарегистрировано 9451 случай заболевания детей, которые питались в школьной столовой. Источником инфекции были проросшие семена редьки.

В XXI веке в странах Европейского Союза имели место 3 вспышки эпидемий. Все они произошли в 2011 году. С января по май 2011 года в Великобритании сообщалось о 50 случаях заболеваний, вызванных EHEC/STEC. Причина была идентична у всех больных (серотип O157), и характеризовалась производством обоих видов токсинов (STX1 и STX2). Среди пострадавших преобладали женщины (67%). Происхождение и источник инфекции до сих пор не выяснены.

В мае того же года в Германии недалеко от Гамбурга произошла крупнейшая эпидемия в Европе, вызванная EHEC/STEC. Пострадавшими были взрослые люди, в основном женщины (71%) с хорошими привычками питания (частое употребление овощей и салатов). Заболели более 4000 человек, более 50 из них умерли от заболевания. Многие люди, которые пережили болезнь, в настоящее время сталкиваются с осложнениями со здоровьем, такими, как почечная недостаточность и неврологические и психологические симптомы. Возбудитель заболевания характеризуется, как EHEC/STEC серотипа O104:H4. Источником инфекции были проросшие семена и побеги растений, используемые для украшения салатов в ресторанах, но также распространенные в торговых сетях и на рынках (семена пажитника (Trigonella foenum-graeceum) из Египта).

Еще одна вспышка заболевания произошла в июне 2011 года на севере Франции, где после употребления недостаточно термически обработанных гамбургеров 7 детей были госпитализированы с развитым геморрагически-уремическим синдромом. Возбудитель заболевания был идентифицирован, как EHEC/STEC O157.

Превентивные меры

Как и другие инфекции пищевого происхождения, заболевания, вызванные EHEC/STEC, можно предотвратить соблюдением правил гигиены. Профилактические меры изначально должны быть применены на сельскохозяйственных животных путем снижения заболеваемости патогенными бактериями у животных и, следовательно, предотвращения их дальнейшего распространения в окружающую среду.

Ключевой проблемой является, например, оплодотворение почвы. Использование навоза при выращивании овощей и фруктов, которые вступают в непосредственный контакт с почвой, является одним из основных факторов риска.

Эффективная мера против распространения EHEC/STEC – соответствующая термическая обработка сырья и продуктов питания, особенно говядины и молока. Потребление сырого молока и сырых молочных продуктов – еще один фактор риска.

Овощи и фрукты необходимо тщательно промыть под проточной водопроводной водой.

В последние годы приобрело популярность потребление проросших семян, благодаря их питательной ценности. Проблемой, однако, становится загрязнение семян патогенными бактериями, такими, как Salmonella, L. monocytogenes или EHEC/STEC. Семена могут быть загрязнены во время сбора урожая, хранения и транспортировки. В процессе проращивания патогенные бактерии быстро размножаются (высокая влажность и температура, достаточное количество питательных веществ).

Частые вопросы относительно E.coli

Как человек может заразиться E.coli?

Люди заражаются в основном путем перорального приема, например, загрязненной воды, пищи или при непосредственном контакте с инфицированным человеком или животным. Инфицироваться достаточно легко, потому что в случае EHEC O157:H7 индукционная доза составляет всего 10–100 микробов.

Исследования, которые были проведены в Германии, показали, что пути передачи связаны с возрастом. У младенцев и детей младшего возраста до 3 лет наибольший риск представляет прямой контакт с животными, лицами, страдающими от диареи, игры в песочнице и потребление сырого молока. Опасным является также купание в бассейнах, загрязненных фекалиями, или в природных водоемах, загрязненных навозом с обрабатываемых земель. У детей старше 9 лет и взрослых, чаще всего, имеют место инфекции пищевого происхождения.

В каких продуктах E.coli возникает?

Основными источниками E.coli считаются жвачные животные, особенно крупный рогатый скот, овцы и козы, а также дичь. Инфицированные животные не болеют сами, но выделяют возбудителя с пометом. Кишечная палочка может также содержаться в почве и воде, т.к. бактерия способна выжить в неблагоприятных условиях в течение нескольких недель. От скота бактерии могут попасть в пищу, например, при убое, во время доения. E.coli обнаруживается в не обработанной термически пище от животных, такой, как:

• сырое молоко;
• сырые молочные продукты (сыр);
• сырое или недоваренное мясо;
• не обработанные термически мясные продукты.

Через загрязненную воду и контакт с калом могут быть загрязнены растительные продукты (фрукты, овощи). Бактерии могут также попасть в растения. Употребление в пищу сырых овощей может быть причиной появления кишечной палочки.

Заражение может также произойти после употребления непастеризованного яблочного сока, сырой зелени и проростков.

Кроме того, инфекция может распространиться и перекрестным загрязнением. Бактерии могут передаваться при непосредственном контакте продуктов или через руки, посуду и другие поверхности. Перекрестное загрязнение, например, возможно при использовании одного ножа для сырого мяса, а затем – для салата.

Как можно уничтожить бактерии?

E.coli уничтожается в процессе приготовления пищи, выпечки, пастеризации, при условии, что продукт подвергается воздействию температуры минимум 70 °C, по крайней мере, в течение 2 минут. В отличие от других бактерий, эти бактерии весьма устойчивы к кислотности, охлаждению, сушке и высокой концентрацией солей. Даже замораживание не может окончательно их уничтожить.

При каких условиях бактерии распространяются?

E.coli может размножаться при температуре 7–50 °С, если почва имеет достаточный запас питательных веществ и воды, не подвергается воздействию других веществ (кислот, солей). Оптимальная температура составляет 37 °С; бактерии размножаются быстрее, когда температура приближается к этому показателю.

Как защититься от инфекций E.coli, вызванных пищей?

Наиболее эффективные меры для предотвращения заражения кишечной палочкой:

1. Сырое молоко следует кипятить перед употреблением; пастеризованное и стерилизованное молоко считается безопасным.
2. Перед приготовлением пищи и после контакта с сырым мясом нужно тщательно мыть руки теплой водой с мылом и тщательно их высушивать.
3. Сырое мясо следует хранить и обрабатывать отдельно от другой пищи (при приготовлении использовать другие разделочные доски, посуду, столовые приборы).
4. Поверхности и предметы после контакта с сырым мясом или водой от размораживания продуктов необходимо немедленно тщательно почистить и высушить.
5. Скатерти и полотенца после приготовления сырого мяса следует постирать в воде при температуре, по меньшей мере, 60 °С.
6. Сырые овощи и фрукты перед едой необходимо тщательно вымыть.

Как защититься от инфекции E.coli, вызванных контактом?

Чтобы избежать инфекции кишечной палочкой через непосредственный контакт с инфицированными животными, следует придерживаться следующих правил гигиены:

1. Присматривать за маленькими детьми во время общения с животными.
2. После контакта с животными или почвой, как и перед употреблением пищи и напитков, необходимо тщательно мыть руки с мылом.
3. Продукты питания и напитки следует употреблять только вне помещений с животными.