E. coli-infektion

De fleste bakterier af arten Escherichia coli (colibakterier) er naturligt forekommende bakterier i menneskers og dyrs tarme og forårsager dermed ikke sygdom. Visse grupper af E. coli forårsager dog forskellige former for infektion. Samlet set er E. coli blandt de mest almindelige årsager til bakterielle infektioner.

De sygdomsfremkaldende E. coli kan hovedinddeles i er de, der forårsager tarminfektioner - de diarréfremkaldende E. coli (DEC) - og de, der forårsager infektion uden for tarmen - de ekstraintestinale E. coli (ExPEC), som især forårsager blærebetændelse.

Der findes mange tusinde forskellige typer af E. coli, men kun få grupper, der er sygdomsfremkaldende. Grupperne karakteriseres i laboratoriet ved en kombination af serotypning og virulenstypning. Dette gøres nemmest ved påvisning af gener (arveanlæg), som kun eller hovedsageligt findes i de sygdomsfremkaldende grupper. Nogle undergrupper forårsager kun infektion i visse dyrearter, mens andre undergrupper kun forårsager sygdom hos mennesker.

De almindeligt forekommende grupper hos mennesker er:

Uden for tarmen:

  • ExPEC, Ekstraintestinale patogene E. coli
    • Urinvejsinfektion og blodforgiftning (bakteriæmi)
    • Blindtarms- og galdeblærebetændelse
    • Meningitis hos spædbørn (sjælden).

I tarmen:

  • VTEC, Verocytotoksin producerende E. coli
    • Ofte blodig diarré, mest hos børn.
    • Kan forværres med akut nyresvigt, HUS
    • AEEC, "Attaching and effacing" E. coli
    • Intimin producerende E. coli er en sandsynlig årsag til – ofte længerevarende - diarré, mest hos børn, men også hos nogle voksne.
  • EPEC, Enteropatogene E. coli. Undergruppe af ovenstående AEEC.
    • Spæd- og småbørnsdiarré, ofte langvarig.
  • ETEC, Enterotoksigene E. coli
    • Typisk rejsediarré
  • EIEC, Enteroinvasive E. coli
    • Diarré, ofte hos rejsende. Denne gruppe er nært beslægtet med bakterien shigella.
  • EAEC, Enteroaggregative E. coli
    • Ses ofte hos rejsende. Kan være en mulig årsag til blodig eller langvarig diarré.

Der findes andre grupper af E. coli, der ikke vil blive nærmere omtalt.

Symptomer

Infektion uden for tarmen (ExPEC)

Infektion med E. coli uden for tarmen ses især ved blærebetændelse, men også nyre-bækkenbetændelse eller blodforgiftning. Infektionen spænder fra en blærebetændelse uden symptomer til blærebetændelse med feber eller nyre-bækkenbetændelse med feber og rygsmerter. Hos svækkede patienter kan infektionen forværres ved, at bakterierne går via nyrerne over i blodet (bakteriæmi). Spredning i blodbanen kan medføre sepsis (blodforgiftning), der er livstruende. Det skønnes, at ca 15 % af patienter med bakteriæmi dør. I sjældne tilfælde kan E. coli også forårsage l andre alvorlige infektioner som fx meningitis, bl.a. hos nyfødte børn.

Diarré fremkaldende E. coli (DEC)

Generelt er de typiske symptomer ved tarminfektioner med E. coli almen utilpashed, diarré, ondt i maven, evt. kvalme, opkastning og/eller feber og ledsymptomer.

Symptomerne varierer afhængigt af hvilken E. coli type, der er tale om:

VTEC:
Akut maveinfektion ofte med svære mavesmerter men i reglen uden feber. Hos ca. en tredjedel ses blodig diarré, der - specielt hos børn – nogen gange kan forværres med akut nyresvigt – hæmolytisk uræmisk syndrom (HUS). HUS er ofte ledsaget af påvirkning af centralnervesystemet og er en alvorlig tilstand, der kan være livstruende. På grund af risiko for udvikling af HUS og bakteriens potentiale til at forårsage epidemier, betragtes VTEC med særlig alvor.

EPEC:
Fra akut og kortvarig til langvarig og undertiden kronisk diarré.

ETEC:
Akut, kortvarig og vandig diarré, der går over af sig selv.

EIEC:
Se Shigella.

Årsag

ExPEC gruppen indeholder mange forskellige egenskaber, der sætter bakterierne i stand til at kolonisere blæren og de øvre urinveje. I de tilfælde, hvor bakterierne når frem til nyrerne, er de ofte i stand til at invadere blodbanen via nyrerne og forårsage bakteriæmi.

VTEC producerer verocytotoksiner (VT1 og/eller VT2) og mange typer indeholder også tarm-tilhæftningsfaktorer, herunder eae-genet, der koder for intimin (se EPEC, nedenfor). Verocytotoksinerne angriber celler i nyrerne og nerveceller og er årsagen til at VTEC kan give HUS.

EPEC indeholder blandt andet eae-genet der koder for intimin, som er forbundet med destruktion af tarmeepitelcellerne, den såkaldte "attaching and effacing lesion" således at salt- og væskebalancen ødelægges.

ETEC danner enterotoksiner, enten LT og/eller ST. Disse er årsagen til diarrédannelsen. LT er varmefølsomt og næsten identisk med koleratoksin, mens ST er varmestabilt og forekommer i to varianter. For at kunne medføre infektion i mennesker skal ETEC endvidere udtrykke tilhæftningsfaktorer, der er specifikke for tarmepitelceller hos mennesker. Mennesker bliver derfor ikke syge af ETEC isoleret fra dyr.

EIEC invaderer tyktarmens epitelceller på samme måde, som shigellabakterier gør. Denne gruppe er klinisk og epidemiologisk uadskillelige fra shigella arter. Se Shigella.

EAEC er karakteriseret ved et særligt tilhæftningsmønster i et celle-assay. Enteroaggregative E. coli kan være en mulig årsag til blodig eller langvarig diarré.

Smitteveje

E. coli findes hos alle varmblodede dyr, inklusive mennesker og hos visse krybdyr. Grupperne har forskellige smitteveje og reservoir:

ExPEC:
Smitter primært fra egen tarm til urinvejene i forbindelse med dårlig hygiejne og nedsat væskeindtagelse, ofte i forbindelse med anden sygdom. Infektionen kan spredes til nyrerne og videre til blodet.

VTEC:
Smitter fra person til person eller via drikke- og badevand, samt gennem fødevarer, som er blevet forurenet med afføring fra dyr eller mennesker. Findes primært i raske drøvtyggere, fx kvæg, geder og får. Den dosis der skal til for at smitte  er meget lav.

Den mest omtalte VTEC bakterie er E. coli O157:H7 som siden 1980’erne har forårsaget sygdomsudbrud i mange lande, ofte med oksekød som kilde (”burgerbakterien”). I 2011 sås i Nordtyskland det største udbrud nogensinde i Europa med over 3.800 tilfælde, heraf 845 med HUS og 52 dødsfald. Kilden til udbruddet var forurenede bukkehornsspirer. De hyppigst forekommende O grupper i Danmark er O26, O103, O117, O128, O145, O146 og O157 – tilsammen udgør disse O grupper 59 % af VTEC.

EPEC:
Smitter oftest fra person-til-person og ses også i forbindelse med institutionsudbrud. Man ved ikke præcis, hvor bakterien kommer fra, men det formodes, at voksne kan bære bakterien i tarmen uden at blive syge. De voksne kan smitte børn, der bliver syge, og disse børn kan så smitte videre fx i institutioner. EPEC kan  findes i forurenede fødevarer men EPEC er ikke en typisk fødevarebåren infektion som fx salmonella Visse typer er dog fundet hos syge kalve.

ETEC:
Smitten overføres fra forurenet drikke- og badevand og fødevarer, der er blevet forurenet med afføring fra mennesker. ETEC er en meget almindelig årsag til diarre i udviklingslandene (og dermed dødsfald blandt små børn) og er en af de hyppigste årsager til rejsediarre. Der kan også ses udbrud i Danmark, typisk fra importerede grøntsager, der ikke er tilstrækkelig rengjorte eller varmebehandlede.

EIEC:
Findes kun hos mennesker og smitter fra person-til-person eller via drikke- og badevand samt fødevarer, som er blevet forurenet med afføring fra mennesker.

EAEC:
Formodes at smitte person-til-person eller via fødevarer, som er blevet forurenet med afføring fra mennesker.

Forebyggelse

Infektion med de E. coli typer, der smitter via mad, forebygges ved god fødevarehygiejne. For VTEC's vedkommende er der en særlig risiko forbundet ved at spise ikke-gennemstegt hakket oksekød. Desuden skal frugt og grønt, skylles grundigt før man spiser det.

Upasteuriseret mælk er også en smittekilde, men ikke væsentlig i Danmark.

Desuden rådes der til god personlig hygiejne (specielt efter kontakt med andre personer med diarré eller urinvejsinfektion) og køkkenhygiejne, samt almindelig omtanke ved badning og væske- og madindtagelse i udlandet (”skræl det, kog det eller glem det”).

Børn med diarré må ikke modtages i dagsinstitution.

Ved påvist HUS-associeret VTEC, skal barnet være klinisk rask, og der skal foreligge to på hinanden følgende negative afføringsprøver før vedkommende igen kan møde i institutionen. Der gælder lignende retningslinjer for  personer i følsomme erhverv, læs videre under HUS.

For EIEC vil gælde samme retningslinjer som for Shigella.

Behandling

ExPEC:
Behandles med relevant antibiotikum efter resistensbestemmelse af den sygdomsfremkaldende E. coli. I de sidste 10 år er der set en stigende forekomst af antibiotikaresistente E. coli, heriblandt de  ESBL-producerende Escherichia coli. Ved tarminfektion med E. coli vil det være nødvendigt med rigelig tilførsel af væske for at forebygge og behandle dehydrering (afvanding) som følge af diarré og opkastninger. Øvrig behandling rettes mod symptomerne.

VTEC:
Undgå behandling med antibiotikum eller stoppende midler (som fx Imodium), da det kan forøge risikoen for akut nyresvigt (HUS) hos børn. Se i øvrigt hæmolytisk uræmisk syndrom.

Relevant antibiotikabehandling af AEEC-, EPEC- og EIEC-infektion kan forkorte sygdomsvarigheden, mindske risiko for komplikationer samt reducere person-til-person-smitte.

Særligt for sundhedsfagligt personale

Diagnostik

Infektionen diagnosticeres ved dyrkning af relevant prøvemateriale, som for eksempel afføringsprøve, blodprøve eller urinprøve efterfulgt af påvisning af virulensgener i og serotypning af de dyrkede E. coli bakterier eller i oprenset DNA fra relevant prøvemateriale.

Virulenskarakterisering og serotypning af E. coli foretages kun i speciallaboratorier.

Meldepligt

Infektion med VTEC og HUS er en individuel anmeldelsespligtig sygdom.

En detaljeret opgørelse ”Verotoksinproducerende E. coli er trykt i EPI-NYT 12/2014.

Forskning

Enteroaggregative E. coli (EAEC) - virulens og epidemiologi Postdocstipendium til Nadia Boisen (2014-7) udføres i samarbejde med Dr J Nataro, Charlottesville og Alison D O’Brien, Bethesda, Washington DC og inkluderer endvidere samarbejdspartnere fra the GEMS study, som er et af de største diarré-studier, der nogensinde er lavet. Mindst 100 EAEC stammer fra forskellige case-control studier fra forskellige steder i verden skal helgenomsekventeres for at afdække, hvilke faktorer, der er væsentlige for sygdomsprocessen, herunder hvorfor udbrudsstammen i det tyske udbrud med en VT producerende EAEC stamme O104:H4 var så virulent, se Boisen et al. Shiga toxin 2a and Enteroaggregative Escherichia coli – a deadly combination. Molekylær virulens- og serotypning ved hjælp af helgenomsekventering, se Joensen et al. Rapid and Easy In Silico Serotyping of Escherichia coli Isolates by Use of Whole-Genome Sequencing Data.

Diagnostiske undersøgelser

Escherichia coli og Klebsiella serotypning og virulenskarakterisering (R-nr. 015)
Tarmpatogene bakterier (TPB) inkl. diarréfremkaldende E. coli (R-nr. 159)