Az Escherichia coli O104:H4 járvány humán epidemiológiai és laboratóriumi tapasztalatairól.

Átírás

1 Az Escherichia coli O104:H4 járvány humán epidemiológiai és laboratóriumi tapasztalatairól. Herpay Mária Élelmiszer-higiénikusok Társasága Szakmai rendezvény Budapest, december 13.

2 Bevezetés A nem O157 STEC okozta megbetegedések száma aluljelentett Európában ~ 3000 eset/év (incidencia ~0,66), Németországban 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 ( 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.

3 Nemzeti Nemzetközi járványos esetek Németországban ill. németországi tartózkodással összefüggésben 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

4 Németország O104:H4 EAEC/EHEC endémiás területté vált Németország+ 13 EU/EEA 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

5 Járványgörbe Bejelentett esetszám Dátum (hónap/nap) Christina Frank et al (RKI): Epidemic profil. Preliminary report. June 22.

6 HUS incidencia Németországban 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

7 Esetszám A járvány észlelése. HUS esetek (Németország, 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 Oct

8

9 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

10 Terápia 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 Fejlesztések iránya immunabszorpció 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

11 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 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!

12 Reservoir: ember Terjesztő tényező: élelmiszer

13 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.

14 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.

15 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.

16 Új E. coli? Laboratóriumi törzs? Bioterrorizmus?

17 > 95% >90%

18 ST678 Az O104:H4 járvány törzs MLST típusa: ST678. Chattaway M et al. J Infect Dev Ctries 5(6): , 2011

19 Genom analízis Rapid Next Generation Sequencing Technology Life Technologies Ion Torrent PGM TM - 62 óra Argus TM Optical Mapping System és Plazmid profil meghatározás

20 Események Mellmann A. et al. Plos one/ Vol 6, (7), e22751

21 Optikai térkép EHEC + EAEC EHEC EAEC EHEC O104: H4 egyedi régió HUSEC041 egyedi régió egyedi régió A járványtörzs (LB ) által hordozott kromoszómális gének típusosan két eltérő E. coli patotípusra (EHEC és EAEC) jellemzőek.

22 HUSEC041 LB EDL kb Type IV pilus+tem-1 93 kb TEM-1+CTX-M kb AAF/III, asta 83 kb AAFI Plazmid profil analízis

23 Az EHEC O104:H4 törzs filogenetikai elhelyezése ( O111:NM O26:H11 O157:H7 732 O103:H HUSECO41 komplex O104:H4 997 O1-O9591 E. coli ExPEC közös ős EPEC STEC EAEC ETEC járványtörzs

24 Evolúciós modell (Mellmann et al, 2011) rfbo104 wrba O104:H4 5,2 Mb yece flich4 asta AAF/III 72,5 kb Stx2 fág Ter PAI 24 rfbo104 terd asta O104:H4 progenitor ~5,2 Mb flich4 AAF/III ~75 kb AAF/I ~83 kb ~95 kb stx ~90 kb AAF/III ~75 kb rfbo104 stx2 O EHEC O104:H4 ~5,2 Mb terd flich4 TEM-1 ~95 kb asta AAF/III ~75 kb rfbo104 LB EHEC O104:H4 ~5,2 Mb stx2 terd flich4 AAF/I ~83 kb TEM-1 ~90 kb CTX-M-15

25 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.)

26 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).

27 STEC esetek száma Hazánkban az EHEC okozta fertőzés és a HUS megbetegedés 1998 óta bejelentésre kötelezett.

28 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

29 STEC esetek száma

30 ENRL vizsgálatok május 26. és augusztus 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

31 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.) A vegyes tenyészet szerológiai szűrővizsgálata: O104 (K9) specifikus savóval. HUS betegek esetében javasolt a székletminta dúsító tenyésztése. Megerősítő vizsgálat: O104:H4 azonosítás, stx2 and aggr gének detektálása, és multirezisztencia Multiplex PCR (Paton et al.) EM, SMAC Tárgylemez agglutináció O104 poliklonális savó mtsb Novobiocin, Cefsulodin és MitomycinC Szerotipizálás csőagglutináció PCR Biofilm assay AB rezisztencia vizsgálat

32 Biofilm assay (Wakimoto N et al, Am. J. Trop. Med.Hyg., 2004 and Bangar R et al Int. J. of Health Sciences, 2007) E. coli O3:H2 pozitív kontroll HNCMB E. coli O104:H12 negatív kontroll RKI E. coli O104:H4

33 aata (transzporter gén) pcvd432 (plazmid specifikus DNS próba) Werner L. Pabst et al: JCM, 41(6), 2003

34 Biofilmképző képesség: 48 (36 egyéb virulencia tulajdonságra negatív) Pozitivitás 26%! (5,5-szeres emelkedés)

35 1 EHEC 1 EHEC 1 atip. EHEC 3 atip. EHEC 1 atip. EHEC 13 EPEC 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

36 Egyéb kórokozók (19 beteg) Salmonella Enteritidis 4 Salmonella Infantis 1 Salmonella Typhimurium 1 Campylobacter jejuni 5 Campylobacter sp. 6 Aeromonas hydrophila 1 Calicivírus 1 Koinfekció (5 beteg) Campylobacter jejuni és E. coli eae + 1 Campylobacter sp. és E. coli O127:NT, eae+ 2 Campylobacter sp. és E. coli O78 1 Salmonella Enteritidis és E. coli O126 1

37 Laboratóriumi diagnózis megállapítása Patogén E.coli diagnosztika: 1. összetett, folyamatosan fejlődő terület 2. több patogenitási marker egyidejű screenelése 3. toxin direkt kimutatás székletből vegyes tenyészetből 4. 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

38 Köszönöm a figyelmet!

39 Ajánlás: Ne együnk uborkát, paradicsomot és salátás Észak- Németországban! Felülvizsgált ajánlás: Ne együnk nyers csírát Felülvizsgálat ajánlás: Ne együnk otthon csíráztatott magvakat (görögszénamag) 26 halmozódás kapcsolódik a csíráztató üzemhez 41 halmozódás kapcsolódik a csíráztató üzemhez Forrás:

40

41 Az élelmiszerbiztonsági válságot kezelő szervezet felépítése (június 3.) A vizsgált minták száma a et is meghaladta! 2 STEC/800 uborka, 2 STEC/800 saláta, 0/750 paradicsom, 0/8000 más élelmiszer BVL Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Élelmiszerbiztonsági Hivatal BfR Szövetségi Kockázatelemző Intézet Tanulság: csak vaktában vett minták vizsgálata nem garantálja a terjesztő azonosítását.