Od dłuższego czasu żyjemy coraz szybciej i szybciej. Staramy się pogodzić życie zawodowe z prywatnym, bycie dobrym rodzicem z byciem dobrym pracownikiem. Brakuje nam czasu na odpoczynek, na przygotowanie posiłków w domu. Coraz częściej korzystamy ze śniadań przygotowywanych przez innych, szybkich obiadów w postaci mrożonych gotowców. Tymczasem po cichu dołącza do tych produktów groźna Escherichia coli STEC. Jest ona jak bumerang, wraca w momencie kiedy najmniej się tego spodziewamy. Stwarza zagrożenie pojawiając się w produktach, które do tej pory uważaliśmy za bezpieczne. Gdy mówimy o shigatoksycznych bakteriach myślimy o tatarze, kiełkach i serze pleśniowym. Nikt nie podejrzewa, że niewinnie wyglądająca pizza z serem i szynką może być przyczyną ciężkiej biegunki i hospitalizacji głównie naszych dzieci.

Krótka charakterystyka Escherichia coli

Escherichia coli to bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae, odkryta w XIX wieku przez Teodora Escherichia. Jest to Gram – ujemna pałeczka będąca naturalnym składnikiem mikroflory przewodu pokarmowego człowieka. Bytując tam bierze udział w procesie rozkładu pokarmu oraz syntezie witam z grupy B i K. W przemyśle spożywczym jest ważnym wskaźnikiem stanu sanitarnego wody, żywności oraz procesów związanych z produkcją żywności. Oprócz tych nieszkodliwych bakterii, mających pozytywny wpływ na nasz organizm, spotykamy też bakterie stanowiące ogromne zagrożenie dla człowieka. Chorobotwórcze szczepy Escherichia coli uwzględniając mechanizmy ich patogennego działania dzielimy na:

• ETEC – enterotoksyczne Escherichia coli
• EIEC – enteroinwazyjne Escherichia coli
• EPEC – enteropatogenne Escherichia coli
• EAEC – enteroagregacyjne Escherichia coli
• NTEC – martwicowe Escherichia coli
• STEC – shigatoksyczne Escherichia coli

Shigatoksyczne Escherichia coli

Do najgroźniejszych bakterii Escherichia coli należą shigatoksyczne oznaczane jako STEC – Shiga Toxigenic Escherichia coli. Bakterie te produkują silną toksynę Shiga Stx1 oraz Shiga Stx2, kodowaną odpowiednio przez gen stx1 oraz stx2. Występują też bakterie STEC zawierające gen eae odpowiedzialny za produkcję intyminy. W obrębie grupy Escherichia coli STEC wyróżniamy wiele serogrup. Do najpopularniejszych należą następujące serogrupy: 026, 045, 0103, 0104, 0111, 0121, 0145,0157. Szczepy te mogą różnić się właściwościami biochemicznymi, fenotypowymi oraz genotypowymi, ale ich cechą wspólną jest zdolność do wytwarzania niebezpiecznej toksyny Shiga.

Występowanie Escherichia coli STEC

Naturalnym rezerwuarem szczepów STEC są przeżuwacze, przede wszystkim bydło, owce i kozy. Nie mniej jednak bakterie te były izolowane również od koni, psów, kotów, drobiu, a także zwierząt wolno żyjących np. jelenie, jaskółki, mewy. Bakterie Escherichia coli STEC mogą utrzymywać się w środowisku naturalnym przez długi czas. Tym samym stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka. Do tej pory uważano, że bakterie te dostają się do łańcucha pokarmowego człowieka najczęściej po spożyciu surowego lub nieodpowiednio przetworzonego termicznie mięsa wołowego, a także niepasteryzowanego mleka i produktów z niego pochodzących. Potem do grupy produktów narażonych na obecność bakterii Escherichia coli STEC dołączyły kiełki, warzywa liściaste, niepasteryzowane soki owocowe i warzywne. W ciągu ostatnich 3 lat odnotowano przypadki, które wskazują na to, iż bakterie te znacznie rozwinęły swoje zdolności do przeżycia w nietypowych do tej pory produktach żywnościowych.

Występowanie shigatoksycznych Escherichia coli w produktach spożywczych

Na początku lipca 2021 roku do opinii publicznej dotarła informacja o shigatoksycznych Escherichia coli wyizolowanych z niemieckiej mąki. Mąka pszenna stanowiła blisko 2/3 analizowanych izolatów, zaraz po niej źródłem zakażeń była mąka żytnia. Badania prowadzone były w latach 2015-2019. W sumie wyizolowano 123 szczepy STEC. Najczęściej spotykanymi serogrupami były 0187:H28 i 0154:H31, zaraz po nich 0157:H7, 0145:H28, 0146:H28 i 0103:H2. Pojedyncze próbki mąki zakażone były więcej niż jednym szczepem. Fakt, że szczepy izolowano na przestrzeni kilku lat, w różnych matrycach, w różnych regionach Niemiec, wskazuje iż nie ma mowy o wspólnym źródle zakażenia. Potencjalnym źródłem infekcji były prawdopodobnie skażone przez dzikie zwierzęta ziarna na polu. Istnieje też możliwość, że do zanieczyszczenia doszło poprzez wodę używaną do rozdrabniania zboża lub szkodniki w młynach.

W lipcu 2019 roku w Anglii i Szkocji odnotowano wybuch epidemii wywołany przez Escherichia coli 0157. Źródłem zakażenia była mielona wołowina pochodząca od szkockiego bydła. U pacjentów odnotowano biegunkę i wysoką gorączkę. U żadnego nie rozwinął się zespół hemolityczno – mocznicowy (HUS), nie odnotowano zgonów. W czasie analizy epidemiologicznej ustalono, że produkty te zostały zakupione u tego samego dostawcy i były to głównie burgery z surowej wołowiny, mięso mielone wołowe i surowa mielona wołowina. Druga fala zakażeń pojawiła się w sierpniu 2019 roku. Wykazano, że doszło do zakażenia tym samym szczepem Escherichia coli 0157 co w lipcu. Skontrolowano farmę z hodowlą bydła. Przeprowadzone badania wykazały, że wyposażenie i standardy higieny były zadowalające. Przetestowano próbki kału od różnych zwierząt, w różnych lokalizacjach w gospodarstwie. Nie wykazano obecności Escherichia coli 0157. Naukowcy ocenili, że wynikiem całej epidemii jest łańcuch między zwierzętami a ludźmi, a także kontakt między ludźmi.

Do kolejnej dużej epidemii w Wielkiej Brytanii doszło na przełomie października i listopada 2019 roku. Zidentyfikowano 32 przypadki, z których 6 wymagało leczenia szpitalnego. U nikogo nie zdiagnozowano zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS), nie odnotowano zgonów. Tym razem źródłem zakażenia była sałata w kanapkach. Wspólnym składnikiem tych kanapek była mieszanka sałat złożona z: sałaty Apollo, sałaty lodowej oraz liści szpinaku. Produkt nie był już dostępny do wycofania ze względu na opóźnienie między pobraniem próbki, a wynikami testów. U producenta kanapek zweryfikowano procesy bezpieczeństwa żywności oparte na HACCP. Wykazano, że wszystkie ustalone procedury działają prawidłowo i nie budzą zastrzeżeń. W okresie kiedy doszło do wybuchu epidemii firma była zaopatrywana przez 11 różnych farm. Pobieranie próbek w gospodarstwach nie zostało wykonane, gdyż czas jaki upłynął od wyprodukowania sałat był dość długi. Analiza epidemiologiczna powiązała wszystkie przypadki zachorowań ze sobą, gdyż wszystkie osoby wskazały jedną i tę samą sieć jako miejsce zakupu kanapek. Dodatkowo zwrócono uwagę, iż już na etapie gospodarstw rolnych należy ukierunkować się na badanie w kierunku shigatoksycznych Escherichia coli. Ze względu na krótki okres przydatności produktów gotowych, nie ma możliwości wycofania z rynku i uniknięcia wybuchu epidemii.

W kwietniu 2022 Brytyjska Agencja Bezpieczeństwa Zdrowia (UKHSA) opublikowała dane, z których wynika, że spada ilość zachorowań wywołanych przez szczep 0157, a wzrasta ilość zachorowań wywołanych przez inne shigatoksyczne Escherichia coli. W 2019 roku w Anglii i w Walii odnotowano 1720 potwierdzonych przypadków, z czego tylko 539 zostało wywołane przez szczep 0157. Ze wszystkich pacjentów tylko 147 osób wymagało hospitalizacji, a u 13 zdiagnozowano zespól hemolityczno – mocznicowy (HUS). Najczęściej izolowaną serogrupą STEC była Escherichia coli 026, oraz 0146.

Kolejnym miejscem na mapie Europy, gdzie doszło do epidemii wywołanej przez Escherichia coli STEC jest Dania. W grudniu 2021 roku zachorowało 13 osób. Wśród pacjentów były dzieci, u których wystąpił zespół hemolityczno-mocznicowy i ostra niewydolność nerek. Chorzy pochodzili z różnych części kraju, nie podróżowali i nie uczestniczyli we wspólnych wydarzeniach. Nie udało się ustalić źródła zakażenia, ale dzięki pomocy sekwencjonowania genomu ustalono, że są to identyczne bakterie.

W marcu tego roku wszystkich zaszokował fakt epidemii we Francji wywołany przez szczep Escherichia coli 026. Źródłem zakażenia była mrożona pizza firmy Nestle. Wycofano 16 rodzajów tego produktu. Zidentyfikowano 53 przypadki zakażeń w tym 27 przypadków zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS), stwierdzono 2 zgony dzieci. Spośród 53 potwierdzonych pacjentów 52 to dzieci w wieku 1-17 lat. Pokazuje to, że shigatoksyczne bakterie Escherichia coli są bardzo niebezpieczne dla dzieci. Dyrektor Nestle zawiesił produkcję i powiedział, że nie zostanie ona wznowiona dopóki nie zostanie ustalona przyczyna zanieczyszczenia. Odniósł się także do procesu odbudowania zaufania konsumentów do produktów firmy Nestle. Wydarzenia te w znaczący sposób wpłynęły na medialny wizerunek firmy.

Na początku maja 2022 roku do opinii publicznej został przekazany raport Norweskiego Instytutu Weterynaryjnego. Dotyczył on badań prowadzonych w kierunku obecności Escherichia coli STEC w kiełbasach fermentowanych. Badania prowadzone były w 2020 roku i objęły 137 próbek tego produktu. Wykazano obecność shigatoksycznych bakterii tylko w jednej próbce. Był to szczep 076:H19. Uzyskane dane są bardzo pomocne dla przemysłu, władz i instytucji badawczych. Oprócz kiełbasek fermentowanych w podobny sposób analizowane były próbki mięsa mielonego, mięso wołowe i owcze. Chociaż ilość analizowanych próbek nie była duża, wstępne wyniki są bardzo zadowalające.

Do końca kwietnia w systemie RASFF odnotowano 11 przypadków Escherichia coli STEC, w tym jeden pochodzący z Polski. Oprócz produktów mięsnych oraz serów produkowanych z mleka niepasteryzowanego, warto zwrócić uwagę na ciasto na pizzę pochodzące z Holandii.

Wymagania prawne dla Escherichia coli STEC

Kiedy w 2011 roku odnotowano w Unii Europejskiej ogniska szczepu shigatoksycznej Escherichia coli uznano, że matryca ta powinna być bezwzględnie monitorowana. Następstwem tego wydarzenia było opublikowanie w 2013 roku Rozporządzenia Komisji (WE) nr 209/2013. W dokumencie tym możemy przeczytać, iż ze względu na bardzo krótki termin przydatności do spożycia oraz fakt, iż jest to produkt to bezpośredniego spożycia przez ludzi, monitorowanie obecności Escherichia coli STEC musi odbywać się w ciągu okresu przydatności, w produktach wprowadzonych do obrotu. Zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE) 209/2013 monitorować należy obecność następujących szczepów: 0157, 026, 0111, 0103, 0145 oraz 0104:H4 w 25 gramach badanej próbki kiełków. Ważne jest by badaniu poddać kiełki nie wcześniej niż 48 godzin po rozpoczęciu procesu kiełkowania. Częstotliwość przeprowadzania analiz mikrobiologicznych jest również określona i wynosi co najmniej raz w miesiącu.

Wymagania prawne dla shigatoksycznych Escherichia coli opublikowane zostały również przez Główny Inspektorat Weterynarii i odnoszą się do produktów z mięsa wołowego przeznaczonych na eksport do Izraela. Zgodnie z tym dokumentem opublikowanym w 2021 roku, mięso wołowe powinno być badane w kierunku obecności następujących serogrup: 0157:H7, 026, 045, 0103, 0111, 0121, 0145.

W przypadku eksportu mięsa wołowego na rynek amerykański do skontrolowania jest obecność następujących szczepów Escherichia coli STEC: 0157, 026, 045, 0103, 0111, 0121, 0145.

Metody oznaczania shigatoksycznych Escherichia coli

Detekcja i identyfikacja Escherichia coli STEC możliwa jest poprzez wykorzystanie metod molekularnych (Real Time PCR) oraz metod klasycznych (CEN ISO/TS 13136). Badanie złożone jest z 3 etapów: screening, identyfikacja serogrupy oraz potwierdzenie otrzymanych wyników. Badanie rozpoczynamy od naważenia badanej próbki oraz dodaniu odpowiedniego buforu mTSB (Modified Trypton – Soy broth) lub BPW (Buffered Peptone Water). Następnie próbkę homogenizujemy i umieszczamy w inkubatorze w temperaturze 37°C ± 1°C na okres 18-24 godzin. Po tym czasie należy wyizolować materiał genetyczny. Otrzymane DNA sprawdzamy na obecność genów stx1, stx2 oraz eae. Jest to pierwszy etap badania – screening. Jeżeli nie stwierdzimy obecności szukanych genów, możemy stwierdzić, że Escherichia coli STEC nie wykryto. W przypadku wykrycia genów stx1, stx2 lub eae rozpoczynamy identyfikację serogrupy. W czasie tego etapu określamy, czy znalezione geny należą do określnej serogrupy: 026, 045, 0103, 0104, 0111, 0121, 0145,0157. Ostatnim etapem jest potwierdzenie otrzymanych wyników. Proces ten jest bardzo pracochłonny i czasochłonny. Wymaga przesiewów na podłoże TBX oraz SSE oraz ponownego wykonania etapu identyfikacji serogrupy. Jeżeli uda się potwierdzić otrzymane wyniki, wówczas wynik ostateczny podajemy jako: Wykryto Escherichia coli STEC 0XXX. Może jednak też się zdarzyć, że nie uda się potwierdzić wyników. Uzyskane na tym etapie wyniki podajemy jako przypuszczalne Escherichia coli STEC serogrupa 0XXX.

Choroby wywoływane przez Escherichia coli STEC

Shigatoksyczne Escherichia coli wywołują choroby związane z silnym bólem brzucha, gorączką, wymiotami i biegunką. W niektórych przypadkach mogą prowadzić do krwawej biegunki – krwotoczne zapalanie jelita grubego. Okres inkubacji może wynosić między 3 a 8 dni. Większość pacjentów po 10 dniach wraca do zdrowia. Nie mniej jednak u nielicznych zakażenie może przejść w zespół hemolityczno-mocznicowy (HUS). Charakteryzuje się on ostrą niewydolnością nerek, niedokrwistością hemolityczną i małopłytkowością. Na zarażenie shigatoksycznymi bakteriami Escherichia coli narażone są osoby w każdym wieku, jednak największe zagrożenie stanowią one dla małych dzieci oraz osób starszych. Szczepy ETEC stanowią główną przyczynę biegunek u małych dzieci w krajach rozwijających się oraz biegunki podróżnych u osób z krajów rozwiniętych, które udają się do krajów o gorszych warunkach sanitarnych. Szczepy EPEC są przyczyną wodnistych biegunek u noworodków i małych dzieci. Szczepy EIEC powodują zakażenia wśród dzieci starszych.

Zapobieganie zakażeniom shigatoksycznymi Escherichia coli

Zapobieganie zakażeniom wymaga kontroli na wszystkich etapach łańcucha pokarmowego. Począwszy od produkcji rolnej, poprzez ubój, przetwarzanie i przygotowywanie żywności zarówno w zakładach produkcyjnych, jak i w domowych kuchniach. Edukacja w zakresie higieny jest niezbędna, aby zminimalizować ryzyko zakażenia. W naszych gospodarstwach domowych wystarczy wprowadzić kilka zasad, byśmy mogli zwiększyć swoje bezpieczeństwo. Przede wszystkim należy pamiętać o rozdzieleniu produktów surowych od pozostałych produktów. Do krojenia mięsa surowego powinniśmy używać innych noży i desek, niż do krojenia owoców i warzyw. Trzeba mieć pewność, że produkty, które należy poddać obróbce termicznej są dokładnie ugotowane / upieczone. Jeżeli spożywamy surowe owoce i warzywa należy je bardzo dokładnie umyć. Jeżeli to możliwe należy je obrać. Dzieci oraz osoby starsze nie powinny spożywać produktów surowych np. tatar wołowy. Nie wskazane są też dla nich produkty z mleka niepasteryzowanego. Bardzo często powtarzanym zaleceniem, do którego nie wszyscy się stosujemy jest regularne mycie rąk. Szczególnie przed przygotowaniem lub spożyciem jedzenia, a także po skorzystaniu z toalety. Należy również pamiętać o myciu rąk po zmianie pieluchy u noworodków i małych dzieci. Do zakażenia shigatoksycznymi bakteriami Escherichia coli może również dojść w czasie wypoczynku nad wodą. Należy pamiętać, by podczas pływania w stawach, jeziorach i strumieniach nie połykać wody. Ze zbiorników tych mogą korzystać zwierzęta będące nosicielami groźnych bakterii.

Podsumowanie

Shigatoksyczne Escherichia coli w całej Europie stanowią ogromne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka. Nie są może tak popularne jak Salmonella spp., ale szturmem wdzierają się do naszych domów. Warto pamiętać, że asortyment produktów, w których możemy znaleźć te bakterie z każdym miesiącem się powiększa, stwarzając duże niebezpieczeństwo. Bądźmy czujni, bo okres wakacyjny zbliża się wielkimi krokami, a co za tym idzie zmniejsza się nasza uwaga i czujność.

Literatura

[1] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/e-coli

[2] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10880188/

[3] https://www.meatfromeurope.eu/pl/handel/import-z-ue-do-usa/

[4] https://www.mp.pl/pacjent/choroby-zakazne/choroby/zakazenia-bakteryjne/165133,biegunki-wywolane-przez-patogenne-szczepy-escherichia-coli

[5] https://www.fsis.usda.gov/wps/portal/fsis/topics/regulations

[6] https://www.foodsafetynews.com/2021/08/salad-likely-caused-2019-e-coli-outbreak-in-united-kingdom/

[7] https://www.foodsafetynews.com/2021/07/study-details-second-peak-after-e-coli-outbreak/

[8] https://www.foodsafetynews.com/2022/05/norway-tests-fermented-sausages-for-e-coli/

[9] https://www.foodsafetynews.com/2022/04/figures-show-mixed-picture-for-e-coli-in-england/

[10] https://www.foodsafetynews.com/2019/02/fss-clarifies-position-on-stec-bacteria-in-ready-to-eat-foods/

[11] https://www.foodsafetynews.com/2022/04/nestle-executive-promises-to-learn-from-french-e-coli-outbreak/

[12] https://www.foodsafetynews.com/?s=escherichia+coli+stec

[13] https://foodfakty.pl/smiertelna-e-coli-026-w-pizzy-buitoni-firmy-nestle-wycofywana-z-calej-francji

[14] https://foodfakty.pl/e-coli-stec-w-zywnosci-gotowej-do-spozycia-stanowisko-fss

[15] https://foodfakty.pl/patogenne-szczepy-e-coli-w-niemieckiej-mace

[16] https://foodfakty.pl/smiertelna-e-coli-0157-w-danii

[17] https://foodfakty.pl/eksport-miesa-wolowego-z-polski

[18] https://www.3mpolska.pl/3M/pl_PL/ochrona-zdrowia-pl/microorganisms/ecoli/

[19] https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html

[20] ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR 209/2013 z dnia 11 marca 2013 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 2073/2005 w odniesieniu do kryteriów mikrobiologicznych dotyczących kiełków i zasad pobierania próbek z tusz drobiowych i świeżego mięsa drobiowego.

[21] Shigatoksyczne enterokrwotoczne szczepy Escherichia coli – nowe czy dobrze znane zagrożenie? Marcin Weiner z Zakładu Mikrobiologii Państwowego Instytutu Weterynaryjnego – Państwowego Instytutu Badawczego w Puławach.

[22] Wymagania dla zakładów sektora mięsa wołowego i drobiowego zatwierdzonych do eksportu na rynek Izraela lub ubiegających się o uzyskanie takich uprawnień.