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AKTUALISIERT: 25.11.2013

Nationale Referenzzentrale und Nationales Referenzlabor für Escherichia coli einschließlich Verotoxin bildender E. coli

Mit November 2006 hat das AGES-Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene Graz die Aufgaben des Nationalen Referenzlabors für Escherichia coli einschließlich Verotoxin bildender E. coli für Lebens- und Futtermittel, in weiterer Folge auch für den Veterinärbereich und seit 01.01.2010 zusätzlich die Aufgaben der entsprechenden Nationalen Referenzzentrale für humane Proben übernommen.

Escherichia coli (E. coli) ist durch das Auftreten verschiedener Pathotypen charakterisiert. Enteropathogene E. coli (EPEC), früher auch Dyspepsie-Coli genannt, zählen zu den häufigsten Verursachern bakterieller Durchfallerkrankungen bei Kleinkindern. In Entwicklungsländern treten weiters enteroinvasive E. coli (EIEC) und enterotoxische E. coli (ETEC) (als häufigste Ursache der Reisediarrhoe „Montezumas Rache“) in Erscheinung.

Verotoxin bildende E. coli (VTEC)

VTEC sind durch ihre Fähigkeit zur Bildung bestimmter Toxine (Giftstoffe) gekennzeichnet. Anhand ihrer unterschiedlichen Antigenstrukturen werden sie in verschiedene Serovare eingeteilt. Als bedeutendstes Serovar gilt E. coli O157:H7. Die Bakterien sind empfindlich gegen Hitze, überleben jedoch gut in gefrorenen Lebensmitteln und im sauren Milieu. Die Ausdrücke Verotoxin bildende (VTEC) und Shigatoxin bildende E. coli (STEC) werden als Synonyme verwendet. Historisch werden diejenigen VTEC als enterohämorrhagische E. coli (EHEC) bezeichnet, die - meist aufgrund zusätzlicher Pathogenitätsfaktoren (z.B. Intimin) - in der Lage sind, schwere Erkrankungen (hämorrhagische Kolitis und hämolytisch-urämisches Syndrom (HUS)) hervorzurufen.

Vorkommen

E. coli sind Bakterien, die überwiegend zur normalen Darmflora warmblütiger Tiere und des Menschen gehören. VTEC (und EHEC, EPEC, EIEC und ETEC) hingegen können schwere Durchfallerkrankungen beim Menschen verursachen.

Erregerreservoir

Wiederkäuer (Rinder, Schafe, Ziegen) und Wildtiere (Rehe und Hirsche)

Infektionsweg

Die Übertragung der Bakterien erfolgt hauptsächlich über den Verzehr folgender Lebensmittel: rohes Rinderfaschiertes, Mettwurst, Salami, Rohmilch, nicht pasteurisierter Apfelsaft, aber auch pflanzliche Lebensmittel, die auf mit Rindergülle gedüngten Äckern kultiviert und roh verzehrt werden (z.B. grüne Blattgemüse, Sprossen, Spinat). Von Bedeutung sind auch die Übertragung nach Kontakt mit Wiederkäuern (Streichelzoos), wenn im Anschluss keine entsprechende Reinigung der Hände (Händewaschen mit Seife) durchgeführt wurde, oder Mensch-zu-Mensch-Infektketten, die besonders in Gemeinschafts-einrichtungen (Kindergärten, Altersheime, etc.) zu beobachten sind. Die für eine Infektion erforderliche Anzahl an Bakterien ist mit ca. 100 Keimen sehr gering.

Inkubationszeit

1-3 (selten bis 8) Tage

Symptomatik

Die Erkrankung beginnt mit wässrigen Durchfällen, die zum Teil nach einigen Tagen blutig verlaufen und von starker Übelkeit, Erbrechen und Bauchschmerzen begleitet sein können. Die Krankheit ist meist selbstlimitierend und dauert im Durchschnitt acht bis zehn Tage. Bei 10 – 20 % der Patienten entwickelt sich eine hämorrhagische Kolitis mit blutigem Stuhl und teilweise Fieber.
Bei 5 -10 % der Erkrankten, besonders bei Kleinkindern, kann es Tage nach Beginn der Durchfallerkrankung zu einer charakteristischen Folgeerkrankung kommen, dem hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS). Dabei binden die Shigatoxine an spezielle Rezeptoren der Zellwände (hauptsächlich des Nierenendothels) und schädigen diese. Die kleinen Blutkapillaren werden zerstört, und in weiterer Folge kann es zu Nierenversagen (keine Harnbildung), Blutarmut, verminderter Anzahl an Blutplättchen, Hautblutungen und neurologischen Veränderungen kommen.

Indikation

Diarrhoe und eine der folgenden Bedingungen:

  • Kinder unter 6 Jahren
  • Sichtbares Blut im Stuhl
  • Hämorrhagische Kolitis
  • HUS
  • Kontaktpersonen von Patienten mit HUS
  • Pädiatrische Patienten mit akutem Nierenversagen
  • Patient ist direkt mit Herstellung, Behandlung oder In-Verkehr-Bringung von Lebensmitteln befasst oder arbeitet in Küchen, Gaststätten oder sonstigen Gemeinschaftseinrichtungen

Diagnostik

Bei klinischem Verdacht erfolgt ein Screening mittels ELISA oder PCR (Toxin- bzw. Toxingennachweis) aus einer Stuhlanreicherung. Bei einem positiven Screeningergebnis wird die kulturelle Anzucht des Keims zur Diagnose angestrebt. Bei HUS kann bei negativem Erregernachweis im Stuhl eine Diagnose auch mit der Detektion spezifischer Antikörper im Blut versucht werden.

Therapie

Eine Therapie, die den Wasser- und Elektrolythaushalt wieder ausgleicht, ist ausreichend. Eine Behandlung mit Antibiotika hingegen gilt im Allgemeinen als kontraindiziert, da die Bakterien unter Antibiotikaeinwirkung vermehrt Toxine produzieren und sich somit die Komplikationsraten erhöhen können. Schwerwiegende Folgeerkrankungen (z. B. HUS) machen eine intensiv-medizinische Behandlung notwendig.

Präventive Maßnahmen

Lebensmittel: Da als Reservoir der Bakterien vornehmlich landwirtschaftliche Nutztiere gelten, ist die strikte Einhaltung von Hygienevorschriften bei Gewinnung, Verarbeitung, Lagerung, Transport und Verkauf von tierischen Lebensmitteln von großer Bedeutung, z. B. Händewaschen nach Tierkontakt und vor Nahrungsaufnahme. Rohe Lebensmittel tierischer Herkunft und andere leicht verderbliche Lebensmittel (z.B. Milch und Milcherzeugnisse, Fleisch, Wurstaufschnitt, Feinkostsalate …) sollten stets bei Kühlschranktemperatur gelagert werden. Außerdem sollte Fleisch zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen nicht zeitgleich mit anderen, zum Direktverzehr bestimmten Lebensmittel (z.B. Salat) zubereitet werden. Auf keinen Fall jedoch sollten dieselben Arbeitsgeräte und -flächen benutzt werden! Milch sollte nicht roh, sondern nur nach Wärmebehandlung verzehrt werden! Personen, die an VTEC-Infektionen erkrankt sind, dürfen so lange beim gewerbsmäßigen Herstellen, Behandeln oder In-Verkehr-Bringen von Lebensmitteln nicht tätig sein oder beschäftigt werden, bis nach der Entscheidung des Gesundheitsamtes eine Weiterverbreitung der Krankheit nicht mehr zu befürchten ist. Dies gilt sinngemäß auch für Beschäftigte in Küchen von Gaststätten, Kantinen, Krankenhäusern, Säuglings- und Kinderheimen sowie im Bereich der Gemeinschaftsverpflegung.

Verdacht auf bzw. Erkrankung an VTEC ist meldepflichtig!

Leistungsangebot

  • Nachweis von EIEC, EPEC, ETEC und VTEC in humanen Stuhlproben
  • Isolierung und kultureller Nachweis von VTEC aus humanen Stühlen, Lebensmitteln und Umgebungsproben mittels Selektivnährmedien, immunmagnetischer Separation, Kolonie-Immunoblot, Objektträger-Agglutination und PCR
  • Bestätigung und Typisierung eingesandter Isolate mittels biochemischer und molekularbiologischer Methoden
  • Serotypisierung
  • Feintypisierung von VTEC:
    • Typisierung der Shigatoxin-Gene (PCR, Microarray)
    • Typisierung weiterer Virulenzgene (PCR, Microarray)
    • Pulsfeld-Gelelektrophorese (PFGE)
    • Variable Number of Tandem Repeats-Analyse bei E. coli O157 (VNTR)
    • Multi Locus Sequence Typing (MLST) (im Aufbau)
  • Nachweis spez. Antikörper bei HUS im Humanserum 
  • Führen einer Stammsammlung aller Human-, Veterinär-, Futtermittel- und Lebensmittelisolate
  • Aufklärung von Infektionsquellen und –wegen im Rahmen von Ausbruchsabklärungen
  • Beratung zu Fragen der Diagnostik, Meldepflicht, Epidemiologie, Lebensmittelsicherheit, Prävention bzw. Präventions-maßnahmen.

Ansprechpersonen: Dr. Sabine Schlager (Leitung)
                                 Dr. Christian Kornschober (Leitung-Stv.)

Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene Graz
Nationale Referenzzentrale und Nationales Referenzlabor für Escherichia coli einschließlich Verotoxin bildender E. coli
Beethovenstraße 6, A-8010 Graz
Tel:  +43 (0) 50555-61211 oder 61217
Fax: +43 (0) 50555-61110
E-mail: sabine.schlager@ages.at
          christian.kornschober@ages.at
          humanmed@ages.at

Institut für med. Mikrobiologie und Hygiene, Graz

Institut: Institut für med. Mikrobiologie und Hygiene, Graz
Adresse: 8010 Graz, Beethovenstrasse 6

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