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Infektion durch Escherichia coli O157:H7 und andere enterohämorrhagische E. coli (EHEC)

Von

Larry M. Bush

, MD, FACP, Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University;


Maria T. Perez

, MD, Wellington Regional Medical Center, West Palm Beach

Inhalt zuletzt geändert Apr 2018
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Die gram-negativen Bakterien E. coli O157:H7 und andere enterohämorrhagische E. coli (EHEC) führen charakteristischerweise zu akuten, blutigen Durchfällen, die in ein hämolytisch-urämisches Syndrom münden können. Die Symptome bestehen aus Bauchkrämpfen und Durchfall, der auch massive Blutbeimengungen haben kann. Es kommt nicht zu markantem Fieber. Die Diagnose wird anhand von Stuhlkulturen und Toxinassays gestellt. Die Therapie ist eher supportiv, die Anwendung von Antibiotika wird nicht empfohlen.

Epidemiologie

Zu den EHEC gehören >100 Serotypen, die Shigatoxine und Shiga-ähnliche Toxine produzieren (Shigatoxin produzierende E. coli [STEC]; auch bekannt als Verotoxin-produzierende E. coli [VTEC]).

E. coli O157:H7 ist der häufigste STEC-Stamm in Nordamerika. Nicht-O157-STEC-Serotypen (insbesondere O26, O45, O91, O103, O111, O113, O121, O128 und O145) können auch zu enterohämorrhagischen Krankheiten führen, vor allem außerhalb der USA. Im Jahr 2011 verursachte der Serotyp O104:H4 einen beträchtlichen multinationalen Ausbruch in Europa.

In manchen Teilen der USA und Kanadas kann E. coli O157:H7 eine häufigere Ursache blutiger Diarrhöen darstellen als Shigellose oder Salmonellose. E. coli O157:H7-Infektion kann bei Menschen allen Alters vorkommen, schwere Infektionen kommen jedoch unter Kindern und älteren Menschen am häufigsten vor.

E. coli O 157: H7 und andere STEC haben ein Rinder-Reservoir. Infektionen können über Lebensmittel oder Wasser, die mit Kuhmist kontaminiert sind, übertragen werden wie bei den Ausbrüchen und sporadischen Fällen, die in der Regel nach Ingestion von nicht vollständig durchgegartem Fleisch (insbesondere Hackfleisch) oder nicht pasteurisierter Milch vorkommen. Im europäischen O104:H4-Ausbruch von 2011 wurde die Infektion durch kontaminierte rohe Sojasprossen übertragen. Der Organismus kann auch auf dem fäkal-oralen Weg, vor allem bei Säuglingen in Windeln (z. B. über unzureichend chlorierte Kinderplanschbecken) übertragen werden.

Pathophysiologie

Nach Ingestion bilden E. coli O157:H7 und ähnliche STEC-Serotypen im Dickdarm große Mengen verschiedener Toxine; diese Toxine sind eng mit den potenten Cytotoxinen verwandt, die von Shigella dysenteriae Typ 1 gebildet werden. Die Toxine scheinen Mukosazellen und vaskuläre Endothelzellen in der Darmwand direkt zu beschädigen. Nach Resorption kommt es auch zu toxischen Effekten auf andere vaskuläre Endothelien (z. B. renal).

Etwas 5 bis 10% der Fälle (meist Kinder < 5 Jahre und Erwachsene > 60 Jahre) gehen mit der Komplikation eines hämolytisch -urämischen Syndroms einher, das sich charakteristischerweise in der 2. Krankheitswoche entwickelt. Es kann, insbesondere bei älteren Patienten, zu Todesfällen kommen, die mit oder ohne diese Komplikation auftreten können.

Symptome und Beschwerden

Eine Infektion mit EHEC beginnt akut mit schweren Bauchkrämpfen und wässriger Diarrhö, die innerhalb von 24 h makroskopisch blutig werden kann. Einige Patienten beschreiben die Diarrhö als „rein blutig ohne Stuhl“, was zu dem Begriff einer hämorrhagischen Kolitis führte. Fieber ist meist nicht vorhanden oder nur leicht ausgeprägt und erreicht gelegentlich 39°C. Bei unkomplizierten Infektionen kann die Diarrhoe 1–8 Tage andauern.

Hämolytisch-urämisches Syndrom verursacht einen schnellen Rückgang der Hämatokrit- und Thrombozytenzahl, erhöhtes Serumkreatininin, Hypertonie und möglicherweise Anzeichen einer Flüssigkeitsüberlastung, Blutungsdiathese und neurologische Symptome und Anzeichen.

Diagnose

  • Stuhlkulturen

  • Rasche Stuhltests für Shigatoxin

Eine E. coli O157:H7-Infektion und andere STEC-Infektionen sollten durch Erregerisolation aus Stuhlkulturen von anderen infektiösen Durchfallkrankheiten unterschieden werden. Die Kultur von EHEC-Infektionen erfordert spezielle Medien. Die Identifizierung des spezifischen Serotyps hilft dabei, den Ursprung des Ausbruchs zu bestimmen. Oft muss der Kliniker das Labor mit einer spezifischen Untersuchung auf diesen Erreger beauftragen.

Da blutige Diarrhöen und starke Bauchschmerzen ohne Fieber auf verschiedene nichtinfektiöse Ursachen hindeuten können, sollte eine Infektion mit EHEC auch bei Verdacht auf ischämische Kolitis, Darminvagination und entzündliche Darmkrankheit in Erwägung gezogen werden. Charakteristischerweise werden in der Stuhlflüssigkeit keine entzündlichen Zellen gefunden. Ein schneller Stuhl-Assay für Shigatoxin oder, falls verfügbar, ein Test für das Gen, das das Toxin enkodiert, kann helfen.

Bei Patienten mit einem Risiko für eine nichtinfektiöse Diarrhö kann eine Sigmoidoskopie erforderlich sein. Wird diese durchgeführt, kann die Sigmoidoskopie ein Erythem und Ödem ergeben; ein Kolonkontrasteinlauf zeigt Ödeme mit dem Erscheinungsbild von Daumenabdrücken.

Therapie

  • Unterstützende Behandlung

Die primäre Therapie der EHEC-Infektion ist vor allem supportiv. Obwohl E. coli auf die meisten gebräuchlichen Antibiotika sensibel ist, erwies sich der Einsatz von Antibiotika als nicht geeignet zur Beschwerdelinderung, Reduktion des Erreger-Trägerstatus oder zur Prävention des hämolytisch-urämischen Syndroms. Fluorchinolone stehen im Verdacht, Enterotoxine freizusetzen und das Risiko eines hämolytisch-urämischen Syndroms zu erhöhen.

In der auf die Infektion folgenden Woche sollte bei Patienten, die ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung eines hämolytisch-urämischen Syndroms aufweisen (z. B. Kinder < 5 Jahre, ältere Menschen), auf Frühzeichen wie z. B. Proteinurie, Hämaturie, Erythrozytenzylinder und Anstieg des Serumcreatinins geachtet werden. Später entwickeln sich ein Ödem und Bluthochdruck. Patienten, die Komplikationen entwickeln, benötigen häufiger intensivmedizinische Versorgung in einem Krankenhaus der Maximalversorgung, inklusive Dialyse und anderer spezifischer Therapien.

Vorbeugung

Verbesserte Fleischverarbeitungsverfahren in den USA haben dazu beigetragen, die Rate von Fleischkontaminationen zu verringern.

Eine Ausbreitung der Infektion kann durch korrekte Entsorgung des Stuhls infizierter Menschen, adäquate Hygienemaßnahmen und hygienische Händedesinfektion limitiert werden.

Präventivmaßnahmen z. B. in einer Kindertagesstätte beinhalten die Kohortierung von bekanntermaßen mit STEC infizierten Kindern bzw. die Forderung nach zwei negativen Stuhlkulturen, bevor der Besuch wieder erlaubt wird.

Eine Übertragung durch Lebensmittel wird durch Pasteurisierung von Milch und vollständiges Durchgaren von Rindfleisch verhindert.

Die Meldung blutiger Diarrhöen an das Gesundheitsamt ist wichtig, da zusätzliche Infektionen durch eine Intervention verhindert werden können.

Wichtige Punkte

  • Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) produzieren Shigatoxin, das schwere, blutige Diarrhö und manchmal hämolytisch-urämisches Syndrom verursacht.

  • Es gibt > 100 Serotypen von EHEC; O157:H7 ist der bekannteste, aber viele andere verursachen ähnliche Krankheiten.

  • Das Reservoir der EHEC sind Rinder, weswegen Ausbrüche oft aus der Ingestion nicht ausreichend gekochten Rindfleischs resultieren, aber viele andere Lebensmittel (z. B. Frischprodukte, rohe Milch) und Ursprünge (z. B. direkter Kontakt mit Tieren) können beteiligt sein.

  • Verwenden Sie Stuhltests, um Shiga-Toxin zu identifizieren, und verwenden Sie Kulturen (erfordern spezielle Medien), um EHEC zu identifizieren.

  • Die Pflege ist supportiv; Antibiotika sind nicht hilfreich.

  • Beobachten Sie Risikopatienten (z. B. Kinder < 5 Jahre, Senioren) auf Anzeichen des hämolytisch-urämischen Syndroms für 1 oder 2 Wochen nach Krankheitsbeginn.

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