ЭТИОЛОГИЯ

Пищевые инфекции человека и заболевания животных, вызываемые эшерихиями, распространены повсеместно. Однако только в последние годы за рубежом (США, Канада, Великобритания и др.) появились сообщения о тяжелых по своей клинической картине пищевых интоксикациях, вызванных эшерихиями. Они характеризовались тем, что вырабатывали шигаподобный токсин (схожий с токсинами Shigella dysenteriae) или веротоксин, в частности серовар Е. coli 0157:Н7 (ЕСО), отличающийся высокой вирулентностью. Данный серовар не утилизирует сорбит, не может расти при температуре 45 °С и обладает определенной кислотоустойчивостью. Считают, что для развития инфекционного процесса у человека требуется очень малая доза этих бактерий (около 100 клеток).

Роль в патологии человека других сероваров энтеротоксигенных эшерихий (VTEC), которые превалируют при выделении от сельскохозяйственных животных и из продуктов животного происхождения, например 026, 0111, 0113, 0145, до сих пор неясна.

В отношении Е. coli 0157:Н7 (ЕСО) установлено, что они вызывают диарею и дизентерийноподобную инфекцию телят, диарею и отечное заболевание свиней. У человека ЕСО обусловливают пищевые отравления с широким спектром симптомов: от диареи, геморрагического колита — до уремического синдрома (острая почечная недостаточность, тромбоцитопения, микроангиопатическая гемолитическая анемия). Уремический синдром может иметь место в 10 % случаев пищевых отравлений, вызванных ЕСО. При этом смертность варьирует в пределах от 2 до 7 %, а при некоторых вспышках (особенно среди пожилых людей) — до 50 %. Хотя частота пищевых отравлений, вызываемых ЕСО, реже, чем сальмонеллезы и кампилобактериозы, они вызывают серьезную озабоченность специалистов из-за возможной тяжести заболеваний.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И БИОЛОГИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ

Первые случаи пищевых отравлений, вызванные данным сероваром, были отмечены в 1983 г. в двух штатах США (Мичиган и Орегон). В 1989 г. инфекция была зарегистрирована еще в девяти штатах и заболеваемость составила 2,1 на 100 тыс. населения. При этом ЕСО была выделена из непастеризованного молока коров. Однако до настоящего времени нет данных, что бактерии контаминируют молоко вследствие инфекции вымени. Более вероятно, что ЕСО попадают в молоко из-за его фекального загрязнения.

В настоящее время ЕСО зарегистрирована во всех странах с налаженной системой эпидемиологического надзора. В Японии при определении кишечных патогенных микроорганизмов, выделенных от людей, установили, что 40,6 % изолятов составляли энтеротоксигенные эшерихии, 14,9 % — сальмонеллы, 11,6 % — энтеропатогенные эшерихии и 7,2 % — шигеллы.

За пятилетний период (с 1987 по 1991 г.) в Альберте (Канада) и в Шотландии зарегистрировано 1993 случая инфекции, вызванной Е. coli 0157:Н7, продуцирующей веротоксин, в том числе 45 случаев гемолитико-уремического синдрома (ГУС). Число летальных исходов составило 24 на 7,5 млн населения, заболеваемость — 12,1 на 100 000; число случаев ГУС — 1 на 14. Преимущественно болели дети до 5 лет, при этом отмечалась летняя сезонность инфекции. Большинство случаев были спорадическими, но наблюдались одиночные вспышки пищевых отравлений, основными факторами передачи инфекции были гамбургеры.

В 1994 г. была описана большая вспышка отравления, вызванная Е. coli 0157:Н7, охватившая 10 % населения на Канадских северозападных территориях. Основную часть заболевших составляли дети до года (43 %), у 22 из них развился ГУС, у двух человек — с летальным исходом. Источником возбудителя инфекции явились мясопродукты.

В дальнейшем сообщения об инфекциях, вызываемых VTEC, поступали из различных регионов мира (Европы, Азии, Африки). Большинство вспышек у человека были обусловлены Е. coli 0157:Н7. В некоторых странах мира инфекции, вызываемые ЕСО, особенно с уремическим синдромом, подлежат обязательной регистрации (США, Канада, Великобритания и Италия). Уровень заболеваемости в данных странах колеблется от 0,2—2,8 случаев на 100 ООО в год у лиц от 0 до 18 лет. У детей до четырехлетнего возраста он может достигать 20 случаев на 100 000.

В 2016 г. в странах Евросоюза было зарегистрировано 6378 случаев заболеваний, вызванных шигатоксигенными эшерихиями (STEC) (1,82 случая на 100 000 населения). По сравнению с 2012 годом это значение выросло на 13 % (в 2012 г. было зафиксировано 5680 случаев иерсиниоза, или 1,7 случаев на 10 000 населения).

Установлено, что основным резервуаром ЕСО инфекции человека является крупный рогатый скот. Причем, бактерии часто выделяются из желудочно-кишечного тракта здоровых животных. В настоящее время насчитывается около 190 различных серотипов VTEC, выделенных от жвачных. Обследования домашних животных на фермах и бойнях США показали, что ЕСО широко распространены у жвачных. Уровень выделения VTEC из фекалий жвачных колебался от 3 до 19,5 %, при этом ЕСО составляли от 0,3 до 1,3 %. Взрослые животные обычно являются бессимптомными носителями и выделяют патогенный для человека ЕСО в течение месяца.

Микробная контаминация мяса происходит в процессе убоя и переработки. Исследованиями было показано, что из ректальных мазков забитых коров и с поверхности разделанных туш выделяется ЕСО. Последние также выявляются в мясе, предназначенном для розничной торговли. При этом микроорганизмы наиболее часто изолируют в зонах, где отмечается высокий уровень ЕСО инфекции человека.

По результатам эпидемиологического надзора установлено, что инфекция может передаваться непосредственно от человека к человеку, через продукты животного происхождения, овощи, путем прямого контакта с инфицированными домашними животными. Отмечены случаи выделения ЕСО из свинины, птицы, рыбы и рыбопродуктов. Факторами передачи инфекции могут служить домашняя птица, водопроводная вода и пищевые продукты, контаминированные загрязненными фекалиями. В процентном отношении факторы передачи варьируют в различных, даже близлежащих странах (рис. 3.5, 3.6).

Из продуктов, наиболее часто становившихся причиной пищевых отравлений, связанных с ЕСО, является говяжий фарш, из которого, в частности, готовят гамбургеры. Также установлено, что сырое молоко, содержащее около 10 клеток ЕСО в 1 мл, может вызвать инфекцию, особенно у детей. Продукты, приготовленные из подобного молока (мягкие сыры, йогурты), рассматриваются как продукты риска, так как ЕСО могут в них выживать, пока рН не опустится ниже 4.

Рис. 3.5. Факторы передачи VTEC инфекций в Канаде [4]

ЭКОЛОГИЯ

Информация по экологии ЕСО во внешней среде ограничена. Известно, что бактерии могут расти в диапазоне от 7 до 45 °С, оптимум температуры — 37 °С. Тепловая устойчивость ЕСО подобна большинству известных штаммов кишечной палочки и сальмонелл. Они быстро разрушаются при кулинарной обработке пищи, если температура в толще достигает 700 °С или выше.

Рис. 3.6. Факторы передачи инфекции Е. coli [13]

Некоторые штаммы ECO могут размножаться в пищевых продуктах с довольно низким рН (около 4) и при минимальном содержании влаги (a_w — 0,95). В связи с этим использование вместо термической обработки продуктов других технологий для обезвреживания ЕСО (например, ферментирования) требует специального изучения.

Кроме того, ЕСО может выживать в замороженных продуктах. Охлаждение до 5 °С угнетает рост бактерий, но в тоже время обеспечивает их более длительную выживаемость при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды (например, высокой концентрации поваренной соли).

В наших исследованиях по изучению поведения ЕСО во внешней среде было установлено, что они выживают почти 20 суток на брезентовой ткани и резиновой поверхности; около 110 суток — на поверхности дерева, метлахской плитки, бетона и металла. Наиболее длительное время ЕСО сохраняли свою жизнеспособность в водопроводной воде — 380 суток (период наблюдения). Установлено, что ЕСО может вырабатывать устойчивость к антибиотикам (пенициллину, олеандомицину, линкомицину).

Под электронным микроскопом на поверхности колоний ЕСО были выявлены хорошо развитые пленки — покровы, которые играют важную роль как в специфической, так и неспецифической адгезии бактерий, а также защищают микробную популяцию от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды.

ПРОФИЛАКТИКА И КОНТРОЛЬ

В настоящее время не существует надежных способов специфической профилактики ЕСО у сельскохозяйственных животных. Учитывая, что возбудители инфекции присутствуют в организме здоровых животных, в частности крупного рогатого скота, их своевременная индикация и профилактика являются важными мероприятиями в начале пищевой цепи, направленными на предотвращение возможного инфицирования продуктов животноводства и человека.

Обучение животноводов, фермеров, работников боен и мясоперерабатывающих предприятий общим принципам ветеринарной санитарии и гигиены может внести большой вклад в снижение риска контаминации продукции животного происхождения и профилактику ЕСО.

Важную роль в профилактике пищевых отравлений человека, вызываемых ЕСО, играют ветеринарно-санитарные мероприятия, направленные на уменьшение риска фекальной контаминации туш в процессе убоя, разделки животных, хранения и транспортировки продуктов животноводства.

Поэтому соответствующая практика ведения животноводства и получения безопасных продуктов животного происхождения, методы контроля VTEC инфекций человека, в том числе вызванных ЕСО, должны осуществляться вдоль всей пищевой цепи.

В животноводстве и растениеводстве, по рекомендациям ВОЗ, они включают следующее:

• все сельскохозяйственные производители должны признать важность санитарии и гигиены как неотъемлемой части их производства;
• навоз и фекалии человека не должны использоваться в качестве удобрения для выращивания растительной продукции, предназначенной в пищу человеку, за исключением тех случаев, когда они могут применяться после специальной обработки;
• навоз и фекалии человека должны утилизироваться без возможного риска загрязнения водоснабжения, так как подобные стоки и близкое расположение животноводческих ферм к колодцам приводят к контаминации систем водоснабжения;
• полив овощей и растений, предназначенных в пищу человеку, должен осуществляться водами, не загрязненными фекалиями и навозом.

При транспортировке животных на убой и пищевых продуктов следует:

• поддерживать средства транспорта в чистоте, создавать условия, позволяющие избежать кросс-контаминации животных и стресса;
• продуктовые машины должны быть чистыми и сухими;
• фрукты и овощи должны перевозиться таким образом, чтобы минимизировать их возможную контаминацию ЕСО и другими патогенными микроорганизмами.
• Определенные правила должны соблюдаться при переработке животных и растительной продукции, а именно:
• вода, используемая для мойки и (или) переработки животных, овощей и фруктов, должна быть питьевого качества;
• животные при предубойном содержании должны быть чистыми;
• на бойнях и мясокомбинатах должны осуществляться ветеринарно-санитарные и гигиенические мероприятия на всех этапах производственного процесса: от момента поступления животного до выхода готовой мясной продукции;
• в процессе разделки туш особое внимание должно уделяться процедуре снятия шкур, удалению копыт, нутровке и разделке на отруба с целью минимизации вторичной контаминации. ЕСО и VTEC не размножаются при температуре ниже 4 °С, и использование подобного холодового фактора будет угнетать развитие ЕСО на поверхности мяса или иных пищевых продуктов. Существуют также другие подходы, позволяющие снижать численность ЕСО на поверхности туш (например, туалет туш хлорированной водой, обработка поверхности туш тринатрийфосфатом);
• минимальное использование воды на бойнях значительно уменьшит распространение фекального материала;
• оптовым покупателям мяса и администрации мясокомбинатов рекомендовано проводить регулярную гигиеническую инспекцию условий забоя и переработки животных. Более того, производитель должен разработать технические условия (спецификации) на производимую сырую продукцию. Последнее является важным инструментом улучшения качества мяса и снижения риска присутствия в нем ЕСО;
• пастеризация молока должна быть обязательной процедурой перед его использованием, так как полностью предотвратить контаминацию молока ЕСО на уровне фермы в настоящее время практически невозможно;
• для сырых, готовых к употреблению фруктовых и овощных соков, безопасность которых не гарантирована, также рекомендована пастеризация;
• радиационное облучение пищевых продуктов должно рассматриваться как эффективная мера их деконтаминации, особенно для тех, технология приготовления которых не позволяет использовать другие способы обеззараживания или когда готовые для употребления продукты предназначены для высокочувствительных к инфекции потребителей. Доза в 2,5 Крэй достаточна, чтобы уничтожить ЕСО в концентрации 10⁸ и полностью деконтаминировать, например, фарш или бескостное птичье мясо;
• производители ферментированных продуктов (салями, некоторые крупяные продукты, йогурты или сыры, приготовленные из непастеризованного молока) должны гарантировать отсутствие ЕСО в производимой продукции.

При продаже продовольственных товаров и на предприятиях общественного питания:

• необходимо сосредоточить усилия на возможном уменьшении риска прямой или непрямой вторичной контаминации. Это достигается физическим разделением зон обработки сырой и готовой продукций;
• лица, контактирующие с пищевой продукцией при продаже и приготовлении на предприятиях общественного питания, должны быть ознакомлены с основными принципами пищевой гигиены.

Медицинские и ветеринарные специалисты, осуществляющие профилактику и борьбу с пищевыми токсикоинфекциями, вызываемыми ЕСО, должны иметь в виду возможность инфицирования человека не только через пищевые продукты (например, питье сырой воды из колодца или купание в контаминированных водоемах и т. д.).

Взрослые и дети, имеющие непосредственный контакт с животными на ферме, должны знать о высокой вирулентности ЕСО, которые даже в малых количествах могут вызвать тяжелое заболевание. Строгое соблюдение правил санитарии и гигиены этим контингентом является обязательным. Посетители животноводческих ферм должны тщательно мыть руки, особенно это касается детей, вспышки заболеваний которых неоднократно регистрировались после подобных визитов.

Обучение всех слоев населения, начиная с учеников начальной и средней школ, для которых можно использовать программы обучения, разработанные ВОЗ, может сыграть большую роль в профилактике большинства пищевых токсикоинфекций и интоксикаций. Использование телевидения, листовок, соответствующих инструкций на этикетках продовольственных товаров и т. д. поможет донести ценную информацию до каждого потребителя.

Контрольные вопросы и задания

• Дайте характеристику энтеротоксигенных эшерихий и основные клинические признаки вызываемого заболевания.
• Охарактеризуйте эпидемиологию и биологию энтеротоксигенных эшерихий. Какие продукты питания являются основными их источниками?
• Назовите особенности экологии и поведения в пищевых продуктах энтеротоксигенных эшерихий.
• Перечислите меры профилактики и контроля заболеваний, вызываемых токсигенными эшерихиями.