Acht Jahre sind seit dem großen EHEC Ausbruch vergangen. Die Erkrankungen, mit Schwerpunkt in Norddeutschland, wurden 2011 sehr wahrscheinlich durch Sprossen verursacht, die mit dem Serovar O104:H4 kontaminiert waren. Fast 4000 Menschen erkrankten und 53 Todesfälle waren zu beklagen.

Im Jahr 2018 wurden nach Angaben des Robert Koch Instituts (RKI, 2019) 2.226 durch EHEC verursachte Erkrankungen gemeldet. Dies entspricht der vierthäufigsten bakteriell verursachten lebensmittelbedingten Infektion in Deutschland und Europa.

Enterohaemorrhagische Eschericha coli (EHEC) gelten grundsätzlich als humanpathogen und werden auch als VTEC oder STEC bezeichnet. Gemeint ist letztendlich derselbe Problemkeim. Führen mit STEC (Shigatoxinbildende E. coli) kontaminierte Lebensmittel zur Erkrankung von Menschen, sind diese an EHEC erkrankt.

Erkrankung
Im Erkrankungsfall bilden die Bakterien Shigatoxine im Darm. Patienten können neben Gastroenteritis (Magen-Darm-Entzündungen) auch das lebensbedrohliche hämolytisch-urämische Syndrom (HUS) entwickeln, 68 Fälle in 2018 (RKI, 2019). Blutzellen werden durch die Shigatoxine zerstört und verstopfen Kapillarblutgefäße, besonders der Niere. Die Gefahr eines akuten Nierenschadens ist Grund für die vergleichsweise hohe Sterblichkeit. Diagnostizierte Erkrankungen durch EHEC sind entsprechend Infektionsschutzgesetz meldepflichtig.

STEC Reservoir
Das natürliche Reservoir von STEC ist der Dickdarm von Wiederkäuern. Die Tiere selbst erkranken nicht. Rinder sind die bedeutendste Quelle für STEC. Schafe, Ziegen, Rot- und Rehwild können aber ebenso STEC Ausscheider sein. Fäkale Kontaminationen von Oberflächenwasser sind demzufolge möglich. Die Bakterien können somit über unterschiedlichste Wege auf Lebensmittel gelangen. STEC können gegebenenfalls viele Wochen in der Umwelt überleben und sich in einem weiten Temperaturbereich von 8°C bis 48°C vermehren. Die Bakterien sind verhältnismäßig säuretolerant und können unbeschädigt die Magenpassage überstehen. Bereits die orale Aufnahme von wenigen 100 Bakterien kann die Erkrankung beim Menschen verursachen. Die Inkubationszeit beträgt meist 1 – 6 Tage.

Risikolebensmittel
Als Risikolebensmittel gelten Rindfleisch, Hackfleisch, nicht durchgegarte Hamburger, Rohmilch, Rohmilchweichkäse, Gemüse, Sprossen und Frischsalate.

Diagnostik im Labor
Der STEC Nachweis in Lebensmitteln ist nur in Speziallaboren möglich. Dort können die Leitmerkmale der potenziell krankmachenden Bakterien nachgewiesen werden. Zwei Untersuchungsverfahren werden im akkreditierten Labor angewandt. Entweder das horizontale Verfahren zur Untersuchung von Lebensmitteln gemäß ASU L 00.00-150 (V):2014 oder das Verfahren zum qualitativen Nachweis von STEC in frischen pflanzlichen Lebensmitteln gemäß ASU L 25.00-6:2017. Der wesentliche Unterschied der beiden Methoden besteht darin, dass bei der Methode ASU L 25.00-6:2017 nach der Voranreicherung in gepuffertem Peptonwasser eine selektive Anreicherung von Escherichia coli auf TBX-Agar erfolgt, um die in der Regel vorhandene starke Begleitflora zu unterdrücken. Die dort gewachsenen Kolonien werden dann nach weiteren 24 h Bebrütung abgeschwemmt und mittels PCR untersucht. Die Untersuchung von beispielsweise Salaten oder frischen Kräutern auf STEC dauert dementsprechend mindestens 48 h. Der Nachweis von STEC erfolgt immer über das Leitmerkmal der stx1-/ stx2-Gene der Bakterien. Mittels Multiplexreal time-PCR können die stx1-/stx2-Gene der Shigatoxine sowie das eae-Gen als zusätzlicher Virulenzfaktor, der eine Anheftung („attaching and effacing“) an die Darmwand verursachen kann, nachgewiesen werden. Im Erkrankungsfall sind EHEC bei denen die stx1-/stx2-Gene und das eae-Gen nachgewiesen wurden häufig mit schwereren Krankheitsverläufen assoziiert.

EPEC
Wird bei der Untersuchung das eae-Gen nachgewiesen und nicht die stx1-/stx2-Gene, könnten sogenannte EPEC (Enteropathogene Escherichia coli) vorliegen, die in typische und atypische unterteilt werden (Matthew et al., 2013). Typische EPEC sind Erreger von Durchfallerkrankungen bei Säuglingen und Kleinkindern unter 2 Jahren. Das charakteristische Reservoir für diese EPEC ist der Mensch, die Infektion erfolgt meist fäkal – oral. Aber auch mit EPEC kontaminierte Lebensmittel und Wasser können Erkrankungen auslösen.

Atypische EPEC
Bei dem alleinigen Nachweis des eae-Gens könnten ebenso atypische EPEC vorliegen. Atypische EPEC zeigen die bei STEC gängigen Serotypen sowie Virulenz- und Pathogenitätsfaktoren wie das erwähnte eae-Gen. Diese Bakterien sind wahrscheinlich STEC (EHEC), die die stx-Gene bzw. den jeweiligen Stx-Prophagen verloren haben (BfR, 2018; Tozzoli et al. 2014). Atypische EPEC wurden bei Menschen und Tieren nachgewiesen (Luiz R. Trabulsi et al.2002). Werden im Verdachtsfall mit STEC belastete Lebensmittelproben untersucht, werden häufig auch EPEC nachgewiesen, die dann sehr wahrscheinlich als atypisch einzuordnen sind. Alleinige EPEC Nachweise aus rohen Lebensmitteln können auf das Vorhandensein von STEC hindeuten.

Grundsätzlich gilt aus Sicht des Verbraucherschutzes entsprechend der VO EG 178/2002, Artikel 14 Abs. 1, dass Lebensmittel, die nicht sicher sind, nicht in den Verkehr gebracht werden dürfen. Lebensmittel die fäkal kontaminiert und für den Rohverzehr bestimmt sind, bergen immer ein Gesundheitsrisiko für den Menschen. Serogruppen Von STEC gibt es unterschiedliche Serogruppen. Die Serogruppen, die mit den schwersten Formen der Erkrankung in Zusammenhang stehen, sind O157, O26, O45, O103, O104, O111, O121 und O145, sie können ebenso molekularbiologisch bestimmt werden. Der häufigste Serotyp O157 wird routinemäßig meist mit untersucht, da dieser durch schwerwiegende Krankheitsausbrüche in Nordamerika bekannt wurde.

Keimisolierung
Zur endgültigen Bewertung des Risikos von STEC-Stämmen sind Keimisolierungen und weitergehende Untersuchungen lebensfähiger STEC nötig. Diese sind zeit-, arbeits- und kostenintensiv und werden auf diversen Selektiv-Agarplatten durchgeführt. Aufgrund der nicht seltenen starken Begleitflora sind sie nicht immer zielführend. Sollte eine Keimisolierung nicht möglich sein, gibt es andere Methoden vermehrungsfähige STEC in der Probe nachzuweisen. Bei Lebensmitteln zum Rohverzehr ist die Wahrscheinlichkeit DNA von nicht vermehrungsfähigen STEC nachzuweisen als äußerst gering einzuschätzen.

FAZIT
Die Ergebnisse von molekularbiologischen Untersuchungen auf STEC (auch der Serotypen) in Lebensmitteln können schnell und zuverlässig vorliegen. Keimisolierungen von STEC sind zeitaufwändig. Gegenwärtig ist noch nicht in allen Einzelheiten bekannt, welche Eigenschaften einen STEC zum EHEC machen, also zur Erkrankung führen. Alle STEC werden deswegen als potenzielle EHEC betrachtet. Lebensmittel auf denen Fäkalkeime wie EPEC gefunden werden, sind für den Rohverzehr nicht geeignet. Akkreditierte Verfahren zur Differenzierung von atypischen und typischen EPEC stehen derzeit nicht zur Verfügung.

Hinweis aus der Routine:
Werden Lebensmittel auf E. coli mit dem Koloniezählverfahren oder anderen Verfahren untersucht und als Ergebnis wird <10 KBE/g Lebensmittel ermittelt, wird nicht selten angenommen, dass sich dann auch keine STEC in der Probe befinden können. Diese Annahme ist falsch! Zur Überprüfung auf die An- oder Abwesenheit auf STEC werden grundsätzlich wenigstens 25 g Probe des Lebensmittels untersucht.

Literatur:
RKI, Infektionsepidemiologisches Jahrbuch meldepflichtiger Krankheiten für 2018 Datenstand: 1. März 2019

BFR 2018, Stellungnahme Nr. 009/2018, 19.04.2018

ASU § 64, L 00.00-150 (V), 08:2014, Untersuchung von Lebensmitteln- Horizontales Verfahren für den Nachweis von Shiga-Toxin bildenden Escherichia coli (STEC) und Bestimmung der Serogruppen O157, O111, O26, O103 und O145 in Lebensmitteln mittels Real-time-Polymerase-Kettenreaktion (PCR) (Übernahme der gleichnamigen Technischen Spezifikation DIN CEN ISO/TS 13136, Ausgabe April 2013) (DIN CEN ISO/TS 13136, 2013)

ASU § 64, L 25.00-6, 10:2017 Untersuchung von Lebensmitteln, Qualitativer Nachweis von Shiga-Toxin bildenden Escherichia coli (STEC) in frischen pflanzlichen Lebensmitteln, Multiplex real-time PCR-Verfahren

Matthew et al. 2013, Recent Advances in Understanding Enteric Pathogenic Escherichia coli, Clinical Microbiology Reviews p. 822–880 October 2013 Volume 26 Number 4

Luiz R. Trabulsi et al., 2002. Emerging infectious diseases, 8(5): 508–513.

Tozzoli et al. 2014, Shigatoxin verting phages and the emergence of new pathogenic Escherichia coli: a world in motion, European Reference Laboratory for Escherichia coli, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, June 2014, Volume 4, Article 80

Kontakt:
LADR GmbH
Medizinisches Versorgungszentrum
Dr. Kramer & Kollegen
Lauenburger Straße 67
21502 Geesthacht
Fachbereich Lebensmittelanalytik
Abteilungseiter:
Dr. Burkhard Schütze
www.ladr-lebensmittel.de

Ausgabe September/Oktober 2019 „Der Lebensmittelbrief/ernährung aktuell”