Alimentární infekce a intoxikace bakteriálními toxiny

Overview

Nejčastěji se vyskytujícími onemocněními infekční etiologie přenášenými potravou v České republice jsou salmonelózy a kampylobakteriózy. Počet hlášených salmonelóz v posledních letech klesá a naopak u kampylobakteriózy dochází v České republice trvale od roku 1985 k postupnému zvyšování její incidence a v současnosti je v řadě evropských zemí stejně jako v ČR nejčastěji hlášeným střevním onemocněním. Specifická nemocnost u salmonelózy je nejvyšší ve věkové skupině 0 a 1–4 letých ambulantních pacientů a u pacientů hospitalizovaných ve vyšších věkových skupinách, kteří většinou trpí jiným základním onemocněním. Na etiologii se podílí nejčastěji Salmonella Enteritidis. Nejlépe je možno vysledovat podezřelé vehikulum v epidemických výskytech. Nejčastěji dochází k onemocnění ve veřejném stravování (školní jídelny, závodní jídelny, atp.), dále také často při různých rodinných oslavách, kde se uplatňují hlavně doma připravené cukrářské a lahůdkářské výrobky a výrobky připravené z vajec a domácí majonézy.

U kampylobakteriózy, u které je nejčastějším etiologickým agens Campylobacter jejuni, pozorujeme rovněž nejvyšší nárůst nemocnosti v nejnižších věkových skupinách (0 a 1–4 letých), což naznačuje zhoršující se poměry ve zpracování potravin (zejména v domácnostech). Nejčastějším suspektním vehikulem je kuře a mleté maso.

V posledních letech se věnuje pozornost onemocněním listeriózou, u kterých byl zaznamenán epidemický výskyt teprve nedávno. Relativně vysoká smrtnost případů listeriózy 20–30 % je u imunokompromitovaných jedinců (u pacientů s jiným závažným onemocněním – malignity, osoby se sníženou imunitou), zejména ve vyšších věkových skupinách.

V poslední době v České republice evidujeme zvýšený výskyt hepatitidy typu E v důsledku primární alimentární infekce, nezávisle na importovaných zdrojích. Pozorujeme i nárůst počtu případů alimentárních infekcí virové etiologie. Mezi onemocnění přenášená potravou patří i alimentární intoxikace, u kterých jsou z bakteriálních toxinů z klinického hlediska nejvýznamnější botulotoxin a toxiny produkované některými kmeny „zlatého stafylokoka“.

Klíčová slova:
alimentární nákazy, alimentární intoxikace, bakteriální toxiny, salmonelóza, kampylobakterióza, listerióza, epidemiologické aspekty

Úvod

Onemocnění přenášená potravou představují celosvětově závažný zdravotnický, ale i ekonomický problém zejména v rozvojových zemích. Jejich epidemický výskyt bezprostředně souvisí s nedodržováním hygienických zásad při výrobě a manipulaci s potravinami, při přepravě, skladování a podávání stravy především ve společném stravování i při závadách v zásobování zdravotně nezávadnou pitnou vodou. Původci více než 250 onemocnění přenášených potravou jsou

• bakterie,
• viry,
• kvasinky,
• plísně a/nebo
• parazité,

ale v širším slova smyslu sem patří například i alimentární intoxikace, způsobené toxickými látkami, které se do potravin dostávají díky mikrobiální kontaminaci.

Podle způsobu kontaminace potravin se rozlišuje

kontaminace primární,

kdy k výrobě potravin byla použita nemocná zvířata nebo produkty z nich, a 

kontaminace sekundární,

kdy patogenní zárodky se dostanou do potraviny při ošetření, zpracování a další manipulaci (z rukou nebo oděvu pracovníků, znečištěných nádob, obalů, stykem s hmyzem či hlodavci, trusem ptáků apod.) (1).

Incidence bakteriálních alimentárních infekcí v Evropě

Světová zdravotnická organizace eviduje počty hlášených alimentárních nákaz a uvádí je ve veřejně přístupné databázi (2). Údaje obvykle pochází ze statistických oddělení ministerstev zdravotnictví, ústavů veřejného zdravotnictví nebo národních zdravotnických statistických institucí jednotlivých zemí. Česká republika jako členská země Evropské unie je povinna vykazovat a hlásit zoonózy (alimentární nákazy – infekce) v systému The European Surveillance System (TESSy) do European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC – Evropského centra pro prevenci a kontrolu nemocí, http://www.ecdc.europa.eu) dle existující legislativy v oblasti lidských onemocnění (Rozhodnutí 2119/98/EC).

Vybraná data jsou poskytována European Food Safety Authority (EFSA, http:// www.efsa.europa.eu), která každoročně vydává výroční zprávu o situaci v oblasti zoonóz v EU. Roční zpráva EFSA současně obsahuje informace o alimentárních epidemiích a antimikrobiální rezistenci zoonotických agens ze zvířat a potravin a také informace o epidemických výskytech (epidemiích) v lidské populaci v souvislosti s onemocněním z potravin (Nařízení 2003/99/EC).

ECDC v této oblasti s EFSA velmi úzce spolupracuje. Po srovnání a vyhodnocení údajů o zvířecích a lidských onemocněních na národní úrovni a jejich finalizaci jsou tato data poskytnuta EFSA a ECDC ke zpracování na úrovni EU. ECDC poskytuje EFSA do výroční zprávy humánní data o vybraných zoonózách a jednotlivé země EU (také některé mimo EU) povinně hlásí EFSA data o epidemických výskytech v humánní populaci.

Data jsou kompilována a zpracována jednotným způsobem, umožňujícím srovnání mezi jednotlivými státy. Přesnost a srovnatelnost údajů však ovlivňuje řada faktorů, proto je možnost mezinárodního porovnávání údajů omezená a je nutné je interpretovat opatrně.Incidence onemocnění přenášených potravou je totiž v hlášeních významně podhodnocena. Pouze několik zemí má přijatelný systém surveillance, ale odhaduje se, že i v těch je hlášeno pouze 1–10 % případů, v USA se uvedené hlášení odhaduje na úrovni 5 %. Velká většina onemocnění přenášených potravou hlášena není. Aby totiž byla hlášena, musí být postižený nemocný natolik, aby vyhledal lékařskou pomoc, lékař musí objednat mikrobiologické vyšetření stolice, laboratoř musí střevního patogena prokázat a pozitivní výsledek nahlásit příslušné národní instituci, ta jej musí zaznamenat, zpracovat a souhrnné údaje cestou příslušného ministerstva zdravotnictví nahlásit SZO. Pokud kterýkoliv z těchto kroků nenastane, případ není do statistiky zahrnut (3).

I přes výše uvedená a všeobecně uznávaná omezení ve srovnatelnosti údajů je na pováženou, že Česká republika zaujímá v incidenci hlášených alimentárních infekcí v Evropě čelné místo (2). Do jisté míry se lze utěšovat tím, že náš systém surveillance infekčních nemocí je dokonalejší a pracuje lépe než v mnoha jiných zemích, ale nepochybně by bylo velmi neopatrné připisovat naše nežádoucí vedoucí místo výhradně tomuto faktoru a nesnažit se o zlepšení stávající situace.

Nejčastěji hlášené alimentární infekce v České republice

Jak je patrné z tabulky 1, nejčastěji hlášenými alimentárními nákazami podobně jako v řadě jiných zemí, jsou salmonelózy a kampylobateriózy. Počet hlášených kampylobakterióz trvale stoupá od roku 1985 a v současnosti jsou v řadě evropských zemí nejčastěji hlášeným střevním onemocněním.

Hlavním rezervoárem salmoneljsou zvířata a k nákaze dochází potravinami kontaminovanými primárně (tzn. použití masa, vajec, mléka a dalších produktů nemocných zvířat) nebo sekundárně, kdy zdrojem infekce je zvíře či člověk, kteří kontaminují původně nezávadné potraviny. Pokud jsou kontaminované výrobky nedostatečně tepelně zpracované, nevhodně skladované či konzumované bez další tepelné úpravy, uplatňují se pak při přenosu nákazy. U drůbeže mohou salmonely přecházet z vejcovodu do vajec. Jedinou, z hlediska prevence výhodnou vlastností salmonel, je jejich termolabilita. Důležité je však dosáhnout toho, aby nezbytná teplota smrtící salmonely byla spolehlivě dosažena uvnitř připravované porce pokrmu.

Nejvyšší nemocnost se vyskytuje ve věkové skupině 0 a 1–4 letých ambulantních pacientů a u pacientů hospitalizovaných ve vyšších věkových skupinách, kteří většinou trpí jiným základním onemocněním. Salmonelová sepse, která je často komplikací jiného základního onemocnění v nejvyšších věkových skupinách, je příčinou nejvyššího počtu úmrtí na salmonelózu.

Původcem kampylobakteriózy je Campylobacter jejuni, který velmi často žije ve střevním traktu drůbeže. K infekci nejčastěji dochází po konzumaci tepelně nedostatečně zpracované drůbeže nebo potravin, které byly kontaminovány kontaktem se syrovou drůbeží.

V posledních letech pozorujeme i nárůst počtu případů alimentárních infekcí virové etiologie, u kterých se uplatňuje jiná cesta přenosu než u výše zmiňovaných salmonelóz a kampylobakterióz.

Změny spektra incidence alimentárních infekcí

Spektrum nejčastěji se vyskytujících bakteriálních alimentárních nákaz se plynule mění. Před 100 lety byly běžnými alimentárními infekcemi břišní tyfus, dyzenterie a cholera. Zlepšení technologie zpracování potravin, například pasterizace mléka, bezpečné technologie úpravy pitné vody apod. vedly k podstatnému snížení jejich incidence a v mnoha zemích prakticky k jejich vymizení. Na jejich místo přišly jiné infekce. Některé z nich jsou dobře známé, např. již citovaná salmonelóza, jejíž výskyt se globálně v posledních 25 letech zvyšuje, u dalších byl zaznamenán epidemický výskyt teprve nedávno.

Příkladem takové bakteriální infekce je listerióza, způsobená L. monocytogenes. Rod Listeria zahrnuje šest druhů, z nichž L. monocytogenes je patogenní pro člověka a zvířata, L. ivanovi vyvolává onemocnění pouze u vnímavých druhů zvířat. Ostatní druhy listerií jsou nepatogenní a nepředstavují pro člověka zdravotní riziko. V roce 2005 bylo v ČR registrováno 15 případů listeriózy což ve srovnání s více než 30 000 případů salmonelózy představuje nepatrný zlomek. Relativně vysoká smrtnost případů listeriózy 20–30 % u imunokompromitovaných jedinců je důvodem k podrobnější informaci v uvedeném kontextu.

L. monocytogenes byla poprvé izolována ve dvacátých letech ze vzorků získaných z pacientů postižených meningitidou a u králíků a prasat se septikémií způsobenou tímto infekčním agens. Po několik desetiletí byl klinický záchyt L.monocytogenes vzácností a epidemiologie této infekce neznámá. Koncem sedmdesátých a počátkem osmdesátých let minulého století počet klinických záchytů začal strmě stoupat. V roce 1983 v USA a Kanadě vypukla série epidemií, přičemž faktorem přenosu byly potraviny, zejména pak měkké sýry, mléčné výrobky, uzené ryby a saláty, tedy potraviny určené k okamžité spotřebě či uchovávané v chladu a poté zpracované bez náležité tepelné úpravy. Důležitým zjištěním byly opakované izolace těchto bakterií ze stolice zjevně klinicky zdravých lidí i zvířat.

V České republice vypukla epidemie listeriózy v období od května 2006 do března 2007. Onemocnělo v ní celkem 85 osob ve 46 okresech ČR, 15 osob zemřelo a postiženo bylo 16 novorozenců. Na přelomu let 2008–2009 jsme zaznamenali v ČR 2 menší epidemie listeriózy.

Uvedené zkušenosti odstartovaly řadu výzkumných projektů zaměřených na patogenitu a virulenci této bakterie. Lze konstatovat, že přes nepochybný pokrok v detekci jsou v prevenci listeriózy některá obtížně zvládnutelná úskalí, která bez důsledného dodržování hygienických zásad představují reálné epidemiologické riziko.

Listerie jsou všudypřítomné a schopné rychlé adaptace z přírodních podmínek na podmínky v potravinářských výrobních zařízeních. Z hlediska rizika alimentárních infekcí je mimořádně důležité jejich množení při chladničkové teplotě (!), nevadí jim relativně vysoká koncentrace kuchyňské soli, ani nižší pH, tedy kyselé prostředí, které bezpečně chrání proti salmonelám. V přírodě přežívají v půdě, v odumírající vegetaci, v odpadních vodách, řekách a kanálech i brakických vodách kolem ústí řek do moří či oceánů.

K přežívání listerií přispívá jejich schopnost vytvářet biofilm – tenkou vrstvu bakterií souvisle pokrývající okem neviditelné nerovnosti povrchů, které přicházejí do styku s potravinami. Takto přichycené buňky odolávají běžným sanitačním postupům nesrovnatelně „úspěšněji“ než jednotlivé bakterie. Onemocnění listeriózou může vést k potratu, úmrtí novorozenců v důsledku septikémie nebo k meningitidě u osob se sníženou imunitou. Nejčastěji je spojována, jak uvedeno výše, s konzumací potravin dlouho skladovaných v chladničkách, zejména měkkých sýrů a masných a rybích výrobků.

V roce 2008 jsme evidovali rodinný výskyt hepatitidy typu E v důsledku primární alimentární infekce (5). Hepatitida typu E je akutní virové onemocnění, které bylo u nás dosud spojováno především s pobytem v rozvojových zemích, ale výše zmíněný rodinný výskyt poukazuje na nutnost myslet na tuto etiologii i v našich podmínkách, nezávisle na importovaných zdrojích.

Intoxikace bakteriálními toxiny

Z hlediska alimentárních intoxikací jsou z bakteriálních toxinů z klinického hlediska nejvýznamnější botulotoxin a toxiny produkované některými kmeny „zlatého stafylokoka“. K bakteriálním toxinům však patří široké spektrum dalších toxinů:

• toxiny Clostridium perfrigens,
• E. coli,
• Bacillus cereus,
• choleratoxin,
• shigatoxinapod.

Botulotoxin,

známý pod názvem „klobásový jed“, je produkován anaerobní sporulující grampozitivní bakterií Clostridium botulinum. Představuje skupinu sedmi imunologicky odlišných proteinů, z nichž botulotoxiny A, B a E jsou nebezpečné pro člověka a C a D pro zvířata. Bakterie je schopna rozmnožování a tvorby toxinu pouze v nepřítomnosti kyslíku. Toxin se může vyskytovat v konzervovaných masných a zeleninových výrobcích. Toxin se poměrně rychle rozkládá varem, obvykle stačí 5–10 minutový var. Smrtící dávka pro člověka je přibližně 1 mikrogram. Otrava probíhá bez teplot, prvé příznaky se objeví 36 hodin po intoxikaci. Mezi příznaky dominují symptomy neurotoxické, rozmazané či dvojité vidění, žízeň a tvorba lepivých viskózních slin a problémy s polykáním a mluvením. Přes veškerou lékařskou péči po alimentárních otravách tohoto druhu může dojít i k úmrtí postižených.

Stafylotoxiny

jsou enterotoxiny produkované některými kmeny Staphylococcus aureus označované A až E z nichž pro člověka je nejvýznamnější enterotoxin B. Z hlediska kulinářského má zásadní význam jeho termorezistence, tedy odolnost proti vysokým teplotám. Vydrží i 30 minutový var! Klinické příznaky otravy se dostavují bez varování náhle. Významným příznakem doprovázejícím průjem, zvracení a křeče je náhlý vzestup teploty až na 39 °C. Příznaky obvykle mizí do 24 hodin. Intoxikace je nebezpečná pouze pro starší a oslabené osoby, kterým není poskytnuta přiměřená péče, spočívající v dostatečném přísunu vody a minerálů. Hospitalizují se jen případy s těžším klinickým průběhem.

Tetrodotoxin,

který také patří k bakteriálním toxinům, je produkovaný některými druhy cyanobakterií přítomných v povrchových vodách sladkých i slaných, které tvoří významnou součást mořského fytoplanktonu. Mořské organismy živící se fytoplanktonem rezistentní k tetrodotoxinu mohou být pak nebezpečné pro člověka, pokud jsou kulinárně zpracovány.

Světovou proslulost získaly smrtelné otravy tetrodotoxinem po požití ryby rodu Tetraodontidae (čtverzubec) labužníky v Japonsku, kde jsou připravovány nejčastěji z druhu čtverzubce Takifugu, a jídlo je nazýváno „fugu“. Pokud není před úpravou porce pečlivě oddělena část obsahující největší dávku jedu (hlavně játra, pohlavní orgány, kůže) asi po 10 minutách se u intoxikovaného dostaví pocit brnění a znecitlivění špičky jazyka a rtů, které postupně přejde na celou vnitřní část úst. Poté se dostaví křeče, závratě, mdloby a pocit neodvratného konce. Smrt nastane obvykle do 30 minut po požití zástavou dechu a srdečním selháním.

Příčiny změn spektra alimentárních infekcí

Existuje řada příčin, proč se místo dřívějších původců alimentárních nákaz, které již byly potlačeny místně zvyšuje výskyt jiných. Mezi hlavní faktory patří:

Změny mikroorganismů:

genetická variabilita může vést k vývinu nových patogenů pro člověka z dosud saprofytických mikrobů, nových virulentních kmenů již známých patogenů nebo ke změnám jejich schopnosti přežít v nepříznivém prostředí.

Globalizace zásobováním potravinami:

potraviny jsou ve stále větší míře exportovány a importovány mezi jednotlivými zeměmi i světadíly, a zajištění mezinárodní bezpečnosti potravin za těchto podmínek je dosud nedostatečné.

Urbanizace:

změna životního stylu vede k tomu, že se stále větší počet lidí stravuje mimo domov, a mnohde tento rozvoj veřejného stravování nebyl dosud následován odpovídajícím zajištěním jeho bezpečnosti.

Produkce potravin:

některé změny v produkci potravin a postupů při sklizni zvyšují míru rizika vzniku epidemií. Dřívější místní produkci, zpracování v domácnosti a konzumaci v rodině nahradilo centralizované zpracování potravin a jejich následná distribuce. Nákaza tak může postihnout daleko širší okruh lidí.

Změny populace:

celosvětově stoupá počet lidí velmi vnímavých k infekcím v důsledku stárnutí populace, podvýživy, HIV infekce a dalších zdravotních problémů, které nepříznivě ovlivňují imunitu. Paradoxně k této tendenci přispívá i přehnaná snaha o čistotu, zejména v dětském věku, kdy antigenní podněty ze strany běžných infekcí jsou nezbytné pro přirozený vývoj imunitního systému. Přehnanou snahou o udržování osobní hygieny přirozeně není pečlivé umytí rukou po použití toalety nebo před jídlem, pravidelné čištění zubů a další bazální hygienické návyky.

Migrace:

Cestovatelé, uprchlíci a imigranti jsou vystaveni pro ně neobvyklým patogenům. Například ve Švédsku se odhaduje, že 90 % všech případů salmonelóz je importováno (2).

Z hlediska prevence alimentárních infekcí má pro všechny výrobce a distributory potravin na území ČR zásadní význam dodržování zásad závazného nařízení komise ES č. 2073 z roku 2005 a mikrobiologických kriterií pro potraviny platného od ledna 2006. Toto nařízení je závazné v celém rozsahu ve všech zemích Evropské unie.

Například pro výše citovanou prevenci listeriózy platí nulový výskyt v 25 gramech potraviny určené k přímé spotřebě pro kojence a potraviny určené k přímé spotřebě pro zvláštní léčebné účely. V dalších potravinách určených k přímé spotřebě (např. většina lahůdkářských výrobků, sýry, uzeniny, paštiky, uzené ryby, zeleninové saláty) je povolený limit 100 živých tedy kultivací prokazatelných bakterií L. monocytogenes v 1 gramu potraviny.

Stále však platí, že přibližně 85 % všech případů alimentárních nákaz je možné vysledovat k nesprávnému zacházení s potravinami v potravinářském či stravovacím zařízení nebo v domácnosti, což svědčí o nedostatečném systému prevence a kontroly nebo jeho selhání (1, 4).

Práce na této publikaci byla provedena v rámci aktivit podporovaných grantovým projektem MŠMT 2B06048.

Autoři věnují tento článek připomínce významného jubilea, stého výročí narození zakladatele naší moderní školy epidemiologie prof. MUDr. Karla Rašky, DrSc. Mezinárodní uznání si zasloužil jeho zásadní podíl na programu eradikace varioly, na jehož přípravě a provedení se podílel jako ředitel Divize přenosných nemocí ženevské centrály Světové zdravotnické organizace.

Prof. MUDr. Vladimír Bencko, DrSc.
Ústav hygieny a epidemiologie 1. LF UK
Studničkova 7
128 00 Praha 2
E-mail: vladimir.bencko@lf1.cuni.cz