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Update EHEC unter besonderer Berücksichtigung

von pflanzlichen Lebensmitteln

Ulrich Busch

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Das LGL und seine interdisziplinäre Struktur

StMGPStMUV StMAS

Verbraucherschutz

(Produkt- und

Chemikaliensicherheit,

Gefahrenschutz)

Tiergesundheit

und Tierschutz

Lebensmittel- und

Futtermittelsicherheit

LGL

ArbeitsschutzGesundheit,

Pharmazie

LGL – Jahresbericht 2017 2

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LGL-Standorte

Dienstsitz

Erlangen

Oberschleißheim

Würzburg

München/Flughafen

München

SchwabachNürnberg

Bad Kissingen


Gemünden

+ 6 Regionalzentren

Krebsregister

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Untersuchungen des LGL – Überblick 2017


• Veterinärmedizinische Proben: 167.196

(Untersuchungen: 364.549,

zusätzlich 248.390 Dosen stallspezifische Impfstoffe)

• Humanmedizinische Untersuchungen: 320.018

• Futtermittelproben: 83.903 Untersuchungen an 2.296 Proben

• Untersuchungen im Bereich Produktsicherheit und stofflicher

Verbraucherschutz: 4.022

• Lebensmittelüberwachung: 69.698 Proben

www.lgl.bayern.de LGL – Jahresbericht 2017 5

• Der One-Health-Gedanke am LGL

- Antibiotika/Antibiotikaresistenzen

- Umweltkontaminanten/Umweltmedizin: perfluorierte Substanzen im Landkreis Altötting

- Zoonosen/Ausbruchsaufklärung

• Lebensmittelüberwachung

- Probenahmen und Beanstandungen

- Ermittlungen und Untersuchungen zu Fipronil in Eiern und Eiprodukten

- Sonderkontrollprojekt Schlachthöfe

- Frühwarnprojekt am LGL

• Aktuelle Themen im Bereich „Lebensmittel“

- Allergene

- neue Lebensmittel: Trendlebensmittel, Superfood, vegetarische/vegane Produkte

- Ernährungsphysiologie: Inhaltstoffe von Lebensmitteln

• Aktuelle Themen im Bereich „Tiergesundheit“

- Aviäre Influenza

- Afrikanische Schweinepest

• Gesundheit/Humanmedizin

- Projekt ePIN

- Ärztliche Versorgung: Förderprogramme, Kommunalbüro und Gesundheitsregionen plus

- Bayerisches Krebsregister

- Prävention, Kindergesundheit, Gesundheitsberichterstattung

Interdisziplinäre Ausrichtung des LGL

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https://www.iglo.de/-

/media/de/2018_iglo_bilder/01_pressemitteilungen/20180601_pm_iglo

_vorsorglicher-ruckruf_petersilie-40g.ashx?la=de-de

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Escherichia coli

Familie: Enterobacteriaceae

Gattung: Escherichia

peritrich begeißelt

Gram-negativ

bewegliche Stäbchen

nicht sporenbildend http://www.naturheilkunde-lexikon.eu/typo3temp/pics/650314edd2.jpg

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Escherichia coli

Teil der physiologischen Darmflora von

Warmblütern

Escherichia coli ist ein physiologischer

Besiedler des menschlichen und tierischen

Darmes und fast aller Säugetiere

(1 % Dickdarmflora; 104 bis 109 KbE)

Ausnahme: Meerschweinchen und Chinchillas

Katalase +

Oxidase -

Indol +

Laktose i.d.R. +Rote Kolonien mit metallischem Glanz auf Endo-Agar

Bunte Reihe

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Subdifferenzierung E. coli - Serotypie

Zellwand Gram-negativer Bakterien

←

Bild Enterobacteriaceae-Antigene: Veterinary Microbiology and Microbial Disease;Quinn, Markey, Carter, Donnelly Leonard;Blackwell Publishing

Bild Aufbau der Zellwand gram-negativer Bakterien: Fruth (2005) Biodiversität der O- und H-Antigene von Escherichia coli: serologische und molekulare Identifizierung

O-Ag = Oberflächen-Ag (hitzestabil) Polysaccharidkette des LPS

(äußere Membran d. Zellwand)

177

H-Ag = Flagellen-Ag Flagellin (Protein) 53

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Subdifferenzierung E. coli - Serotypie

Serotyp = Stamm mit identifiziertem O- oder H-Ag

z.B. O103

Serovar = Stamm mit kompletter Antigenformel

z.B. O26:H11, O8:K50:H51

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Häufigkeit der humanen Stuhlprobenisolate / Serotypen

LGL 2004 – 2011

772 Stämme serotypisiert,

73 Serotypen

O26: 14 % (110)

O157: 11 % (81)

O91: 9 % (72)

O103: 9 % (70)

O145: 7 % (52)

O104 (2011): 6 % (47)

O146: 5 % (39)

O111 / O2 / O177: 3 % (26/20/20)

O55

O74

O76

O128

O8

O80

O115

O121O156O174

O22O23O154O112O136O179O21O6O1O105O118O143O43O5O78O100O106:O119O124O127O130O153O175O75O92O10O116O117O126O13O138O140O147O150O158O168O171O176O178O18O20O25O28O38O40O51O54O69O77O79O84

O181

O26

O157

O91

O103

O145O104

O146

O111

O177

O2

O113

Doktorarbeit Hannah Adam, LGL


Einteilung E. coli - Pathogenität

E. coli ist als Teil der normalen Darmflora von Mensch und Tier primär nicht als

Krankheitserreger anzusehen

Unterscheidung zwischen apthogenen Kommensalen des Darms

und pathogenen E. coli

Intestinale Infektionen (IPEC; Intestinal pathogene E. coli)

Extraintestinale Infektionen (ExPEC; Extraintestinal pathogene E. coli)

Uropathogene E.coli (UPEC)

Nephropathogene E. coli (NPEC)

Meninogoseptische bzw. septischpathogene (SPEC)

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apathogene E. coli

pathogene E. coli : PATHOVARE

intestinal

extraintestinal

(obligat pathogen) (ExPEC, fakultativ pathogen)

EHEC

STEC / VTEC

Enterohämorrhagische E. coli

(humanes, klinisches Isolat)

Shigatoxinbildende E. coli / Verotoxinbildende E. coli

EPEC Enteropathogene E. coli

ETEC Enterotoxische E. coli

EIEC Enteroinvasive E. coli

EAggEC Enteroaggregative E. coli

DAEC Diffus adhärierende enteropathogene E. coli

• UPEC

• NMEC

• NTEC



apathogene E. coli

pathogene E. coli

E.coli-Pathovare Klinisches Syndrom

Enterotoxische E. coli (ETEC) Reisedurchfälle

Enteroinvasive E. coli (EIEC) Shigellose-ähnliche

Erkrankung

Enteropathogene E. coli (EPEC) Durchfall bei Kindern

Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) Hämorrhagische Kolitis, HUS

Enteroaggregative E. coli (EAEC) Durchfälle bei Kindern

Diffus adhärente E. coli (DAEC) Durchfälle bei Kindern


EHEC

Vorkommen: Darmflora v.a. von Wiederkäuern (Rind) – asymptomatisch

Übertragung: fäkal kontaminierte Lebensmittel, rohe / unzureichend erhitzte

Lebensmittel, Kontakt (Mensch-Mensch / Tier-Mensch)

Pathogenitätsfaktoren:

• Shigatoxine: Stx1 (stx-1) und Stx2 (stx-2)

Gene auf Bakteriophagen lokalisiert

Wirkmechanismus: Hemmung der Proteinbiosynthese eukaryontischer Zellen

Zelltod kapillarer Endothelzellen

• Intimin (eae)

Pathogenitätsinsel im Chromosom

Wirkmechanismus: Anheftung an die Darmwand, Zerstörung der Mikrovilli

• Hämolysin (hly)

Virulenzplasmid (pO157)

Wirkmechanismus: porenbildendes Zytotoxin


Pathogenitätsfaktoren und Krankheitsbild

stx-2 97,1 % HUS-Erkrankung

stx-1 2,9 % HUS-Erkrankung

39,8 % Enteritis

eae 95,7 % HUS-Erkrankung

65,5 % Enteritis

hly 94,3 % HUS-Erkrankung

83,0 % Enteritis» aus Bockemühl et al, 1997 Bundesgesundheitsbl. Sonderheft

10/98


ShigatoxineToxin° Homologie * Rezeptor

A B

Stx1 97% 98% Gb31

Stx1c 97% 98% Gb3

Stx1d kA kA Gb3

Stx2 53% 64% Gb3

Stx2c 53% 61% Gb3

Stx2d act kA kA GB3

Stx2d 54% 61% Gb3

Stx2e 53% 61% Gb3/ Gb4

Stx2f 54% 60% Gb3

Stx2g kA kA Gb3 * zu Shigatoxin von Shigella dysenteriae

° Prophagen codiert (lytische Phase!)

1 GlobotriaosylceramidProf. Dr. Roger Stephan, Universität Zürich

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Definitionen

Enterohämorrhagische E.coli

(EHEC) sind eine

humanpathogene Untergruppe

der Shigatoxin-produzierenden

E.coli (STEC)- auch als

Verotoxin-bildende E.coli

(VTEC) bezeichnet. Da

gegenwärtig noch nicht

bekannt ist, welche

Eigenschaften einen STEC

(VTEC) zum EHEC machen,

müssen alle STEC (VTEC) als

potentielle EHEC betrachtet

werden.

synonym

verotoxinbildende

E.coli

VTEC

shigatoxinbildende

E.coli

STEC

EHEC

klinische Isolate

von Menschen


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EHEC

Klinik:

ID: 10 - 100 Keime

IKZ: 12 - 48 h

Erbrechen, Durchfall (hämorrhagisch)

HC (Hämorrhagische Colitis)

Postinfektiöse Komplikationen:

HUS (enteropathisches Hämolytisch-Urämisches Syndrom:

hämolytische Anämie, Thrombozytopenie und

Niereninsuffizienz)

TTP (Thrombotisch-Thrombozytopenische Purpura)

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Infektionswege

Infektion indirekt über fäkal kontaminierte Lebensmittel

unzureichend gegartes Rindfleisch, Rohwurst, Rohmilch,

Salat, Sprossen, Apfelsaft und Trinkwasser

Kontaktinfektionen von Mensch zu Mensch und von Tier

zu Mensch

Sehr niedrige Infektionsdosis: 10 –100 Keime

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http://www.bvl.bund.de/SharedDocs/Downloads/01_Lebensmittel/ALS_ALTS/ALTS_Beschluesse_72_Arbeitstagung_Dez_2013.pdf?__blob=publicationFile&v=2


Lebensmittelrechtliche Beurteilung in Deutschland


Rechtliche Bewertung

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Beispiele

27

https://www.google.de/search?hl=de&tbm=isch&source=hp&biw=1707

&bih=773&ei=SExfW5f1JIP0kwX686DwDg&q=gut+durcherhitzen&oq=

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https://www.google.de/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiAzpSjrsfcAhUjMewKHRGBAhkQjRx6BAgBEAU&url=https://wasmirsoeinfaellt.wordpress.com/2012/03/28/hackfleisch-schummelei/&psig=AOvVaw2m2gwZVtHBlbC_2C5_4CjR&ust=1533058539698096


https://www.mytime.de/Block_House_American_Burger_4503091256.html

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Beispiele

29

https://www.amazon.de/T%C3%B6nnies-Hackfleisch-gemischt-

Stangen-Tiefgefroren/dp/B01DTZ64MA


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Nachweismethoden

phänotypisch

Erregernachweis

• Kulturverfahren

• Immunomagnetische Separation (IMS)

Toxinnachweis

• ELISA

• Immunoblot-Technik

genotypisch

molekularbiologische Verfahren

• Real-time PCR

• Kolonieblot-Hybridisierung


EHEC/EPEC Multiplex real-time PCR

eae (CY5) ntb2 (HEX)

stx1 (FAM) stx2 (ROX)


Kolonieblot stx1 /stx2 und Zeitverkürzung

Stx1 Blot Stx 2 Blot

Stx2 16h Stx2 4h


Einführung

•Serovar O104:H4 , Ausbruch in Deutschland

–Mai-Juli 2011

–Erkrankungen:

3.842 Erkrankungsfälle

855 HUS-Fälle

53 Tote

Vektor: Bockshornklee-Saatgut zur Sprossenherstellung

•zunehmende Bedeutung von pflanzlichen Lebensmitteln als

Vektoren von Lebensmittel-bedingten Infektionen


EHEC O104:H4


http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/wegen-ehec-warnung-

spanischer-gurkenproduzent-verklagt-hamburg-a-805259.html


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EHEC-Epicurve Deutschland (O104:H4)

Gemeldete EHEC- und HUS-Fälle, nach Datum des Diarrhö-Beginns,

EHEC-/HUS-Ausbruch, Deutschland, Mai-Juni 2011, Stand 22.06.2011

HUS-Inzidenz nach vermutetem Expositionskreis

sowie Lokalisation der Notaufnahmen, die aktiv

an der syndromischen Surveillance teilnehmenStand: 22.06.2011

Deutschland (2011):

4904 EHEC-Fälle darunter 17 Todesfälle

877 HUS-Fälle darunter 34 Todesfälle

Vorjahre Deutschland (2001-2010):

jährlich im Durchschnitt

992 EHEC-Fälle gemeldet an das RKI Quellen:

Epidemiologisches Bulletin 25/2011

www.rki.de – Informationen zum Ausbruchsgeschehen

Fälle/100.000 Einwohner


EHEC O104:H4 Ausbruch in Deutschland 2011

Erreger:

stx-1 negativ, stx-2 positiv, eae und hlyA negativ

O104:H4

HUSEC041 (Referenzkollektion von HUS-assoziierten EHEC-Isolaten;

http://www.ehec.org Konsilliarlabor für HUS, Prof. Karch, Universität

Münster)

ESBL

Virulenzmerkmale enteroaggregativer E. coli (AggA)

Hohe Ähnlichkeit mit Enteroaggregativen E. coli (EAEC)

Ursache:

Bockshornkleesamen aus Ägypten

http://www.ehec.org/


BfR EHEC Ausbruch 2011


Screening auf stx1, stx2 und eae

Probenkollektiv Herkunft Anzahl Gesamtanzahl

Zoonose Monitoring

tierisch LM 30

103pflanzlich LM 64

Tee 9

EHEC Ausbruchsproben

Obst 14

223Gemüse 203

Sonstiges 6

FleischGeflügel 6

26Wild 20

Abspülproben Hühner 58 58

Gesamtanzahl gescreenter Proben 410

• Pflanzliche Lebensmittel: Spinat/Mangold, Sprossen, diverse Salatarten, Tomaten,

Gurken, Paprika, Sellerie, Karotten, Avocado Chicoree, Kresse, Porree, Aubergine,

Blumenkohl, Kohlrabi, Kraut, Rettich, Rote Beete, Beeren, Ananas,, Pfirsich, Wassermelone

•Tierische Lebensmittel: Wild, Geflügelfleisch, Salami, Leberkäse, Mettwurst, Schinken,

diverse Wurstarten

•Sonstiges: Tee, Brotaufstriche, Kräutermischung, Abspülproben


Real-time PCR O104:H4

ProbenkollektivZielgen

stx2 O104 H4

Zoonose Monitoring (n=5) 5 0 3

EHEC Ausbruchsproben (n=5) 0 0 0

Fleisch (n=20) 4 7 16

Hühnchenabschwemmungen (n=1) 0 0 0

Gesamtanzahl positiver Proben 9 7 19

n=31 tierische und pflanzliche Lebensmittel die im Screening stx2 positiv

waren

Wild/ Spülproben

Tomaten & Gurken

Ergebnisse: In keinem der untersuchten Lebensmitteln konnte O104:H4

nachgewiesen werden


Verwendung von Keimlingen/Sprossen

ursprünglich im südostasiatischen Raum beheimatet (u. a. China und

Indien); werden dort seit über 3.000 Jahren als Nahrungsmittel

gezüchtet

in Europa erste Verwendung in der asiatischen Küche (Einsatz

überwiegend gekocht oder blanchiert)

steigende Beachtung frischer Sprossen erst seit Mitte des 20.

Jahrhunderts in der Naturkostküche; häufig auch Verwendung in

Salaten oder als Dekor (Toppings)


Warum erfreuen sich Sprossen in der Naturkost so großer

Beliebtheit?

hoher Vitamingehalt (insbesondere Vitamin C, B1, B2, E und Folsäure)

hoher Gehalt an Mineralstoffen und Spurenelementen (Kalium,

Calcium, Phosphor, Magnesium, Zink und Eisen)

um den Vitamingehalt zu erhalten, empfiehlt die Naturkostküche

grundsätzlich den Rohverzehr von Sprossen

(Ausnahme: einige Hülsenfrüchte aufgrund von Trypsininhibitoren und

Hämagglutininen)


Beispiele für lebensmittelbedingte Ausbrüche im

Zusammenhang mit Sprossen

Land Jahr Erreger Anzahl der

Betroffenen

USA 1973 Bacillus cereus 4

Japan 1996 EHEC O 157:H7 12.680

USA 2001 EHEC O 157:H7 64

USA 2009 Salmonella Saint-

Paul

235

USA 2010 Salmonella I4 [5],

12:i:-

140

Deutschland 2011 EHEC O 104:H4 3.842

USA 2011 Salmonella

Enteritidis

21


Bakterielle Belastung von Sprossen – Ursachen


Bakterielle Belastung von Sprossen - Ursachen

Eintragsquellen/-möglichkeiten

Saatgut

zur Aufzucht verwendetes Wasser

Mängel in der Betriebshygiene

ggf. Personal

Vermehrung während der Aufzucht durch

Feuchtigkeit

Temperatur: 30 -35° C

Vermehrung während der Lagerung ggf. durch

nicht adäquate Lagertemperaturen


Fazit

Saatgutspezifikation

ausschließlicher Einsatz von Trinkwasser

einwandfreie Betriebs- und Personalhygiene

regelmäßige mikrobiologische Kontrolle des Endproduktes

Einhaltung der Kühlkette im Einzelhandel

sind wichtig, um die Keimbelastung zu reduzieren bzw. nicht zu erhöhen,

können aber auf keinen Fall das In-Verkehrbringen sicherer Lebensmittel garantieren


Stellungnahme Nr. 009/2018 des BfR vom 19. April 2018


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71


Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

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