Mikrobiell övervakning av ehec 2021 – en sammanfattning av året och kvartal 4

Sammanfattning av 2021 års typningsdata

Året i korthet:

• Låg andel fall smittade utomlands
• Fortfarande låg isoleringsfrekvens av prov från anmälda fall
• Till skillnad från förra året har O26:H11 stx2a ökat
• Andelen shigatoxinsubtyp stx2f, positiv för eae har ökat i jämförelse med tidigare år
• Antalet HUS fall har ökat jämfört med år 2020.

Pandemin av covid-19 fortgick under 2021 över hela världen. Många åtgärder med syfte att minska smittspridningen av covid-19 påverkade även spridningen och förekomsten av andra smittsamma sjukdomar. Även minskat resande och migration samt färre vårdbesök påverkade en rad sjukdomar. När det gäller ehec anmäldes 653 fall, men isolat från 360 fall har inkommit till Folkhälsomyndigheten för epidemiologisk typning vilket innebär en låg isoleringsfrekvens på endast 55 procent för 2021. Isoleringsfrekvensen har under de senaste åren legat på nivåer mellan 50 och 60 procent (diagram 1). Isolat från 59 procent av de fall som rapporterats som smittade i Sverige kom in för typning under 2021 medan motsvarande andel för utlandssmittade fall var 39 procent (tabell 1). Som jämförelse var isoleringsfrekvensen 2020 56 procent av de fall som rapporterats som smittade i Sverige medan motsvarande andel för utlandssmittade fall var 37 procent.

Anledningen till att färre isolat erhålls från utlandssmittade jämfört med personer smittade i Sverige är inte klarlagt. Det kan dels bero på att det är större andel ovanliga ehec-typer som är svårare att isolera fram från prov från utlandssmittade fall. Vid utlandssmitta söks eventuellt vård senare i sjukdomsförloppet, vilket innebär större svårigheter att isolera. Det skulle också kunna bero på isoleringsalgoritmer, det vill säga att mindre resurser läggs på att försöka isolera ehec från dessa fall. En trendanalys visar en signifikant ökning av incidensen för inhemska fall med sex procent per år sedan 2005, med en tydligt uppåtgående trend.

Diagram 1. Isoleringsfrekvens för anmälda ehec-fall de senaste fem åren (2016-2021).

Vissa regioner har inte rapporterat några utlandssmittade fall i år vilket således påverkar redogörelsen av utfallet för den regionala isoleringsfrekvensen, (fig. 1). Olika laboratorier har dessutom olika primära screeningsförfaranden, detektionsmetoder och även isoleringskriterier, vilket innebär att siffrorna inte är helt jämförbara mellan regionerna, (fig. 1-2). En del laboratorier isolerar inte utan skickar provet vidare för isolering till andra laboratorier, vilket också kan leda till större svårigheter att isolera, då halten ehec-bakterier i provet minskar med tid.

Figur 1. Andel isolerade och icke isolerade fall i förhållande till andel anmälda fall per region 2021.

Figur 2. Andel isolerade fall i förhållande till andel anmälda fall från okänt smittland, inhemskt smittade och utlandssmittade fall.

Serotypsfördelning

Totalt identifierades 80 olika serotyper 2021, men för 13 av dessa kunde inte O-typen identifieras. Den vanligaste serotypen var O157:H7 med 87 fall varav 41 av fallen bestod av vår svenska klon klad 8. Bland årets serotyper fanns också 46 fall av O103:H2, följt av 41 fall av O26:H11 (fig. 3). Under 2021 hittades inte några dubbelinfektioner med flera serotyper.

Figur 3. Fördelning över de vanligaste serotyperna under 2021. Observera att serotyperna O157:H7 och O157:H7, klad 8 har separata staplar. Serotyperna som endast har under fyra fall rapporteras som övriga serotyper.

Fördjupad information om de vanligaste serotyperna under 2021

Fem isolat av en av de vanligaste serotyperna 2021, O103:H2, hade den ovanliga kombinationen stx1a och stx2a. Den absoluta majoriteten av O103:H2 bär annars enbart på stx1a. I Folkhälsomyndighetens databas till och med år 2020 bar enbart cirka 4 procent (n=19) av denna serotyp på både stx1a och stx2a där det första isolatet identifierades 2012. Knappt häften av dessa isolerades under 2019, då alla var rapporterade som smittade i Sverige. Det har ännu inte visat sig att denna variant har orsakat mer allvarliga symtom än de O103:H2 som enbart bär på stx1a. Det är dock än så länge en begränsad förekomst av fall med denna variant och information om symtombild rapporteras inte systematiskt till SmiNet.

O26:H11 är en av de vanligaste serotyperna hos inhemskt smittade i Sverige. Under de senaste åren har en minskning av andelen stx1a-positiva O26:H11 setts och i stället mer virulenta varianter tillkommit med stx2a eller stx1a i kombination med stx2a. Samma gäller för i år, andelen isolat med enbart stx1a, är 66 procent. Tidigare år har motsvarande andel varit 89 (2015), 88 (2016), 65 (2017), 63 (2018), 67 procent (2019) och 80 procent (2020). I år hade vi 15 procent av den mer virulenta toxinsubtypen stx2a med serotypen O26:H11 ensam och 19 procent i kombination med stx1a. I jämförelse med tidigare år var andelen O26:H11 med stx2a, 4 (2015), 8 (2016), 16 (2017), 19 (2018), 25 (2019), 6 procent under (2020). Ökad virulens har rapporterats i Europa. Förändringen av serotypens shigatoxingener över tid skulle kunna bero på att fager lättare tappas respektive tas upp av just denna typ. Om detta i sin tur skulle kunna bero på att fagerna som bär på stx-generna sitter på ställen i kromosomen som möjliggör lätt inducering och därmed förlust av fagen är oklart.

Under året hade vi 87 fall med serotypen O157:H7. Sveriges inhemska variant av O157:H7 klad 8 stx2a, alternativt stx2a och stx2c som är associerad med den allvarliga komplikationen HUS (Hemolytiskt uremiskt syndrom) hittades i 41 av fallen. Sju av de 41 fallen (17 procent) hade utvecklat HUS.

Den fjärde vanligaste serotypen, O63:H6, bar hos samtliga av våra fall på stx2f och var eae-positiv (19 fall). Bara ett av fallen var smittade utomlands, resten hade smittats i Skåne. Shigatoxinsubtypen stx2f skiljer sig sekvensmässigt avsevärt från andra stx2-subtyper, vilket kan påverka förmågan att påvisa denna vid laboratorier. Ofta förknippas stx2f med milda symtom men i Europa har man observerat att stx2f även kan orsaka HUS. Ett av årets fall med stx2f utvecklade HUS ( tabell 2).

Shigatoxinsubtyps-fördelning

Totalt identifierades 18 varianter av stx-kombinationer. De två vanligaste stx-subtyperna under 2021 var stx1a (90 isolat) samt stx2a (66 isolat) (fig. 4).

Subtypning av shigatoxiner har visat sig vara komplicerdt då en subtyp kan innehålla flera olika sekvens-varianter. En ny subtyp definieras dock när en mutation leder till en förändring i aminosyresekvens. En sekvens från en stam isolerad 2007 i Norge har angetts som en subtyp stx2e variant, senare preliminärt som stx2h och nyligen namngetts som stx2l.

Folkhälsomyndighetens ehec-databas bygger på databaserna SerotypeFinder, ResFinder-och VirulensFinder från Danska Tekniska Universitet. Som komplement till DTUs verktyg kompletterar Folkhälsomyndigheten sin databas med nya publicerade sekvenser i dialog med SSI. Isolaten screenas för ytterligare ca 70 andra virulensgener, (mer än totalt 500 olika genvarianter) hos patogena E. coli.

Figur 4. Fördelning av shigatoxinsubtyperna under 2021.

Ytterligare virulensgener

Virulensgenen eae, vilken kodar för intimin (en bindningsfaktor till tarmepitelet), detekterades hos 69 procent (246 st) av de typade isolaten (Hua). En viktig och mycket vanlig virulensgen hos ehec är ehxA som kodar för ett enterohemolysin (Hua). Den identifierades hos 73 procent (257 st) av årets typade isolat. Ett exempel på en annan virulensgen är toxB vilken kodar för ett adhesin som bidrar till bindningsförmågan hos O157:H7 men också finns hos, O26:H11, O121:H19, O145:H28, O177:H25, (WHO). Nittiofem procent av dessa serotyper bar på toxB detta år. Virulensgenerna hos ehec sitter ofta på mobila element. Virulensgensuppsättningen inom serotyper verkar dock vara homogen.

Klusterdetektion och utbrott

Alla isolat klustras rutinmässigt inom ST-typ. Tjugotvå kluster identifierades, klustren innehöll mellan 2 och 17 isolat. I klustringsanalyserna jämförs även historiska isolat som blivit helgenomsekvenserade det vill säga även isolat från tidigare år.

HUS

Hemolytiskt uremiskt syndrom (HUS) är en allvarlig komplikation vid ehec-infektion. I genomsnitt brukar 2-5 procent av rapporterade ehec-fall drabbas av HUS. Det är framför allt subtyper inom stx2 som orsakar HUS. Toxiner från subtyperna stx2a och stx2d anses minst 25 gånger mer potenta än stx2b och stx2c och upp till 400 gånger mer potenta än stx1 (Fuller et al 2011).

Under året har 24 fall av HUS anmälts i SmiNet (tabell 2). Mer än hälften av fallen (58 procent) var under eller 5 år. Endast 1 fall (4 procent) var smittat utomlands. Från 21 av HUS–fallen (87 procent) har isolat kunnat erhållas. Majoriteten (92 procent) av fallen har haft den virulenta shigatoxinsubtypen stx2a ensam eller i kombination med andra subtyper, (tabell 2).

Trettiotre procent av HUS fallen hade vår inhemska klon av O157:H7 klad 8 med shigatoxinsubtyp stx2a ensam eller i kombination med andra stx subtyper.

Den näst vanligaste HUS-associerade serotypen, även internationellt, är O26:H11 (stx2a respektive kombinationen stx1a och stx2a). 2021 insjuknade fem av 41 fall med O26:H11 i HUS, (12 procent). Även shigatoxinsubtypen stx2f, eae-positiv orsakade ett HUS-fall i år, serotypen var icke typbar. Inbindningsfaktorn eae är också en virulensfaktor som identifierades hos 90 procent av de isolerade stammarna från årets HUS-fall.

Okända värdfaktorer spelar troligen också en stor roll för utgången av infektionen.

Utredning vid misstänkt gårdskoppling

Fyra gårdsutredningar har skett under året 2021, efter att humanfall med misstanke om koppling till lantbruksdjur påvisats. Det första gällde en förskola, där totalt 12 fall bekräftades smittade med en stam av ehec O121:H19. En närliggande gård som gödslat åkern i direkt anslutning till förskolan provtogs, men ehec kunde inte påvisas. De andra tre gårdsutredningar genomfördes under tredje kvartalet 2021. Den första av gårdarna gällde nötkreatur och utföll negativt vid provtagningen. Den andra gårdsutredningen, också med nötkreatur, gällde en O157:H7 klad 8. Där blev det match mellan gårdsisolatet och humanisolaten och smittkällan kunde anses vara bekräftad. Den tredje och sista gårdsutredningen gällde en gård med nötkreatur och får och även denna gård utföll negativt vid provtagningen.

Utöver fallen med misstänkt gårdskoppling utreddes tre utbrott med fall spridda över landet. Totalt ingick 34 fall i utbrotten (6-17 fall/utbrott). Utbrotten orsakades av serotyperna O103, O157 och O157 klad 8 och smittkällan misstänks ha varit olika livsmedel. Då O157 klad 8 är en inhemsk klon kan det tyda på att just det utbrottet kan ha orsakats av ett svenskt livsmedel. Utbrottet med serotyp O103 kunde kopplas till ett finskt utbrott med ett 40-tal fall under 2021. Ytterligare ett par länder hade fall i utbrottet. Och det tredje utbrottet?

ESBL

Endast ett isolat, O103:H2, stx1a, stx2a isolerat från ett inhemskt fall var ESBL-producerande. Isolatet bar på CTX-M-15.

Hybridisolat

Under året upptäcktes sex fall som är hybrider av ehec och etec (enterotoxinproducerande E. coli). Dessa isolat var positiva för genen sta, en virulensmarkör för etec som kodar för värmestabilt toxin (ST). Dessa sex fall var rapporterade som inhemskt smittade (tabell 3). Ehec/etec-hybrider har tidigare detekterats. Serotyperna O136:H12 och O187:H28 är de vanligaste hybridserotyperna bärande på sta i Folkhälsomyndighetens databas. Den vanligaste shigatoxinsubtypen förknippad med sta är stx2g. Det är vanligt förekommande att hybridisolat med stx2g inte uttrycker sitt toxin.

Läs mer

• Statistik – Samtliga fall av ehec-infektion
• Information om isolering av HUS-fall