reizigersdiarree op zee: drie uitbraken van enterotoxigene Escherichia coli op cruiseschepen

Abstract

enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) is de belangrijkste bacteriële oorzaak geworden van uitbraken van gastro-enteritis op cruiseschepen. Onderzoek naar recente uitbraken van ETEC gastro-enteritis op 3 cruiseschepen wees uit dat alle werden geassocieerd met het consumeren van dranken met ijsblokjes aan boord van het schip (relatief risico , 1.,4 , 95% betrouwbaarheidsinterval, 1,0–1,9, P = .Rr, 1,9, 95% BI, 1,3-2,9, P<.001; en RR, 1,3, 95% BI, 1,0-1,6, P< .01, en 2 werden geassocieerd met het drinken van ongebotteld water (RR, 2,7, 95% BI, 1,8–4,1, P< .001; RR, 1,7, 95% BI, 1,3-2,3, P< .001). Bij elk van de 3 uitbraken werden meerdere ETEC-serotypen gedetecteerd in de ontlasting van patiënten en 12 (38%) van de 32 isolaten waren resistent tegen ⩾3 antimicrobiële middelen. ETEC lijkt op te komen als een ziekteverwekker op cruiseschepen., Water in overzeese havens was de waarschijnlijke bron van ETEC-infectie bij deze uitbraken. Om de veiligheid van de passagiers te waarborgen, moeten cruiseschepen die in buitenlandse havens water aan boord nemen, ervoor zorgen dat waterbehandelings-en monitoringsystemen naar behoren functioneren.

uitbraken van gastro–enteritis komen voor op commerciële cruiseschepen met een snelheid van outbreaks l-6 uitbraken per 1000 cruises . In de afgelopen jaren zijn passagiersschepen toegenomen in aantal en grootte om een groeiend aantal vakantie-en zakenreizigers tegemoet te komen, waardoor meer mensen het risico lopen gastro-enteritis te ontwikkelen., Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC), een veel voorkomende oorzaak van reizigersdiarree , is de belangrijkste bacteriële oorzaak van uitbraken van gastro-enteritis op cruiseschepen . Hoewel besmet water en verontreinigd voedsel beide worden beschouwd als Voertuigen met overdracht van ETEC-infectie , waren er vóór 1996 geen bevestigde meldingen van door het water overgedragen uitbraken van ETEC gastro-enteritis op cruiseschepen.

van 1986 tot 1993 nam het aantal door het water overgedragen uitbraken van gastro-enteritis door welke oorzaak dan ook op cruiseschepen af ten opzichte van de vorige periode van tien jaar ., Deze daling werd gedeeltelijk toegeschreven aan de inspanningen van het Vessel Sanitation Program (VSP) van de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) . De VSP werd in 1975 opgericht om cruiseschepen te helpen een hoog niveau van sanitaire voorzieningen te bereiken en te handhaven en daardoor het risico op uitbraken van gastro-intestinale ziekten te verminderen. VSP vereist dat 24 uur voor aankomst in een Amerikaanse haven, de kapiteins van schepen met internationale routes melden het aantal passagiers en bemanningsleden die de arts van het schip hebben bezocht voor diarree., Als ⩾3% van de passagiers of bemanningsleden gastro-enteritis melden of als er een ernstige of ongewone ziekte optreedt, kan de CDC ervoor kiezen om verder te onderzoeken. Sinds 1990 heeft de CDC 10 uitbraken van gastro-enteritis door cruiseschepen onderzocht. Bij 4 van deze uitbraken werd verontreinigd water als infectiebron betrokken, waarvan er 3 na 1997 plaatsvonden. Hier rapporteren we de bevindingen van het onderzoek naar de 3 meest recente uitbraken.,

methoden

uitbraak 1

op 10 April 1997 werd de VSP in kennis gesteld van een uitbraak van gastro-enteritis op een cruiseschip dat op 5 April 1997 vertrok uit Acapulco, Mexico en op 19 April in New York zou aankomen. Op 12 April meldde de scheepsarts dat 83 (7,1%) van de 1169 passagiers en 14 (2,6%) van de 532 bemanningsleden ziek waren met diarree en buikkrampen. Op 14 April ontmoetten CDC-onderzoekers het schip in St. Thomas, Maagdeneilanden, en begonnen een onderzoek.,op 22 December 1997 nam het Florida State Health Department contact op met de VSP na telefoontjes van passagiers die melding maakten van diarree die begon tijdens en na een cruise. Het schip was op 17 December ingescheept vanuit Tampa Bay, Florida. Het kwam aan in Playa Del Carmen en Cozumel, Mexico, op 19 December en keerde terug naar Florida op 21 December. De VSP ontving een rapport van de scheepsarts over diarree bij 18 (2,5%) van de 717 passagiers en 1 (0,25%) van de 400 bemanningsleden tijdens de cruise., Op 8 januari 1998 werd ETEC geïsoleerd van 4 patiënten en werd een retrospectief onderzoek gestart.op 22 mei 1998 ontving de VSP een melding van diarree bij 189 (31%) van de 611 passagiers en 8 (2%) van de 410 bemanningsleden op een cruiseschip dat op 17 mei aan boord was van Montego Bay, Jamaica. De CDC startte een onderzoek toen het schip op 24 mei terugkeerde naar Montego Bay.

epidemiologisch onderzoek

in alle drie onderzoeken werden de medische logboeken van de schepen beoordeeld en werden hypothesegenererende interviews met zieke passagiers uitgevoerd., Op basis van deze informatie werden vragenlijsten over de consumptie van voedsel, water en andere dranken op het schip en aan de wal tijdens de aanlooptijden van de havens aan alle passagiers aan boord van het schip tijdens de uitbraken 1 en 3 verstrekt en 1-2 weken na de ontscheping aan 712 (99%) passagiers aan boord van het schip tijdens de uitbraak 2 verzonden. Bij alle drie de uitbraken werd een geval van gastro-enteritis gedefinieerd als een persoon met ⩾3 losse ontlasting in een periode van 24 uur. Ouders reageerden voor kinderen die passagiers waren op het schip.,

een vragenlijst werd verstrekt aan alle bemanningsleden aan boord van het schip tijdens de uitbraken 2 en 3, maar niet aan de bemanningsleden aan boord van het schip tijdens de uitbraak 1. Deze vragenlijst vroeg over ziekte en water en ijs geconsumeerd op de schepen, maar niet over voedsel, omdat de bemanning geen standaard voedselmenu had. De reacties van passagiers en bemanningsleden werden afzonderlijk geanalyseerd.

milieustudies

CDC-onderzoekers inspecteerden alle 3 betrokken cruiseschepen., Verslagen van voedselaankopen, water bunkeren (vullen van de wateropslagtanks van het schip), waterchlorering, en medische en diarree logs werden herzien. Residuen van vrij chloor werden op verschillende punten in het drinkwaterdistributiesysteem getest.

laboratoriumonderzoek

ontlasting monsters werden verkregen van 30 passagiers die ziek werden tijdens uitbraak 1, 6 die ziek werden tijdens uitbraak 2, en 10 die ziek werden tijdens uitbraak 3., De monsters werden naar de CDC gestuurd, en die van de uitbraken 2 en 3 werden gekweekt voor Salmonella en Shigella organismen, Escherichia coli O157:H7, Campylobacter jejuni/coli, en Vibrio soorten. E. coli die uit de ontlasting van de uitbraken 1, 2 en 3 werd teruggevonden, werden getest op hitte labiele (LT) en hittestabiele (ST) enterotoxinegensequenties door polymerasekettingreactie (PCR) . Alle geïdentificeerde ETEC-isolaten werden geserotypeerd en getest op antimicrobiële gevoeligheid met behulp van de schijfdiffusiemethode., De antimicrobiële resistentiepatronen van alle ETEC-isolaten van uitbraken op cruiseschepen in de periode 1975-1998 werden herzien.

resultaten

epidemiologische onderzoeken

vragenlijsten werden teruggestuurd door 95% van de passagiers in uitbraak 1, 77% van de passagiers in uitbraak 2 en 87% van de passagiers in uitbraak 3. Diarree werd gemeld door 429 (39%) respondenten bij uitbraak 1, 457 (84%) bij uitbraak 2 en 463 (87%) bij uitbraak 3., De mediane duur van de ziekte die werd gemeld door de passagiers die hersteld waren op het moment dat de vragenlijsten werden toegediend, was 3 dagen (bereik 1-7) voor uitbraak 1, 8 dagen (bereik 1-30) voor uitbraak 2 en 2 dagen (bereik 1-4) voor uitbraak 3.

vragenlijsten werden teruggestuurd door 67% van de bemanningsleden in uitbraak 2 (28 meldingen van diarree) en door 96% van de bemanningsleden in uitbraak 3 (41 meldingen van diarree). De ziekte begon bij bemanningsleden op dezelfde dag als die bij passagiers tijdens beide uitbraken.,

onder bemanningsleden aan boord van het schip tijdens uitbraak 2 werd diarree geassocieerd met de consumptie van drank die ijs bevat (RR, niet gedefinieerd; Fisher ‘ s exact 95% BI, 4.7-4; P<.001) en met een ijsemmer in de cabine (RR, 3.3; P<.01). In uitbraak 3 werd de consumptie van water en ijs onder bemanningsleden echter niet geassocieerd met gastro-enteritis.,

milieustudies

op het schip waarop de uitbraak 1 heeft plaatsgevonden, zijn bij de inspectie van de galeien geen tekortkomingen geconstateerd bij de behandeling en opslag van levensmiddelen. Chlorering logs bleek dat water bunkered in Acapulco op 5 April voor vertrek (dag 1 van de cruise) werd gechloreerd tot een vrij chloor restant van 2,0-3,0 ppm. Chloorregistratiekaarten en logboeken voor het bunkeren en produceren van water werden herzien en opgenomen vrij chloorresiduen waren aanvaardbaar. Al het water in Acapulco werd vroeg in de cruise gebruikt.,

milieu-inspectie van het schip waarop uitbraak 2 heeft plaatsgevonden, heeft geen tekortkomingen aan het licht gebracht in de opslag, bereiding of behandeling van levensmiddelen. De ijsmachines aan boord van het schip waren aangesloten op het drinkwatersysteem en er werd continu ijs gemaakt gedurende de dag. Vrij chloor reststoffen in opgeslagen water waren voldoende, en alle ijsmachines werkten goed., De kapitein van het schip meldde dat er op 13 December 1997 in Puerto Limon, Costa Rica, bunkerwater werd gebundeld, voordat de cruise in verband werd gebracht met de uitbraak, en zoetwatertankgegevens bevestigden dat er 595 ton water werd verkregen van een wegtanker. Na het bunkeren van water in Costa Rica lagen de vrij chloorresiduen die op 13 December door de chlooranalysator en kaartrecorder van het schip werden geregistreerd onder het VSP aanbevolen minimum van 0,2 ppm., Op 16 December (1 dag voor de inscheping van de cruise) werd het vrij chloorresidu op een distale plaats van waterdistributie geregistreerd als 0 ppm, maar dit werd gecorrigeerd in <4 uur. na zijn terugkeer naar de Verenigde Staten heeft het cruiseschip zoet water in Florida gebonkerd voordat het aan boord ging van de cruise tijdens welke de uitbraak plaatsvond. Uit de inventaris van zoetwatertanks bleek dat slechts 1 van de 14 in totaal gevulde drinkwatertanks in Costa Rica tijdens de voorgaande cruise op 14-17 December was gebruikt.,

bij uitbraak 3 is bij de milieubeoordeling van het cruiseschip een aantal tekortkomingen in de opslag, bereiding en behandeling van voedsel vastgesteld. Zoetwatertankgegevens bevestigden dat op 15 mei 475 ton water werd verkregen van een tankwagen in Puerto Limon, Costa Rica. Na het bunkeren van water in Costa Rica lagen de op het schip geregistreerde vrij chloorniveaus tussen 15 en 17 mei meerdere malen onder het door de VSP aanbevolen minimum van 0,2 ppm. Op 17 mei voor de inscheping (dag 1 van de cruise), werd zoet water gebundeld in Jamaica.,

laboratoriumonderzoek

bij uitbraak 1 werden 13 ETEC-isolaten teruggevonden uit ontlastingsspecimens van 11 (37%) van de 30 zieke passagiers (tabel 1). Acht isolaten waren serotype O169:H41 positief voor het ST-gen, en 3 waren serotype O148:H28 positief voor het LT-en ST-gen. Twee (15%) van de 13 ETEC-isolaten waren resistent tegen ⩾3 antimicrobiële stoffen. In geen van de 10 watermonsters die op 14 April aan boord van het schip werden genomen, werden fecale (thermotolerante) colibacteriën of E. coli aangetroffen.,

In uitbraak 2 werden 7 ETEC-isolaten teruggevonden van 4 (67%) van de 6 ontlastingsmonsters van zieke passagiers. Twee patiënten hadden 2 ETEC-serotype isolaten (ST-positieve o169:H41 en LT-positieve O8:H9). Ontlastingsculturen waren negatief voor E., coli O157: H7 en voor Salmonella -, Shigella -, Vibrio-en Campylobacter-organismen. Van de 7 ETEC-isolaten waren er 4 (57%) resistent tegen ⩾3 antimicrobiële middelen.

bij uitbraak 3 werden 12 ETEC-isolaten teruggevonden van 8 van de 10 ontlastingsmonsters die naar het CDC werden gestuurd. Zeven ETEC-serotypen werden geïsoleerd, waaronder ST-producerende O169:H41 van 3 patiënten en LT – en ST-producerende O148: H28 van 1 patiënt. Shigella sonnei werd ook geïsoleerd uit een enkel exemplaar. Alle 10 ontlastingsculturen waren negatief voor Salmonella, Vibrio en Campylobacter-organismen en voor E. coli O157:H7., Zes van de 12 ETEC-isolaten waren resistent tegen ⩾3 antimicrobiële stoffen. Negen (43%) van de 21 water-en ijsmonsters die op 24 mei van het schip werden verzameld, na hyperchlorering van het watersysteem, waren positief voor coliforme bacteriën. Hiervan waren 4 (44%) van de 9 positief voor E. coli. Geen van de E. coli-isolaten uit water of ijs bezat het ETEC-toxinegen.

in totaal waren 12 (38%) van de 32 isolaten van deze 3 uitbraken resistent tegen ⩾3 antimicrobiële middelen. Sinds 1990 zijn 39 (46%) van de 84 ETEC-isolaten van bij het CDC geteste uitbraken van cruiseschepen resistent tegen ⩾3 antimicrobiële stoffen., Vóór 1990 was geen van de 38 ETEC-isolaten afkomstig van uitbraken van cruiseschepen resistent tegen ⩾3 antimicrobiële stoffen. ETEC-isolaten waren gevoelig voor ciprofloxacine, nalidixinezuur, kanamycine, gentamicine en ceftriaxon.

discussie

deze recente onderzoeken wijzen erop dat, na een onderbreking van meer dan tien jaar, het uitbreken van ziekten door het water op cruiseschepen opnieuw een ernstig probleem wordt. De drie hier beschreven uitbraken van ETEC gastro-enteritis hebben 11300 mensen getroffen., De betrokken voertuigen van ETEC transmission waren vervuild water gebundeld door cruiseschepen in overzeese havens en ijs gemaakt van dit water. ETEC wordt, net als de meeste andere bacteriële organismen, gemakkelijk gedood door chlorering. ETEC was niet geïsoleerd van water op deze schepen omdat, tegen de tijd dat het onderzoeksteam arriveerde, het water van het schip sterk gechloreerd was. Om de microbiologische veiligheid van water te garanderen, beveelt de VSP aan dat vrij chloorresiduen tijdens het bunkeren op 2-3 ppm en op ^0,2 ppm te allen tijde in het waterdistributiesysteem van het schip worden gehouden ., Hoewel elk schip probeerde aan deze aanbevelingen te voldoen, lijken korte storingen in waterbehandelingssystemen op 2 Schepen de ETEC in staat te stellen te overleven. Deze tijdelijke storingen wijzen erop dat de betrouwbaarheid van chloreringssystemen op schepen moet worden verbeterd. Door voorzichtige voorzorgsmaatregelen te nemen om de microbiologische veiligheid van het in buitenlandse havens opgeslagen water te garanderen, kunnen cruiseschepen de gezondheid van passagiers verder beschermen en het risico op uitbraken van door water overgedragen ziekten verminderen.,

ETEC gastro-enteritis wordt gekenmerkt door waterige diarree vergezeld van buikkrampen en zelden braken. De infectie verdwijnt vaak zonder specifieke behandeling, hoewel antimicrobiële middelen, als ze vroeg worden gegeven, de duur kunnen verkorten en de ernst van de ziekte kunnen verminderen . In tegenstelling tot andere bacteriële pathogenen wordt ETEC niet geïdentificeerd door routinematige stoelgangculturen. De identificatie van ETEC vereist speciale technieken, zoals PCR, immunoassays, DNA-sondes, celcultuur, of dierlijke analyses., Artsen en laboratoria dienen ETEC te beschouwen als een mogelijke etiologische oorzaak van gastro-enteritis bij passagiers van cruiseschepen wanneer routinematige laboratoriumtests er niet in slagen een ziekteverwekker te identificeren, en de nationale of lokale gezondheidsdiensten dienen hiervan op de hoogte te worden gesteld.

Multidrugresistente ETEC komt steeds vaker voor in ontwikkelingslanden , en de resistentie bij ETEC die tijdens Amerikaanse uitbraken geïsoleerd is, is ook toegenomen . ETEC-isolaten die resistent zijn tegen ampicilline, streptomycine, sulfisoxazol, tetracycline en trimethoprim/sulfamethoxazol zijn gedocumenteerd in uitbraken van cruiseschepen ., Het oneigenlijk gebruik van antimicrobiële stoffen heeft waarschijnlijk bijgedragen tot het ontstaan en de verspreiding van multidrugresistente ETEC. Bij gebrek aan een voorzichtiger beleid inzake antimicrobieel gebruik wereldwijd, kan worden verwacht dat de prevalentie van multidrugresistente ETEC zal toenemen. ETEC-infecties worden gewoonlijk niet behandeld met antimicrobiële middelen. Als ze worden behandeld met antimicrobiële middelen, is een quinolone meestal het medicijn bij uitstek voor reizigersdiarree. Bij de drie beschreven uitbraken waren alle geteste ETEC-isolaten gevoelig voor zowel ciprofloxacine als nalidixinezuur., Passagiers van cruiseschepen die risico lopen op blootstelling aan ETEC, zowel aan boord van schepen als tijdens bezoeken aan de wal in het buitenland, zouden uiteindelijk kunnen profiteren van ETEC-vaccins die momenteel in ontwikkeling zijn .

hoewel in sommige gevallen slechts 1 ETEC-serotype is geïdentificeerd bij uitbraken van cruiseschepen, worden vaker, zoals bij de hier gemelde uitbraken, meerdere serotypen geïsoleerd bij patiënten . Dit kan het gevolg zijn van verontreiniging van het bronwater door afvalwater of daarmee gepaard gaande voedseltransmissievoertuigen., Ontlastingsculturen van sommige patiënten kunnen negatief zijn geweest voor ETEC vanwege eerdere antimicrobiële therapie, het verzamelen van ontlastingsmonsters na herstel van de ziekte, of isolatie-en kweekgevoeligheid. De afwezigheid van fecale colibacteriën is meestal sluitend bewijs dat ETEC niet aanwezig is. Het is ook mogelijk dat een deel van de diarree ziekte gemeld kan zijn veroorzaakt door een andere microbiële agent, omdat achtergrond diarree ziekte wordt geschat op 1% -2% onder cruiseschepen passagiers., Hoewel ETEC en andere bacteriën het vriezen kunnen overleven, is dit het eerste rapport waarin epidemiologisch bewijs suggereert dat ijs een voertuig was voor ETEC-transmissie.

deze onderzoeken onderstrepen het belang van het uitvoeren van surveillance voor gastro-intestinale ziekten en het onderzoeken van uitbraken op cruiseschepen., Betere praktijken op het gebied van waterbehandeling op cruiseschepen, waaronder het waarborgen van de veiligheid van waterbronnen, het handhaven van een ononderbroken waterdesinfectie en een zorgvuldige monitoring van de waterkwaliteit met state-of-the-art systemen, zijn van cruciaal belang voor het voorkomen van soortgelijke uitbraken in de toekomst.We erkennen Linda Anderson, David Kim en Daniel Harper van het Vessel Sanitation Program, Centers for Disease Control and Prevention (CDC), voor technische bijstand tijdens deze uitbraak onderzoeken., Dit onderzoeksproject kreeg statistische ondersteuning door een aanstelling in het Research Participation Program van het CDC, National Center for Infectious Diseases, Division of Bacterial and Mycotic Diseases, beheerd door het Oak Ridge Institute for Science and Education via een interagency agreement tussen het Amerikaanse Ministerie van energie en het CDC.