Reisedurchfall auf See: Drei Ausbrüche von enterotoxigenen Escherichia coli auf Kreuzfahrtschiffen auf dem Wasser

Zusammenfassung

Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) ist zur führenden bakteriellen Ursache von Gastroenteritisausbrüchen auf Kreuzfahrtschiffen geworden. Die Untersuchung der jüngsten Ausbrüche von ETEC-Gastroenteritis auf 3 Kreuzfahrtschiffen ergab, dass alle mit dem Konsum von Getränken mit Eiswürfeln an Bord des Schiffes verbunden waren (relatives Risiko, 1.,4, 95% Konfidenzintervall , 1.0–1.9, P = .02; RR, 1.9, 95% CI, 1.3–2.9, P<.001; und RR, 1.3, 95% CI, 1.0–1.6, P< .01, und 2 wurden mit dem Trinken von ungekochtem Wasser in Verbindung gebracht (RR, 2.7, 95% CI, 1.8–4.1, P< .001; RR, 1.7, 95% CI, 1.3–2.3, P< .001). Multiple ETEC-Serotypen wurden in den Stuhlproben der Patienten in jedem der 3 Ausbrüche nachgewiesen, und 12 (38%) von 32 Isolaten waren resistent gegen ⩾3 antimikrobielle Mittel. ETEC scheint sich auf Kreuzfahrtschiffen als wasserbasierter Erreger zu entwickeln., In Überseehäfen gebunkertes Wasser war die wahrscheinliche Quelle für ETEC-Infektionen bei diesen Ausbrüchen. Um die Sicherheit der Passagiere zu gewährleisten, müssen Kreuzfahrtschiffe, die in ausländischen Häfen Wasser aufnehmen, sicherstellen, dass Wasseraufbereitungs-und Überwachungssysteme ordnungsgemäß funktionieren.

Auf kommerziellen Kreuzfahrtschiffen treten Gastroenteritis–Ausbrüche mit einer Rate von ∼l-6 Ausbrüchen pro 1000 Kreuzfahrten auf . In den letzten Jahren haben Passagierschiffe an Anzahl und Größe zugenommen, um eine wachsende Anzahl von Urlaubs-und Geschäftsreisenden unterzubringen, wodurch mehr Menschen dem Risiko einer Gastroenteritis ausgesetzt sind., Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC), eine häufige Ursache für Reisedurchfall, ist die häufigste bakterielle Ursache für Ausbrüche von Gastroenteritis auf Kreuzfahrtschiffen . Obwohl kontaminiertes Wasser und Lebensmittel beide als Übertragungswege für ETEC-Infektionen in Frage kommen, gab es vor 1996 keine bestätigten Berichte über wasserbedingte Ausbrüche von ETEC-Gastroenteritis auf Kreuzfahrtschiffen.

Von 1986 bis 1993 sank die Zahl der wasserbedingten Ausbrüche von Gastroenteritis aus irgendeinem Grund auf Kreuzfahrtschiffen gegenüber dem vorherigen 10-Jahreszeitraum ., Dieser Rückgang wurde teilweise auf die Bemühungen des Vessel Sanitation Program (VSP) der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) zurückgeführt . Das VSP wurde 1975 gegründet, um Kreuzfahrtschiffen zu helfen, ein hohes Maß an Hygiene zu erreichen und aufrechtzuerhalten und damit das Risiko von Magen-Darm-Ausbrüchen zu senken. VSP verlangt, dass die Kapitäne von Schiffen mit internationalen Reiserouten 24 h vor der Ankunft in einem US-Hafen die Anzahl der Passagiere und Besatzungsmitglieder melden, die den Schiffsarzt wegen Durchfall besucht haben., Wenn ⩾3% der Passagiere oder Besatzungsmitglieder eine Gastroenteritis melden oder wenn eine schwere oder ungewöhnliche Krankheit auftritt, kann die CDC weitere Untersuchungen durchführen. Seit 1990 hat die CDC 10 Kreuzfahrtschiffausbrüche von ETEC-Gastroenteritis untersucht. Kontaminiertes Wasser wurde als Infektionsquelle bei 4 dieser Ausbrüche in Verbindung gebracht, von denen 3 nach 1997 auftraten. Hier berichten wir über die Ergebnisse der Untersuchungen der 3 jüngsten Ausbrüche.,

Methoden

Ausbruch 1

Am 10.April 1997 wurde dem VSP ein Ausbruch von Gastroenteritis auf einem Kreuzfahrtschiff gemeldet, das am 5. April 1997 von Acapulco, Mexiko, abflog und am 19. April in New York City eintreffen sollte. April berichtete der Schiffsarzt, dass 83 (7,1%) von 1169 Passagieren und 14 (2,6%) von 532 Besatzungsmitgliedern an Durchfall und Bauchkrämpfen erkrankt waren. April trafen die CDC-Ermittler das Schiff in St. Thomas, Virgin Islands, und begannen eine Untersuchung.,

Outbreak 2

Am 22 Dezember 1997 kontaktierte das Florida State Health Department das VSP, nachdem es Anrufe von Passagieren erhalten hatte, die von einer Durchfallerkrankung berichteten, die während und nach einer Kreuzfahrt begann. Das Schiff war am 17.Dezember von Tampa Bay in Florida gestartet. Dezember in Playa Del Carmen und Cozumel in Mexiko an und kehrte am 21. Der VSP erhielt einen Bericht des Schiffsarztes über Durchfallerkrankungen bei 18 (2,5%) von 717 Passagieren und 1 (0,25%) von 400 Besatzungsmitgliedern während der Kreuzfahrt., Am 8. Januar 1998 wurde ETEC von 4 Patienten isoliert und eine retrospektive Untersuchung eingeleitet.Mai 1998 erhielt das VSP einen Bericht über Durchfallerkrankungen in 189 (31%) von 611 Passagieren und 8 (2%) von 410 Besatzungsmitgliedern auf einem Kreuzfahrtschiff, das am 17. Die CDC leitete eine Untersuchung ein, als das Schiff am 24 Mai nach Montego Bay zurückkehrte.

Epidemiologische Untersuchungen

In allen 3 Untersuchungen wurden die medizinischen Protokolle der Schiffe überprüft und hypothesenerzeugende Interviews mit kranken Passagieren durchgeführt., Auf der Grundlage dieser Informationen wurden Fragebögen über den Verzehr von Nahrungsmitteln, Wasser und anderen Getränken auf dem Schiff und an Land während der Hafenanrufe an alle Passagiere an Bord des Schiffes während der Ausbrüche 1 und 3 verteilt und 1-2 Wochen nach der Ausschiffung an 712 (99%) Passagiere an Bord des Schiffes während des Ausbruchs 2 verschickt. Bei allen 3 Ausbrüchen wurde ein Fall von Gastroenteritis als eine Person mit ⩾3 losen Stühlen in einem 24-h-Zeitraum definiert. Eltern reagierten für Kinder, die Passagiere auf dem Schiff waren.,

Während der Ausbrüche 2 und 3 wurde ein Fragebogen an alle Besatzungsmitglieder an Bord des Schiffes verteilt, nicht jedoch an diejenigen an Bord des Schiffes während des Ausbruchs 1. Dieser Fragebogen fragte nach Krankheit und Wasser und Eis, die auf den Schiffen konsumiert wurden, aber nicht nach Essen, da die Besatzung kein Standardmenü hatte. Die Antworten von Passagieren und Besatzungsmitgliedern wurden separat analysiert.

Umweltuntersuchungen

CDC-Ermittler inspizierten alle 3 beteiligten Kreuzfahrtschiffe., Aufzeichnungen über Nahrungsmittelkäufe, Wasserbunkerung (Befüllung der Wasserspeichertanks des Schiffes), Chlorierung des Wassers sowie medizinische und Durchfallprotokolle wurden überprüft. Freie Chlorrückstände wurden an verschiedenen Stellen im Trinkwasser-Verteilungssystem getestet.

Laboruntersuchungen

Stuhlproben wurden von 30 Passagieren erhalten, die während des Ausbruchs 1 krank wurden, 6 während des Ausbruchs 2 krank wurden und 10 während des Ausbruchs 3 krank wurden., Die Proben wurden an die CDC geschickt, und diejenigen aus Ausbrüchen 2 und 3 wurden für Salmonellen-und Shigella-Organismen, Escherichia coli O157:H7, Campylobacter jejuni/coli und Vibrio-Arten kultiviert. E. coli, die aus Stuhlproben aus Ausbrüchen 1, 2 und 3 gewonnen wurden, wurden durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) auf hitzelabile (LT) und hitzestabile (ST) Enterotoxin-Gensequenzen getestet . Alle identifizierten ETEC-Isolate wurden serotypisiert und mit der Disk Diffusionsmethode auf antimikrobielle Anfälligkeit getestet., Die antimikrobielle Resistenz Muster alle ETEC Stämme von Ausbrüchen auf Kreuzfahrtschiffen während 1975-1998 wurden überprüft.

Ergebnisse

Epidemiologischen Erhebungen

Fragebögen, die von 95% der Fahrgäste bei Ausbruch 1, 77% der Passagiere in outbreak 2 und 87% der Fahrgäste bei Ausbruch 3. Durchfall wurde von 429 (39%) Befragten bei Ausbruch 1, 457 (84%) bei Ausbruch 2 und 463 (87%) bei Ausbruch 3 berichtet., Die mediane Krankheitsdauer, die von den Passagieren gemeldet wurde, die sich zum Zeitpunkt der Verabreichung der Fragebögen erholt hatten, betrug 3 Tage (Bereich 1-7) für Ausbruch 1, 8 Tage (Bereich 1-30) für Ausbruch 2 und 2 Tage (Bereich 1-4) für Ausbruch 3.

Fragebögen wurden von 67% der Besatzungsmitglieder in Ausbruch 2 (28 berichteten Durchfall) und von 96% der Besatzungsmitglieder in Ausbruch 3 (41 berichteten Durchfall) zurückgegeben. Der Krankheitsbeginn für Besatzungsmitglieder erreichte am selben Tag wie der für Passagiere während beider Ausbrüche seinen Höhepunkt.,

Unter Besatzungsmitgliedern an Bord des Schiffes während des Ausbruchs 2 war die Durchfallerkrankung mit dem Verzehr eines eishaltigen Getränks verbunden (RR, undefiniert; Fishers exakte 95% CI, 4.7-4; P<.001) und mit einem Eiskübel in der Kabine (RR, 3.3; P<.01). In Ausbruch 3 war der Verbrauch von Wasser und Eis unter den Besatzungsmitgliedern jedoch nicht mit Gastroenteritis verbunden.,

Umweltuntersuchungen

Auf dem Schiff, auf dem Ausbruch 1 aufgetreten ist, wurden bei der Inspektion der Galeeren keine Mängel bei der Lebensmittelabwicklung und-lagerung festgestellt. Chlorierungsprotokolle zeigten, dass Wasser, das am 5.April vor Abflug (Tag 1 der Kreuzfahrt) in Acapulco gebunkert wurde, auf einen chlorfreien Rest von 2,0-3,0 ppm chloriert wurde. Chloraufzeichnungsdiagramme und Protokolle für die Bunkerung und Produktion von Wasser wurden überprüft, und aufgezeichnete chlorfreie Rückstände waren akzeptabel. Alle in Acapulco gebunkerten Wasser wurde früh in der Kreuzfahrt verwendet.,

Die Umweltinspektion des Schiffes, auf dem Ausbruch 2 aufgetreten ist, ergab keine Mängel bei der Lagerung, Zubereitung oder Handhabung von Lebensmitteln. Die Eismaschinen an Bord des Schiffes wurden an das Trinkwassersystem angeschlossen, und Eis wurde den ganzen Tag über kontinuierlich hergestellt. Chlorfreie Rückstände im gelagerten Wasser waren ausreichend und alle Eismaschinen funktionierten einwandfrei., Der Kapitän des Schiffes berichtete am 13 Dezember 1997 vor der mit dem Ausbruch verbundenen Kreuzfahrt über das Bunkern von Wasser in Puerto Limon, Costa Rica, und Aufzeichnungen über Süßwassertanks bestätigten, dass 595 Tonnen Wasser von einem Straßentanker gewonnen wurden. Nach dem Bunkern von Wasser in Costa Rica lagen die vom Chloranalysator und Charterrekorder des Schiffes am 13.Dezember festgestellten Reste von freiem Chlor unter dem empfohlenen VSP-Minimum von 0,2 ppm., Dezember (1 Tag vor der Einschiffung der Kreuzfahrt) wurde der Freichlorrest an einem distalen Ort der Wasserverteilung als 0 ppm aufgezeichnet, dies wurde jedoch in <4 h korrigiert Nach der Rückkehr in die Vereinigten Staaten bunkerte das Kreuzfahrtschiff in Florida frisches Wasser, bevor es auf die Kreuzfahrt einschiffte, während der der Ausbruch auftrat. Das Frischwasser-Tank-Inventar zeigte, dass nur 1 von 14 insgesamt in Costa Rica gefüllten Trinkwassertanks während der vorangegangenen Kreuzfahrt am 14-17 Dezember benutzt worden war.,

In Ausbruch 3 stellte die Umweltverträglichkeitsprüfung des Kreuzfahrtschiffs mehrere Mängel bei der Lagerung, Zubereitung und Handhabung von Lebensmitteln fest. Frischwasser-Tank Aufzeichnungen bestätigten, dass 475 Tonnen Wasser von einem Straßentanker in Puerto Limon, Costa Rica, am 15. Nach dem Bunkern von Wasser in Costa Rica lagen die auf dem Schiff festgestellten Werte für freies Chlor zwischen dem 15.und 17. Mai vor der Einschiffung (Tag 1 der Kreuzfahrt) wurde frisches Wasser in Jamaika gebunkert.,

Laboruntersuchungen

In Ausbruch 1 wurden 13 ETEC-Isolate aus Stuhlproben von 11 (37%) von 30 erkrankten Passagieren gewonnen (Tabelle 1). Acht Isolate waren Serotyp O169: H41 positiv für das ST-Gen und 3 waren Serotyp O148:H28 positiv für die LT-und ST-Gene. Zwei (15%) der 13 ETEC-Isolate waren resistent gegen ⩾3 antimikrobielle Mittel. Weder fäkale (thermotolerante) coliforme Bakterien noch E. coli wurden in einer der 10 Wasserproben nachgewiesen, die am 14.,

Bei Ausbruch 2 wurden 7 ETEC-Isolate aus 4 (67%) von 6 Stuhlproben von erkrankten Passagieren gewonnen. Zwei Patienten hatten 2 ETEC-Serotyp-Isolate (ST-positive O169:H41 und LT-positive O8: H9). Stuhlkulturen waren negativ für E., coli O157: H7 und für Salmonellen -, Shigella -, Vibrio-und Campylobacter-Organismen. Von 7 ETEC-Isolaten waren 4 (57%) gegen ⩾3 antimikrobielle Mittel resistent.

In Outbreak 3 wurden 12 ETEC-Isolate aus 8 von 10 Stuhlproben gewonnen, die an die CDC geschickt wurden. Sieben ETEC-Serotypen wurden isoliert, darunter ST-produzierende O169:H41 von 3 Patienten und LT – und ST-produzierende O148: H28 von 1 Patient. Shigella sonnei wurde auch aus einem einzigen Exemplar isoliert. Alle 10 Stuhlkulturen waren negativ für Salmonellen -, Vibrio-und Campylobacter-Organismen und für E. coli O157: H7., Sechs von zwölf ETEC-Isolaten waren resistent gegen antimikrobielle Wirkstoffe. Neun (43%) von 21 Wasser-und Eisproben, die am 24 Mai nach Hyperchlorierung des Wassersystems vom Schiff entnommen wurden, waren positiv für coliforme Bakterien. Von diesen waren 4 (44%) von 9 positiv für E. coli. Keines der E. coli-Isolate aus Wasser oder Eis besaß das ETEC-Toxin-Gen.

Insgesamt waren 12 (38%) von 32 Isolaten aus diesen 3 Ausbrüchen gegen ⩾3 antimikrobielle Mittel resistent. Seit 1990 waren 39 (46%) von 84 ETEC-Isolaten aus Kreuzfahrtschiffen, die an der CDC getestet wurden, resistent gegen ⩾3 antimikrobielle Mittel., Vor 1990 war keines der 38 ETEC-Isolate, die aus Kreuzfahrtschiffausbrüchen gewonnen wurden, resistent gegen ⩾3 antimikrobielle Mittel. ETEC-Isolate waren anfällig für ciprofloxacin, nalidixinsäure, kanamycin, gentamicin, und Ceftriaxon.

Diskussion

Diese jüngsten Untersuchungen legen nahe, dass nach einer Pause von mehr als einem Jahrzehnt die durch Wasser übertragenen Krankheitsausbrüche auf Kreuzfahrtschiffen wieder als ernstes Problem auftreten. Die 3 hier beschriebenen Ausbrüche von ETEC-Gastroenteritis betrafen 11300 Menschen., Die betroffenen Fahrzeuge der ETEC-Übertragung waren kontaminiertes Wasser, das von Kreuzfahrtschiffen in Überseehäfen gebunkert wurde, und Eis, das aus diesem Wasser hergestellt wurde. ETEC wird wie die meisten anderen bakteriellen Organismen leicht durch Chlorierung abgetötet. ETEC wurde auf diesen Schiffen nicht vom Wasser isoliert, da das Wasser des Schiffes zum Zeitpunkt der Ankunft des Untersuchungsteams stark chloriert war. Um die mikrobiologische Sicherheit von Wasser zu gewährleisten, empfiehlt das VSP, dass die Freichlorrückstände während des Bunkerns bei 2-3 ppm und während des gesamten Wasserverteilungssystems des Schiffes bei 0,2 ppm gehalten werden ., Obwohl jedes Schiff versuchte, diese Empfehlungen einzuhalten, scheinen kurze Ausfälle in Wasseraufbereitungssystemen auf 2 Schiffen der ETEC das Überleben ermöglicht zu haben. Diese vorübergehenden Ausfälle deuten darauf hin, dass die Zuverlässigkeit der Chlorierungssysteme auf Schiffen verbessert werden muss. Durch umsichtige Vorkehrungen zur Gewährleistung der mikrobiologischen Sicherheit von in ausländischen Häfen gebunkertem Wasser können Kreuzfahrtschiffe die Gesundheit der Passagiere weiter schützen und das Risiko von Ausbrüchen von durch Wasser übertragenen Krankheiten verringern.,

Die ETEC-Gastroenteritis ist gekennzeichnet durch wässrigen Durchfall, begleitet von Bauchkrämpfen und seltenem Erbrechen. Die Infektion löst sich oft ohne spezifische Behandlung auf, obwohl antimikrobielle Mittel, wenn sie frühzeitig verabreicht werden, die Dauer verkürzen und die Schwere der Erkrankung verringern können . Im Gegensatz zu anderen bakteriellen Krankheitserregern wird ETEC nicht durch routinemäßige Stuhlkulturen identifiziert. Die Identifizierung von ETEC erfordert spezielle Techniken wie PCR, Immunoassays, DNA-Sonden, Zellkultur oder Tierassays., Ärzte und Laboratorien sollten ETEC als mögliches ätiologisches Mittel der Gastroenteritis bei Kreuzfahrtpassagieren in Betracht ziehen, wenn routinemäßige Labortests einen Erreger nicht identifizieren und staatliche oder lokale Gesundheitsabteilungen benachrichtigt werden sollten.

Multiresistente ETEC tritt in Entwicklungsländern immer häufiger auf, und auch die Resistenz in ETEC, die bei US-Ausbrüchen isoliert wurde, hat zugenommen . ETEC-Isolate, die gegen Ampicillin, Streptomycin, Sulfisoxazol, Tetracyclin und Trimethoprim/Sulfamethoxazol resistent sind, wurden in Kreuzfahrtschiffausbrüchen dokumentiert ., Die unsachgemäße Verwendung von antimikrobiellen Mitteln hat wahrscheinlich zur Entstehung und Verbreitung von multiresistenten ETEC beigetragen. In Ermangelung vorsichtigerer Richtlinien für den weltweiten Einsatz von antimikrobiellen Mitteln kann mit einer Zunahme der Prävalenz multiresistenter ETEC gerechnet werden. ETEC-Infektionen werden normalerweise nicht mit antimikrobiellen Mitteln behandelt. Wenn sie mit antimikrobiellen Mitteln behandelt werden, ist ein Chinolon normalerweise das Medikament der Wahl für Reisedurchfall. In den 3 beschriebenen Ausbrüchen waren alle getesteten ETEC-Isolate sowohl für Ciprofloxacin als auch für Nalidixinsäure anfällig., Kreuzfahrtpassagiere, die sowohl an Bord von Schiffen als auch bei Landbesuchen in Übersee einem ETEC-Risiko ausgesetzt sind, könnten möglicherweise von ETEC-Impfstoffen profitieren, die sich derzeit in der Entwicklung befinden .

Obwohl in einigen Fällen nur 1 ETEC-Serotyp aus Kreuzfahrtschiffausbrüchen identifiziert wurde, werden häufiger, wie bei den hier berichteten Ausbrüchen, mehrere Serotypen von Patienten isoliert . Dies kann eine Abwasserkontamination des Quellwassers oder der damit verbundenen Lebensmittelübertragungswege widerspiegeln., Stuhlkulturen von einigen Patienten waren möglicherweise negativ für ETEC aufgrund vorheriger antimikrobieller Therapie, Sammlung von Stuhlproben nach Genesung der Krankheit oder Isolierung und Kulturempfindlichkeit. Das Fehlen von Koliformen Fäkalien ist in der Regel ein schlüssiger Beweis dafür, dass ETEC nicht vorhanden ist. Es ist auch möglich, dass einige der berichteten Durchfallerkrankungen durch einen anderen mikrobiellen Erreger verursacht wurden, da die Durchfallerkrankung bei Kreuzfahrtpassagieren schätzungsweise 1% -2% beträgt., Obwohl ETEC und andere Bakterien das Einfrieren überleben können , ist dies der erste Bericht, in dem epidemiologische Beweise darauf hindeuten, dass Eis ein Vehikel für die ETEC-Übertragung war.

Diese Untersuchungen unterstreichen die Bedeutung der Überwachung von Magen-Darm-Erkrankungen und der Untersuchung von Ausbrüchen auf Kreuzfahrtschiffen., Verbesserte Wasserbehandlungspraktiken auf Kreuzfahrtschiffen, darunter die Gewährleistung der Sicherheit von Wasserquellen, die Aufrechterhaltung einer unterbrechungsfreien Wasserdesinfektion und die sorgfältige Überwachung der Wasserqualität mit modernsten Systemen, sind entscheidend für die Verhinderung ähnlicher Ausbrüche in der Zukunft.

Anerkennungen

Wir danken Linda Anderson, David Kim und Daniel Harper vom Vessel Sanitation Program, Centers for Disease Control and Prevention (CDC), für technische Unterstützung bei diesen Ausbruchsuntersuchungen., Dieses Forschungsprojekt erhielt teilweise statistische Unterstützung durch einen Termin für das Forschungsprogramm am CDC, National Center for Infectious Diseases, Division of Bacterial and Mycotic Diseases, das vom Oak Ridge Institute for Science and Education im Rahmen einer Agenturvereinbarung zwischen dem US Department of Energy und dem CDC verwaltet wird.