Risikofaktoren der Belastung durch Shigatoxin-produzierende Escherichia coli (STEC) in Kläranlagen

Zusammenfassung

Die Belastung des Oberflächenwassers mit Shigatoxin-bildenden Escherichia coli (STEC) durch den Eintrag von Kläranlagenabwasser stellt eine potenzielle Infektionsquelle für menschliche Infektionen mit STEC[1] dar. Acht bayerische Kläranlagen wurden von 2003 bis 2004 nach einem vorgegebenen Plan regelmäßig beprobt. In 95 von 378 Proben (25 %) konnte der Nachweis von einem der Shigatoxin-Gene stx1 und stx2 geführt werden. Die Eliminationsrate betrug 44 %. Mittels logistischer Regression wurde der Einfluss von Standort, Technik und Probenentnahme untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Lage im ländlichen Bereich das Chancenverhältnis (Odds Ratio) für eine stx1- und/oder stx2-positive Probe um 1,7 (95 %-KI 1,03 - 2,69; p = 0,038) und die Entnahme am Zulauf um 2,1 (95 %-KI 1,28 - 3,36; p = 0,003) erhöht. Bei Vorliegen einer STEC-Belastung konnte statistisch kein signifikanter Unterschied hinsichtlich der bautechnischen Voraussetzungen der Kläranlage nachgewiesen werden (2 oder 3 Reinigungsstufen). Es wurde jedoch eine nicht signifikante Erhöhung um den Faktor 1,5 (95 %-KI 0,94 - 2,44; p = 0,087, not significant) für dreistufige Anlagen gefunden. Probenentnahme nach Regenfällen und nach Trockenheit hatte keinen Einfluss auf die STEC-Belastung (univariater Chi-Quadrat-Test = 0,01; df1; p = 0,920). Erwartungsgemäß zeigte sich die Lage im ländlichen Bereich als Risikofaktor für erhöhte STEC-Belastungen im Abwasser. Der Einfluss der Klärwerkstechnologie auf die STEC-Belastung bedarf weiterer Klärung.

Abstract

Shiga toxin producing Escherichia coli (STEC) in sewage influent into surface water are a potential source of human infections with STEC. Eight sewage treatment plants in Bavaria, Germany, were sampled at regular intervals from 2003 to 2004 in order to estimate STEC load and quantify risk factors. 95 of 378 samples (25 %) were tested positive for stx1and/or stx2 with PCR after enrichment culture. STEC elimination after treatment was 44 %. The following risk factors were analysed with logistic regression: location of sewage plant (rural vs. urban), treatment plant technology (two stage vs. three stage treatment) and sampling location (sewage input vs. sewage output). Rural plants had odds-ratios of 1,7 (95 % CI 1.03 - 2.69; p = 0.038) for a positive stx1 and/ or stx2 PCR result, sampling at sewage input of 2.1 (95 %CI 1.28 - 3.36; p = 0.003) and three stage plants of 1.51 (95 % CI 0.94 - 2.44; p = 0.087, not significant). Sampling after rain and after dry spells had no impact on STEC abundance (univariate Chi-square test = 0.01; df1; p = 0.920). Rural sewage plants had higher odds of STEC content. The influence of the sewage plant technology on the STEC load requires further clarification.

Shigatoxin - Kläranlage - Risikofaktor - EHEC - STEC

Shiga toxin - sewage - risk factor - EHEC - STEC

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1 Die nach IfSG in der Humanmedizin gültige Bezeichnung „EHEC” (enterohämorrhagische Escherichia coli”) wird durch die generische Bezeichnung „STEC” (Shigatoxin-bildende Escherichia coli) ersetzt, da nach heutigem Kenntnisstand jeder STEC als potenzieller EHEC betrachtet werden kann.