腸管凝集性大腸菌

腸管凝集性大腸菌（EAECまたはEAggEC）は、先進国と発展途上国の両方で急性および慢性の下痢を引き起こす大腸菌の病原型です。 ^{[1] [2]また、}尿路感染症を 引き起こすこともあります。^[2] EAECは、ヒト喉頭上皮細胞株HEp-2への「積み重ねられたレンガ」パターンの接着によって定義されます。[ ^3] EAECの発症には、細菌が凝集して腸粘膜に付着し、そこで腸毒素と細胞毒素を産生して宿主細胞を損傷し、下痢を引き起こす炎症を引き起こすことが関与しています。

EAECは現在、新興の腸管病原体として認識されています。特に、EAECは旅行者下痢症の2番目に多い原因として報告されており、腸管毒素原性大腸菌に次いで2番目に多く、小児集団における下痢の一般的な原因です。^{[4] [5]}また、後者の慢性感染症や、HIV感染者などの免疫不全宿主との関連が指摘されています。^{[6] EAECに対する認識は、2011年に}ドイツで発生した深刻な流行によって高まり、5000件を超える症例と少なくとも50人の死亡者を出しました。原因となる病原体は、志賀毒素をコードするファージ（通常、接着因子インチミンをコードすることが多い志賀毒素産生大腸菌に関連する）によって溶原化されたEAEC O104:H4株であることが判明しました。^{[7] [8]}発生の原因は発芽したフェヌグリークの種子であると推定されている。^[9]

EAECの株は遺伝的に非常に異質であり、病原性に重要な毒性因子の同定は困難であることが判明している。^[10] 多くのEAECは、転写活性化因子のAraCファミリーの一部であるaggR（凝集調節因子）と呼ばれる転写因子をコードしている。AggRは、凝集付着線毛の生合成と毒素産生に関与する遺伝子を含む、多くのプラスミドおよび染色体にコード化された毒性因子を調節する。ShET1（赤痢菌エンテロトキシン1）、Pet（プラスミドコード化毒素）、EAST-1など、いくつかの毒素がEAECの毒性に関連付けられている。しかし、これらの因子のさらなる研究では、病原性におけるそれらの役割を解明することができなかった。^[11]

下痢は、依然として世界中で重大な疾病負担となっている。発展途上国では、下痢が小児死亡率の大きな原因となっており、先進国では罹患率（または疾患関連）および医療費の増大と相関関係にある。大腸菌は、通常、ヒトの腸内に生息する細菌であるが、細菌株によっては、疾患や感染症を引き起こす可能性がある。^[要出典]下痢原性大腸菌（DEC）のサブグループには、腸管侵襲性 大腸菌（EIEC）、腸管病原性大腸菌（EPEC）、腸管毒素原性大腸菌（ETEC）、志賀毒素産生大腸菌（STEC）、腸管凝集性大腸菌（EAEC）がある。^[2]

腸管凝集性大腸菌（EAEC）は、大腸菌の一種です。大腸菌は腸管感染症を引き起こし、腸管感染症には下痢、発熱、腹痛などがあります。最も重篤なケースでは、血便、脱水、さらには腎不全につながることもあります。免疫力が弱い人、幼児、高齢者、妊婦は、これらの合併症を発症するリスクが高くなります。腸管感染症の症状は通常、大腸菌に感染してから8～52時間後に始まります。^[2]これが潜伏期間です。潜伏期間とは、感染してから症状が現れるまでの期間です。^[12]

症状：

• 腹部のけいれん、痛み、圧痛
• 水様性または粘液性下痢
• 吐き気や嘔吐が起こる人もいます

血便は小児にのみ見られ、稀です。^[2]一方、2011年にドイツで発生したSTEC-EAECハイブリッド株は、血便を引き起こしました。^[13] 一般的な感染源は次のとおりです。

• 汚染された水 – 人間や動物の排泄物は、小川、湖、川、作物の灌漑や散水に使用される水などの地下水や表層水を汚染する可能性があります。公共の水道システムでは、大腸菌などの微生物を殺すために塩素やその他の化学物質を使用していますが、汚染された水源に関連する感染の発生もいくつかあります。
• 汚染された食品 –大腸菌感染症にかかる最も一般的な原因は、牛ひき肉、低温殺菌されていない牛乳、生鮮食品などの汚染された食品を食べることです。
• 不適切な食品の取り扱い - 生の食品を食べたり、特に肉や鶏肉を適切に調理しなかったりすることで感染します。また、調理器具を適切に洗浄せず、交差汚染を引き起こすことでも感染する可能性があります。
• 人から人へ –大腸菌は、特に感染した子供や大人が手を適切に洗わない場合に、人から人へと簡単に伝染します。

感染性下痢症の診断と抗菌薬耐性の特定は、便培養とそれに続く抗生物質感受性試験によって行われます。胃腸病原体の培養には、最短で 2 日、最長で数週間かかります。便培養の感度 (真陽性) と特異度 (真陰性) は病原体によって異なりますが、多くのヒト病原体は培養できません。培養陽性サンプルの場合、抗菌薬耐性試験にはさらに 12 ～ 24 時間かかります。^[要出典]

現在のポイントオブケア 分子診断検査では、培養および感受性検査よりもはるかに速く、特定された菌株の EAEC および抗菌薬耐性を特定できます。マイクロアレイベースのプラットフォームでは、2 時間以内で EAEC および AMR 遺伝子を高い感度と特異性で特定できますが、検査パネルのサイズ (つまり、病原体全体と AMR 遺伝子) には制限があります。培養および現在利用可能なすべての分子診断技術のさまざまな制限を克服するために、より新しいメタゲノミクスベースの感染症診断プラットフォームが現在開発されています。^{[引用が必要]}

抗生物質は、微生物を破壊したり、その成長を阻害するために使用される薬の一種です。^[14]抗生物質は軽度の場合には推奨されませんが、中等度から重度の病気の場合、医師が処方することがあります。

研究によると、腸管凝集性大腸菌（EAEC）感染症の治療には、アジスロマイシンまたはシプロフロキサシンが最も効果的な抗生物質である可能性がある。いずれかの抗生物質が24時間後に効果を発揮しない場合は、リファキシミンの3日間の投与が推奨される。残念ながら、腸管凝集性大腸菌（EAEC）株におけるシプロフロキサシン耐性がいくつかの研究で報告されている。^[15]

ほとんどの人にとって、治療には休息と水分摂取が含まれます。下痢や嘔吐がひどい患者は、大量の水を飲むか、RehydralyteやPedialyteなどの水分補給液を飲んで水分補給する必要があります。^[16]

EAECは糞口感染経路で伝染し、主に食物や水によって汚染される。^[17] EAECは、一部の人では下痢、他の人では腸内コロニー形成など、多くの症状と関連している。^{[18] EAECには多くの}株が特定されているため、その発症メカニズムを特定することは困難である。候補となる毒性遺伝子のほとんどは、必ずしも病気と関連しているわけではない。^[10] EAECの発症モデルは3つの段階から構成される。第1段階は、凝集性接着線毛（AAF）やその他の接着突起による腸粘膜の付着であり、第2段階は、腸管上皮細胞の表面でEAECを覆う粘液の増加が見られる。第3段階は、炎症反応、粘膜毒性、腸分泌物の誘発、および毒素の放出が存在する。^[要出典]

ステージ 1: 凝集接着因子 (AAF) は、腸粘膜への接着を担っています。AAF は、pAAプラスミドによってコード化された 3 つの線毛で構成されています。aag aafA agg-3。aggAは、EAEC の凝集表現型とヒト赤血球凝集を担っています。aafAは、EAEC が腸粘膜に接着することを可能にします。agg-3 は接着として機能します。3 つの膜関連タンパク質である MAP は、動物細胞の赤血球凝集に対する EAEC の接着に不可欠です。^[10]

ステージ 2:ステージ 1 の AAF 因子の後、粘膜への付着はバイオフィルムの 存在によって特徴付けられます。バイオフィルムの生成はAggRによって制御され、いくつかの遺伝子を必要とします。バイオフィルム生成の喪失と拡散付着パターンは、pH 4.0 の EAEC で報告されました。多くの研究により、EAEC は粘液層で生存できることがわかっています。この証拠は、EAEC に感染し、劣悪な環境で生活している栄養失調の子供が粘液性便と長期の下痢を発症する理由を裏付けることができます。^[10]

ステージ3： 細胞毒性効果は、EAECにおける毒素の放出、炎症反応の誘発、粘膜毒性、腸分泌物に見られる。EAEC毒素は腸絨毛と腸管上皮細胞を破壊します。EAECには、プラスミドコード毒素（Pet）、耐熱性毒素（EAST1）、および赤痢菌エンテロトキシン1（ShET1）の3つの毒素が存在します。^[10]

大腸菌は1920年から下痢性疾患の原因菌として関与している。腸管凝集性大腸菌（EAEC）は1987年にペルーのリマの小児で初めて発見された。^[19] 1987年以来、腸管凝集性大腸菌（EAEC）は先進国と発展途上国で下痢の原因菌として認識されている。腸管凝集性大腸菌（EAEC）は、他の国に比べて産業基盤が未発達で人間開発（HDI）が低いため、発展途上国で最も多く見られる。インド、ジャマイカ、メキシコは最もリスクの高い国である。^[要出典]