欧州で発生している志賀毒素産生大腸菌(Shiga toxigenic E. coli, STEC)による集団感染事件の株(O104:H4)は、非常に稀なものであり、日本や世界中で過去に何度も感染事件を起こしたO157:H7菌とは異なる。 　

　実際、欧州の0104:H4菌は世界中で下痢の原因となっている腸管凝集性大腸菌(EAggEC)の仲間である。しかし、他の腸管凝集性大腸菌(EAggEC)とは異なり、今回の菌は志賀毒素産生大腸菌(STEC)と同じように、志賀毒素を作る能力を持っている。この能力を得たのは、恐らく、バクテリオファージ（細菌に感染する小さなウイルス）に感染することで、志賀毒素の遺伝子が運ばれたからだと思われる。

　志賀毒素産生性大腸菌は、人間の腸内に定着し、腸管腔に志賀毒素を放出することによって病気を引き起こす。毒素は血中に吸収され、身体の腎臓や小さな血管を攻撃する。その結果、命にかかわる溶血性尿毒症症候群(haemolytic uraemic syndrome, HUS)になることもある。消化器官に血液を送る血管の損傷で、志賀毒素産生性大腸菌患者の多くは出血性下痢の症状が出ることがある。 　

　通常では、志賀毒素産生性大腸菌が原因の下痢が溶血性尿毒症症候群（HUS）へと至るケースは患者の中の5%未満だが、今回の欧州の感染の発生で溶血性尿毒症症候群（HUS）に至った患者たちの割合は非常に高く、患者全体の約25％だった。そのため、O104:H4 は感染力の強い菌といえる。原因はまだ分かっていないが、考えられるのは志賀毒素が多く生産されたこと、または、腸から毒素が吸収されやすくなっていることがありえる。 　

　一般的に使用されている抗生物質はO104:H4菌に対して効果がない。しかし、ドイツでは志賀毒素産生性大腸菌感染症や溶血性尿毒症症候群（HUS）患者に治療に抗生物質は使われていないため、ドイツの感染事件に関してさほど重要ではなかった。確かに、このような治療法は、病気の悪化に繋がる恐れもある。抗生物質の志賀毒素産生性大腸菌への投与は、バクテリオファージに運ばれる志賀毒素の遺伝子を高レベルで発現させるようになり、腸内に放出される毒素の量を加速度的に増やす。 　

　腸には無害な志賀毒素産生性大腸菌が何千種存在するため、食べ物や人間の糞便サンプルから志賀毒素産生性大腸菌を検出するのは難しい。 　

　志賀毒素産生性大腸菌を検出するのに最も効果的で正確な方法は、PCR（polymerase chain reaction, ポリメラーゼ連鎖反応）を使って志賀毒素の遺伝子を検出することだ。(PCRは)高感度かつ正確であり、１億の大腸菌の中から一つの志賀毒素産生性大腸菌を検出することができる。しかし、志賀毒素のPCRテストは、ほとんどの臨床検査であまり行われていない。 　

　志賀毒素産生性大腸菌は、よく家畜の腸内に存在しており、肥料が直にかかっているサラダ野菜のように、肉や乳製品の糞便汚染を介して人間に感染する。特にサラダは生食であることから、リスクが高い（志賀毒素産生性大腸菌は十分に加熱されることによって死滅する）。

【コメント原文】

　The strain of Shiga toxigenic E. coli (STEC) responsible for the recent European outbreak is unusual (serotype O104:H4), and is quite distinct from the STEC strains usually associated with disease in humans, such as the notorious O157:H7 strains that have caused many outbreaks in the past, including a recent outbreak in Japan.

  The European O104:H4 strain actually belongs to a distinct pathotype of E. coli called Enteroaggregative E. coli (EAggEC), which is a common cause of diarrhoea all over the world. However, unlike other EAggEC strains, this one has acquired the capacity to produce Shiga toxin, just like the STEC strains. The likely mechanism whereby this has occurred is by the strain becoming infected with a bacteriophage (a small virus that infects bacteria) which actually carries the gene for Shiga toxin.

  STEC bacteria cause disease by colonizing the human gut and releasing Shiga toxin into the intestinal lumen. The toxin is then absorbed into the blood and then attacks the kidneys and the small blood vessels, resulting in a life-threatening condition called haemolytic uraemic syndrome (HUS). Damage to the blood vessels supplying the gut is also largely responsible for the severe, often bloody diarrhoea suffered by patients with STEC infection.

  Typically, fewer than 5% of patients with diarrhoea caused by STEC develop HUS, but in the European outbreak, the proportion of people with HUS was very much higher – about 25%. Thus, the O104:H4 strain is extremely virulent. The reason for this is not yet known, but possible explanations might include higher production of Shiga toxin, or better absorption of toxin from the gut.

  The O104:H4 strain is also resistant to a number of commonly used antibiotics. However, this was not an issue in the German outbreak, because antibiotics are NOT used to treat patients with STEC infection or HUS. Indeed, such therapy may make the disease worse, because exposure of STEC to antibiotics causes the Shiga toxin genes carried by the bacteriophage to be expressed at a much higher level, massively increasing the amount of toxin released into the gut.

  It is not easy to test for STEC strains in food or human faecal samples, because most of the STEC strains look just like the thousands of harmless E. coli strains that are present in the human intestinal tract.

  The most sensitive and accurate way of detecting the presence of the strains is to test for Shiga toxin genes by PCR. These are very sensitive and accurate, and can detect a single STEC bacterium amongst 100 million other E. coli strains. However, Shiga toxin PCR assays are not routinely performed by most clinical laboratories. STEC bacteria are commonly found in the intestines of livestock and usually enter the human food chain through faecal contamination of meat and dairy products, as well as salad vegetables that have come in contact with manure. Salad is a particular risk, because it is eaten raw (STEC are killed by thorough cooking).