-------------------------------------------------------

Vannbåren campylobacterinfeksjon
- trolig forårsaket av kortnebbgjess

To epidemier i Nord-Trøndelag, i Stjørdal i 1994 og i Verdal i 1995

Water-borne outbreaks of Campylobacter gastroenteritis due to pink-footed geese i Norway in 1994 and 1995

Tidsskr Nor Lægeforen 1996; 116: 3366-9
Tidsskriftets redaksjonelle kommentar

Magne Varslot, Helseavdelingen, Verdal kommune,7650 Verdal.
Jørund Resell, Helseavdelingen, Stjørdal kommune, 7500 Stjørdal.
Ingebjørg Grunnan Fostad, Næringsmiddeltilsynet i Sør-Innherred, 7620 Skogn.
Nøkkelord: Forebyggende medisin, Epidemiologi, Miljø, Drikkevann

Kontaktperson:
Magne Varslot,
nåværende arbeidssted: Fylkeslegen i Nord-Trøndelag, Statens hus, 7700 Steinkjer
privat e-post: magne@varslot.net
Oversikt over mine publikasjoner


Summary in English:


Varslot M, Resell J, Fostad I Grunnan
Water-borne outbreaks of Campylobacter gastroenteritis due to pink-footed geese i Norway in 1994 and 1995


Tidsskr Nor Lægeforen 1996; 116: 3366-9.

Two water-borne outbreaks of Campylobacter gastroenteritis in the middle parts of Norway in 1994 and 1995 are described. Pink-footed geese on their way from Svalbard to Germany-Netherlands in the autumns probably caused the epidemics by stool contamination of the drinking water.
Campylobacter jejuni from the stools of the geese was transmitted by untreated drinking water to the population causing disease in 50% of the population. About 1 000 persons suffered from gastroenteritis due to contaminated drinking water in these two epidemics.

Sammendrag på norsk


To epidemier med gastroenteritt i 1994 og 1995 i Nord-Trøndelag som med stor sannsynlighet var forårsaket av vannbåren campylobactersmitte beskrives og diskuteres. Kortnebbgås under trekk sørøver i september-oktober overnattet på avsidesliggende vann brukt til vannforsyning og forurenset vann med avføring.
Campylobacter jejuni ble trolig overført via ubehandlet vann til abonnentene og forårsaket sykdom. 50% i forsyningsområdene var syke, med tilskrivbar risiko for de eksponerte (etiologisk fraksjon) på 78-80%. Anslagsvis 1 000 personer var syke pga. forurenset drikkevann i de to epidemiene.


Innledning


Campylobacter jejuni som årsak til infektiøs gastroenteritt ble kjent i 1977 (1). C.jejuni og Campylobacter coli er senere dokumentert som årsak til vann- og næringsmiddelbårne infeksjoner i en rekke land, og infeksjoner er vanlig verden over. En smittedose på kun 500 bakterier kan gi infeksjon hos menneske (2). Alle aldersgrupper affiseres, selv om barn under fem år er rapportert å bli affisert hyppigere (3).

Ved sykdom er inkubasjonstiden vanligvis 2-5 dager, men opptil ti dager er rapportert. Symptomene er feber, diaré og magesmerter, blodig avføring, hodepine, myalgier og av og til oppkast. Diareen varer i 2-3 dager, er oftest vandig, men kan være preget av slimet eksudat. Blodig diaré forekommer i en del av tilfellene. Magesmerter kan vedvare etter at diareen har gitt seg. Komplikasjoner etter infeksjoner omfatter særlig immunologiske etterreaksjoner som erythema nodosum og reaktiv artritt, og campylobacterinfeksjon er beskrevet å være assosiert til utvikling av Guillain-Barrés syndrom (4).

Smitteoverføring kan skje via ulike smitteveier, deriblant ved spising av infisert kjøtt. Man antar at fjærfe blir smittet via vannet (5, 6), og at kjøttet blir infisert ved kontaminering fra tarminnhold under slakteprosessen (7). Storfekjøtt, sauekjøtt og svinekjøtt er sjeldnere infisert, men er rapportert som årsak til campylobacterinfeksjon sannsynligvis pga. krysskontaminering på slakteri eller salgssted (8). Melkebårne campylobacterepidemier har forekommet i forbindelse med konsum av ikke pasteurisert melk (9, 10). I Norge regnes udesinfisert drikkevann, daglig kontakt med hund eller katt, spising av grillet kjøtt og konsum av fjærfekjøtt kjøpt i utlandet å være de største risikofaktorer (11).

Campylobacter er følsom for høy temperatur og tørre omgivelser. Den antas derfor ikke å persistere i tørket mat, melvarer eller krydder, i motsetning til andre mikrober som kan gi gastroenteritt, f.eks Salmonella.

Vannbårne epidemier er beskrevet i flere land (10, 12, 13), også i Norge (14-16).

I to påfølgende år, hhv. høsten 1994 og 1995 oppstod diaré-epidemier i to ulike kommuner i Nord-Trøndelag, Stjørdal og Verdal. I etterkant av epidemiene ble det ved rutineundersøkelser påvist koliforme og termotolerante koliforme bakterier fra ledningsnettet som forsynte befolkningen i de aktuelle områdene. Etter fast rutine ved påvisning av forurenset drikkevann ble det iverksatt kokepåbud og økt analysefrekvens. Det var under dette arbeidet vi fikk sterk mistanke om sammenhengen mellom vannkvaliteten og gastroenteritt i områdene.

I forbindelse med dette ønsket vi å kartlegge omfanget av epidemiene, se på sykdomsforløpet i befolkningen, og å få større klarhet i mulige årsaker til de to epidemiene.

Materiale og metode


Undersøkelsene ble foretatt blant befolkningen som fikk vannforsyning fra et privat vannverk i Stjørdal (Ulstadvann) høsten 1994, og fra dem som fikk vann fra et privat vannverk i Verdal (Leirsjø) høsten 1995. Begge vannverkene leverte ubehandlet vann. I begge tilfellene ble det gjort tilsvarende kartlegginger hos kontrollgrupper, for å kontrollere mot tilsvarende symptomer i befolkningen forøvrig.
Vannprøver.
Undersøkelser av kranvann blir rutinemessig utført av Næringsmiddeltilsynet i begge vannverk med hyppighet etter retningslinjer ut fra vannverkenes størrelse, dvs. med to ukers mellomrom i Ulstadvann og med fire ukers mellomrom i Leirsjø. Disse prøvene ble utført ved Næringsmiddeltilsynet i Sør-Innherred ved membranfiltermetode i henhold til Norsk Standard 4788 og 4792. Identifikasjon av Campylobacter i vannprøver fra vannkilde ble utført ved Næringsmiddeltilsynet i Trondheim, og typebestemt ved Regionsykehuset i Trondheim.

Avføringsprøver
Det ble ved begge epidemiene innhentet avføringsprøver fra noen mennesker som hadde diaré, enten når de selv oppsøkte helsevesenet, eller ved at man bad om slik prøve under den primære kartleggingen. Avføringsprøvene ble undersøkt med tanke på patogene tarmbakterier ved de mikrobiologiske laboriatoriene ved Regionsykehuset i Trondheim og Innherred sykehus.
Spørreskjema
Høsten 1994 ble spørreskjema sendt til en tilfeldig utvalgt målgruppe på 100 av de 593 husstandene som forsynes fra Ulstadvann private vannverk for å kartlegge omfanget og oppstarten av diaré, feber, leddsmerter, hodepine og magesmerter i de to forutgående månedene. I Leirsjø ble tilsvarende spørreskjema sendt til samtlige 218 husstander med samme problemstilling året etter. Som kontrollpersoner ble brukt tilfeldige utvalg av husstander fra abonnementslistene til de kommunale vannverkene i de respektive kommunene. Begge de kommunale vannverk leverte klorbehandlet vann. Undersøkelsene ble utført innen seks uker etter at epidemiene var over i de respektive kommunet, og ble gjort anonymt, slik at det ikke var mulighet til å purre ved manglende svar.

Hver husstand fikk ett felles spørreskjema, men det ble gitt individuelle svar. For at en person ble klassifisert til å ha et symptom, var kriteriet at det enten var avkrysset ja for symptomet eller at det var angitt dager med plager av det samme symptomet.

Personer som hadde hatt diaré og/eller magesmerter ble inkludert i den gruppen personer med antatt campylobacterinfeksjon.

I den statistiske sammenlikningen ble brukt khikvadrattest. Grense for statistisk signifikans ble satt til p-verdier på 0,05.

Resultater


Over en kortere periode ble det i de aktuelle periodene funnet tarmbakterier i drikkevann ved begge private vannverkene, mens det på samme tid ikke var tilsvarende funn i desinfisert vann fra de kommunale vannverkene. Mengden termotolerante koliforme bakterier var i vann fra Ulstadvann i 1994 12 per 100 ml på det høyeste, mens det fra Leirsjø i 1995 var opp i 75 per 100 ml. I løpet av en to- ukers periode var bakterietallene nede på normalt nivå igjen på begge steder (fig 1).
Figur med forløp av epidemier

Figur 1 Sykdomsforløp, bakteriefunn i drikkevann, tiltak og ornitologiske registreringer, Ulstadvann vannverk høsten 1994 (øverst) og Leirsjø vannverk høsten 1995 (nederst). Piler angir tidspunkt for rutinemessige bakteriologiske vannundersøkelser.

I avføring fra syke mennesker ble det påvist C. jejuni hos to personer med vann fra Ulstadvann, og hos alle seks personer det ble tatt prøve av som fikk vann fra Leirsjø. Det blir ikke gjort undersøkelse på Campylobacter fra vann rutinemessig, men med erfaring fra epidemien i 1994, ble det tatt en prøve fra selve Leirsjø i 1995. I denne ble det påvist C. jejuni.

60% av de utsendte spørreskjemaene ble returnert i utfylt stand. Enkelte hadde ikke oppgitt drikkevannskilde, og ble ikke tatt med i det videre arbeidet med materialet (tab 1).

Tabell 1 Omfang og respons på undersøkelsen.


Stjørdal 1994Verdal 1995
Ulstadvann vannverk Kontroller Ikke angitt 1) Leirsjø vannverk Kontroller Ikke angitt 1)
Antall husstander 593 - - 218 - -
Antall personer (stipulert) 1 770 - - 610 - -
Sendt til - husstander 100 68 - 218 185 -
Mottatt fra - husstander 78 (78%) 36 (53%) 8 128 (59%) 91 (49%) 2
Mottatt fra - personer 233 96 16 358 243 7
1) ikke angitt hvilket vannverk de fikk vann fra Samme tabell i figurform

Det ble registrert hhv. 121 og 191 personer som hadde symptomer på campylobacterinfeksjon etter de valgte kriteriene i forsyningsområdene til de to private vannverkene i registreringsperiodene i 1994 og 1995. Insidensen av de ulike symptomene blant personer i de ulike områdene fremgår av tabell 2. Det var en betydelig, og statistisk signifikant forhøyet insidens av både enkeltsymptomene og for campylobacterinfeksjon i forhold til kontrollgruppene. Det var ingen signifikant forskjell mellom kjønnene. Det var heller ingen spesielle aldersgrupper som var hyppigere plaget unntatt for leddsmerter, hvor insidensen var jevnt økende med økende alder, fra 5% i aldersgruppen 0-9 år til 30% for dem over 60 år.

Tabell 2 Insidens av ulike symptomer ved de to epidemiene (%).

Stjørdal 1994Verdal 1995
Ulstadvann vv Kontroller Leirsjø vannverk Kontroller
.n = 233 n = 96 n = 358 n=243
Diaré 44,6 6,3 50,0 9,1
Magesmerter 39,5 7,3 41,1 8,6
Hodepine 19,7 6,3 22,6 12,4
Feber 14,2 4,2 19,0 4,5
Leddsmerter 13,7 3,1 20,1 3,7
Diaré og magesmerter 32,2 3,1 37,7 5,8
Anntatt campylobacterinfeksjon 51,9 10,4 53,4 11,9

I figur 1 (se lenger frem) fremgår forløpet av epidemiene ved de to vannverk i relasjon til vannprøver, tiltak og områdeobservasjoner. Epidemiene startet ultimo september 1994 i Stjørdal kommune og til samme tid i 1995 i Verdal kommune. Nye tilfeller i noe omfang ble ikke registrert etter 15.oktober i noen av årene. Figuren viser for øvrig at epidemiene i begge tilfeller var godt i gang på de tidspunkter man ved rutinekontroller av drikkevannet fant tarmbakterier i kranvann, og at epidemiene hadde kulminert før det ble gitt påbud om koking av drikkevannet.

MSIS-meldingen gav i de samme tidsrom ingen økning i summarisk meldte gastroenteritter i de to kommunene, og legetjenesten ble i liten grad oppsøkt under epidemiene. Det ble i Stjørdal rapportert om flere tilfelle av reaktiv artritt i forløpet av epidemien, i Verdal ble ingen slik økning registrert.

Diskusjon


Det var i 1994 og 1995 vannbårne campylobacterepidemier i Nord-Trøndelag, det første året i Stjørdal, det andre i Verdal. Begge epidemiene var i forsyningsområdene til private vannverk som leverte ubehandlet vann. Begge vannkildene ligger avsides til, slik at ferdsel i liten grad kan ha gitt forurensning fra mennesker eller beitende dyr. Kilden i Verdal har dessuten i liten grad tilsig av vann fra omgivelsene, og er i det vesentlige vann som kommer opp fra grunnen. Vannkvaliteten hadde vært stabilt god i tiden før epidemiene, og det var mange måneder siden det var blitt påvist koliforme og termotolerante koliforme bakterier ved rutineundersøkelse av drikkevannet både fra Ulstadvann og Leirsjø vannverk.

Andelen som returnerte utfylte spørreskjema var forholdsvis lav, noe som delvis skyldtes vår manglende mulighet til å purre ved manglende svar. Likevel viste resultatene at insidensen av sykdom var høy ved begge vannverkene. Ut fra materialene kan en angi at hhv. 80 og 78% av gastroenteritt-tilfellene hos de som fikk drikkevann fra de to private vannverkene (tilskrivbare risiko for sykdom for de eksponerte) skyldtes drikkevannet. Ut fra dette, og dersom en antar at de som ikke svarte på undersøkelsen hadde like stor sykdomsinsidens som de som svarte, kan man anslå at hhv. 750 og 250 personer fikk gastroenteritt forårsaket av campylobacterinfeksjon i de to epidemiene. Dette anslaget ligger nok noe for høyt, da det er grunn til å anta at en større andel av de som var syke svarte på spørreskjemaet.

Epidemiene ble oppdaget i tilslutning til at det ble påvist til dels høye verdier med koliforme og termotolerante koliforme bakterier i kranvann. Det ble påvist C. jejuni i avføring fra syke mennesker i begge epidemiene, mens det i drikkevannskilde bare ble påvist C. jejuni i Leirsjø i 1995.

Det var i tiden rundt begge epidemiene gjort ornitologiske registreringer av kortnebbgås i store mengder i de aktuelle områdene, og det ble registrert at store flokker samlet seg på vannkilden i nettene før og under epidemiene. Hvor mange gjess kan ikke eksakt angis. Men man vet at det på Spitsbergen hekker en bestand på ca. 30 000 kortnebbgjess. På sin tur til overvintringsplasser i Danmark og Nordsjø-kysten mellomlander de blant annet i Midt-Norge (17). Ornitologer bemerket at gjessene i Verdal skiftet natterastested fra områder ved fjorden til avsidesliggende vann etter at det ble startet jakt på dem. Når kortnebbgjess går til ro for natten, samles ofte flere flokker som på dagtid har beitet på forskjellige steder. Ut fra dette regnes det derfor ikke som usannsynlig at 6-7 000 gjess kan ha vært samlet på vannkildene for en slik natterast.

Vi vet at fjærkre i stor grad er infisert med Campylobacter, og at ville fugler er det viktigste reservoar for denne bakterien (7). Det er også gjort undersøkelser som viser at tamme og ville gjess kan være bærere av Campylobacter i sitt tarmsystem (18-21). Det som er spesielt med forurensning av drikkevann fra fugl av typen kortnebbgås, er gjessenes størrelse og antall, og dermed den store mengde ekskrementer som legges igjen i et konsentrert område i forhold til andre ville fugler. Beregninger viser at en flokk på 1 000 gjess kan legge igjen over 100 kg ekskrementer per døgn hvorav 10-20 kg i hvileperioden (22). Campylobacter er isolert i avføring fra gjess i mengder på 106 pr g (19).

Ut fra de observasjoner som er gjort, mener vi det derfor er sannsynlig at epidemiene i Verdal og Stjørdal var forårsaket av campylobacterinfisert drikkevann hvor avføring fra kortnebbgjess var forurensningskilden. Det er såvidt vi vet første gang slike vannbårne epidemier av C. jejuni er koblet sammen med forurensning fra gjess.

Slike epidemier som her er beskrevet med Campylobacter er selvbegrensende, men for enkelte personer kan infeksjon medføre alvorlige komplikasjoner, f.eks artritter. C. jejuni er ømfintlig både for klorering og UV-behandling av vann, og etter hvert som vannverkene kommer til å levere vann som tilfredsstiller den nye Forskrift om vannforsyning og drikkevann mm. som trådte i kraft 1.1.1995, vil slike epidemier sannsynligvis ikke lenger oppstå. Men vi skal være oppmerksomme på at ved svikt i desinfeksjonen, og for husholdninger som fortsatt bruker ubehandlet vann, kan Campylobacter eller andre patogene bakterier også i fremtiden gi alvorlige vannbårne infeksjoner.

Litteratur

1. Skirrow MB. Campylobacter enteritis: a "new" disease. BMJ 1977; 2: 9-11.
2. Wallis MR. The patogenesis of Campylobacter jejuni. Br J Biomed Sci 1994; 51: 57-64.
3. Kapperud G, Aasen S. Descriptive epidemiology of infections due to thermotolerant Campylobacter spp. in Norway, 1979-1988. APMIS 1992; 100: 883-90.
4. Mishu B, Blaser MJ. Role of infection due to Campylobacter jejuni in the initiation of Guillain-Barre syndrome.Clin Infect Dis 1993;17: 104-8.
5. Kapperud G, Skjerve E, Vik L, Hauge K, Lysaker A, Aalmen I et al. Epidemiological investigation of risk factors for campylobacter colonization in Norwegian broiler flocks. Epidemiol Infect 1993; 111: 245-55.
6. Kapperud G, Skjerve E. Campylobacter og slaktekylling. SNT-rapport nr. 6/1992. Oslo: Statens næringsmiddeltilsyn, 1992.
7. Kapperud G. Campylobacter. I: Skulberg A, Langeland G, Yndestad M. Matbårne infeksjoner og intoksikasjoner. Oslo: Landbruksforlaget, 1988: 88-98.
8. Fukushima H, Hoshina K, Nakamura R, Ito Y. Raw beef, pork and chicken in Japan contaminated with Salmonella sp., Campylobacter sp., Yersinia enterocolitica, and Clostridium perfringens - a comparative study. Zentralbl Bakteriol Mikrobiol Hyg B 1987; 184: 60-70.
9. Morgan D, Gunneberg C, Gunnell D, Healing TD, Lamerton S, Soltanpoor N et al. An outbreak of Campylobacter infection assosiated with the consumption of unpasteurised milk at a large festival in England. Eur J Epidemiol 1994; 10: 581-5.
10. de Jong B, Andersson Y, Svensson N. Campylobacter - smittspårning. Epid-aktuellt 1994; nr 3: 5-6.
11. Kapperud G. Campylobacterinfeksjon. Epidemiologi, risikofaktorer og forebyggende tiltak. Tidsskr Nor Lægeforen 1994; 114: 795-9.
12. Stehr-Green JK, Nicholls C, McEvan S, Payne A, Mitchell P. Waterborne outbreak of Campylobacter jejuni in Christchurch: the importance of a combined epidemiologic and microbiologic investigation. N-Z Med J 1991; 104: 356-8.
13. Millson M, Bokhout M, Carlson J, Spielberg L, Aldis R, Borczyk A et al. An outbreak of Campylobacter jejuni gastroenteritis linked to meltwater contamination of a municipal well. Can J Public Health 1991; 82: 27-31.
14. Melby K, Gondrosen G, Gregusson S, Ribe H, Dahl OP. Waterborne campylobacteriosis in northern Norway. Int J Food Microbiol 1991; 12: 151-6.
15. Alne JI, Rossebø L, Sannes ÅB. Utbrudd av mage/tarmsyksom trolig forårsaket av campylobacter-kontaminert vann i Bokn kommune i november 1992. MSIS-rapport 1993; 21: 25.
16. Bergesen E, Ulvesæter H, Vallan A. Utbrudd av campylobacter-infeksjon - vannkvalitet. MSIS-rapport 1990; 18: 37.
17. Hogstad O, Størkersen ØR. Fugler i Europa, Nord-Amerika, Midt-Østen. Oslo: Cappelen, 1994: 78.
18. de Boer E, de Wilde GJA, Hartog BJ. Campylobacter jejuni in game poultry (other than chicken) I: Pearson AD, red. Campylobacter II. Proceedings of the second international workshop on campylobacter infections, Brüssels, 6-9 september. London: Public Health Laboratory Service, 1983: 162-3.
19. Fenlon DR. Wild birds as Campylobacter vectors in the agricultural environment. I: Pearson AD, red.: Campylobacter II. Proceedings of the second international workshop on campylobacter infections, Brüssels, 6-9 september 1983. London: Public Health Laboratory Service, 1983: London: 163-4.
20 Poamunski S, Kass N, Weiss A, Marantz B, Rogol M. Thermophilic campylobacters in water fowl. Israel J Med Science 1989; 26: 357.
21. Fernandez H. Species and biotype distribution of thermotolerant campylobacters in animal reservoirs in Southern Chile. Rev Inst Med Trop Sao Paulo 1988; 30: 357-60.
22. Madsen J. Relations between change in spring habitat selection and daily energetics of pink- footed geese, Anser brachyrhyncus. Ornis Scandinavia 1993; 16: 222-8.