Escherichia coli Producente la Tossina Shiga
Noto anche come: STEC, E. coli O157: H7, E. coli non-O157, VTEC
Nome ufficiale: Coltura E. coli O157; STEC EIA; Rilevazione del gene Stx tramite PCR
Ultima Revisione: 01/12/2025
Ultima Modifica: 01/12/2025

Dr. Marco Coppi – Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica, Università degli studi di Firenze; SOD Microbiologia e Virologia, AOU-Careggi, Firenze.
In sintesi
Perché?
In presenza di sintomi gastrointestinali per verificare se siano associati ad un’infezione di Escherichia coli producente la tossina Shiga (STEC).
Quando?
Nel caso in cui sia presente diarrea acuta persistente, grave e/o con sangue nelle feci.
Il campione
Un campione di feci liquide o non strutturate non contenenti acqua o urine, raccolte in un contenitore pulito e asciutto. Nei neonati può essere richiesto un tampone rettale. Il campione di feci o il tampone devono essere posti in specifici tamponi preservanti per la consegna al laboratorio.
La preparazione
No, nessuna.
L’Esame
Questi test rilevano la presenza del ceppo di Escherichia coli producente la tossina Shiga e/o la tossina Shiga stessa, responsabili delle manifestazioni diarroiche. Il batterio E. coli è molto frequente e fa parte della normale flora batterica intestinale negli uomini e in molti mammiferi. La maggior parte dei ceppi di E. coli sono innocui ma esistono ceppi patogeni responsabili di infiammazioni intestinali e allo stomaco (gastroenteriti).
Esistono molti sottotipi di E. coli responsabili di diarrea, e vengono classificati sulla base dei meccanismi che determinano la malattia. Per esempio, alcuni invadono le pareti intestinali causando infiammazione, mentre altri producono tossine.
L’unico ceppo per il quale vengono testate le feci in clinica è il ceppo di E. coli producente la tossina Shiga. Il nome di questa tossina deriva dal fatto che questa è strettamente collegata ad un’altra tossina prodotta da un batterio patogeno chiamato Shigella.
La maggior parte delle intossicazioni da E. coli producenti Shiga (STEC) sono dovute al ceppo O157:H7 che rappresenta il più frequentemente identificato e coinvolto in focolai epidemici e nei
casi di malattia grave. Esistono anche dei ceppi STEC non-O157 responsabili di casi isolati epidemiae talvolta di forme cliniche severe che sono però meno comuni. Ad esempio nel 2011 in Germania, un’epidemia del ceppo O104:H4 (non-O157) ha causato 32 morti per l’assunzione di germogli crudi contaminati. I sierogruppi O157 e i non- O157, ovvero O26, O45, O103, O111, O121 e O145 costituiscono i top seven a livello internazionale.
In Europa nel 2023 sono stati notificati 10 901 casi di infezioni da STEC, con un incremento del 22% rispetto all’anno precedente.
Le cause delle epidemie che si sono verificate sono riconducibili all’assunzione di cibo contaminato, inclusa la carne di manzo poco cotta, il latte non pastorizzato e altri prodotti crudi come verdure a foglia verde e germogli di erba medica. I serbatoi principali sono infatti rappresentati dai ruminanti, tra cui gli ovi-caprini, bufali e tante altre specie animali, tra cui cavalli, suini, conigli, cani e selvaggina.
Gli STEC possono anche essere trasmessi tramite acqua contaminata, per contatto diretto con gli animali da fattoria o da persona a persona.
I sintomi compaiono a partire da 3-4 giorni dall’infezione e ai classici sintomi quali nausea, vomito, diarrea, diarrea acquosa, gravi crampi addominali, senso di fatica e febbre, si può associare anche a presenza di sangue nelle feci. Possono insorgere gravi complicanze, in particolare la Sindrome Emolitico Uremica (SEU).
Nella SEU la tossina entra all’interno del circolo sanguigno e lisa i globuli rossi (emolisi).
Questa condizione può portare ad insufficienza renale (uremia o accumulo di scorie azotate nel sangue) ed essere anche pericolosa per la vita. I segni e sintomi di SEU includono la diminuzione della frequenza della minzione (evidenza di uremia), senso di fatica e pallore dovuti all’anemia emolitica oltre ai comuni sintomi dell’infezione da STEC (nausea, vomito, dolore addominale e diarrea). La SEU in genere si sviluppa dopo una settimana dalla comparsa della diarrea.
La SEU si manifesta in circa l’5-10% delle persone alle quali viene diagnosticata un’infezione STEC del ceppo O157. Dall’ultimo report dell’Istituto superiore di sanità, si sono verificati in Italia 62 casi di SEU da Aprile 2024 ad Aprile 2025, il 96,7% dei quali erano bambini di età inferiore ai 15 anni. I pazienti più a rischio sono generalmente i bambini, gli anziani e le persone immunocompromesse. Tuttavia, molte persone in buona salute guariscono dall’infezione da STEC entro una settimana senza sviluppare SEU. I ceppi STEC non-O157 possono causare gli stessi segni e sintomi del ceppo O157-H7. L’identificazione dei sierotipi non-O157 richiede metodiche differenti e risulta complessa, poiché questi ceppi non possiedono caratteristiche fenotipiche distintive che permettano di differenziarli in modo affidabile sia dagli STEC meno virulenti, sia da altri ceppi di E. coli che coesistono nello stesso ambiente.
Come e Perchè
Come viene raccolto il campione per il test?
Il campione di feci liquide o non strutturate, viene raccolto in un contenitore asciutto e pulito. Questo non deve essere contaminato con acqua o urine. Una volta effettuata la raccolta, il campione deve essere mantenuto refrigerato e consegnato al laboratorio il prima possibile.(preferibilmente entro 2 ore dall’emissione, o entro 24 ore se conservate a 4°C). Alcuni laboratori forniscono uno specifico dispositivo contenente un tampone contenente un conservante per conservare meglio il campione dal momento della raccolta fino alla consegna al laboratorio. Il tempo della raccolta è molto importante poiché lo STEC è difficilmente rilevabile nelle feci prodotte dopo una settimana dalla comparsa dei sintomi.
Quali informazioni è possibile ottenere?
Questi test vengono utilizzati per rilevare la presenza di Escherichia coli produttore di tossina Shiga (STEC) e come supporto alla diagnosi dell’infezione del tratto gastrointestinale ad opera di questi batteri. Il batterio E. coli fa normalmente parte del microbiota intestinale degli esseri umani e di altri mammiferi ma esistono dei ceppi di E. coli in grado di produrre una tossina chiamata Shiga. Oltre ad una grave diarrea, la tossina Shiga può causare la Sindrome Emolitico Uremica (SEU), una patologia seria che può portare ad insufficienza renale fino a morte, se non trattata in maniera adeguata. I test di ricerca di STEC sono un utile supporto alla diagnosi e al trattamento di queste patologie.
Questi test possono essere utilizzati anche per la rilevazione di possibili epidemie di STEC. Questo tipo di infezioni sono spesso associate al consumo di acqua o cibo contaminati, al contatto con animali da fattoria o con il loro ambiente e sono trasmissibili da persona a persona. Il ceppo più comunemente associato a questo tipo di patologia è il sierotipo O157:H7; tuttavia ,esistono dei sierotipi non-O157 (ad esempio O104:H4) che possono essere responsabili degli stessi segni e sintomi quali la diarrea grave e la SEU.
La diagnosi precoce di questo tipo di infezione è di primaria importanza per la prevenzione della diffusione del patogeno alla comunità e per prevenire, se necessario, la SEU. I test per la ricerca di STEC includono:
Test molecolari: la PCR per il gene codificante per la tossina Shiga 1 (stx1) o 2 (stx2) è un test rapido che può essere utilizzato per la conferma della presenza di STEC.
Coprocoltura: la coltura del campione di feci viene effettuata utilizzando uno specifico terreno di coltura che permette la crescita del patogeno STEC O157 inibendo contemporaneamente la crescita dei batteri che fanno normalmente parte della flora batterica intestinale. Una volta che il batterio è cresciuto in coltura, vengono effettuati ulteriori test con lo scopo di identificarlo.
Generalmente prima della semina su terreno differenziale i campioni vengono incubati in
brodo di arricchimento.
Il campione di feci può essere utilizzato anche per effettuare le colture di altri microrganismi patogeni, come Salmonella, Shigella e Campylobacter. Il sierotipo STEC O157:H7 può essere distinto in coltura rispetto ad altri patogeni e rispetto ad altri ceppi di E. coli grazie alle peculiari caratteristiche che vengono messe in evidenza dalla crescita in specifici mezzi di coltura. I ceppi non-O157 invece non possono essere rilevati tramite l’esame colturale standard ma necessitano di test particolari. Le raccomandazioni internazionali sottolineano l’importanza di effettuare l’esame colturale delle feci a tutti i soggetti con una diarrea acuta di sospetta origine epidemica.
Test immunoenzimatico (EIA): questo tipo di test viene utilizzato per rilevare la presenza della tossina Shiga. La coprocoltura permette l’identificazione dello STEC O157 ma non di quelli non-O157. Pertanto, viene raccomandato l’utilizzo del test EIA per la rilevazione della tossina Shiga in associazione all’esame colturale. Il test EIA permette la rilevazione della tossina ma non permette la distinzione dei sierotipi di E. coli producenti Shiga. Questi saggi presentano però una bassa sensibilità e pertanto vengono raramente utilizzati nei laboratori di microbiologia.
Test molecolari: la PCR per il gene codificante per la tossina Shiga 1 (stx1) o 2 (stx2) è
un test rapido che può essere utilizzato per la conferma della presenza di STEC. In molti
laboratori il test molecolare viene utilizzato come screening e precede l’esame colturale
che viene eseguito in caso di positività del campione per la presenza del gene codificante
la tossina. Questi test sono molto sensibili e permettono diagnosi rapide consentendo di
selezionare la terapia adeguata in tempi più rapidi.
Test sierologici: I test sierologici sono ampiamente utilizzati ultimamente per le infezioni
da STEC, soprattutto quando manca l’isolamento batterico. L’esame ricerca l’anticorpo
sierico anti-STEC LPS, che può persistere per diverse settimane nel torrente circolatorio
Quando viene prescritto?
Questo test può essere richiesto nel caso in cui il clinico sospetti un’infezione di E. coli producente la tossina Shiga in un paziente con forte diarrea.
I segni e sintomi includono:
- Diarrea grave e acuta che persiste per più di qualche giorno
- Sangue nelle feci
- Febbre
- Forte dolore addominale, crampi e/o gonfiore
- Nausea e Vomito
Questi test possono essere richiesti anche nel caso in cui si sospetti un’epidemia di E. coli; per esempio, nel caso in cui un gruppo di persone che abbiano mangiato cibo proveniente dalla stessa fonte, sviluppino gli stessi segni e sintomi.
Cosa significa il risultato del test?
Coprocoltura
Un risultato negativo per la ricerca di Escherichia coli producente la tossina Shiga (STEC) indica che il sierotipo E. coli O157:H7 non è presente o è presente in quantità troppo piccole per essere rilevato. Pertanto, i sintomi possono essere causati da un altro agente patogeno, come Salmonella, Shigella, Campylobacter, altri patogeni virali o parassiti. Un test colturale positivo indica la presenza di E. coli producente la tossina Shiga, verosimilmente il sierotipo O157:H7. In seguito alla crescita su piastra selettiva viene effettuata l’identificazione di specie, per confermare la presenza di STEC ed i test di sensibilità agli antibiotici per stabilire le molecole attive contro questo patogeno.
Test immunoenzimatico per la rilevazione della tossina Shiga
Un risultato negativo per il test immunoenzimatico (EIA) per la tossina Shiga indica che tale tossina non è presente.
Un risultato positivo suggerisce invece la presenza della tossina nelle feci; per identificare il sierotipo di E. coli responsabile sono necessari ulteriori test.
C’è altro da sapere?
Il batterio E. coli non patogeno è normalmente parte della flora batterica intestinale di soggetti sani. Tuttavia, l’infezione di questo batterio in sedi non intestinali può comportare la comparsa di malattie serie. E. coli è responsabile della maggior parte delle infezioni delle vie urinarie e può anche causare anche infezioni invasive. L’identificazione di E. coli come agente responsabile dell’infezione viene effettuata tramite esami colturali utilizzando campioni prelevati dalla sede dell’infezione.
Domande Frequenti
Come viene trattata la gastroenterite causata da E. coli producente la tossina Shiga?
Nel caso di infezioni del sierotipo O157 nelle quali la malattia non abbia progredito verso la Sindrome Emolitico Uremica (SEU) si raccomanda una terapia di supporto caratterizzata da riposo e idratazione. Le persone maggiormente a rischio di sviluppare SEU, come i bambini e gli anziani, devono essere continuamente monitorati. Nel caso in cui l’infezione progredisca verso la SEU, è necessario un immediato ricovero ospedaliero.
L’utilizzo di farmaci antidiarroici è sconsigliato e talvolta associato ad un prolungamento
dell’infezione soprattutto in pazienti con maggiore rischio di SEU, è necessario pertanto il
consenso del medico curante.
Le infezioni dei sierotipi non-O157 in genere vengono trattati con riposo e idratazione e spesso si risolvono senza nessun altro tipo di intervento.
Perché in questo tipo di infezioni non viene raccomandata una terapia antibiotica?
In corso di infezione di E. coli producente la tossina Shiga, l’utilizzo di antibiotici aumenta il rischio di sviluppare la Sindrome Emolitico Uremica ed alcune classi di antibiotici sembrano
associate ad un incremento nella produzione della tossina Shiga.
Perché non dovrebbero essere presi farmaci antidiarroici in presenza di questo tipo di infezioni?
I farmaci anti-diarroici possono prolungare la malattia perché l’inibizione della peristalsi intestinale diminuisce la velocità di eliminazione del batterio dal tratto gastrointestinale.
Quale può essere un’altra causa di diarrea?
Esistono altri batteri che possono causare diarrea acuta i più comuni dei quali:
- Salmonella, spesso presente in uova crude, pollame crudo e nei rettili da compagnia
- Shigella, presente in acqua e cibo contaminato da feci
- Campylobacter, presente in pollame crudo o cotto poco
- Clostridium difficile, può popolare l’intestino dopo l’uso di antibiotici
- Clostridium perfringens, una delle principali cause di malattie di origine alimentare, collocandosi ai primi posti quale causa di tossinfezioni alimentare
- Yersinia enterocolitica, responsabile di epidemie causate dalla contaminazione di molteplici prodotti alimentari, tra cui latticini, carne, pollame, frutta, verdura
- Bacillus cereus, responsabile di intossicazione alimentare a causa dell’ingestione dell’enterotossina cereulide, presente negli alimenti contaminati (cereali, specialmente riso, latticini, carne, vegetali, alimenti essiccati)
Anche i parassiti possono causare la diarrea. Si trovano nei laghi e nei corsi d’acqua in giro per il mondo e possono anche contaminare le piscine, le vasche idromassaggio e gli impianti idrici pubblici.
Nei bambini la causa più frequente di diarrea grave è rappresentata dal Rotavirus. Altri virus responsabili della diarrea includono gli Adenovirus fecali, il virus Norwalk e i virus Norwalk-like, i Calicivirus, gli Astrovirus, i Coronavirus e, sia pure con dovute riserve, gli Enterovirus.
Pagine Correlate
https://www.epicentro.iss.it/tossinfezioni/aggiornamenti
In questo sito
Test
Altrove sul web
https://www.efsa.europa.eu/it/press/news/110601a
Registro italiano della Sindrome Emolitica Uremica ESCHERICHIA COLI O157 E ALTRI
VTEC: QUADRO EPIDEMIOLOGICO E INDICAZIONI OPERATIVE PER L’AUTORITÀ
COMPETENTE PER LA SICUREZZA ALIMENTARE
www.ceirsa.org/fd.php?path=201603/E_COLI_VTEC.pdf
EpiCentro – tossinfezioni alimentari
European Centre for Disease and Prevention Control ECDC – E. coli
Centers for Disease Control and Prevention: Escherichia coli O157:H7 and other …
National Institute for Allergy and Infectious Diseases: E. coli
National Kidney & Urologic Diseases Information Clearinghouse: Hemolytic Uremic…
Fonti
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