Escherichia coli
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nach dem deutsch-österreichischen Arzt Theodor Escherich (1857-1911)
Synonyme: E. coli, Colibakterium
Englisch: Escherichia coli
Definition
Escherichia coli ist ein Bakterium, das zu den gramnegativen Bakterien gehört. Es kommt auch beim Gesunden als Bestandteil der Darmflora vor allem im Colon vor.
Als häufigster Erreger bakterieller Infektionen nimmt Escherichia coli einen wichtigen Stellenwert in der Medizin ein.
Allgemeine Eigenschaften
Escherichia coli gilt als Indikatorkeim für fäkale Verunreinigungen von Trink-, Badewasser und Lebensmitteln. Laut Trinkwasserverordnung dürfen z.B. in 100 ml Trinkwasser keine Colibakterien vorhanden sein.
Nicht nur als Indikatorkeim, sondern vor allem als Krankheitserreger ist Escherichia coli von hoher Bedeutung. Er wird als häufigster Erreger aus pathologischen Untersuchungsmaterialien isoliert.
Pathogenitätsfaktoren
Eschrichia coli weist verschiedene Pathogenitätsfaktoren auf:
- Kapsel
- Haftpili
- Lipopolysaccharid als Endotoxin
- Exotoxine
Man unterscheidet mikrobiologisch drei Gruppen von Serotypen: O-Antigene, H-Antigene und K-Antigene.
"O" steht dabei für die Oligosaccharidanteile der Lipopolysaccharide der bakteriellen Zellhülle, "H" für die Flagellen und "K" für die Kapsel. Es gibt etwa 180 "O"-Serogruppen, 56 "H"-Typen und rund 80 verschiedene K-Antigene bei Escherichia coli.
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Zum InhaltFormen
Fakultativ pathogene E. coli
Die zur residenten Darmflora gehörigen E. coli-Stämme sind fakultativ pathogen. Sie können zu Erregern von Harnwegsinfekten (hohes Risiko der Autoinokulation bei Frauen), Wundinfektionen, Pneumonie, Peritonitis und Cholezystitis, sowie Säuglings- Meningitiden (E. coli- Stamm vom Kapseltyp 1) werden.
Obligat pathogene E. coli
ETEC
Enterotoxische Escherichia coli (ETEC) verursachen Krankheitsbilder wie
ETEC produzieren ein hitzelabiles und hitzestabiles Toxin, wobei das hitzelabile dem Choleratoxin und das hitzestabile dem Pertussistoxin ähnelt.
Das hitzelabile Toxin besteht aus zwei Untereinheiten, Unit A und B. Unit B bindet an eine Zellmembran, daraufhin senkt sich Unit A in die Zelle und wirkt in dieser als Enzym. Durch Ribosylisierung des Hemmproteins kommt es zur Enthemmung der Adenylatzyklase und einem Anstieg des cAMP. Folgend entstehen durch einen Ausstoß von Wasser und Ionen aus den Zellen wässrige Durchfälle.
Als Therapie steht viel Trinken (z.B. Cola, Fruchtsäfte, Rehydratationslösungen) im Vordergrund, da der Elektrolytverlust ausgeglichen werden muss.
EPEC
EPEC steht für enteropathogene Escherichia coli. Dieser Erreger verursacht vor allem Dyspepsie und Diarrhö im Säuglingsalter.
Mit Hilfe des "EPEC-adhesion-factor" (EAF) kann sich der Erreger an Epithelzellen des Dünndarms anheften und über ein Typ-III-Sekretionssystem toxische Moleküle in die Enterozyten injizieren.
Die Therapie bei einer Erkrankung durch EPEC besteht ebenfalls in einer Rehydratation und ggf. Elektrolytsubstitution.
EIEC
Enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) stellen die dritte Gruppe der pathogenen Escherichia coli dar. Sie verursachen blutig-schleimige, leukozytenreiche Stühle.
Pathogenetisch kommt es zu einer Invasion der Darmepithelien. Als ein besonderes Merkmal kann man das Verlassen der Phagozytose-Vesikel auffassen (Endosom-Escape). Im Gegensatz zu ETEC tritt bei EIEC nach einer Infektion Fieber auf.
EHEC
Als weitere Untergruppe muss das enterohämorrhagische Escherichia coli genannt werden. Es verursacht blutige Durchfälle und kann zu schweren, ggf. letalen Komplikationen führen (HUS).
EHEC bilden das Shigatoxin, auch als Verotoxin bezeichnet. Dieses wirkt intrazellulär und bewirkt ein Absterben der gesamten Epithelzelle.
EAEC
EAEC steht für enteroaggregative Escherichia coli. EAEC ist ein weiterer Subtyp, der zu einer akuten oder chronifizierten, wässrig-schleimigen Diarrhö führen kann. Er stimuliert die Schleimproduktion mithilfe von Adhärenzfimbrien.
DAEC
Diffus adhärierende Escherichia coli (DAEC) lösen ebenfalls eine intestinale Infektion aus. Dieser Erreger führt insbesondere bei Kindern zwischen 18 Monaten und fünf Jahren zu einer Diarrhö.
Literatur
- Hof, Duale Reihe Mikrobiologie, 2019 Georg Thieme Verlag KG Stuttgart, S. 411
- Stein et al. Chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Springer-Verlag, 2001