Escherichia coli

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nach dem deutsch-österreichischen Arzt Theodor Escherich (1857-1911)
Synonyme: E. coli, Colibakterium
Englisch: Escherichia coli

1. Definition [bearbeiten]

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.

2. Allgemeine Eigenschaften [bearbeiten]

Escherichia coli gilt als Indikatorkeim für fäkale Verunreinigungen von Trink-, Badewasser und Lebensmitteln. Laut Trinkwasserverordnung darf z.B. in 100 ml Trinkwasser keine Colibakterie vorhanden sein.

Nicht nur als Indikatorkeim, sondern vor allem als Krankheitskeim ist Escherichia coli von hoher Bedeutung. Er wird als häufigster Erreger aus pathologischen Untersuchungsmaterialien isoliert.

3. Pathogenitätsfaktoren [bearbeiten]

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.

4. Formen [bearbeiten]

4.1. Fakultativ pathogene E. coli [bearbeiten]

Die zur residenten Darmflora gehörigen E. coli- Stämme sind fakultativ pathogen. Sie können als Erreger von Harnwegsinfekten (hohes Risiko der Autoinokulation bei Frauen), Wundinfektionen, Pneumonie, Peritonitis und Cholezystitis, sowie Säuglings- Meningitiden (E. coli- Stamm vom Kapseltyp 1) imponieren.

4.2. Obligat pathogene E. coli [bearbeiten]

4.3. ETEC [bearbeiten]

Enterotoxische Escherichia coli (ETEC) verursachen Krankheitsbilder wie

• leukozytenfreie Diarrhoen
• Reisediarrhoe

ETEC produzieren ein hitzelabiles und hitzestabiles Toxin, wobei das hitzelabile dem Pertussistoxin und das hitzestabile dem Choleratoxin 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.

4.4. EPEC [bearbeiten]

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 TypIII-Sekretionssystem toxische Moleküle in die Enterozyten injizieren.

Die Therapie bei einer Erkrankung durch EPEC besteht ebenfalls in einer Rehydratation.

4.5. EIEC [bearbeiten]

Enteroinvasive Escherichia coli stellen die dritte Gruppe der pathogenen Escherichia coli dar. Sie verursachen blutig-schleimige, leukozytenreiche Stühle.

Pathogenetisch kommt es zu einer Darmepithelieninvasion. 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.

4.6. EHEC [bearbeiten]

Hauptartikel: EHEC
Als letzte Untergruppe muss das enterohämorrhagische Escherichia coli genannt werden. Es verursacht blutige Durchfälle und kann zu schweren, ggf. letalen Komplikationen führen (HUS).

EHEC bilden das Shiga-like-Toxin, auch als Verotoxin bezeichnet. Dieses wirkt intrazellulär und bewirkt ein Absterben der gesamten Epithelzelle.