Das gramnegative Bakterium Escherichia coli ist ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Darmmikrobiota. Die meisten E. coli Stämme sind avirulent, aber gelegentlich wandern sie aus dem Magen-Darm-Trakt und infizieren die Harnwege und andere Stellen. Weniger häufige Stämme von E. coli können im Magen-Darm-Trakt Krankheiten verursachen, die sich meist als Bauchschmerzen und Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) äußern. E. coli wird über den fäkal-oralen Weg übertragen, was durch unhygienische Lebensmittelzubereitung, Verunreinigung von Fleisch oder Produkten durch Dung, Bewässerung oder Waschen von Pflanzen/Früchten mit kontaminiertem Wasser und Verzehr von kontaminiertem Wasser geschehen kann.
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Lernleitfaden
Medizin ➜
Gramnegative Bakterien:
Die meisten Bakterien können nach einem Laborverfahren namens Gram Färbung klassifiziert werden.
Bakterien mit Zellwänden, die eine dünne Peptidoglykanschicht aufweisen, halten die Kristallviolettfärbung, die bei der Gram-Färbung verwendet wird, nicht fest. Diese Bakterien halten jedoch die Safranin Gegenfärbung zurück und erscheinen daher auf der Färbung rosa-rot, wodurch sie gramnegativ sind. Diese Bakterien lassen sich nach ihrer Morphologie (Diplokokken, gekrümmte Stäbchen, Bazillen und Kokkobazillen) und ihrer Fähigkeit, in Gegenwart von Sauerstoff zu wachsen (aerob bzw. anaerob), weiter einteilen. Die Bakterien können genauer identifiziert werden, indem man sie auf speziellen Nährböden (Dreifachzucker-Eisen-Agar (TSI)) züchtet, wo ihre Enzyme (Urease, Oxidase) identifiziert und ihre Fähigkeit, Laktose zu vergären, getestet werden kann.
* Färbt schlecht auf Gram Färbung
**Pleomorphe Stäbchen/Kokkobazillen
*** Erfordert besondere Transportmittel
Mikroskopische Aufnahme von Escherichia coli
Bild: “E. coli-Bakterien” von NIAID. Lizenz: CC BY 2.0Krankheitserreger | Pathogenese/Virulenzfaktor | Klinik und Symptome |
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ETEC |
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Keine Entzündung Entzündung Entzündung oder Invasion → Reisedurchfall (wässrig) |
EPEC |
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Leichte Entzündung Entzündung Entzündung → wässriger Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) mit Schleim |
EAEC |
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Leichte Entzündung Entzündung Entzündung → wässriger Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) |
EHEC |
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Schwere Entzündungen → Dysenterie (blutige Diarrhö) |
EIEC | Direkte Invasion des Darmepithels und Bildung von Enterotoxinen → Nekrose und Entzündung Entzündung Entzündung | Schwere Entzündung Entzündung Entzündung → Dysenterie (blutiger Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö)) ähnlich wie bei Shigella Shigella Shigella |
Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) Pathogenese:
ETEC bindet an Enterozyten über das Kolonisationsfaktor-Antigen (CFA; Fimbrienadhäsin). Das hitzestabile Enterotoxin (ST) verursacht die Akkumulation von zyklischem Guanosinmonophosphat (cGMP) in den Zellen und die Sekretion von Flüssigkeit und Elektrolyten in das Darmlumen. Das hitzelabile Enterotoxin (LT) wirkt wie das Cholera-Toxin, das durch Aktivierung der Adenylylcyclase (AC) das zyklische Adenosinmonophosphat (cAMP) erhöht. Die allgemeine Wirkung ist eine Hypersekretion von Wasser und Chlorid und eine gehemmte Natriumresorption. Nichtinvasive Enterotoxine verbleiben im Darmlumen und dringen nicht in die Epithelzellen ein.
GC: Guanylylcyclase
LTA: Eine Untereinheit des hitzelabilen Enterotoxins
Pathogenese von enteropathogenen E. coli (EPEC):
EPEC verwendet intime Adhäsionsmoleküle, um an den Darmzellen zu haften. Die Bindung führt zur Deformation der Zellen (Degeneration der Bürstenränder und Verlust der Mikrovilli).
Es wird angenommen, dass die charakteristische Wirkung von Anhaftung und Abschwellung die Hauptursache für Durchfall ist.