Som Escherichia er en slægt af gramnegative, stavformede bakterier. Dets vigtigste repræsentant og mest relevante for humane patogener er Escherichia coli (E. coli). Escherichia hører til enterobakterierne og udgør en lille del af tarmens normale flora.
Hvad er escherichia?
Escherichia er gramnegative stavbakterier, der forekommer fysiologisk i tarmfloraen hos mennesker. De vokser fakultativt anaerobt, hvilket betyder, at de kan vokse og reproducere både med og uden tilstedeværelsen af ilt. De er også oxidase-negative. Escherichia er flagellerede bakterier, så de er mobile. En selektiv dyrkning af Escherichia er mulig på kulturmedier, der indeholder galdesalte, såsom McConkey-agar.
E. coli som en type Escherichia er det mest almindelige patogen for bakteriel infektion og fungerer også som en indikator-kim til forurenet drikkevand og badevand. Forskning i E. coli vandt adskillige forskere Nobelprisen i fysiologi og medicin. Andre arter af Escherichia såsom E. hermanii eller E. vulneris er kendte, men infektioner med dem er meget sjældne.
Forekomst, distribution og egenskaber
Escherichia hører til gruppen af enterobakterier, hvilket betyder, at de hovedsageligt findes i tarmen hos pattedyr. E. coli spiller hovedsageligt en rolle i humanmedicinen. Hvis en person kommer i kontakt med stoffer fra deres tarm, kan det forurene drikkevand eller mad, for eksempel, hvilket efterfølgende kan inficere andre mennesker. Derfor betragtes E. coli som en fækal indikator, der må ikke være nogen E. coli i 100 ml drikkevand. Derudover fremmer utilstrækkelig hygiejne i offentlige toiletter urinvejsinfektion, især hos kvinder.
Forskellige agglutineringsreaktioner med kendte antisera kan bruges til at detektere forskellige antigene strukturer på overfladen af Escherichia, der omtales som serotypning. Dette resulterer i et individuelt antigenmønster. Der skelnes mellem O-antigener (overfladeantigener, der svarer til lipopolysaccharider), H-antigener (flagellin fra flagellaen, et termostabilt protein), K-antigener (kulhydrater i den yderste membran) og F-antigener (fimbriae). Fimbriae er der for at fastgøre til foringen i mave-tarmkanalen.
Escherichia har heller ingen kapsel og er peritrich (helt rundt om hele cellen) flagelleret, så de er mobile. Dette er især vigtigt for E. coli, fordi når det er i maven, kan det ikke udsætte sig for den aggressive mavesyre og derfor bevæger sig ind i det beskyttende slim.
Der sondres mellem forskellige undertyper af E. coli, som hver udvikler forskellige virulensfaktorer og forårsager forskellige sygdomme. Disse er også kendt som pathovars: EPEC (= enteropatogen E. coli) fastgøres til tarmslimhinden og kan injicere en toksin i cellerne via det, der er kendt som et type 3 sekretionssystem. Dette toksin får tarmepithelet til at flade ud. De påvirker hovedsageligt spædbørn og er ansvarlige for den sjældne spædbarnsdiarré.
ETEC (= enterotoksisk E. coli) producerer også to enterotoksiner. Det er det forårsagende middel til rejsendes diarré, der udløses af fødevarer, der er forurenet oralt, især i troperne. Det kliniske billede ligner kolera, da de to toksiner svarer til hinanden.
EHEC (= enterohaemorrhagic E. coli) har proteinet intimin, hvilket fremmer en fast binding af bakterierne til tarmslimhinden. Patogenet danner også et toksin, der ligner shigatoxin produceret af Shigella. Dette fører til hæmning af proteinsyntese i de berørte celler. De er også kendt som STEC (= Shiga-toksinproducerende E. coli).
EAEC (= enteroaggregativ E. coli) er i stand til at danne aggregater med andre bakterier, der dvæler på tarmslimhinden. UPEC (= uropatogen E. coli) udtrykker P-fimbriae på dens overflade, der specifikt bruges til binding til urinitalkanalens epitel. EIEC (= enteroinvasiv E. coli) trænger direkte ind i tarmepitelcellen og spreder sig til naboceller ved at invadere dem direkte.
Sygdomme og lidelser
I Escherichia adskilles intestinale infektioner, dvs. sygdomme i mave-tarmkanalen (som altid er forårsaget af eksogene infektioner) fra ekstraintestinale sygdomme, som for det meste er forårsaget af endogene infektioner.
E. coli er de mest almindelige årsager til bakterieinfektion. De forskellige undertyper udløser forskellige sygdomme: EPEC er ansvarlig for spædbarnsdiarré, der er kendetegnet ved massiv diarré og risikoen for dehydrering. I den tredje verden er patogen årsagen til den høje barnedødelighed. Det forårsagende middel til kronisk vedvarende diarré er EAEC. Diarréen er slimet, fordi den inducerer tarmslimhinden til at udskille mere slim.
Det forårsagende middel til rejsendes diarré er ETEC, der ligner meget kolera. Diarré svarende til risvand på op til 20 liter om dagen er ikke ualmindeligt. EHEC, som også er den mest kendte undertype, er ansvarlig for vandig til blodig diarré, som kan være ansvarlig for et hæmolytisk-uremisk syndrom (HUS), især hos små børn, som kan føre til nyresvigt. Feber, mavekramper og opkast kan også overvejes. En anden komplikation kan være en perforering af tarmen.
EIEC er det forårsagende middel til dysenteri-lignende colitis med blodig, slimet diarré. UPEC, som årsagsmiddel til en ekstraintestinal infektion, forårsager urinvejsinfektioner, når bakterien kommer ind i urogenitalkanalen fra tarmen. Dette er især tilfældet hos kvinder på grund af anatomisk nærhed af anus til urinrøret. De kan også forårsage meningitis hos den nyfødte, fordi fødselskanalen også er i nærheden af anus og således kan inficere barnet under fødslen.