Mikrobiologia w codziennej praktyce

Escherichia coli

dr n. biol. Urszula Łopaciuk

Zakład Mikrobiologii i Monitorowania Zakażeń Szpitalnych, Instytut Kardiologii im. Prymasa Tysiąclecia Stefana Kardynała Wyszyńskiego w Warszawie

Adres do korespondencji: dr n. biol. Urszula Łopaciuk, Zakład Mikrobiologii i Monitorowania Zakażeń Szpitalnych, Instytut Kardiologii im. Prymasa Tysiąclecia Stefana Kardynała Wyszyńskiego, ul. Alpejska 42, 04-628 Warszawa. Tel. 22 34 34 280

Escherichia coli jest typowym drobnoustrojem oportunistycznym i w sprzyjających warunkach może wywołać zakażenie każdego narządu lub tkanki, lecz najbardziej charakterystyczne dla tej bakterii są zakażenia przewodu pokarmowego.

Escherichia coli zasiedla organizm człowieka już kilka godzin po porodzie i towarzyszy mu przez całe życie. Wchodzi w skład fizjologicznej flory jelitowej, stanowiąc jedną z najliczniejszych bakterii w przewodzie pokarmowym zwierząt stałocieplnych i człowieka, a w 1 g kału ludzkiego znajduje się kilka milionów komórek tego drobnoustroju. Bierze on udział w rozkładzie pokarmów i syntezie witamin B1, B12 i K oraz kwasu foliowego.1 Czasem jednak, w sprzyjających okolicznościach staje się przyczyną różnych chorób infekcyjnych, począwszy od zakażeń przewodu pokarmowego, poprzez zakażenia układu moczowego, do wszystkich postaci zakażeń związanych z opieką medyczną. Obok Enterococcus faecalis Clostridium perfringens stanowi jeden z trzech powszechnie stosowanych sanitarnych wskaźników zanieczyszczenia wody. To względny beztlenowiec, do wzrostu wystarcza tej bakterii jedynie jeden związek organiczny, najlepiej glukoza. Escherichia coli jest prawdopodobnie najlepiej poznanym organizmem żywym, a pomimo to ciągle nas zaskakuje.

Historia

Nazwy większości drobnoustrojów pochodzą od nazwisk oraz nazw własnych osób i miejsc związanych z ich odkryciem. W przypadku E. coli nazwa bakterii upamiętnia nazwisko jej odkrywcy Theodora Eschericha. Pierwotna nazwa drobnoustroju brzmiała jednak inaczej. Theodor Escherich, prowadząc badania flory jelitowej noworodków, w 1885 r. wyizolował bakterię, którą powiązał z biegunkami oraz schorzeniami dróg moczowych i nazwał Bacterium coli commune (bakteria jelitowa powszechna). Dopiero w 1919 roku na cześć odkrywcy zmieniono nazwę mikroorganizmu na Escherichia coli. Badania prowadzone na tym drobnoustroju doprowadziły do wielu przełomowych odkryć. W 1940 r., badając E. coli, wykryto, że bakterie mogą produkować substancje rozkładające penicylinę, a w 1957 r. w badaniach nad pałeczką okrężnicy wykazano, że chromosomy bakteryjne są koliste. Na przykładzie E. coli w 1958 r. udowodniono, że replikacja DNA jest semikonserwatywna, to znaczy, że w nowym DNA jedna nić jest stara, a jedna nowa. Wykazano też, że białko w komórkach wytwarzane jest na rybosomach. W 1978 roku zmodyfikowana genetycznie pałeczka okrężnicy zaczęła wytwarzać ludzką insulinę, co było przełomem w biotechnologii, a genom E. coli zsekwencjonowano jako jeden z pierwszych genomów bakteryjnych już w 1997 r.2 Jednocześnie coraz dokładniej poznawano zarówno rodzaje szczepów E. coli, jak i postacie kliniczne zakażeń wywoływanych przez ten drobnoustrój. Opisano różne typy szczepów E. coli, w tym enterotoksyczne, enteropatogenne, uropatogenne i odpowiedzialne za zakażenia o najcięższych przebiegach klinicznych z możliwością wystąpienia zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS – haemolytic uremic syndrome) szczepy werotoksyczne. Ostatnią dużą epidemię zakażeń wywołanych nowym werotoksycznym serotypem O104 odnotowano w Niemczech w 2011 roku.

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Epidemiologia

E. coli należy do rodziny Enterobacteriaceae skupiającej jelitowe pałeczki Gram(–). Bakteria ma zdolność ruchu, na ogół porusza się z prędkością 15-30 μm/s, [...]

Diagnostyka

Pałeczki E. coli szybko i z łatwością wzrastają na podłożach sztucznych, stąd typowe schematy diagnostyczne obejmują hodowlane metody mikrobiologii klasycznej. Stosowane są również [...]

Leczenie i profilaktyka

Leczenie antybiotykami zakażeń wywołanych przez pałeczki okrężnicy zależy od ich postaci i lokalizacji. Wobec pałeczek E. coli aktywność mają antybiotyki β-laktamowe, aminoglikozydy [...]