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Lexikon der Ernährung: Escherichia coli

Escherichia coli, auch als Colibakterien bezeichnet, die bekannteste Art der Gattung Escherichia der Familie Enterobacteriaceae. E. coli ist weitverbreiteter Saprophyt (Organismus, der auf totem Material lebt) im unteren Dünndarm und Dickdarm des Menschen und vieler Warmblüter (Darmflora). E. c. dient als Indikator (Leitkeim) für fäkale Verunreinigungen von Wasser und Lebensmitteln. Die Gesamtzahl im Trinkwasser soll unter 100 Zellen / ml liegen. Die Bedeutung von E. coli als Erreger von Lebensmittelinfektionen wurde durch eine Entdeckung von Konowalchuk et al. offenbar. Sie charakterisierten ein als Verotoxin bezeichnetes Bakterientoxin von E. coli, welches Fibroblasten einer Affen-Zelllinie schädigte. Mittlerweile sind über 250 Serovare von E. coli bekannt, die Verotoxine bilden können. Für den Menschen pathogene Bedeutung haben die enteropathogenen Biotypen (Tab.).
E. c. ist gramnegativ, aerob oder fakultativ anaerob, teilweise peritrich begeißelt oder von einer Kapsel aus Polysacchariden umhüllt, die die Humanpathogenität bedingt. E. c. ist der genetisch und molekularbiologisch am besten untersuchte Organismus. Das Genom mit einer Größe von 4,6 Mega-Basenpaaren besteht aus über 4000 Genen, von denen bisher etwa 1/3 in ihrer Funktion aufgeklärt sind. Außerdem können auch Plasmide – extrachromosomale, meist ringförmige doppelsträngige DNA-Moleküle von 2–200 kbp Länge – in der Zelle vorkommen. Diese Plasmide können neben der Information für die Bildung von Bakterientoxinen (z. B. Verotoxin) u. a. auch Gene für die Ausbildung von Antibiotika-Resistenzen tragen.
E. coli ist derzeit einer der wichtigsten Wirtsorganismen im Rahmen der mikrobiellen Klonierungssysteme der Gentechnik zur Expression heterologer Proteine (z. B. Somatotropin, Insulin, Interferon). Darüber hinaus dient E. c. zur Klonierung, DNA-Amplifikation und Expression von Gensequenzen in der Grundlagenforschung. E. coli als wichtiger Bestandteil der physiologischen Darmflora ruft bei Darmperforation Bauchfellentzündungen und außerhalb des Darmtraktes Infektionen des Urogenitalbereichs hervor. [J. Konowalchuk et al., Infect. Immun. 18 (1977) 775–779; R. Steinmüller, Ernährungs-Umschau 47 (2000) B 33–B 36]

Escherichia coli: Tab. Merkmale der vier wichtigsten darmpathogenen Gruppen. [veränd. n. R. Steinmüller, Ernährungs-Umschau 47 (2000) B 35]

E.-coli-Stammenteroinvasive E. coli (EIEC)enterohämorrhagische E. coli (EHEC)enteropathogene E. coli (EPEC)entertoxische E. coli (ETEC)
Synonym„Shiga-like Toxin” bildende E. coli (SLTC);

Verotoxin bildende E. coli (VTEC)

Vorkommenverbreitet in Entwicklungsländern, eine der Hauptursachen von Reisediarrhöin vielen Ländern, auch solchen mit hohem Hygiene-Standard (Deutschland)hauptsächlich Hospitalinfektionen bei Säuglingenv. a. in warmen Ländern, eine der Hauptursachen von Reisediarrhö
betroffener Personenkreisalle AltersgruppenSäuglinge, Kleinkinder, ältere Menschgen und Abwehrgeschwächtev. a. Säuglingealle Altersgruppen
KrankheitsbildReisediarrhö; Enterocolitis (ruhrähnlich)wässrig-blutige Durchfälle (hämorrhagische Enterocolitis)Säuglingsenteritis (wässrig-schleimige Durchfälle)Reisediarrhö; Gastroenteritis; choleraähnliche, stark wässrige Durchfälle
Infektionsdosisvermutlich
10–100 / g
nicht genau bekannt, vermutlich 10–100 / gbei Säuglingen vermutlich sehr niedrig, bei Erwachsenen jedoch relativ hoch (>106 / g)ca. 106–107 / g
ÜbertragungSchmutz- und Schmierinfektioninfizierte Menschen; Rinder und andere Wiederkäuer sind das natürliche Erreger-ReservoirSchmutz- und SchmierinfektionSchmutz- und Schmierinfektion; fäkal-oraler Infektionsweg; kontaminierte Lebensmittel
Assoziation mit LebensmittelnHamburgerfleisch und nicht pasteurisierte Milch, Käserohes oder ungenügend erhitztes Rindfleisch, nicht pasteurisierte Milchrohes Rindfleisch und Geflügel, mit Fäkalien verschmutzte Lebensmittelkeine ernste Gefahr in Ländern mit hohen Hygienestandards, jedoch ab und zu in Milchprodukten (Weichkäse) auftretend

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