Escherichia coli

Escherichia coli Bakterien sind ein wichtiger Teil unserer Darmflora

Was ist Escherichia coli?

Escherichia coli ist ein gramnegativ Stäbchenbakterium, das sich mit vielen, gleichmäßig verstreuten, fadenförmigen Gebilden fortbewegt. Es bildet Säure und kommt im tierischen sowie im menschlichen Darm vor.

Das Kolibakterium gehört innerhalb der Enterobakterien-Familie zu der bedeutenden Escherichia-Gattung. Es bildet die Grundlage zur Benennung und Definition dieser Spezies. „Coli“ leitet sich vom lateinischen Wort „colon“ ab, welches einen Teil des Dickdarms beschreibt.

Escherichia war der Nachname des deutschen Kinderarztes, der das Bakterium zum ersten Mal beschrieb. Das Kolibakterium stellt Vitamine im Darm bereit und ist besonders als Vitamin-K-Produzent bekannt. Die meisten Stämme des Bakteriums sind harmlos und sogar wichtig für die Gesundheit.

Es gibt aber auch Untertypen, die krankheitserregend sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sie in andere Bereiche des Körpers gelangen.

Vorkommen & Eigenschaften

Escherichia coli kommt weltweit im unteren Darmtrakt von warmblütigen Tieren wie dem Menschen vor. In einem Gramm Stuhl befinden sich ca. 10^8 bis 10^9 KbE (koloniebildende Einheiten) des Bakteriums. Escherichia coli kommt aber auch in anderen Lebensräumen vor. E spielt trotz seiner geringen Anzahl eine wichtige Rolle für die Verdauung. So nimmt es eine äußerst wichtige Stellung im Darm ein, da es bereits 40 Stunden nach der Geburt über Wasser, Lebensmittel und weiteres kolonisiert.

Bei Neugeborenen stellt Escherichia coli meistens den wichtigen Erstbesiedler der Darmflora dar. Durch die Fähigkeit sich an der Magenschleimhaut anzuhaften, kann der Organismus lange im Darm verweilen. Es ist zwar sehr viel über das Bakterium bekannt, allerdings nicht über seine Ökologie im menschlichen Darm.

Verbreitung & Stämme

Escherichia coli Bakterien verbreiten sich über Lebensmittel und Flüssigkeiten

Die Escherichia coli Bakterien breiten sich gelegentlich über das Trinkwasser oder bestimmte Lebensmittel aus. Den Hauptverursacher hierfür stellen vor allem Wiederkäuer wie Ziegen und Kühe dar.

Stämme, die für Wiederkäuer harmlos sind, können beim Menschen zu Problemen führen

In deren Magen-Darm-Trakt befinden sich nämlich Escherichia coli Stämme, die für die Tiere zwar harmlos sind, beim Menschen jedoch zu schweren Lebensmittelvergiftungen führen können.

Dieser Magensäureresistente Escherichia-coli-Stamm kann in ca. 1 bis 2 Prozent des Rinderkots nachgewiesen werden. Dadurch kann es zu Verunreinigungen von Wasser und Lebensmitteln kommen. Hierzu zählen insbesondere bestimmte, rohe Fleischprodukte, Weichkäse und rohes Gemüse.

Die pflanzlichen Produkte können über den Dünger verunreinigt werden. Eine vermehrte Ausbreitung von Escherichia coli im Trinkwasser gilt aber vor allem als Indikator für weitere Verunreinigungen, die schädlich für Menschen sein können.

Häufig verunreinigte Lebensmittel:

• Rinderhack (nicht durchgegart)
• Rohmilch
• Kalte Sandwiches
• Apfelsaft (nicht-pasteurisiert)
• Sprossen
• Rohes Gemüse
• Hamburger
• Roastbeef
• Teewurst (Rohwurst)
• Kohlrouladen

Der Grund für die Besiedelung mit dieser bestimmten, für den Menschen gefährlichen, Bakterienart ist eine Fütterung mit stärkehaltigem Getreide. Dieses kann im Pansen der Tiere nicht vollständig abgebaut werden, sodass es zu Säure fermentiert und die Bakterien anzieht.

Eine Fütterung mit Gras oder Heu kann die Anzahl dieser Stämme deutlich reduzieren. Eine Sanierung aller Tierbestände ist aber nicht möglich, weshalb jeder selbst für Prophylaxe sorgen sollte. Es ist empfehlenswert, Rindfleischprodukte über 10 Minuten bei mindestens 70 ° C durchzugaren. In gefrorenen Produkten können die Escherichia coli Bakterien gut überleben.

Der Organismus kann sich auch von Mensch-zu-Mensch übertragen, wobei in Gemeinschaftseinrichtungen wie Kindergärten ein besonderes Risiko besteht.

Zahlen und Fakten

Es gibt fünf unterschiedliche Pathogruppen der darmpathogenen Escherichia coli Bakterien. Diese verursachen weltweit 160 Millionen Durchfallerkrankungen und 1 Millionen Sterbefälle im Jahr.

In den meisten Fällen handelt es sich dabei um unter fünfjährige Kinder aus Entwicklungsländern. In Deutschland infizieren sich jährlich etwa 1000 Personen, Todesfälle sind hierzulande äußerst selten.

So starben in den Jahren 2000 bis 2010 etwa null bis höchstens drei Menschen pro Jahr an einer Kolibakterien-Infektion. Im Jahr 2011 kam es durch verunreinigte Sprosse zu einem verstärkten Auftreten und 50 Todesfällen in Deutschland.

Krankheiten & Beschwerden

Die meisten Escherichia coli Stämme sind nicht pathogen, sie verursachen also keine Krankheiten oder Beschwerden. Einige Spezies gelten aber als sogenannte opportunistische Erreger.

Sie machen sich also eine Primärerkrankung bzw. die dadurch geschwächte Verfassung der Person zunutze, um sich zu vermehren. So spielen zum Beispiel Uropathogene Escherichia coli (UPEC) eine wichtige Rolle bei Harnwegsinfekten.

Extraintestinale Infektionen

Die durch Escherichia coli verursachten Erkrankungen sind generell in zwei Gruppen zu unterteilen, und zwar in Infektionen außerhalb (extraintestinal) und denen innerhalb (intestinal) des Darms.

Die Harnwegsinfektionen wie zum Beispiel eine Blasenentzündung gelten zu den extraintestinalen Infektionen. Sie können unter anderem durch falsche Toilettenhygiene hervorgerufen werden und über eine Kontaktinfektion in den Harnleiter gelangen.

Eine extraintestinale Escherichia-coli-Infektionen ist z. B. die BLutvergiftung

Beispiele für extraintestinale Escherichia-coli-Infektionen

• Sepsis (Blutvergiftung)
• Peritonitis (Bauchfellentzündung)
• Cholangitis (Gallengangentzündung)
• Appendizitis (Blinddarmentzündung)
• Wundinfektionen

Intestinale Infektionen

Die durch Escherichia-coli-Bakterien ausgelösten Infektionen im Darm werden von bestimmten Stämmen verursacht. Sie werden meistens durch Kontaktinfektionen oder kontaminierte Lebensmittel und Flüssigkeiten übertragen.

Diese Stämme besitzen spezielle Pathogenitätsfaktoren (Eigenschaften), die Symptome hervorrufen. Sie sondern zum Beispiel bestimmte Stoffe wie spezielle Giftstoffe aus, mit denen es ihnen möglich ist, an Zellen haftenzubleiben, anzudocken, in diese einzudringen oder diese zu zerstören.

Intestinale Escherichia-coli-Stämme

• EPEC (enteropathogene Escherichia coli)
• EIEC (enteroinvasive Escherichia coli)
• ETEC (enterotoxische Escherichia coli)
• EHEC (enterohämorrhagische Escherichia coli)
• EAEC (enteroaggregative Escherichia coli)

Die EPEC-Bakterien können die sogenannte Säuglingsdiarrhö hervorrufen, die in Drittweltländern mit einer hohen Säuglingssterblichkeitsrate einhergehen. In Deutschland tritt dieser Stamm nur selten auf. EIEC-Bakterien verursachen einen wässrigen bis blutig-schleimigen Durchfall mit einem begleitenden Fieber.

Durch ein Eindringen in die Darmschleimhaut kann es zu geschwürartigen Entzündungen kommen. ETEC-Bakterien bewirken durch bestimmte Giftstoffe starke wässrige Durchfälle. Sie sind oft die Ursache von der sogenannten Reisediarrhö (Reisedurchfall).

Die EHEC-Bakterien rufen einen wässrigen und blutigen Durchfall hervor. Bei Kleinkindern kann dieser zum lebensbedrohlichen hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS) führen. Die EAEC-Bakterien verursachen oft chronische oder akute schleimige Durchfälle.

Sie verursachen eine vermehrte Schleimproduktion des Darms, da sie sich mit einem speziellen Mechanismus an die Dünndarmwand heften.

Weitere Krankheiten

Bei Neugeborenen stellen die Bakterien vom Typ NMEC eine Gefahr dar. Sie können die Blut-Hirn-Schranke passieren und dadurch eine Hirnhautentzündung auslösen. Wenn die NMEC- oder UPEC-Bakterien in den Blutstrom gelangen, kommt es außerdem zur Sepsis.

Darüber hinaus wird vermutet, dass das Bakterium an der Entstehung von chronischen Entzündungserkrankungen des Darms wie Colitis Ulcerosa oder Morbus Crohn beteiligt sein kann.

Hierbei ist nämlich auch eine Fehlregulierung der Immunantwort von der Schleimhaut ausschlaggebend, die durch das Kolibakterium beeinträchtigt werden kann.