Multimedia w Wikimedia Commons Pałeczka okrężnicy (łac. Escherichia coli) – Gram-ujemna względnie beztlenowa bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae. Wchodzi w skład fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka oraz innych zwierząt stałocieplnych. W jelicie ta symbiotyczna bakteria spełnia pożyteczną rolę, uczestnicząc w rozkładzie pokarmu, a także przyczyniając się do produkcji witamin z grupy B i K. Pałeczka okrężnicy w określonych warunkach wykazuje chorobotwórczość dla człowieka, wywołując głównie schorzenia: układu pokarmowego i moczowego.
Nazwa bakterii pochodzi od nazwiska jej odkrywcy, austriackiego pediatry i bakteriologa Theodora Eschericha.
Escherichia coli spotyka się w jelicie zwierząt, w tym człowieka, jak również powszechnie w glebie i wodzie, gdzie trafiają z wydzielinami i kałem. Obecność Escherichia coli w wodach powierzchniowych (tzw. miano Coli) jest często stosowanym wskaźnikiem ich zanieczyszczenia[1]. Bakterie Escherichia coli mogą kolonizować skórę i błony śluzowe jamy ustnej oraz układu oddechowego.
W wodzie zwykle przeżywa krótko, m.in. ze względu na brak właściwego pożywienia i działanie promieniowania ultrafioletowego. W warunkach eksperymentalnych imitujących warunki spotykane w wodach powierzchniowych regionu Wielkich Jezior populacje Escherichia coli o małym zagęszczeniu zanikają w znaczącym stopniu po 6 godzinach, a o dużym zagęszczeniu – po dwóch dniach. W obecności mat tworzonych przez glony nitkowate (gałęzatkę), które wydzielają substancje organiczne, którymi może się pożywiać Escherichia coli, a ponadto zatrzymują część promieniowania, populacja Escherichia coli może przetrwać kilkakrotnie dłużej (od kilkunastu godzin do kilkunastu dni)[2].
Escherichia coli jest Gram-ujemną, względnie beztlenową pałeczką o długości około 2 μm i średnicy ok. 0,8 μm. Wewnątrz komórki tej bakterii znajduje się 1-4 identycznych łańcuchów DNA (w zależności od jej aktywności podziałowej) oraz od 15 tys. do 30 tys. rybosomów. Inne organella komórkowe pałeczki okrężnicy to m.in.: wakuole, ziarnistości i drobiny substancji tłuszczowych. Bakteria ta posiada wici, fimbrie, pilusy oraz fimbrie płciowe (pod warunkiem posiadania plazmidów płciowych – F+). Ważne klinicznie geny oporności zlokalizowane są na plazmidach w tym często na plazmidach F+, co sprzyja ich poziomemu transferowi. Podział komórek w sprzyjających warunkach trwa około 20 minut.
Wytrzymałość Escherichia coli na czynniki środowiskowe jest stosunkowo mała. Ginie ona po 20 minutach ogrzewania w temperaturze 60 °C, wrażliwa jest na wszystkie znane środki dezynfekcyjne. Jednakże w środowisku o temp. niższej i odpowiedniej wilgotności utrzymuje się miesiącami. W kale o temp. 0 °C może zachować żywotność ponad rok.
Escherichia coli należy do organizmów modelowych wśród bakterii. Jej budowa, genetyka i metabolizm są dobrze poznane i wykorzystywane w badaniach genetycznych. Znalazła szczególne wykorzystanie w modyfikacjach genetycznych w biotechnologii, wykorzystywana w celach przemysłowych (np. w produkcji ludzkiego hormonu – insuliny).
Wykorzystywana jest ze względu na tanią hodowlę przy jednoczesnym otrzymywaniu dużej liczby bakterii na niewielkiej powierzchni. W ciągu 20 minut uzyskuje się następne pokolenie, a powstające mutacje są łatwe do identyfikacji i badań. Kolisty chromosom został kilkudziesięciokrotnie zsekwencjonowany. Najczęściej badanym szczepem jest K-12 posiadający 4,639,221 par zasad kodujący 4,377 genów[potrzebny przypis]. Proteom określono w 2014 na 4303 białek[3]. Pangenom od ~25 Mlat[4] uzbierał> 16k genow gdzie ponad połowa sekwencji pochodziła z HTG.
Dzięki Escherichia coli zrozumiano takie procesy jak:
Gatunek Escherichia coli dzieli się na serotypy na podstawie zróżnicowania budowy antygenów.
Szczepy bakterii różnicuje się na podstawie cech antygenowych:
Wyróżnia się 171 antygenów O, około 80 antygenów K i ponad 50 antygenów H, dzięki którym wyszczególniono ponad 180 typów serologicznych tego drobnoustroju[potrzebny przypis].
Pod względem oddziaływania na organizm człowieka oraz przebiegu infekcji rozróżnia się 6 szczepów Escherichia coli[5][6]:
Czynniki zjadliwości Escherichia coli dotyczą głównie ich zdolności do przylegania i adhezji do nabłonka przewodu pokarmowego oraz wytwarzania toksyn przez niektóre szczepy. Adhezji sprzyjają fimbrie, z czego najgroźniejsze są typy I oraz P (powinowactwo do dróg moczowych) i typu S (powinowactwo do naczyń mózgowych) Innym czynnikiem zjadliwości jest otoczka o właściwościach antyfagocytarnych, zwana antygenem K, adhezyny CEA, endotoksyna (LPS) oraz α-hemolizyny. Niektóre szczepy wytwarzają egzotoksyny oraz toksynę typu Shiga. Szczepy hemolityczne bakterii są bardziej chorobotwórcze niż szczepy niehemolityczne. Hemolizyna ma bowiem właściwości toksyny o działaniu nie tylko hemolitycznym, ale także dermonekrotycznym i koagulującym plazmę.
Młode organizmy zwierzęce są szczególnie narażone na zachorowania – przyjmuje się, że około połowa padnięć zwierząt młodych jest spowodowana kolibakteriozami. Wynika to z mniejszej odporności młodzieży. Chorobotwórczość Escherichia coli zależy od jej inwazyjności i możliwości wytwarzania toksyn. Inwazyjne szczepy tej bakterii mają zdolność wnikania do tkanek i wywoływania odczynów zapalnych, dlatego są przyczyną zapaleń przewodu pokarmowego i posocznic. Szczepy toksynotwórcze produkują w jelitach duże ilości toksyn, prowadząc do enterotoksemii. W organizmie zwierząt chorych mogą znajdować się także różne serotypy zarazka. Enterotoksyna działając na śluzówkę jelit w połączeniu z endotoksyną powoduje zapalenie jelit i objawy zatrucia. Neurotoksyna wchłonięta do organizmu z przewodu pokarmowego prowadzi do wystąpienia charakterystycznych objawów ze strony układu nerwowego oraz przyczynia się do powstania chorób, np. choroby obrzękowej u świń.
Bakterie Escherichia coli, które są nieszkodliwe w jelicie, mogą powodować schorzenia innych układów:
Wobec bakterii Escherichia coli aktywność zachowują:
Podczas operacji na jelicie grubym zaleca się podać profilaktycznie antybiotyk, np. metronidazol z cefazoliną. Antybiotyk zazwyczaj jest podawany 2 godziny przed operacją (doustny) lub 2 godziny po jej rozpoczęciu (dożylny)[8].
Pałeczka okrężnicy (łac. Escherichia coli) – Gram-ujemna względnie beztlenowa bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae. Wchodzi w skład fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka oraz innych zwierząt stałocieplnych. W jelicie ta symbiotyczna bakteria spełnia pożyteczną rolę, uczestnicząc w rozkładzie pokarmu, a także przyczyniając się do produkcji witamin z grupy B i K. Pałeczka okrężnicy w określonych warunkach wykazuje chorobotwórczość dla człowieka, wywołując głównie schorzenia: układu pokarmowego i moczowego.
Nazwa bakterii pochodzi od nazwiska jej odkrywcy, austriackiego pediatry i bakteriologa Theodora Eschericha.
