Pałeczka okrężnicy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Pałeczka okrężnicy
Escherichia coli Gram.jpg
Pałeczka okrężnicy (Escherichia coli)
Systematyka
Królestwo bakterie
Typ proteobakterie
Klasa gammaproteobakterie
Rząd Enterobacteriales
Rodzina Enterobacteriaceae
Rodzaj Escherichia
Gatunek pałeczka okrężnicy
Nazwa systematyczna
Escherichia coli
T. Escherich, 1885
Skupisko E. coli powiększone 10.000 x

Pałeczka okrężnicy (łac. Escherichia coli) – Gram-ujemna względnie beztlenowa bakteria należąca do rodziny Enterobacteriaceae. Wchodzi w skład fizjologicznej flory bakteryjnej jelita grubego człowieka oraz 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.

E.coli- Pałeczka okrężnicy

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

E. coli spotyka się w jelicie człowieka i zwierząt jak również powszechnie w glebie i wodzie, gdzie trafiają z wydzielinami i kałem. Obecność E. coli w wodach powierzchniowych (tzw. miano Coli) jest często stosowanym wskaźnikiem ich zanieczyszczenia. Bakterie E. coli mogą kolonizować skórę i błony śluzowe jamy ustnej oraz układu oddechowego.

Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]

Escherichia coli jest Gram (-), względnie beztlenową pałeczką o długości ok. 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 przekazywaniu. Podział komórek w sprzyjających warunkach trwa około 20 minut.

Wytrzymałość E. 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.

Pałeczka okrężnicy jako organizm modelowy[edytuj | edytuj kod]

E. 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. Szybko uzyskuje się następne pokolenia, a powstające mutacje są łatwe do identyfikacji i badań. Kolisty chromosom został dokładnie zbadany pod względem funkcjonalnym i genetycznym. Najczęściej badanym szczepem jest K-12 posiadający 4,639,221 par zasad kodujący 4,377 genów. Dzięki E. coli zrozumiano takie procesy jak:

  • mechanizmy replikacji DNA
  • regulacja transkrypcji
  • mechanizmy procesu translacji
  • budowa genu prokariotycznego
  • zasada zapisu genetycznego

Podział ze względu na typy serologiczne[edytuj | edytuj kod]

Cykl życiowy pałeczki okrężnicy

Gatunek E. coli dzieli się na serotypy na podstawie zróżnicowania budowy antygenów.

Szczepy bakterii różnicuje się na podstawie cech antygenowych:

  • antygen somatyczny O2,
  • antygen powierzchniowy K,
  • antygen rzęskowy H.

Wyróżnia się 171 antygenów O, około 80 antygenów K i ponad 50 antygenów H, dzięki którym wyszczególniono ponad 180 typów serologicznych tego drobnoustroju[potrzebne źródło].

Podział na podstawie oddziaływania na organizm człowieka[edytuj | edytuj kod]

Pod względem oddziaływania na organizm człowieka oraz przebiegu infekcji rozróżnia się 6 szczepów E. coli[1][2]:

Czynniki zjadliwości[edytuj | edytuj kod]

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.

Zakażenia u człowieka[edytuj | edytuj kod]

Kolonie E.coli – hodowla na szalce Petriego

Bakterie E. coli, które są nieszkodliwe w jelicie, mogą powodować schorzenia innych układów:

  1. Gdy dostaną się do układu moczowego, powodują jego zakażenia. Są najczęstszą przyczyną zakażeń (60-80%) dróg moczowych. Czynnikiem sprzyjającym jest cewnikowanie - około 80% cewnikowanych mężczyzn i 30% kobiet ma bakteriurię.
  2. Są drugim czynnikiem etiologicznym, po Streptococcus agalactiae, zapalenia opon mózgowych u noworodków.
  3. Niektóre szczepy E.coli produkujące egzotoksynę czasem powodują zatrucia pokarmowe najczęściej spowodowane spożyciem zakażonego pokarmu. Przebieg schorzenia ma różne nasilenie, czasem może być bardzo groźne, ale w większości objawy nie są ciężkie. Szczególnie ciężkie objawy powoduje szczep E. coli O157:H7, który może doprowadzić do zespołu hemolityczo-mocznicowego.
  4. Ropnie narządowe - poprzez uszkodzenie ściany przewodu pokarmowego do jamy brzusznej (spowodowane np. nadżerkami, radioterapią lub chemioterapią). Rozwój bakterii E. coli powoduje ciężkie schorzenie zapalenie otrzewnej (łac. peritonitis). Często powikłaniem zapalenia otrzewnej może być sepsa i wstrząs endotoksyczny (sepsa).
  5. Zakażenia pooperacyjne.
  6. Szpitalne zapalenia płuc.
  7. SepsaE.coli jest najczęstszą pałeczką (Gram -) powodującą sepsę.

Zakażenia u zwierząt[edytuj | edytuj kod]

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 E. 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. Najistotniejsze w wywołaniu zachorowań są: enterotoksyna, endotoksyna i neurotoksyna[potrzebne źródło]. 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.

Leczenie i profilaktyka[edytuj | edytuj kod]

Wobec bakterii E.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)[4].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. James B. Kaper, James P. Nataro, Harry L. T. Mobley. Pathogenic Escherichia coli. „Nature Reviews Microbiology”. 2, s. 123-140, 2004. doi:10.1038/nrmicro818. 
  2. Paweł Satora. Escherichia coli - charakterystyka i wykrywanie w żywności. „Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski”. 11, s. 20-24, 2007. Wydawnictwo ELAMED. 
  3. James P. Nataro, James B. Kaper. Diarrheagenic Escherichia coli. „Clin. Microbiol. Rev.”. 11 (1), s. 142-201, 1998. 
  4. Antybiotykoterapia praktyczna. Danuta Dzierżanowska. ISBN 978-83-7522-013-1. Wydanie IV. Strona 376-377

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Antybiotykoterapia praktyczna. Danuta Dzierżanowska. ISBN 978-83-7522-013-1. Wydanie IV. Strony 321-325
  • Anna Sadakierska-Chudy: Genetyka ogólna. Skrypt do ćwiczeń dla studentów biologii. Toruń: Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, 2004. ISBN 8323117101.

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Wikimedia Commons

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.