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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-Umschau47 (2000) B 33–B 36]

Escherichia coli: Tab. Merkmale der vier wichtigsten darmpathogenen Gruppen. [veränd. n. R. Steinmüller, Ernährungs-Umschau47 (2000) B 35]

E.-coli-Stammenteroinvasive E. coli (EIEC)enterohämorrhagischeE. 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
  • Die Autoren

Albus, Christian, Dr., Köln
Alexy, Ute, Dr., Witten
Anastassiades, Alkistis, Ravensburg
Biesalski, Hans Konrad, Prof. Dr., Stuttgart-Hohenheim
Brombach, Christine, Dr., Gießen
Bub, Achim, Dr., Karlsruhe
Daniel, Hannelore, Prof. Dr., Weihenstephan
Dorn, Prof. Dr., Jena
Empen, Klaus, Dr., München
Falkenburg, Patricia, Dr., Pulheim
Finkewirth-Zoller, Uta, Kerpen-Buir
Fresemann, Anne Georga, Dr., Biebertal-Frankenbach
Frenz, Renate, Ratingen
Gehrmann-Gödde, Susanne, Bonn
Geiss, Christian, Dr., München
Glei, Michael, Dr., Jena (auch BA)
Greiner, Ralf, Dr., Karlsruhe
Heine, Willi, Prof. Dr., Rostock
Hiller, Karl, Prof. Dr., Berlin (BA)
Jäger, Lothar, Prof. Dr., Jena
Just, Margit, Wolfenbüttel
Kersting, Mathilde, Dr., Dortmund
Kirchner, Vanessa, Reiskirchen
Kluthe, Bertil, Dr., Bad Rippoldsau
Kohlenberg-Müller, Kathrin, Prof. Dr., Fulda
Kohnhorst, Marie-Luise, Bonn
Köpp, Werner, Dr., Berlin
Krück, Elke, Gießen
Kulzer, Bernd, Bad Mergentheim
Küpper, Claudia, Dr., Köln
Laubach, Ester, Dr., München
Lehmkühler, Stephanie, Gießen
Leitzmann, Claus, Prof. Dr., Gießen
Leonhäuser, Ingrid-Ute, Prof. Dr., Gießen
Lück, Erich, Dr., Bad Soden am Taunus
Lutz, Thomas A., Dr., Zürich
Maid-Kohnert, Udo, Dr., Pohlheim
Maier, Hans Gerhard, Prof. Dr., Braunschweig
Matheis, Günter, Dr., Holzminden (auch BA)
Moch, Klaus-Jürgen, Dr., Gießen
Neuß, Britta, Erftstadt
Niedenthal, Renate, Hannover
Noack, Rudolf, Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke
Oberritter, Helmut, Dr., Bonn
Öhrig, Edith, Dr., München
Otto, Carsten, Dr., München
Parhofer, K., Dr., München
Petutschnig, Karl, Oberhaching
Pfau, Cornelie, Dr., Karlsruhe
Pfitzner, Inka, Stuttgart-Hohenheim
Pool-Zobel, Beatrice, Prof. Dr., Jena
Raatz, Ulrich, Prof. Dr., Düsseldorf
Rauh, Michael, Bad Rippoldsau
Rebscher, Kerstin, Karlsruhe
Roser, Silvia, Karlsruhe
Schek, Alexandra, Dr., Gießen
Schemann, Michael, Prof. Dr., Hannover (auch BA)
Schiele, Karin, Dr., Heilbronn
Schmid, Almut, Dr., Paderborn
Schmidt, Sabine, Dr., Gießen
Scholz, Vera, Dr., Langenfeld
Schorr-Neufing, Ulrike, Dr., Berlin
Schwandt, Peter, Prof. Dr., München
Sendtko, Andreas, Dr., Gundelfingen
Stangl, Gabriele, Dr. Dr., Weihenstephan
Stehle, Peter, Prof. Dr., Bonn
Stein, Jürgen, Prof. Dr. Dr., Frankfurt
Steinmüller, Rolf, Dr., Biebertal
Stremmel, Helga, Bad Rippoldsau
Ulbricht, Gottfried, Dr., Potsdam-Rehbrücke
Vieths, Stephan, Dr., Langen
Wächtershäuser, Astrid, Frankfurt
Wahrburg, Ursel, Prof. Dr., Münster
Weiß, Claudia, Karlsruhe
Wienken, Elisabeth, Neuss
Wisker, Elisabeth, Dr., Kiel
Wolter, Freya, Frankfurt
Zunft, Hans-Joachim F., Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke

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