Neuer gefährlicher Darmkeim auf dem Vormarsch
Escherichia coli-Stamm
KRONEN ZEITUNG, Wilhelm Eder - 26. Oktober 2017
Quelle: KRONEN ZEITUNG - www.krone.at/595295
Ein Abstrich der multiresistenten E.-coli-Bakterien.
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© Universität Gießen/Pressestelle
Die Zunahme von Antibiotika-resistenten Bakterien, sogenannten "Superkeimen", führt insbesondere in Spitälern zu schwer behandelbaren Erkrankungen. Jetzt haben Forscher des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) ein neue Gefahr ausgemacht. Sie fanden einen Escherichia coli-Stamm, der sich seit dem Jahr 2010 in Deutschland rasant ausbreitet und gegen mehrere Antibiotika gleichzeitig unempfindlich ist.
Es handelt sich hierbei um einen multiresistenten E.-coli-Stamm vom Sequenztyp
131 (ST131), der weltweit für Millionen von Infektionen verantwortlich ist,
vor allem Blutstrominfektionen und Blasenentzündungen.
Das Problem: Dieser als E. coli ST131 CTX-M27 bezeichnete Erreger besitze ein relativ seltenes Gen, das dafür verantwortlich ist, dass die Bakterien gegen Penicilline und andere Antibiotika resistent sind, berichten die DZIF-Wissenschaftler.
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Eigentlich ist der Darmkeim E. coli (im Bild eine mikroskopische Aufnahme) harmlos.
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Die Forscher fanden den Erreger E. coli ST131 CTX-M27 ausschließlich in menschlichen Isolaten (Proben) und konnten nachweisen, dass seine Häufigkeit
von null Prozent im Jahr 2009 auf 45 Prozent im Vorjahr gestiegen ist.
Der Fund zeige, dass sich der Bakterienstamm in Deutschland rasend schnell ausbreite, so die Wissenschaftler. Welche Folgen das für Spitalspatienten habe
und wie sich der Keim von bisher bekannten resistenten E.-coli-Stämmen unterscheide, müsse erst geklärt werden.
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Escherichia-coli-Bakterien unter dem Elektronenmikroskop.
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© Rocky Mountain Laboratories, NIAID
Vor allem im Krankenhausbereich sind multiresistente Erreger (kurz: MRE)
ein weltweit wachsendes Problem. Derartige Bakterien machen Medizinern zunehmend Sorge, weil sie Infektionen unheilbar werden lassen. Der übermäßige Einsatz von Antibiotika beim Menschen und in der Tiermast sowie eine unsachgemäße Einnahme der Medikamente fördere solche Resistenzbildungen, warnen Experten bereits seit Jahren.
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© APA/dpa/Daniel Karmann
Im Mai 2016 war in den USA erstmals ein sogenannter "Superkeim" entdeckt
worden, der gegen alle bekannten Behandlungsmethoden immun ist. Bei einer
49-Jährigen aus dem Bundesstaat Pennsylvania war bei einem Harnwegsinfekt
ein E.-coli-Bakterium gefunden worden, gegen das kein Antibiotikum geholfen
hatte. Selbst gegen das Notfallantibiotikum Colistin zeigte sich der
"Superkeim" immun, die Frau überlebte dennoch.
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Escherichia coli auf Wikipedia
Escherichia coli (abgekürzt E. coli) – auch Kolibakterium
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Escherichia coli Kolonien auf Chinablau-Lactose-Agar, nach aerober Inkubation.
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / A doubt
Escherichia coli (abgekürzt E. coli) – auch Kolibakterium genannt – ist ein gramnegatives, säurebildendes und peritrich begeißeltes Bakterium, das im menschlichen und tierischen Darm vorkommt. Unter Anderem auf Grund dessen gilt es auch als Fäkalindikator. E. coli und andere fakultativ anaerobe Organismen machen 0,1 Prozent der Darmflora aus. Innerhalb der Familie der Enterobakterien (altgriech. ἕντερον [enteron]: Darm) gehört E. coli zur bedeutenden Gattung Escherichia und ist deren Typspezies. Benannt wurde es nach dem deutschen Kinderarzt Theodor Escherich, der es erstmals beschrieb. Coli ist der lateinische Genitiv von colon (zu dt. Kolon), einem Teil des Dickdarms. In der menschlichen Darmflora ist E. coli als Vitaminproduzent, insbesondere Vitamin K, bekannt. Die meisten Angehörigen dieser Spezies sind nicht krankheitsauslösend, jedoch gibt es auch zahlreiche verschiedene pathogene Stämme. Es zählt zu den häufigsten Verursachern von menschlichen Infektionskrankheiten. Die Basensequenz des Genoms einiger Stämme ist vollständig aufgeklärt. Als Modellorganismus zählt es zu den am besten untersuchten Prokaryoten und nimmt in der Molekularbiologie eine wichtige Rolle als Wirtsorganismus ein. Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin wurde an zahlreiche Forscher, die sich mit der Biologie von E. coli beschäftigt haben, vergeben.
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Escherichia coli O157:H7.
Under a high magnification of 10961x, this colorized scanning electron microscopic (SEM)
image depicted a number of Gram-negative Escherichia coli bacteria of the strain O157:H7.
E. coli O157:H7 is one of hundreds of strains of this bacterium.
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / CDC/Janice Haney Carr
E. coli kommt als universeller und kommensaler Begleiter im unteren Darmtrakt warmblütiger Tiere (inklusive des Menschen) vor. Im Stuhl befinden sich etwa 108–109 koloniebildende Einheiten pro g. Er kann auch in anderen Habitaten überleben. Bei Neugeborenen spielt er als Erstbesiedler eine wichtige Rolle. Obwohl er selbst nur in geringer Zahl vorhanden ist, dient er der Ansiedlung obligater Anaerobier, die physiologische Bedeutung bei der Verdauung besitzen. Trotz des geringen Anteils im Darm nimmt E. coli eine beherrschende Stellung im Darm ein, den er bei Menschen innerhalb von 40 Stunden nach der Geburt über Lebensmittel, Wasser oder andere Individuen kolonisiert. Die Fähigkeit zum Anhaften an den Mucus erlaubt E. coli, lange Zeit im Darm zu verweilen. Obwohl sehr viel über den Organismus bekannt ist, weiß man über seine Ökologie im Darm relativ wenig.
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Escherichia coli (Escherichia coli): Gramnegative rods. Optical microscopy technique:
Negative phase contrast. Magnification: 6000x (for picture width 26 cm ~ A4 format).
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / RNDr. Josef Reischig, CSc
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Escherichia coli (Escherichia coli): Gramnegative rods. Optical microscopy technique:
Negative phase contrast. Magnification: 6000x (for picture width 26 cm ~ A4 format).
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / RNDr. Josef Reischig, CSc
Sporadische durch Trinkwasser übertragene Ausbrüche von enterotoxischen Stämmen (ETEC) sind bekannt. Zudem wird ETEC durch Konsum von Weichkäse und rohem Gemüse übertragen. Ausbrüche von enteropathogenen Stämmen (EPEC) werden häufig mit kontaminiertem Trinkwasser und einigen Fleischprodukten in Verbindung gebracht. Infektionen mit enterohämorrhagischen E. coli (EHEC) stammen häufig von Lebensmitteln oder werden durch Wasser übertragen. Häufig infizierte Lebensmittel sind nicht durchgegartes Rinderhack, Rohmilch, kalte Sandwiches, Wasser, nicht-pasteurisierter Apfelsaft, Sprossen und rohes Gemüse. Zudem wurden Epidemien im Zusammenhang mit Hamburgern, Roastbeef, Kohlrouladen und Rohwurst (Teewurst) aufgeklärt. In 1–2 % des Rinderkots kann der für Rinder ungefährliche magensäureresistente Stamm Escherichia coli O157:H7 (EHEC) nachgewiesen werden, welcher bei der Schlachtung auch das Fleisch kontaminieren und bei Menschen schwere Lebensmittelvergiftungen auslösen kann.
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Echerichia Coli.
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0)
Der Grund hierfür ist, dass häufig stärkehaltiges Getreide gefüttert wird, das im Pansen unvollständig abgebaut und zu Säure fermentiert wird, so dass sich acidophile Bakterien dort anreichern. Es konnte gezeigt werden, dass die Fütterung von Heu oder Gras die Anzahl humanpathogener Stämme reduziert. Da eine komplette EHEC-Sanierung der Tierbestände nicht möglich ist, muss die Prophylaxe bei der Schlachthygiene ansetzen. Rindfleischprodukte sollten mind. 10 Minuten bei mind. 70 °C durchgegart werden. Aufgrund der hohen Umweltresistenz der Erreger sollten Lebensmittelhersteller Belastungstests und HACCP-Analysen durchführen. Risikogruppen (Kinder unter 6 Jahren und immunsupprimierte Personen) sollten rohe Produkte nicht verzehren.
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Colonies of Escherichia coli on agar plate.
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / Gaurav
Die meisten Stämme von E. coli sind nicht pathogen und damit harmlos. Einige Serotypen spielen jedoch eine wichtige Rolle bei Erkrankungen innerhalb und außerhalb des Darms. In Wirten mit Immunschwäche ist E. coli ein opportunistischer Erreger, das heißt, erst durch die Schwächung kann er wirksam werden. Uropathogene E. coli (UPEC) sind für unkomplizierte Harnwegsinfektionen verantwortlich. Neonatale Meningitis auslösende E. coli (NMEC) können die Blut-Hirn-Schranke passieren und bei Neugeborenen eine Hirnhautentzündung auslösen. NMEC und UPEC führen im Blutstrom zur Sepsis. Es wird vermutet, dass E. coli mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa assoziiert ist, da neben genetischer Prädisposition und Umweltfaktoren an der Krankheitsentstehung unter anderem auch eine fehlregulierte Immunantwort der Schleimhaut gegen kommensale Bakterien beteiligt sein könnte. Die Schleimhaut der Patienten ist abnormal mit adhärent-invasiven E. coli (AIEC) kolonisiert, welche an den Epithelzellen anhaften und in sie eindringen. Die darmpathogenen E. coli werden in fünf verschiedene Pathogruppen unterteilt. Weltweit sorgen sie für 160 Mio. Durchfallerkrankungen und 1 Mio. Todesfälle pro Jahr. In den meisten Fällen sind Kinder unter 5 Jahren in den Entwicklungsländern betroffen.
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Blue white screen. Agar plate with blue and white bacterial colonies.
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / Stefan Walkowski
Enteroinvasive E. coli (kurz EIEC) penetrieren die Epithelzellen des Kolons und vermehren sich dort. Innerhalb der Zelle kommt es zur Aktinschweifbildung, womit sie wie Listerien und Shigellen in benachbarte Epithelzellen eindringen. Es kommt zu Entzündungen und Geschwürbildung unter Absonderung von Blut, Schleim und weißen Blutkörperchen (Granulozyten). Zudem können EIEC Enterotoxine abgeben, die zu Elektrolyt- und Wasserverlust führen. Das Krankheitsbild ähnelt einer Bakterienruhr mit Fieber und blutig-schleimigen Durchfällen, wobei häufig eine abgeschwächte Symptomatik mit wässriger Diarrhoe einhergeht.
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Photograph of E. coli colonies on Levine agar.
Quelle: Wikimedia Commons - Lizenz (CC-BY-SA 3.0) / Witmadrid
Enterohämorrhagische E. coli (kurz EHEC) sind Shigatoxin produzierende E. coli (STEC) mit zusätzlichen Pathogenitätsfaktoren. Das Shigatoxin wirkt enterotoxisch und cytotoxisch und zeigt Ähnlichkeiten mit dem von Shigellen gebildeten Toxin. Analog werden VTEC (Verotoxin produzierende E. coli) benannt. Durch EHEC verursachte Darmerkrankungen wurden vornehmlich unter dem Namen enterohämorrhagische Colitis bekannt. EHEC-Infektionen zählen zu den häufigsten Ursachen für Lebensmittelvergiftungen. Der Erreger ist hoch infektiös: 10–100 Individuen sind für eine Erkrankung ausreichend. Die niedrige Infektionsdosis begünstigt eine Übertragung von Mensch zu Mensch. Eine Infektion kann jedoch auch durch Tierkontakt (Zoonose) oder durch Verschlucken von Badewasser erfolgen. Typische Krankheitsbilder sind die Thrombotisch-thrombozytopenische Purpura (TTP) und ein hämolytisch-urämisches Syndrom (HUS). Gefürchtet ist vor allem HUS aufgrund der Möglichkeit, an einem terminalen Nierenschaden zu sterben. Hierbei sind alle Altersgruppen betroffen, jedoch vor allem Kinder unter 6 Jahren. Das Nierenversagen verläuft in 10-30 % der Fälle mit dem Tod des Patienten innerhalb eines Jahres nach Beginn der Erkrankung.
Dieser Bericht basiert auf dem Artikel "Escherichia_coli" der
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