Escherichia coli

Neben den Formen von E.coli die unbedenklich für den menschlichen Körper sind und 90% der Spezies ausmachen, gibt es auch die pathogene Form des E.coli. Diese können intestinale Infektionen und extraintestinal Erkrankungen auslösen.

Vor allem ausgebreitet haben sich die enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC).

Einteilung der verschiedenen E.coli

Infektionen durch E. coli ausserhalb des Darmes kommen vor, wenn Bakterien der eigenen Darmflora in Körperbereiche gelangen, in denen  sie normalerweise nicht vorkommen. Jedoch gibt es auch im Darm pathogene Stämme der E.coli, die nicht zur physiologischen Darmflora gehören und Magen-Darm-Erkrankungen auslösen können. Sie werden unter dem Namen „Enterovirulente E.coli“ (EVEC) zusammengefasst. Diese werden weiter unterteilt in extraintestinale E.coli (ExPEC) und in intestinale E. coli (IPEC). Anhand der Infektionen die sie auslösen, können sie unterteilt werden in „uropathogene E.coli“, welche Harnwegsinfektionen auslösen, in „nephropathogene E.coli“, welche eine Pyelonephritis auslösen können und in „Sepsis und Meningitis auslösende E.coli“, welche für Sepsis (Blutvergiftung) und Meningitis verantwortlich sein können.

Bildquelle: E.coli; Kilibakterien, bioSicherheit, Bundesministerium für Bildung und Forschung, abgerufen am 6. Januar 2011 >>

Bei einer Infektion durch ExPEC handelt es sich meistens um eine Harnwegsinfektion. Auch häufig sind Pneumonien, Wundinfektionen, Peritonitis und die Neugeborenenmeningitis. Ebenfalls werden diese häufig als Ursache für eine Sepsis angegeben.

Die Infektionen durch ExPEC stehen – im Gegensatz zu denjenigen durch IPEC nicht im Zusammenhang mit der Lebensmittelhygiene. Infektionen durch intestinal virulente E.coli (IPEC) entstehen durch die orale Aufnahme kontaminierter Speisen oder Getränke.  Eingeteilt werden diese  auch anhand ihres Infektionsmusters:

In den letzten Jahren hat sich vor allem der Stamm der enterohämorrhagischen E. coli (EHEC) verbreitet und ist auch mehr in das Interesse der Wissenschaft und der Öffentlichkeit gelangt. Bakterien dieses Stammes  scheinen die grösste Herausforderung in der Lebensmittelindustrie darzustellen. Sie können beim Menschen schwere Erkrankungen wie zum Beispiel das hämolytisch-urämische Syndrom, die hämorrhagische Colitis und die thrombotisch-thrombozytopenische Purpura hervorrufen.

Im Jahre 1983 wurden in den USA erstmals zwei Ausbrüche durch E.coli beschrieben. Bei den Erkrankten kam es zu  Bauchschmerzen mit wässrigem und blutigem Durchfall sowie zu sehr starken abdominalen Krämpfen. Bei einigen Fällen trat auch Fieber auf. Ausgelöst wurde die Erkrankung durch ungenügend erhitzte Hamburger einer Fast-Food Kette. Bei 10-20% der Erkrankten entwickelte sich eine hämorrhagische Colitis. Säuglinge, Kleinkinder, ältere und geschwächte Menschen  können am E.coli Bakterium schwer erkranken. Vor allem bei Kleinkindern ist das hämolytisch-urämisches Syndrom gefürchtet. Die Symptome sind Thrombozytopenie (Mangel an Thrombozyten), hämolytische Anämie und Nierenversagen bis zur Anurie (reduzierte Harnproduktion). Dieses Syndrom tritt bei einer EHEC-Infektion zu 5-10% auf. Es ist der häufigste Grund für das akute Nierenversagen im Kindesalter, dashäufig eine Dialysebehandlung notwendig macht.

Der Infektionsverlauf

EHEC gelangen oral in den Magen. Der Magen verfügt über ein saures Milieu, welches Bakterien abtöten soll und so als Immunabwehr dient. Jedoch besitzen die EHEC Mechanismen um sich vor der Säure zu schützen. Sie können auch bei einem pH-Wert von 2.5 und tiefer überleben. Nach der Magenpassage heften sich die Bakterien an die Epithelzellen des Darms (hauptsächlich des Dünndarms) und vermehren sich dort. Dabei scheiden sie Verotoxine aus, welche über das Blut bzw. über die Lymphe in Organe gelangen, welche Rezeptoren für dieses Gift besitzen. Dazu gehören der Dickdarm, die Bauchspeicheldrüse, die Nieren und das Zentralnervensystem. Die Verotoxine führen dort zu einer Störung der Proteinbiosynthese, wodurch schliesslich die Zellen nicht mehr erneuert werden können oder zerstört werden. Die Inkubationszeit beträgt ca. 1-3 Tage (bis zu 8 Tage), danach treten die ersten Symptome auf. Die Erregerausscheidung dauert in der Regel 5-20 Tage, kann aber auch bis zu 3 Monate dauern.

Diagnostik

Erkannt wird die Infektion durch eine Laboruntersuchung des Blutes. Festgestellt werden dabei typischerweise eine hämolytische Anämie (Blutarmut), eine LDH-Erhöhung (Leberwerte), Bruchstücke von Erythrozyten (roten Blutkörperchen) im Blutausstrich, Thrombopenie (Mangel an Blutplättchen) und ein Anstieg der normalerweise über die Nieren ausgeschiedenen Substanzen im Blut. Auch die Toxine können im Blutserum nachgewiesen werden.

Therapie

Eine Darminfektion mit EHEC wird meistens symptomatisch behandelt. Da Antibiotika die Krankheit möglicherweise negativ beeinflussen könnte, wird möglichst versucht darauf zu verzichten. Sehr wichtig ist neben der symptomatischen Behandlung ein Ausgleich des Flüssigkeits- und Mineralstoffverlustes. Durch den starken Durchfall gehen einerseits sehr viel Wasser und andererseits viele Elektrolyte verloren. Deshalb sollte viel elektrolytreiches Wasser getrunken werden wie zum Beispiel Sportlergetränke.

Übertragung der Bakterien und Vorbeugung

Einerseits werden die Erreger durch infizierte Lebensmittel übertragen. Vor allem durch rohes oder nicht ausreichend erhitztes Rindfleisch zum Beispiel durch Rohwurst (Salami), rohe Kuhmilch und Ziegenmilch, Rohmilchkäse und auch durch kopfgedüngtes Gemüse (mit Tierkot verunreinigt). Doch auch durch das Trinken oder das Baden in infiziertem Wasser kann es zu einer Infektion kommen. Ein weiterer Ansteckungsweg ist derjenige von Mensch zu Mensch. Zum Beispiel in Krankenhäusern, Heimen oder Kindertagesstätten. Es genügt schon eine sehr kleine Menge des Erregers, um einen Infekt auszulösen. Der letzte Übertragungsweg ist der direkte Tierkontakt zum Beispiel in der Landwirtschaft, auf Schlachthöfen, in der Fleischverarbeitung, im Streichelzoo oder mit Haustieren (Hund & Katze).   

Da durch die Erhitzung E.coli zuverlässig abgetötet wird, empfiehlt es sich vor allem Fleisch gut durchzubraten. Milch und Käse sollten in der pasteurisierten Variante bevorzugt werden. Durch Säure oder Kälte lässt sich das E.coli nicht abtöten. Sie überleben sogar bei -80°C über einen Zeitraum von 9 Monaten. Auch einen pH-Wert unter 2 überleben sie. Sie sind also generell sehr resistent. Kinder sollten deshalb nach einem  Besuch im Streichelzoo oder auf dem Bauernhof ihre Hände  gründlich mit warmem Wasser und Seife reinigen.

Vor allem in südlichen Ländern empfiehlt es sich, das Wasser vor dem Trinken abzukochen und Lebensmittel zu meiden, die mit nicht-abgekochtem Wasser gereinigt wurden.

Quelle:
Steinmüller, R. (2010) E.coli. Ernährungsumschau 7/10, Sulzbach: Umschau Zeitschriftenverlag GmbH

Escherichia Coli. (2007). Abgerufen am 3.1.2011 >>

Medizin.info; EHEC-Infektionen. Abgerufen am 6.1.2011 >>