Escherichia coli - microbiologia

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 21-10-2020 Revisionato il 23-05-2021

Fabrizio Crisafulli

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Escherichia coli è un batterio Gram negativo che fa parte del gruppo degli enterobatteri. È l'unica specie facente parte del genere Escherichia. Il batterio è un ospite umano e animale e colonizza a livello dell'intestino diversi distretti all'interno dei quali si comporta da simbionte. La sua evoluzione patologica porta alla colonizzazione del sistema urogenitale con interessamento della vescica o dell'uretra. Il passaggio a specie patologica determina un comportamento di tipo opportunistico.

Rappresentazione digitale tridimensionale di Escherichia coli.

E. coli rappresenta uno degli organismi facente parte del microbiota di tipo intestinale. Il suo ruolo metabolico è molto importante, poiché il batterio sintetizza la vitamina K che rilascia a livello dell'intestino per un facile assorbimento.

Morfologia

Il batterio è di forma bastoncellare ed è, solitamente, provvisto di capsula polisaccaridica (endotossina). La formazione capsulare è sempre presente nelle forme patologiche e può essere utilizzata come segnale distintivo tra forme simbiontiche/neutre o forme generanti infezioni. Il corpo è affusolato e non presenta rigonfiamenti; la forma regolare ricalca il carattere asporigeno del batterio.

Il batterio presenta della fimbrie che ne garantiscono una completa motilità.

Metabolismo

Il metabolismo di E. coli è molto versatile. È un batterio anaerobio facoltativo e le sue richieste nutrizionali sono piuttosto modeste. Spicca la capacità di utilizzare come substrato energetico il lattosio attraverso un'attività di fermentazione. La capacità di utilizzare il lattosio è uno tra i tratti distintivi che permette di differenziare E. coli da altri batteri.

Ruolo commensale

E. coli fa parte del normale microbiota intestinale e si comporta come commensale. Nell'individuo in salute, la presenza del batterio è perfettamente normale e compatibile con un ottimale stato di salute. Assieme ad altri batteri opera un importante ruolo: quello di biosintesi della Vitamina K (nafotchinone). Le risorse trofiche consumate dalle colonie batteriche sono trascurabili specialmente se paragonate alla capacità del batterio di fornire la preziosa vitamina.

Antigeni

Sono stati analizzati tre diversi tipi di antigeni in E. coli: H, O e K. Tra questi, l'antigene O è normalmente associato a diversi serotipi patogeni. L'antigene K, invece è suddiviso in tipo A, tipo L, e tipo B. Il tipo A resiste al calore mentre il tipo L ha un profilo minore di resistenza alla somministrazione di calore.

Antigeni presenti in E. coli

Azione patogena

Le infezioni da Escherichia coli sono molto comuni. La migrazione nel tratto urinario o la proliferazione in distretti del gastrico può portare a infezioni molto importanti dal punto di vista medico. Inoltre, E. coli è capace di infettare altri tessuti raggiungendoli semplicemente attraverso ferite o lesioni della cute. In ambito ospedaliero la setticemia da Escherichia è comune quasi quanto la setticemia da Staphylococcus aureus.

L'azione tossica deriva dai seguenti aspetti:

• Liberazione di tossine. Le tossine di E. coli possono provocare episodi di diarrea o di infiammazione localizzata.
• Presenza di adesine. Le adesine possono comportarsi da tossine e determinare reazioni del sistema immunitario con infiammazioni capaci di distruggere parte dei tessuti.
• Infiltrazione sistemica. Il batterio può infiltrare con estrema capacità i tessuti e, in essi, formare colonie che alterano il normale funzionamento degli organi,
• Reazioni del sistema immunitario. Il sistema immunitario è capace di riconoscere come "non-self" alcune strutture del batterio e scatenare, contro di esse, una reazione immunitaria. Come effetto secondario è possibile che piccole porzioni di tessuto vengano distrutti dall'attività dei linfociti.

Raggruppamento in stipiti

La diversa azione patogena ha permesso di stabilire uno schema di classificazione e raggruppamento in stipiti.

Meningite

La meningite da Escherichia coli è un tipo di meningite che colpisce prevalentemente i neonati. Rappresenta un tipo di meningite estremamente rara che ha esito fatale in un numero esiguo di casi. I soggetti affetti da questo tipo di infezione delle meningi sono a rischio di vita soltanto se possiedono un sistema immunitario molto compromesso.

Escherichia coli in gravidanza

Le infezioni da Escherichia coli in gravidanza sono molto frequenti e non vanno sottovalutate. Nello specifico, il batterio attacca le vie urinarie provocando, nella donna, episodi di cistite. Vista la vicinanza anatomica con la sede di gestazione, cioè l'utero e la possibilità che l'infezione possa espandersi verso questo distretto anatomico le infezioni da E. coli in gravidanza vanno sempre valutate e trattate con attenzione.

In caso di comparsa di sintomi riconducibili alla infezione delle vie urinarie è opportuno contattare il proprio medico che valuterà una eventuale urinocoltura. Il trattamento, a seguito di conferma, dell'infezione avviene su base antibiotica.

Durante la gravidanza, gli episodi di cistite, devono essere valutati con molta attenzione dal personale sanitario.

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Sensibilità agli antibiotici e trattamento

E. Coli è sensibile a molti antibiotici che sono usati per il trattamento delle infezioni, talvolta in associazione ad altri farmaci utile per limitare gli effetti dell'infezione. Nella diarrea del viaggiatore, ad esempio si preferisce associare al trattamento antibiotico (a volte non necessario) la somministrazione di antidiarroici tra i quali la loperamide.

Le infezioni delle vie urinarie sono trattate con trimetoprim, sulfametoxazolo o nitrofurantoina.