
Semua konten iLive ditinjau secara medis atau diperiksa fakta untuk memastikan akurasi faktual sebanyak mungkin.
Kami memiliki panduan sumber yang ketat dan hanya menautkan ke situs media terkemuka, lembaga penelitian akademik, dan, jika mungkin, studi yang ditinjau secara medis oleh rekan sejawat. Perhatikan bahwa angka dalam tanda kurung ([1], [2], dll.) Adalah tautan yang dapat diklik untuk studi ini.
Jika Anda merasa salah satu konten kami tidak akurat, ketinggalan zaman, atau dipertanyakan, pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Escherichioses (genus Escherichia, E. coli)
Ahli medis artikel
Terakhir ditinjau: 06.07.2025

Perwakilan utama genus Escherichia - E. coli - pertama kali ditemukan pada tahun 1885 oleh T. Escherich, yang kemudian menjadi nama genus bakteri ini. Ciri-ciri utama genus ini: peritrik (atau tidak bergerak), memfermentasi laktosa dengan pembentukan asam dan gas (atau negatif laktosa), tidak tumbuh pada media kelaparan dengan sitrat, reaksi Voges-Proskauer negatif, uji MR positif, tidak memiliki fenilalanin deaminase, tidak tumbuh pada media dengan KCN, kandungan G + C dalam DNA adalah 50-51 mol%.
Genus Escherichia mencakup setidaknya 7 spesies; yang paling penting dalam pengobatan adalah spesies E. coli, khususnya varian yang menyebabkan penyakit pada manusia. Mereka dibagi menjadi 2 kelompok utama: yang menyebabkan penyakit ekstraintestinal dan yang menyebabkan penyakit usus akut (AIDS). Perwakilan dari yang pertama dibagi menjadi tiga kelompok patologis:
- meningeal (MENEC - meningitis E. coli);
- septikemia (SEPEC - septikemia E. coli) dan
- uropatogenik (UPEC - E. coli uropatogenik).
Varian E. coli yang menyebabkan infeksi saluran pernapasan akut pada awalnya dibagi menjadi 4 kategori berikut: E. coli enterotoksigenik (ETEC); E. coli enteroinvasif (EIEC); E. coli enteropatogenik (EPEC) dan E. coli enterohemoragik (EHEC). Selanjutnya, dua kategori lagi diidentifikasi: E. coli enteroagregatif (EAEC) dan E. coli agregatif difus (DAEC).
Selain itu, E. coli digunakan dalam standar internasional sebagai indikator tingkat kontaminasi feses pada air, terutama air minum dan produk makanan.
Strain standar E. coli (E. coli K-12) digunakan secara luas di laboratorium di banyak negara di seluruh dunia untuk mempelajari genetika bakteri.
Morfologi
E. coli merupakan anaerob fakultatif, tumbuh baik pada media nutrisi konvensional - koloni pada agar berbentuk bulat, cembung, dan tembus cahaya. Pertumbuhan pada kaldu berupa kekeruhan yang menyebar. Suhu optimum untuk pertumbuhan adalah 37 °C, tumbuh pada kisaran 10 hingga 45 °C, pH optimum adalah 7,2-7,5. Pada semua media diagnostik diferensial, koloni E. coli yang menguraikan laktosa diwarnai dengan warna indikator (pada media Endo - merah tua dengan kilau metalik).
Sifat biokimia
Dalam kebanyakan kasus, E. coli mampu memfermentasi karbohidrat berikut untuk membentuk asam dan gas: glukosa, laktosa, manitol, arabinosa, galaktosa, terkadang sukrosa dan beberapa karbohidrat lainnya; membentuk indol; biasanya tidak membentuk H2S ; mereduksi nitrat menjadi nitrit, tidak mencairkan gelatin, tidak tumbuh pada media kelaparan dengan sitrat, memberikan reaksi positif dengan MR dan reaksi negatif dengan Voges-Proskauer. Dengan tanda-tanda ini, dapat dengan mudah dibedakan dari patogen sejumlah penyakit (disentri, demam tifoid, salmonellosis, dll.). Namun, E. coli patogen sangat sering tidak berbeda dari yang tidak patogen baik dengan sifat kultural maupun biokimia.
Faktor patogenisitas E. coli
Kemampuan E. coli untuk menyebabkan berbagai penyakit disebabkan oleh adanya faktor patogenisitas berikut:
Faktor adhesi dan kolonisasi. Faktor ini diperlukan untuk perlekatan pada sel jaringan dan kolonisasinya. Tiga varian faktor kolonisasi telah ditemukan: a) CFA/I-CFA/VI (faktor kolonisasi) - memiliki struktur fimbria; b) EAF (faktor adhesi E. coli enteropatogenik) - intimin - protein membran luar, yang dikode oleh gen eaeA. Ditemukan pada 4 dan EHEC, terdeteksi oleh kemampuan bakteri untuk menempel pada sel Hep-2; c) Adhesi Henle-407 - struktur fimbria, terdeteksi oleh kemampuan bakteri untuk menempel pada sel Henle-407. Semuanya dikode oleh gen plasmid. Selain itu, faktor kolonisasi lain telah dijelaskan, yang juga dapat mencakup lipopolisakarida bakteri.
Faktor invasi. Dengan bantuan mereka, EIEC dan EHEC, misalnya, menembus ke dalam sel epitel usus, berkembang biak di dalamnya dan menyebabkan kerusakannya. Peran faktor invasi dilakukan oleh protein membran luar.
Eksotoksin. E. coli patogen diketahui mengandung eksotoksin yang merusak membran (hemolisin), menghambat sintesis protein (toksin Shiga), dan mengaktifkan pembawa pesan sekunder (pembawa pesan - komunikasi) - toksin CNF, ST, CT, CLTD, EAST.
Hemolisin diproduksi oleh berbagai patogen, termasuk E. coli. Hemolisin adalah racun pembentuk pori. Pertama-tama, ia mengikat membran sel target dan kemudian membentuk pori di dalamnya, tempat molekul dan ion kecil masuk dan keluar, yang menyebabkan kematian sel dan lisis eritrosit.
Toksin Shiga (STX) pertama kali ditemukan pada Shigella dysenteriae, dan kemudian toksin serupa (toksin mirip Shiga) ditemukan pada EHEC. Toksin (N-glikosidase) menghambat sintesis protein dengan berinteraksi dengan 28S rRNA, yang mengakibatkan kematian sel (sitotoksin). Ada dua jenis toksin mirip Shiga: STX-1 dan STX-2. STX-1 hampir identik dengan toksin Shiga dalam sifat antigeniknya, sedangkan STX-2 berbeda dari toksin Shiga dalam sifat antigeniknya dan, tidak seperti STX-1, tidak dinetralkan oleh antiserum terhadapnya. Sintesis sitotoksin STX-1 dan STX-2 dikendalikan dalam E. coli oleh gen profag pengubah sedang 9331 (STX-1) dan 933W (STX-2).
- Toksin L (toksin labil panas) adalah ADP-ribosiltransferase; dengan mengikat protein G, ia menyebabkan diare.
- Toksin ST (toksin termostabil), berinteraksi dengan reseptor guanilat siklase, merangsang aktivitasnya dan menyebabkan diare.
- CNF (faktor nekrotik sitotoksik) adalah protein deamidase yang merusak protein RhoG. Toksin ini ditemukan dalam UPEC, yang menyebabkan infeksi saluran kemih.
- Toksin CLTD adalah toksin yang dapat menghancurkan sel. Mekanisme kerjanya masih belum dipahami dengan baik.
- Toksin EAST adalah toksin enteroaggregatif E. coli yang tahan panas (EAEC), mungkin mirip dengan toksin tahan panas (ST).
Endotoksin adalah lipopolisakarida. Endotoksin menentukan spesifisitas antigenik bakteri (yang ditentukan oleh rantai samping gula yang berulang) dan bentuk koloni (hilangnya rantai samping menyebabkan transformasi koloni S menjadi koloni R).
Dengan demikian, faktor patogenisitas E. coli dikendalikan tidak hanya oleh gen kromosom sel inang, tetapi juga oleh gen yang diperkenalkan oleh plasmid atau fag pengubah suhu. Semua ini menunjukkan kemungkinan munculnya varian patogen E. coli sebagai akibat dari penyebaran plasmid dan fag suhu di antara mereka. Berikut ini adalah deskripsi singkat dari 4 kategori E. coli yang menyebabkan infeksi pernapasan akut; informasi tentang kategori yang baru diidentifikasi DAEC dan EAEC tidak ditemukan dalam sumber yang tersedia bagi kami.
ETEC mencakup 17 serogrup. Faktor adhesi dan kolonisasi struktur fimbria tipe CFA dan enterotoksin (LT atau ST, atau keduanya) dikodekan oleh plasmid yang sama. Mereka menjajah vili tanpa merusaknya. Enterotoksin menyebabkan pelanggaran metabolisme air-garam. Lokalisasi proses ini adalah usus halus. Dosis infektif adalah 108-1010 sel. Penyakit ini berlanjut sebagai diare seperti kolera. Jenis epidemi ini ditularkan melalui air, lebih jarang melalui makanan. Anak-anak berusia 1 hingga 3 tahun dan orang dewasa terpengaruh.
EIEC mencakup 9 serogrup, patogenisitas dikaitkan dengan kemampuan untuk menembus ke dalam sel epitel mukosa usus dan berkembang biak di dalamnya, menyebabkan kehancurannya. Properti ini dikodekan, selain gen kromosom, oleh gen plasmid (140 MD). Plasmid mengkodekan sintesis protein membran luar, yang menentukan invasi. Baik plasmid itu sendiri maupun protein yang dikodekannya terkait dengan patogen disentri, yang menjelaskan kesamaan EIEC dengan shigella. Dosis infektif adalah 10s sel. Lokalisasi proses adalah ileum bawah dan usus besar. Penyakit ini berlanjut sebagai disentri: awalnya diare encer, kemudian sindrom kolitis. Anak-anak berusia 1,5-2 tahun, remaja dan orang dewasa sakit. Jenis wabah - makanan, air.
Epidemiologi
E. coli merupakan perwakilan mikroflora normal pada saluran usus semua mamalia, burung, reptil, dan ikan. Oleh karena itu, untuk memperjelas pertanyaan tentang varian E. coli mana dan mengapa menyebabkan escherichiosis, perlu dipelajari struktur antigennya, dikembangkan klasifikasi serologis yang diperlukan untuk mengidentifikasi serovarian patogen, dan mencari tahu faktor patogenisitas apa yang dimilikinya, yaitu mengapa mereka mampu menyebabkan berbagai bentuk escherichiosis.
E. coli memiliki 171 varian antigen O (01-0171), 57 varian antigen H (H1-H57) dan 90 varian antigen K permukaan (kapsuler). Akan tetapi, pada kenyataannya terdapat 164 kelompok antigen O dan 55 serovarian antigen H, karena beberapa serogrup 0:H sebelumnya dikecualikan dari spesies E. coli, tetapi nomor urut antigen O dan H tetap tidak berubah. Karakteristik antigenik E. coli diareogenik meliputi nomor antigen O dan H, misalnya, 055:116; 0157:H7; Antigen O menunjukkan milik serogrup tertentu, dan antigen H adalah serovariannya. Selain itu, penelitian yang lebih mendalam tentang antigen O dan H mengungkapkan apa yang disebut antigen faktor O dan H, yaitu subvarian antigeniknya, seperti H2a, H2b, H2c atau O20, O20a, O20ab, dll. Secara keseluruhan, daftar E. coli diareogenik mencakup 43 serogroup O dan 57 serovarian OH. Daftar ini terus-menerus dilengkapi dengan serovarian baru.
Gejala
Kelompok ini mencakup 9 serogrup kelas 1 dan empat serogrup kelas 2. Serogrup kelas 1 memiliki plasmid (60 MDa) yang mengendalikan sintesis faktor adhesi dan kolonisasi tipe EAF. Ini diwakili oleh protein yang terlokalisasi di membran luar dan dideteksi oleh kemampuan bakteri untuk menempel pada sel HEp-2. Protein tersebut memiliki mw 94 kDa. Serogrup kelas 2 tidak memiliki plasmid ini; patogenisitasnya disebabkan oleh beberapa faktor lain. Beberapa galur dari kedua kelas tersebut telah ditemukan mampu mensintesis STX. 4 menjajah membran plasma enterosit, menyebabkan kerusakan pada permukaan epitel dengan pembentukan erosi dan peradangan sedang. Dosis infeksius adalah 105-10 12 sel. Prosesnya terlokalisasi di usus halus. Penyakit ini ditandai dengan diare encer dan dehidrasi berat. Sebagian besar anak-anak di tahun pertama kehidupan sakit. Metode infeksi adalah kontak-rumah tangga, lebih jarang melalui makanan.
Serogrup EIEC dan 4 adalah penyebab paling umum dari wabah nosokomial.
EHEC menghasilkan sitotoksin STX-1 dan STX-2. EHEC menyebabkan kolitis hemoragik pada manusia dengan komplikasi berat seperti uremia hemolitik dan purpura trombositopenik trombotik. Toksin tersebut menghancurkan sel endotel pembuluh darah kecil. Pembentukan bekuan darah dan pengendapan fibrin menyebabkan gangguan aliran darah, perdarahan, iskemia, dan nekrosis pada dinding sel. Sindrom hemolitik uremik dapat berakibat fatal. EHEC diwakili oleh banyak serotipe (-150), tetapi peran epidemiologi utama dimainkan oleh E. coli 0157-H7 dan mutan flagelanya E. coli 0157:NM, karena hanya mereka yang menghasilkan STX. Galur bakteri ini hanya dapat mengeluarkan satu sitotoksin atau keduanya secara bersamaan. Dipercayai bahwa reservoir alami serovar EHEC, termasuk E. coli 0157:H7, adalah sapi dan domba. Rute infeksi yang paling umum adalah makanan (daging, terutama daging cincang; susu). E. coli 0157:H7 sangat resistan terhadap faktor-faktor yang tidak menguntungkan. Hal ini berkontribusi terhadap kelangsungan hidup dan reproduksinya dalam berbagai produk. Infeksi dapat terjadi melalui kontak dengan barang-barang rumah tangga. Timbulnya penyakit ini akut: terjadi kejang usus, kemudian diare, awalnya berair, kemudian berdarah. Anak-anak dan orang dewasa sakit. Orang yang sakit dapat menularkan penyakit.
Diagnostik laboratorium
Ini didasarkan pada isolasi kultur murni patogen dan identifikasinya, serta pengujian toksin menggunakan PCR. Agen penyebab escherichiosis diidentifikasi menggunakan serangkaian serum OK polivalen dan serangkaian serum teradsorpsi yang mengandung antibodi hanya untuk antigen tertentu. Tes keratokonjungtiva dapat digunakan untuk mengidentifikasi EIEC. Beberapa perwakilan EIEC tidak bergerak dan tidak memfermentasi laktosa dan salisin. Identifikasi E. coli 0157:H7 difasilitasi oleh ketidakmampuannya untuk memfermentasi sorbitol (medium Endo dengan sorbitol digunakan sebagai pengganti laktosa). Tetapi yang terbaik adalah menggunakan sistem uji PCR untuk mengidentifikasi dan membedakan patogen OKZ (semua kategori). Jika perlu, sensitivitas patogen yang diisolasi terhadap antibiotik ditentukan.
Pengobatan E. coli
Berbagai antibiotik digunakan. Larutan garam oral digunakan untuk memulihkan metabolisme air-garam yang terganggu. Larutan ini diproduksi dalam kantong plastik dalam bentuk bubuk yang mengandung NaCl - 3,5 g; NaHC03 - 2,5 g; KCl - 1,5 g dan glukosa - 20,0 g dan dilarutkan dalam 1 liter air.