Escherichia coli: Porovnání verzí

'''''Escherichia coli''''' (původním názvem ''[['''Bacterium coli]]''''') je [[gramnegativní]] [[fakultativně]] [[anaerobní]] [[spory]] netvořící tyčinkovitá bakterie pohybující se pomocí [[bičík|bičíků]]. Spadá pod čeleď ''[[Enterobacteriaceae]]'', jež také zahrnuje množství [[patogen]]ních rodů mikroorganismů. ''E. coli'' patří ke střevní mikrofloře teplokrevných živočichů, včetně člověka. Z tohoto důvodu je její přítomnost v pitné vodě indikátorem fekálního znečištění. Člověku je jako součást přirozené mikroflory prospěšná, jelikož produkuje řadu látek, které brání rozšíření patogenních bakterií

Byla objevena německo-rakouským pediatrem a bakteriologem [[Theodor Escherich|Theodorem Escherichem]] v roce 1885<ref>[http://www.fda.gov/Food/ScienceResearch/LaboratoryMethods/BacteriologicalAnalyticalManualBAM/ucm064948.htm#fn14 Koliformní bakterie a E. coli (anglicky)]</ref>.<br />

''E. coli'' je [[sporulace|nesporotvorná]] [[tyčinky (bakterie)|tyčinka]], jež se pohybuje pomocí bičíku. Bakterie dosahuje délky 2–3 μm a šířky 0,6 μm. Některé druhy mohou tvořit slizovité obaly, jež jsou složeny z polysacharidů. Na svém povrchu nese dva typy [[fimbrie|fimbrií]]. První typ fimbrií se skládá z kyselého hydrofobního proteinu tzv. [[fimbrin|fimbrinu]]u. Umožňuje bakterii přichytit se na epitel hostitele a následně jej kolonizovat. Kolonizace je usnadněna vysokým počtem fimbrií prvního typu na buňku (100-1000 ks/buňka). Tyto fimbrie jsou vysoce antigenní, jelikož obsahují tzv. '''[[F antigeny'''antigen]]y. Druhým typem fimbrií jsou tzv. [[pilus|sex pili]], jež hrají důležitou úlohu při konjugaci.

Bakterie se může pohybovat pomocí bičíků (flagella)[[bičík]]ů. Ty jsou složeny z tzv. [[flagelin]]u (na [[lysin]] bohatý protein). Bičíky jsou stejně jako fimbrie vysoce antigenní, a to díky tzv. '''H antigenům'''.<br />Na povrchu bakterie se při stresových podmínkách dále mohou tvořit polysacharidové [[kapsule]], jež obsahují tzv. K a M antigeny.

''E. coli'' je [[fakultativní]] [[anaerobní|anaerob]], tj. využívá respirační i kvasný [[metabolismus]] ([[fermentace]]) pro přísun energie. ''E. coli'' jako [[chemoheterotrofie|chemoheterotrof]] je schopná využívat množství cukrů i aminokyselin jako zdroj uhlíku, nejrychleji však roste na [[Glukóza|glukose]]. Za anaerobních podmínek ''E. coli'' utilizuje glukosu za vzniku [[laktát|laktátu]], [[sukcinát|sukcinátu]], [[acetát|acetátu]] i [[ethanol|ethanolu]]. Za aerobních podmínek je glukosa využita efektivněji a konečnými produkty je především oxid uhličitý. ''E. coli'' produkuje [[indol]], avšak neroste na [[citrát|citrátu]] a neprodukuje [[sirovodík]]. Je [[katalasakataláza]] -pozitivní, [[oxidasaoxidáza]] -negativní. Těchto vlastností se využívá při její identifikaci pomocí tzv. [[Enterotest|Enterotestu]]u <ref name=silhankova> Šilhánková L., Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology, ACADEMIA, 2002. ISBN 80-200-1024-6.</ref>. ''E. coli'' je schopná růst za teploty 8°C-48°C, avšak optimální teplota je 37°C. Rozsah pH pro růst je pH6-pH8<ref name=miami/>.

''E. coli'' můžeme taxonomicky dělit dle antigenních struktur na [[sérotyp|sérotypy]]. Mezi hlavní struktury patří somatické '''O antigeny''' ([[lipopolysacharid]]), jichž je 170 typů, a kapsulární '''K antigeny''' (80 typů), dalšími strukturami jsou např. '''H antigeny''' (flagelární proteiny) a '''F antigeny''' (bílkoviny fimbrií)<ref name=miami>[http://www.sciencedirect.com/science_ob=MiamiImageURL&_cid=277740&_user=640812&_pii=B9780123739445000596&_check=y&_origin=na&_coverDate=31-Dec-2009&view=c&wchp=dGLbVlB-zSkzk&md5=05688636a54fcc90df753d5da850ee9a/3-s2.0-B9780123739445000596-main.pdf Escherichia coli (anglicky)]</ref>.<br />

''E. coli'' je jednou z nejčastěji se vyskytujících bakterií v klinických vzorcích. Její přítomnost je u člověka fyziologická pouze ve střevech jako součást [[střevní mikroflóra|střevní mikroflory]]. Avšak patologicky se může vyskytovat i v krevních vzorcích, a být tak původcem [[bakteremiebakterémie]]. Často způsobuje [[nosokomiální infekce]] tj. infekce získané v nemocnicích. Bakteriální infekce se léčí podáváním [[antibiotika|antibiotik]]. V dnešní době však nalézáme stále větší množství kmenů bakterií, které jsou k podávaným antibiotikům [[antibiotická rezistence|rezistentní]].

''E. coli'' může produkovat enzym tzv. [[beta-laktamasalaktamáza|beta-laktamasulaktamázu]], jež hydrolyzuje beta-laktamový kruh antibiotika , a tím se stává imunní k působení tohoto antibiotika. Geny pro tuto rezistenci bývají uloženy na [[plasmid|plasmidu]], a proto je genetická informace velice snadno přístupná k předávání jiným bakteriím (i mezidruhově). Nevýhodou informace uložené na plasmidu, je skutečnost, že nemusí při [[dělení buňky]] dojít k jejímu předání oběma dceřinným buňkám. Rezistentní by byla pouze jedna z nově vzniklých buněk, druhá by rezistenci nenesla.

Dnes je známo, že v České republice je ''E. coli'' cca ze 60% případů rezistentní k podávání aminopenicilinů[[aminopenicilin]]ů a z 15% k cefalosporinům[[cefalosporin]]ům<ref name=rezistence>[http://http://ecdc.europa.eu/en/publications/Publications/1011_SUR_annual_EARS_Net_2009.pdf. E. coli a resistence k antibiotikům (anglicky)]</ref>.

Fluorochinolony[[Fluorochinolon]]y jsou antibiotika, jež inhibují [[replikace|replikaci]] bakteriální [[DNA]]. Pokud si bakterie na ně vyvine rezistenci, může se jednat o dva různé mechanismy. Nejčastějším je tzv. [[eflux|efluxu]] – tj. po tom, co se [[antibiotikum]] dostane do bakteriální buňky, je pomocí membránových pump tzv. porinů vyčerpáno zpět do mimobakteriálníhomimo prostorubuňku.

Druhým způsobem, jak se bakterie brání působení fluorochinolonů je pozměnění ([[methylace]], [[adenylace]]) jejich cílových struktur, tedy enzymů, jež jsou zodpovědné za replikaci bakteriální DNA. Tyto enzymy se nazývají [[DNA gyrasagyráza]] a [[Topoizomeráza|topoisomerasatopoisomeráza IV]]. V České republice se rezistence kmenů ''E. coli'' k fluorochinolonům pohybuje okolo 25% případů, což je zhruba evropský průměr.<ref name=rezistence></ref>.

Aminoglykosidy jsou antibiotika, která blokují proces [[translace]] tj. přepis genetické informace z řeči nukleotidů do řeči aminokyselin. Enzymy, kde translace probíhá se nazývají [[ribosomribozom]]y. Rezistence k těmto antibiotikům spočívá v modifikaci ribosomůribozomů (methylace, adenylace) tak, že se stanou pro aminoglikosidová[[aminoglykosidová antibiotika]] biologicky inertní. <br />

V České republice se výskyt ''E. coli'' rezistentní k aminoglykosidům pohybuje okolo 10&nbsp;% případů, což je v rámci Evropy stále průměrné číslo<ref name=rezistence></ref>.<br />

*'''BL21'''-kmen schopný vysoké [[exprese]]svých genů díky [[promotor]]u [[bakteriofág]]a T7, jež je integrován do chromosomu bakterie ''E. coli''.<ref> Ruml T., Rumlová M., Pačes V. Genové inženýrství, VŠCHT, 2002. ISBN 978-80-7080-499-5.</ref>.