Durchfallerregende E. coli

Durchfallerzeugende Escherichia coli sind eine vielfältige Gruppe, die in 5 Hauptpathotypen eingeteilt werden, die Darminfektionen und Durchfall verursachen können. Die Übertragung erfolgt häufig fäkal-oral durch den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln oder Wasser. Die Pathogenese variiert je nach Stamm, kann jedoch die Toxinproduktion, das Eindringen in die Schleimhautoberfläche und die Adhäsion mit Veränderung der Enterozytenstruktur umfassen. Nicht-invasive Erkrankungen neigen zu wässrigem Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö), während invasive Infektionen blutigen Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) verursachen. Die Diagnose kann mit PCR gestellt werden. Die Behandlung besteht im Allgemeinen aus einer unterstützenden Therapie (Flüssigkeiten und Elektrolyte Elektrolyte Elektrolyte). Antibiotika sind schweren oder anhaltenden Infektionen vorbehalten und bei enterohämorrhagischen E. coli wegen des Risikos eines hämolytisch-urämischen Syndroms kontraindiziert.

Aktualisiert: 20.02.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Überblick

Mikrobiologie

  • Escherichia coli Escherichia coli Escherichia coli ist ein gramnegatives Bazillus-Bakterium.
  • Familie: Enterobacteriaceae
  • Eigenschaften:
    • Fermentiert Laktose
    • Fakultativ anaerob
    • Oxidase-negativ
    • Katalase-positiv
  • Die meisten Stämme sind harmlos und:
    • Hilfe bei der Synthese der Vitamine K und B12
    • Kann vor Besiedlung durch Krankheitserreger schützen
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von enterotoxigenen Escherichia coli

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von enterotoxigenen Escherichia coli

Bild :“Under an extremely high magnification of 44, 818X, twice that of PHIL 10574 and 10575, this scanning electron microscopic (SEM) image revealed some of the morphologic details displayed by a single Gram-negative, rod-shaped, Escherichia coli bacterium.” von Janice Haney Carr. Lizenz: Public Domain

Pathogene Stämme von E. coli

Die folgenden E. coli -Stämme sind durchfallerzeugend:

  • Enterotoxigene E. coli (ETEC)
  • Enteropathogene E. coli (EPEC)
  • Enteroaggregative E. coli (EAEC)
  • Enteroinvasive E. coli (EIEC)
  • Enterohämorrhagische E. coli (EHEC)/Shiga-Toxin-produzierende E. coli (STEC)

Übertragung

  • Fäkal–oraler Weg
  • Kontaminiertes Fleisch oder Produkt (E. coli Serotyp O157:H7 und andere STEC haben ein Rinderreservoir)
  • Kontaminiertes Wasser
Tabelle: Vergleich von E. coli- Stämmen
Erreger Invasiv? Toxin? Art von Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö)
ETEC Nein
  • LT
  • ST
  • nicht entzündlich
  • Wässrig
EPEC Nein Nein
  • Leicht entzündlich
  • Wässrig
EAG Nein
  • Einige haben ST.
  • Alpha-Hämolysin
  • Leicht entzündlich
  • Wässrig
EIEC Jawohl
  • Enterotoxine
  • Zytotoxine
  • Entzündlich
  • Blutig
EHEC Jawohl Shiga-Toxin
  • Entzündlich
  • Blutig
LT: hitzelabiles Enterotoxin
ST: hitzestabiles Enterotoxin
ETEC: Enterotoxigene E. coli
EPEC: Enteropathogene E. coli
EAEC: Enteroaggregative E. coli
EIEC: Enteroinvasive E. coli
EHEC: Enterohämorrhagische E. coli

Enterotoxigene E. coli

Epidemiologie

  • Häufigste Ursache für Reisedurchfall
  • > 200 Millionen Fälle/Jahr

Pathophysiologie

Enterotoxigene E. coli ist ein nichtinvasiver Erreger. Er verwendet Fimbrienadhäsine zur Bindung von Enterozyten im Dünndarm Dünndarm Dünndarm und produziert folgende Enterotoxine:

  • Hitzestabiles Enterotoxin (ST):
    • Aktiviert die Guanylatzyklase → ↑ intrazelluläres zyklisches Guanosinmonophosphat (cGMP)
    • ↑ Chloridsekretion und ↓ NaCl-Aufnahme → Wasseraustritt in das Darmlumen → wässriger Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö)
  • Hitzelabiles Enterotoxin (LT):
    • Aktiviert die Adenylatcyclase → ↑ intrazelluläres cAMP
    • ↑ Chloridsekretion und ↓ NaCl-Aufnahme → Wasseraustritt in das Darmlumen → wässriger Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö)
    • Ähnlich wie Cholera-Toxin (weniger schwerwiegend)
Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) Pathogenese

Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) Pathogenese:
ETEC bindet an Enterozyten über das Kolonisationsfaktor-Antigen (CFA; Fimbrienadhäsin). Das hitzestabile Enterotoxin (ST) verursacht die Akkumulation von zyklischem Guanosinmonophosphat (cGMP) in den Zellen und die Sekretion von Flüssigkeit und Elektrolyten in das Darmlumen. Das hitzelabile Enterotoxin (LT) wirkt wie das Cholera-Toxin, das durch Aktivierung der Adenylylcyclase (AC) das zyklische Adenosinmonophosphat (cAMP) erhöht. Die allgemeine Wirkung ist eine Hypersekretion von Wasser und Chlorid und eine gehemmte Natriumresorption. Nichtinvasive Enterotoxine verbleiben im Darmlumen und dringen nicht in die Epithelzellen ein.
GC: Guanylylcyclase
LTA: Eine Untereinheit des hitzelabilen Enterotoxins

Bild von Lecturio

Klinik

Diagnostik

Diese Krankheit ist selbstlimitierend; eine diagnostische Abklärung ist daher in der Regel nicht erforderlich. ETEC kann jedoch diagnostiziert werden, indem bei Personen mit schwerer Erkrankung LT- oder ST-Gene in der PCR identifiziert werden.

Therapie

  • Unterstützende Therapie:
  • Antibiotika sind in den meisten Fällen aufgrund der selbstlimitierenden Natur der Krankheit im Allgemeinen nicht erforderlich.

Enteropathogene E. coli

Epidemiologie

  • Eine häufige Ursache für Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) bei Säuglingen oder Kleinkindern (< 2 Jahre)
  • Am häufigsten in Gebieten mit begrenzten Ressourcen

Pathophysiologie

  • Bündelbildender Pilus: notwendig zum Anheften an Darmzellen
  • Intimin-Adhäsin:
    • Äußeres Membranprotein
    • Wird auch bei der Adhärenz von Enterozyten verwendet
  • Anhaftung → Zellverformung
  • Resultiert in:
    • Auslöschung von Mikrovilli
    • ↑ Durchlässigkeit der engen Verbindung
    • Veränderte Wasser- und Elektrolytsekretion und -aufnahme
EPEC-Pathogenese

Enteropathogene Escherichia coli (EPEC) Pathogenese:
EPEC verwendet Intimin-Adhäsionsmoleküle, um an den Darmzellen zu haften. Die Bindung verursacht eine Zelldeformation (Degeneration des Bürstensaums und Verlust von Mikrovilli). Die charakteristische Wirkung von Anhaftung und Auslöschung gilt als die Hauptursache für Durchfall.

Bild von Lecturio.

Klinik

Diagnostik

Enteropathogene E. coli können durch Identifizierung spezifischer Gene mittels PCR diagnostiziert werden.

Therapie

  • Unterstützende Therapie
  • Die meisten Personen benötigen keine Antibiotikatherapie.

Enteroaggregative E. coli

Epidemiologie

Enteroaggregative E. coli werden am häufigsten mit anhaltendem Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) in Verbindung gebracht bei:

Pathophysiologie

  • Aggregative Adhärenz-Fimbrien (AAF) helfen Bakterien, sich an der Darmschleimhaut anzuheften.
  • Ansammlung von Bakterien → bildet einen Biofilm
  • Produziert Toxine:
    • Alpha-Hämolysin
    • Einige besitzen ST, ähnlich wie ETEC

Klinik

Diagnostik

Die Diagnose von EAEC kann durch die Identifizierung spezifischer Gene mittels PCR gestellt werden.

Therapie

  • Unterstützende Therapie
  • Bei anhaltender Erkrankung kann eine Antibiotikatherapie (z. B. Fluorchinolone Fluorchinolone Fluorchinolone) indiziert sein.

Enteroinvasive E. coli

Pathophysiologie

  • Die Pathophysiologie ist eng mit Shigella Shigella Shigella verwandt.
  • Bakterien dringen durch die Epithelwand des Darms.
  • Intrazelluläre Vermehrung → Ausbreitung in benachbarte Epithelzellen
  • Produzieren ausserdem:
    • Enterotoxine
    • Zytotoxine
  • Entzündungsreaktion → Nekrose (kann Geschwüre erzeugen) → Ruhr

Klinik

Enteroinvasive E. coli präsentieren sich sehr ähnlich wie Shigellose und können schwerwiegend sein.

Diagnostik

Die Diagnose einer EIEC kann durch die Identifizierung spezifischer Gene mittels PCR gestellt werden.

Therapie

Enterohämorrhagische E. coli

Pathophysiologie

Enterohämorrhagische E. coli führen zu klinischen Manifestationen durch die Produktion von Shiga-Toxin:

Klinik

Diagnostik

Die Diagnose von EHEC wird gestellt durch die Identifizierung von:

  • Shiga-Toxin über Enzymimmunoassay
  • Das Gen, das mittels PCR für Shiga-Toxin kodiert

Therapie

  • Unterstützende Therapie
  • Antimotilitätsmittel sind kontraindiziert.
  • Antibiotika sind wegen des ↑-HUS-Risikos kontraindiziert.

Differentialdiagnosen

Quellen

  1. Nataro, JP (2020). Pathogene Escherichia coli im Zusammenhang mit Durchfall. Auf dem neusten Stand. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.uptodate.com/contents/pathogenic-escherichia-coli-associated-with-diarrhea
  2. Holtz, LR, Tarr, PI (2021). Shigatoxin-produzierende Escherichia coli: Mikrobiologie, Pathogenese, Epidemiologie und Prävention. Auf dem neusten Stand. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.uptodate.com/contents/shiga-toxin-production-escherichia-coli-microbiology-pathogenesis-epidemiology-and-prevention
  3. Mueller, M., Tainter, CR (2021). Escherichia coli. StatPearls. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK564298/
  4. Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (2014). Enterotoxigene E. coli (ETEC). Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.cdc.gov/ecoli/etec.html
  5. Nguyen, Y., Sperandio, V. (2012). Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) Pathogenese. Grenzen der Zell- und Infektionsmikrobiologie 2:90. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3417627/
  6. Gomes, TAT, et al. (2016). Durchfallerregende Escherichia coli. Brasilianisches Journal für Mikrobiologie 47:3–30. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5156508/
  7. Bush, LM (2020). Infektionen mit Escherichia coli. MSD Handbuch Professional-Version. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.msdmanuals.com/professional/infectious-diseases/gram-negative-bacilli/escherichia-coli-infections
  8. Bush, LM, Vazquez-Pertejo, MT (2020). Infektion durch Escherichia coli O157:H7 und andere enterohämorrhagische E. coli (EHEC). MSD Handbuch Professional-Version. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von https://www.msdmanuals.com/professional/infectious-diseases/gram-negative-bacilli/infection-by-escherichia-coli-o157-h7-and-other-enterohemorrhagic-e-coli -ehec
  9. Wong, CS, Jelacic, S., Habeeb, RL, et al. (2000). Das Risiko des hämolytisch-urämischen Syndroms nach antibiotischer Behandlung von Escherichia coli O157:H7-Infektionen. N Engl J Med 342:1930–1936. Abgerufen am 3. Oktober 2021 von reference.medscape.com/medline/abstract/10874060

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Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

Dr. Frank Stummer

Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Sobair Barak

Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

Wolfgang A. Erharter

Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

Holger Wöltje

Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.

Frank Eilers

Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

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Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.

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Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.

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Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.

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Zach Davis ist studierter Betriebswirt und Experte für Zeitintelligenz und Zukunftsfähigkeit. Als Unternehmens-Coach hat er einen tiefen Einblick in über 80 verschiedene Branchen erhalten. Er wurde 2011 als Vortragsredner des Jahres ausgezeichnet und ist bis heute als Speaker gefragt. Außerdem ist Zach Davis Autor von acht Büchern und Gründer des Trainingsinstituts Peoplebuilding.

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Wladislaw Jachtchenko ist mehrfach ausgezeichneter Experte, TOP-Speaker in Europa und gefragter Business Coach. Er hält Vorträge, trainiert und coacht seit 2007 Politiker, Führungskräfte und Mitarbeiter namhafter Unternehmen wie Allianz, BMW, Pro7, Westwing, 3M und viele andere – sowohl offline in Präsenztrainings als auch online in seiner Argumentorik Online-Akademie mit bereits über 52.000 Teilnehmern. Er vermittelt seinen Kunden nicht nur Tools professioneller Rhetorik, sondern auch effektive Überzeugungstechniken, Methoden für erfolgreiches Verhandeln, professionelles Konfliktmanagement und Techniken für effektives Leadership.

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Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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