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Escherichia coli (E. coli, Kolibakterien)

Die Bakterienart Escherichia coli (E. coli, Kolibakterien) ist normaler Bestandteil des menschlichen Darmtrakts, kann aber auch Krankheitserreger sein. Im Verhältnis zu den anderen Bakterien der Darmflora macht Escherichia coli mit unter einem Prozent einen eher geringen Anteil aus.

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern geprüft.

Überblick

In der Trinkwasser- und Lebensmittelkontrolle dient die Anzahl von E.-coli-Bakterien als Hinweis auf fäkale Verunreinigungen. Man spricht bei Escherichia coli deshalb auch von einem Indikatorkeim.

Gelangen E.-coli-Bakterien aus dem eigenen Darm in andere Körperbereiche, kann es zu Infektionen kommen: Eine falsche Toilettenhygiene etwa kann insbesondere bei Frauen eine Harnwegsinfektion auslösen.

Bestimmte E.-coli-Stämme produzieren zudem Giftstoffe (z.B. Shigatoxine, Enterotoxine) die beim Menschen zu Durchfallerkrankungen führen, wenn sie oral (z.B. durch fäkal kontaminierte Nahrung) aufgenommen werden. Zu diesen Stämmen gehören:

  • EPEC (enteropathogene Escherichia coli)
  • ETEC (enterotoxische Escherichia coli)
  • EIEC (enteroinvasive Escherichia coli)
  • EHEC (enterohämorrhagische Escherichia coli)
  • EAEC (enteroaggregative Escherichia coli)

E.-coli-Bakterien sind in der Forschung als Modellorganismus weit verbreitet. Benannt wurden die Bakterienart Escherichia coli nach dem Mediziner Theodor Escherich (1857-1911), der die Mikroorganismen das erste Mal beschrieb.

Escherichia-coli-Bakterien haben ein gerades, stäbchenförmiges Aussehen. Sie besitzen längere, haarähnlichen Fortsätzen (sog. Flagellen oder Geißeln), mit deren Hilfe sie sich fortbewegen können. Außerdem ist die Oberfläche der E.-coli-Bakterien rundum mit einer Art Fasern besetzt (den sog. Fimbrien oder Pili), mit deren Hilfe sie sich leichter an Schleimhautzellen des Darms und der Harnwege anheften können.

Krankheiten

Infektionen mit dem Erreger Escherichia coli (E.-coli, Kolibakterien) entstehen zum einen außerhalb des Darms (extraintestinal), wenn Bakterien aus der eigenen Darmflora in Körperbereiche gelangen, wo sie normalerweise nicht vorkommen. Zum Beispiel können Harnwegsinfektionen (wie eine Blasenentzündung) auftreten, wenn Escherichia coli in den Harnleiter gelangt, etwa durch Schmierinfektionen bei falscher Toilettenhygiene. Ebenso kann es durch E. coli unter anderem zur

Zum anderen können Escherichia-coli-Bakterien verschiedene Infektionen im Darm selbst (intestinal) hervorrufen und zu Durchfallerkrankungen führen. Ursache für solche intestinalen Infektionen sind bestimmte E.-coli-Stämme (EPEC, EIEC, ETEC, EHEC und EAEC). Sie werden vor allem durch Schmierinfektionen oder fäkal verunreinigte Lebensmittel beziehungsweise kontaminiertes Trinkwasser übertragen. Im Unterschied zu "normalen" E.-coli-Bakterien haben diese Stämme spezielle Eigenschaften (sog. Pathogenitätsfaktoren), die zu den Krankheitsbeschwerden führen. Zu solchen Pathogenitätsfaktoren zählen zum Beispiel Giftstoffe oder Stoffe, mit denen es den Bakterien gelingt, an andere Zellen anzudocken und dort haften zu bleiben, in Zellen einzudringen oder diese zu zerstören.

E.-coli-Stämme, die zu Darmerkrankungen führen Beschreibung
EPEC (enteropathogene Escherichia coli) EPEC-Bakterien können bei Säuglingen zur sog. Säuglingsdiarrhö führen, welche vor allem in Entwicklungsländern immer noch einen großen Teil zur Säuglingssterblichkeit beiträgt. In Deutschland tritt sie selten auf. EPEC-Bakterien besitzen auf ihrer Oberfläche den "EPEC-adhesion-factor", der es ihnen ermöglicht, sich an Zellen im Darm anzuheften und Giftstoffe förmlich in die Zellen zu injizieren.
EIEC (enteroinvasive Escherichia coli) EIEC-Bakterien rufen wässrige bis blutig-schleimige Durchfälle mit begleitendem Fieber hervor. Die Bakterien können die Darmschleimhaut durchdringen und zu geschwürartige Darmentzündungen führen.
ETEC (enterotoxische Escherichia coli) ETEC-Bakterien produzieren im Darm verschiedene Giftstoffe und bewirken dadurch massive wässrige Durchfälle. Zudem tragen sie sog. Kolonisationsfaktoren (CFA), mit denen sie sich an spezielle Zellen des Dünndarms (Enterozyten) anheften können und die sie so davor schützen, durch die bei Durchfall stärkere Darmbewegung (Darmperistaltik) schnell entfernt zu werden. ETEC-Bakterien sind oft die Ursache von Reisedurchfall (Reisediarrhö).
EHEC (enterohämorrhagische Escherichia coli) EHEC-Bakterien führen zu wässrigen bis blutigen Durchfällen (hämorrhagische Kolitis) und vor allem bei Kleinkindern häufig zum hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS), einer lebensbedrohlichen Komplikation, die mit einer Blutarmut, einer Blutgerinnungsstörung und akutem Nierenversagen einhergeht. EHEC-Bakterien geben Giftstoffe ab (sog. Shigatoxine), die zu den eigentlichen Beschwerden führen. Um sich davor zu schützen, dass sie durch die Durchfälle ausgeschieden werden, "bauen" die Bakterien die Schleimhautzellen des Darms zu ihren Zwecken um: Durch verschiedene Signalmoleküle bewirken EHEC-Bakterien, dass die Schleimhautzellen regelrechte Podeste für sie ausbilden, an denen sie sich fest verankern können.
EAEC (enteroaggregative Escherichia coli) EAEC-Bakterien führen häufig zu akuten und chronischen schleimigen Durchfällen. Über einen speziellen Mechanismus heften sich die Bakterien an die Dünndarmwand an und bewirken, dass die Schleimhaut des Darms mehr Schleim produziert. Diesen nutzen die EAEC-Bakterien, um sich zusammenzulagern und schützen sich so davor, zu schnell ausgeschieden zu werden. Sie geben gleichzeitig einen Giftstoff ab, der die Durchfälle bewirkt.

Vorbeugen

Escherichia-coli-Bakterien (E. coli, Kolibakterien) kommen normalerweise nur im Darm vor. Eine Übertragung erfolgt daher entweder

  • über Schmierinfektionen durch falsche oder ungenügende Toilettenhygiene oder
  • über verunreinigte rohe (also ungekochte) Lebensmittel sowie
  • fäkal-verunreinigtes Trinkwasser oder Oberflächengewässer.

Wenn Sie Infektionen durch Escherichia coli vorbeugen möchten, sollten Sie auf folgende Maßnahmen achten:

  • Frauen sollten auf die richtige Toilettenhygiene achten (immer von vorne nach hinten wischen).
  • Waschen Sie sich die Hände
    • nach dem Toilettengang.
    • bevor Sie Mahlzeiten zubereiten.
    • vor dem Essen.
    • wenn Sie Kontakt zu Tieren hatten (z.B. Nutztiere, Streichelzoo, ...).
  • Kochen Sie rohes Fleisch durch, es sollte wenigstens zehn Minuten auf 70 °C erhitzt werden (falls vorhanden, werden E.-coli-Giftstoffe dadurch zerstört).
  • Verzichten Sie auf Rohmilch. Ultrahocherhitzte oder pasteurisierte Milch sind dagegen unbedenklich.
  • Achten Sie beim Zubereiten von Mahlzeiten darauf, dass Küchenutensilien (z.B. Messer, Schneidebrettchen, ...) oder auch Hände, die mit rohem Fleisch in Kontakt gekommen sind, nicht mit anderen Lebensmitteln oder Küchenutensilien in Kontakt kommen. So vermeiden Sie eine Kreuzkontamination.