2.2.2. Escherichia coli

Escherichia coli, genel olarak, insanlarda ve sıcakkanlı hayvanların mide-bağırsak sisteminde bulunan bir bakteridir. Bağırsaklarda yaygın olması nedeniyle, E.coli, gıda ve su güvenliği değerlendirmesinde fekal kontaminasyonu tespit etmek ve ölçmek için tercih edilen bir gösterge olarak kullanılmaktadır. Zararsız kommensal (ortakçılar) olarak kabul edilen E. coli suşları, normal bir bağırsak mikrobiyal nüfusunun yaklaşık yüzde 1’ini oluşturmaktadır. Bağırsak içindeki suşların çoğu, insanların mide-bağırsak işlevi için yararlıyken, bazıları da zararlıdır. Patojenik E. coli suşları; toksin üretimi, konakçı hücrelere adezyon (yapışma) ve konakçı hücrelerin istilası, hücre metabolizmasına karışma ve doku bozulması için genetik unsurlarının bir sonucu olarak ciddi bir hastalığa neden olabilmeleri ile diğerlerinden ayırt edilmektedir. Bir konaktan diğerine aktarılmaları için bu bakterilerin, kendi konaklarından çıkmaları ve çevredeki ortama girmeleri gerekmektedir. Bazı E. coli lerin, konak dışında birkaç hafta hayatta kalabileceğine ve hatta su veya toprakta büyüyebileceğine dair kanıtlar bulunmaktadır. Ama çoğu E. coli türü zararsız olmasına rağmen, meyve ve sebzeler üzerindeki patojenik suşların varlığı, gıda güvenliği için risk yaratacağından, E.coli kolonizasyonunun, bir sorun haline gelmesi bitkisel bir konudur. Yeşil yapraklı sebzelerin tüketimine bağlı olarak oluşan E. coli O157 enfeksiyonların ürünle ilişkili salgınları, giderek daha fazla bilinmektedir. Ancak, birkaç E.coli klonu, idrar yolu enfeksiyonları ve ishalli hastalıklara yol açmalarına neden olan yatay gen transferi yoluyla patojenite adalarını edinmiştir. İshalle ilgili olan E. coli, orta dereceli bir ishalden şiddetli sistemik hastalıklara (örn, hemolitik üremik sendrom) kadar değişiklik gösteren hastalıklara neden olabilen altı kategoriye ayrılmaktadır.

Şiga toksini üreten E. Coli

Şiga toksini üreten E. coli (STEC), asıl olarak büyükbaş ve küçükbaş hayvanları kolonize eden zoonotik (hayvanlarda görülen) bir patojendir. Büyükbaş hayvan ürünleri, özellikle de sığır eti, E. coli O157 enfeksiyonlarının bilinen en yaygın kaynakları olmasına rağmen, çiğ tüketilen meyve ve sebzeler de önemli bir kaynaktır. E. coli O157’de üç farklı yaprak bağlanma mekanizması anlatılmıştır. İlk olarak, patojenik olmayan E.coli’nin aksine, patojenik suş STEC O157:H7, domates kabuğuna, ıspanak yapraklarına ve yonca filizi köklerine kuvvetle yapışmaktadır. Bu yüzeylere yapışmalarına kıvrımlı olmaları aracılık etmektedir. E. coli O157'nin aynı zamanda da ilgili enteropatojenik E. coli nin (EPEC), çeşitli salata yapraklarına yapışmasına filamentöz (ipliksi/lifsi) tipi sekresyon sistemi (T3SS) aracılık etmektedir. E. coli O157 sekresyon sistemi, efektör proteinleri, memeli hücrelere taşımak için tasarlanmıştır; protein translokasyonuna, bir ATPaz aracılık eder ve plazma membranının (zarı) içine yerleştirilen bir translokasyon gözeneğine bağlıdır. Flagella (kamçı) da E. coli O157 yaprak bağlanmasında rol oynamaktadır. Birlikte ele alındığında, bu veriler, E. coli O157’nin, bitkileri kolonize etmek için birden çok mekanizmayı kullandığını ve bu biyosfere iyi adapte olduğunu göstermektedir. Salmonella gibi, E. coli O157 de alt gözenek boşluğuna ve süngerimsi mezofile (yaprak iç dokusu) ulaşabilir ve bu ortamda hayatta kalabilir.

Enteroaggregatif E. coli ve enterotoksijenik E. coli

Enteroaggregatif E. coli (EAEC), bakteriyel gastroenteritin önemli bir nedeni olabilir. Ancak, EAEC rezervuarı bilinmemektedir. EAEC’nin marul yapraklarıyla 1 saat kuluçkaya yatırılmasının ardından, şu iki bakteriyel dağılım şekli gözlenmiştir: (I) epidermise dağınık yapışma ve (ii) gözeneklerin koruyucu hücresine bölgesel yapışma. Gözenek etrafındaki agregasyona flagella (kamçı) aracılık ederken, epidermise bağlanmaya ise insan bağırsak kolonizasyonunda bir rol oynadığı bilinen pilus (pili) aracılık etmektedir.

Enterotoksijenik E. coli (ETEC), bebeklerde ve seyahat eden kişilerde ishalin önemli bir nedenidir ve buzağı ve domuz yavrularında şiddetli sulu ishale neden olmaktadır. Kamçı, ETEC’in marul yapraklarının epidermisine yapışmasına aracılık eden başlıca adhesindir.