L’Escherichia coli (spesso abbreviato con E. coli) è un batterio gram-negativo che appartiene al genere Escherichia; deve il nome al suo scopritore, Theodor Escherich, un batteriologo e pediatra tedesco naturalizzato austriaco.
Poiché la sua temperatura ottimale di sopravvivenza è di 37 °C, l’Escherichia coli vive facilmente nell’intestino dell’uomo e degli animali; è poco resistente a disinfettanti chimici e/o fisici e viene distrutto con la pastorizzazione.
Sono moltissimi i ceppi del batterio e alcuni sono patogeni per l’uomo (enterotossigeno, enteroinvasivo ecc.); essi, infatti, sono dotati di fattori di virulenza e sono associati a ben determinate patologie, sia intestinali che extraintestinali (per esempio, infezioni delle vie urinarie e infezioni dell’apparato respiratorio). Per i dettagli su questo punto si veda il paragrafo finale.
Nota – Gram negativo significa negativo alla colorazione di Gram, un esame di laboratorio che mette in evidenza alcune proprietà fondamentali della parete cellulare dei microrganismi).
Escherichia coli – Sintomi dell’infezione
I sintomi che caratterizzano le infezioni da Escherichia coli variano da soggetto a soggetto e, ovviamente, dal sierotipo contaminante: quelli più comuni sono:
- malessere generale
- febbre
- diarrea (talvolta acquosa, talvolta mucosa, talvolta sanguinolenta)
- crampi addominali
- nausea
- vomito.
Nel caso sia interessato il tratto urinario si hanno i classici sintomi che caratterizzano le infezioni delle vie urinarie:
- disturbi della minzione (minzione difficoltosa, più frequente, dolorosa)
- ematuria (sangue nelle urine)
- dolori nella zona pubica
- ecc.
Nel caso di interessamento polmonare si hanno i sintomi che caratterizzano le polmoniti.
Di seguito una breve descrizione delle problematiche relative alle infezioni intestinali.
Nelle infezioni da Escherichia coli enterotossigeni i sintomi fanno la loro comparsa in un periodo compreso fra le 8 e le 48 ore dall’ingestione dei cibi contaminati; le manifestazioni principali sono malessere generale, nausea, diarrea acquosa e crampi addominali.
Nelle infezioni da Escherichia coli enteroinvasivi i sintomi fanno la loro comparsa nel giro di 8-24 ore circa; il soggetto avverte brividi, febbre, mal di testa ed è colpito da diarrea profusa e disidratazione. Tipico reperto dell’infezione da E. coli enteroinvasivo è il rinvenimento nelle feci di una notevole quantità di leucociti (globuli bianchi).
Le infezioni da Escherichia coli enteropatogeni sono rare nei soggetti adulti; più frequentemente si registrano nei bambini ospedalizzati. In un soggetto adulto queste infezioni sono generalmente legate all’ingestione di acqua contaminata. I sintomi (vomito, febbre, dolori addominali e diarrea mucosa persistente) fanno la loro comparsa in un periodo di tempo compreso fra le 16 e le 72 ore circa.
Le infezioni da Escherichia coli enteroaderente sono generalmente da caratterizzate da diarrea; queste forme si riscontrano soprattutto nei bambini che vivono nei Paesi in via di sviluppo.
Le infezioni da Escherichia coli produttori di verocitotossine sono in grado di causare gravi avvelenamenti nell’essere umano. A questo gruppo appartiene il sottogruppo degli Escherichia coli enteroemorragici.
La maggior parte dei casi di infezioni da Escherichia coli enteroemorragici sono causati dal sierotipo O157:H7; la principale fonte di questo ceppo è il bestiame da allevamento, ma esso è presente anche in vari animali domestici e nei mammiferi selvatici.
I sintomi e i segni dell’infezione da E. coli O157:H7 sono rappresentati principalmente da diarrea sanguinolenta grave. In circa il 6% dei casi la patologia si complica evolvendo nella sindrome emolitico-uremica (HUS) dovuta al passaggio in circolo della tossina. Poiché la mortalità di questa sindrome è del 3-5% circa, si può concludere che la mortalità da infezione da Escherichia coli è di circa il 2-3 per mille.
Escherichia coli in gravidanza
Le infezioni urinarie da Escherichia coli in gravidanza sono un’evenienza molto comune; l’evento è più frequente nel periodo finale della gestazione a causa della maggiore compressione esercitata dal feto sull’apparato genito-urinario con conseguente ristagno di urina, una situazione ideale per la proliferazione batterica; per quanto possano essere diversi i batteri che causano un’infezione urinaria, secondo i dati più recenti, l’80% dei casi di infezioni urinarie nelle donne in stato interessante è causato dall’Escherichia coli.
La gravidanza, in effetti, aumenta in modo rilevante il pericolo di contrarre infezioni da Escherichia coli, basti dire, per esempio, che la maggior produzione di progesterone è responsabile di un rallentamento dei movimenti intestinali con conseguente stitichezza e maggior rischio di proliferazione batterica. Anche le variazioni del pH urinario contribuiscono a una più facile penetrazione batterica.
I sintomi delle infezioni urinaria da E. coli si manifestano generalmente dopo 3-4 giorni dal contagio; fra quelli più comuni si ricordano il bruciore e/o il dolore durante la minzione, il frequente bisogno di urinare, una minzione più difficoltosa, una maggiore stanchezza e fastidio e dolori nella zona pubica; talvolta possono essere presenti febbre ed ematuria (presenza di sangue nelle urine). Nei casi più gravi si possono avere anche crampi addominali, vomito, nausea e diarrea. Va comunque precisato che talvolta le infezioni urinarie da Escherichia coli sono di lieve entità tanto che possono passare addirittura inosservate.
Il rischio principale per il feto è quello di un parto pretermine.
È quindi sempre opportuno non trascurare i sintomi di un’infezione a carico delle vie urinarie e consultare il proprio medico curante o lo specialista ginecologo.
Il medico potrebbe richiedere un tampone vaginale, un esame completo delle urine e un’urinocoltura.
La terapia prevede il ricorso ad antibiotici compatibili con lo stato di gravidanza.
Per approfondire si consulti l’articolo E. coli nelle urine.
Esami diagnostici
Le infezioni da Escherichia coli possono essere facilmente diagnosticate effettuando la coltura di un campione infetto (feci, sangue, urine).
Nel caso in cui venga rilevata la presenza di E. coli O157:H7 è necessario eseguire in modo frequente delle analisi del sangue per verificare l’eventuale presenza della sindrome emolitico-uremica.
Sono moltissimi i ceppi del batterio Escherichia coli e alcuni sono patogeni per l’uomo
Infezione da Escherichia coli – Cura
Dal momento che gli antibiotici non sembrano mostrare particolare efficacia nella cura delle infezioni da Escherichia coli (in alcuni casi sembrano addirittura peggiorare la situazione perché aumentano il rischio di sindrome uremico-emolitica), le principali terapie sono quelle di supporto (in particolare sono fondamentali la reidratazione e la somministrazione di elettroliti); è fondamentale agire in modo da prevenire le complicazioni (come, per esempio, l’insufficienza renale), in particolar modo nel caso di infezioni da shigatossine (vedasi paragrafo finale).
Il ricorso agli antibiotici (ciprofloxacina o azitromicina) andrebbe limitato, sempre dietro stretta sorveglianza medica a quei soggetti colpiti da diarrea grave, persistente ed emorragica, in particolar modo se trattasi di soggetti in età pediatrica o immunocompromessi.
Molte infezioni da Escherichia coli (ma anche altre di tipo alimentare come, per esempio, quelle da Campylobacter e Salmonella) si potrebbero facilmente prevenire con una maggiore igiene e soprattutto con la conoscenza dei cibi a rischio. Il fatto che tutto spesso si riduca a qualche giorno di forte diarrea non deve far passare in secondo piano che l’esito della tossinfezione può essere mortale in una certa percentuale di casi (per fortuna bassa, ma comunque non trascurabile).
Particolari precauzioni devono essere utilizzate dalle donne in gravidanza.
Ceppi patogeni
Di seguito una breve analisi dei ceppi patogeni:
- E. coli enterotossigeno (ETEC)
- E. coli enteroinvasivo (EIEC)
- E. coli enteropatogeno (EPEC)
- E. coli enteroaderente (EAEC)
- E. coli produttore di verocitotossine (VTEC) o anche shigatossine (STEC).
Un importante sottogruppo degli Escherichia coli produttori di verotossine sono gli Escherichia coli enteroemorragici (EHEC).
I vari ceppi che sono alla base di forme enteriche possono sviluppare il proprio potere patogeno seguendo strade diverse, possono farlo producendo enterotossine e/o citotossine, invadendo la mucosa intestinale oppure, dopo aver aderito agli enterociti, inviando, attraverso la membrana, dei segnali biochimici che sono in grado di sovvertire l’organizzazione citoscheletrica.
Gli ETEC (Enterotoxigenic Escherichia coli) sono provvisti di appendici proteiche, dette adesine fimbriali, che permettono loro l’adesione all’epitelio dell’intestino tenue; questo ceppo di Escherichia coli producono varie tipologie di enterotossine; alcuni ceppi producono tossine termolabili, altri producono tossine termostabili, mentre altri ceppi le producono entrambe.
I processi infettivi provocati dagli Escherichia coli enterotossigeni sono endemici nei Paesi in via di sviluppo e colpiscono solitamente i bambini al momento dello svezzamento nonché i viaggiatori che provengono dai Paesi maggiormente sviluppati (rappresentano la principale causa della cosiddetta diarrea del viaggiatore). La principale fonte di contagio è rappresentata da acque contaminate con deiezioni umane e/o animali.
Gli EIEC (Enteroinvasive Escherichia coli) invadono le cellule della mucosa del colon sfruttando un meccanismo noto come endocitosi; sono causa di danno tissutale, infiammazione e necrosi; generalmente l’infezione da EIEC è caratterizzata da presenza di diarrea acquosa con sangue, muco e leucociti. Spesso presente è la febbre.
Gli EPEC (Enteropathogenic Escherichia coli) aderiscono all’epitelio dell’intestino tenue provocando la distruzione dei microvilli intestinali causando diarrea (in particolar modo nei lattanti e nei bambini), vomito e febbre non particolarmente elevata; insieme agli ETEC sono l’agente causale di diarrea più frequente a livello mondiale. Gli EPEC sono stati i primi ceppi del batterio a essere stati identificati come patogeni intestinali. La loro trasmissione avviene generalmente attraverso la via oro-fecale.
Gli EAEC (Enteroaggregative Escherichia coli) aderiscono al piccolo e largo intestino secernendo enterotossine e citotossine. Sono stati isolati solamente da casi pediatrici di diarrea cronica nell’uomo.
L’ultimo gruppo (VTEC, Verotoxin Escherichia coli) è quello che negli ultimi anni ha assunto maggiore importanza come causa di colite emorragica e di sindrome emolitico-uremica (la prima rilevazione è del 1982 in circa 50 soggetti che avevano mangiato hamburger contaminati).
L’infezione da E. coli VTEC è trasmessa dagli alimenti per via oro-fecale; particolare attenzione va posta nell’uso di carne di manzo cruda o poco cotta. Infatti, il maggior serbatoio del batterio è il bestiame, la cui carne è contaminata dal contenuto intestinale durante la macellazione o la preparazione della carne. L’hamburger è particolarmente a rischio perché il batterio, penetrato in profondità a causa della carne macinata, resiste alla debole temperatura di cottura.
Altri alimenti a rischio sono il latte non pastorizzato e gli ortaggi irrigati con acqua contaminata dagli escrementi del bestiame.
Il prototipo del gruppo dei VTEC è rappresentato dal sierotipo Escherichia coli O157:H7; fu identificato dai Centers for Diseases for Control and Prevention (CDC) di Atlanta; questo ceppo esprimeva l’antigene somatico O157 e quello flagellare H7.
