2.2.2. Escherichia coli

Escherichia coli е бактерия, която обикновено се намира в стомашно-чревния тракт на хора и топлокръвни животни. Поради широкото ѝ разпространение в червата E. coli се използва като показател за откриване и измерване на фекално замърсяване при оценката на безопасността на храните и водата. Смятани за безвредни коменсали, щамовете E.coli представляват около 1 % от микробната популация на нормалната чревна популация. Повечето от щамовете в червата са полезни за функционирането на стомашно-чревния тракт на човека, но има и такива, които са вредни. Патогенните щамове E.coli се отличават от останалите по своята способност да причиняват сериозни заболявания в резултат от експресията на генетичните им елементи за производство на токсини, адхезия и инвазия в клетките на гостоприемника, намеса в клетъчния метаболизъм и разрушаване на тъканите. За да се разпространят от един гостоприемник към друг, тези бактерии трябва да излязат в околната среда. Щамовете на E. coli може да оцелеят в продължение на няколко седмици извън гостоприемника и дори да се развиват и размножават във водата или почвата. Има риск, когато растителната среда се е превърнала в гостоприемник, който E. coli колонизира. Въпреки че повечето видове E. coli са безвредни, наличието на патогенни щамове върху плодовете и зеленчуците представлява риск за безопасността на храните. Все по-често се идентифицират огнища, свързани с инфекции от E. coli O157, след консумацията на зеленолистни зеленчуци. Няколко клона на E. coli са придобили острови на патогенност чрез хоризонтален пренос на гени, които им позволяват да причиняват инфекции на пикочните пътища и диарии. Диаричните щамове E. coli са разделени в шест категории и могат да причинят различни заболявания – от умерена до тежка диария и системни заболявания (например хемолитично-уремичен синдром).

Шига токсин продуциращи щамове E. coli

Шига токсин продуциращата бактерия E. coli (STEC) е зоонозен патоген, колонизиращ основно говеда и дребни преживни животни. Макар продуктите от говеждо месо да са сред най-често признаваните източници на инфекции с E. coli O157, плодовете и зеленчуците, които се консумират сурови, също са важен източник. Описани са три механизма за прикрепване на E. coli O157 към растителните листа. На първо място, за разлика от непатогенните E. coli, патогенният щам O157 STEC:H7 адхерира твърдо към обвивката на доматите, листата на спанака и корените на люцерната. Адхезия към тези повърхности се медиира от пилите, разположени по повърхността на бактериалната клетка. Адхезията на E. coli O157, както и ентеропатогенните щамове EPEC се осъществява върху листата на различни видове салати посредством система за секреция от филаментозен тип (T3SS). Секреционната система на E. coli O157 е предназначена да инжектира ефекторни протеини в клетки на бозайници. Транслокацията на тези протеини се медиира от АТФ-аза и зависи от конфигурацията на порите в плазмената мембрана. Перитрихалните камшичета на E. coli O157 също имат важно значение за прикрепването на бактерията към листната маса. Всички тези данни показват, че E. coli O157 притежава множество механизми за колонизиране на растенията, които са добре адаптирани към тази биосфера. Подобно на Salmonella, E. coli O157 също може да проникне във вътрешните порести мезофилни кухини на растенията и да оцелее в тази среда.

Ентероагрегативни щамове E. coli и ентеротоксигенни щамове E. coli

Ентероагрегативните щамове E. coli (EAEC) причиняват тежък бактериален гастроентерит, но естественият им резервоар все още не е установен. Гостоприемници – мишени са най-често децата в ранна възраст и пътуващите хора, както и някои домашни животни като телета и прасета. За изучаване на разпространението на E. coli (EAEC) листата на маруля са инкубирани за 1 час с определено количество от патогена и са наблюдавани следните две входни врати и пътя на инвазия: (I) дифузна адхезия на патогена към епидермиса на листата на марулята, и (II) локализирана адхезия към повърхностните клетки на устицата. Свързването към епидермиса се медиира от пилус, за който е известно, че играе важна роля в колонизацията на човешките черва, докато агрегацията около устицата се медиира от камшичета. Предполага се, че камшичетата са основните посредници при адхезията на щамовете ETEC върху епидермиса на листа от маруля.