Escherichia coli

Patogenitatea la Escherichiei coli se poate datora producerii de toxine si / sau capacitatii de a se multiplica si de a invada tubul digestiv.

Pe baza mecanismului de actiune la nivelul tubului digestiv E. coli se impart in enteroinvazive si enterotoxice. Enteroinvazivitatea este determinata de posibilitatea penetrarii in epiteliul intestinal. Enterotoxicitatea se refera la producerea de toxine (33, 16). Factorii de toxicitate la Escherichia coli sunt reprezentati de enterotoxine, hemolizine si antigenul somatic O (9).

Au fost identificate mai multe enterotoxine, dintre care doua categorii sunt mai importante: enterotoxina termostabila (ST) si enterotoxina termolabila (LT). ST rezista la 100 ?C 15 minute, are masa moleculara mica (1500 - 5000 daltoni) si este slab antigenica. LT are masa moleculara mare (86500 daltoni), prezinta o specificitate antigenica si imunogena bine exprimate, este asemanatoare cu toxina produsa de Vibrio cholere. Amindoua tipurile de toxina se pot intilni in cel putin doua forme: LT-I sau LT-II si ST-I sau ST-II. Enterotoxina termolabila (LT) este alcatuita din o subunitate A si 5 subunitati B (16, 32, 9).

Subunitatile B au rol de a lega toxina de receptorii enterocitelor (tabelul 3), iar subunitatea A patrunde in enterocit unde activeaza adenilat-ciclaza, creste nivelul de AMP-ciclic, scade reabsorbtia ionilor de sodiu si creste secretia de clor si bicarbonat. Consecinta va fi pierderea apei de catre enterocite si aparitia in lumenul intestinal a unui lichid bogat in electroliti, rezultind astfel diareea apoasa. Enterotoxina termostabila (ST), patrunsa in celule, activeaza guanilat-ciclaza, care va altera functia membranei enterocitelor, conducind la secretia de lichid in lumenul intestinal si aparitia diareei (11, 9).

Tabelul 3. Receptori ai enterotoxinelor produse de Escherichia coli (11)

Enterotoxina Varianta Receptorii membranari

Termostabil` STa (ST-I) Guanilat-ciclaza C

STb (ST-II) Sulfatide ]i alte molecule

Termolabil` LT-Ip Gangliozidul GM1

Galactoproteine

Poliglicozilceramide

LT-Ih Gangliozidul GM1

Galactoproteine

Poliglicozilceramide

LT-IIa Disialogangliozidul GD1b

LT-IIb Disialogangliozidul GD1a

Verotoxina VT1 si VT2 Globotriozilceramida GB3

Galactozilglobotetraozilceramida GB5

VTe (VT-IIv) Globotetraozilceramida GB4

ETEC pot produce fie ambele tipuri de toxina, fie numai unul din ele (LT sau ST). Patogenitatea ETEC nu depinde numai de productia toxinelor ci si de capacitatea de fixare pe epiteliul intestinal cu ajutorul factorilor de adezivitate (fimbrii, pili) (42,36). Intr-o prima etapa se produce aderarea bacteriilor de epiteliul intestinal; in a doua etapa incepe producerea de toxine (22).

Sinteza enterotoxinelor este determinata prin plasmide, asemenea fimbriilor, ceea explica corelatia existenta intre enterotoxicitate si prezenta antigenelor fimbriale F4 , F5 F6 , F41 si F18 (16, 36, 35).

LT-I, ST-I si ST-II au fost identificate la tulpini enterotoxigene izolate de la om si porc, in timp ce LT-II a fost izolata mai rar si numai de la porc (32).

Unele tulpini produc Shiga-toxine (verotoxine) (notate Stx, SLT sau VT) care sunt asemanatoare cu toxinele produse de Shigella dysenteriae. Asemanarea cea mai mare cu toxina Shiga o are VT1. Activitatea VT1 este neutralizata de anticorpi antitoxina Shiga, spre deosebire de VT2 care nu este neutralizata de acesti anticorpi (10). VT au doua subunitati: A si B. Subunitatea B este cea care determina fixarea toxinei de un receptor de pe membrana celulelor sensibile.

Dupa fixarea subunitatii B pe receptor toxina este captata in interiorul celulei si se elibereaza subunitatea A (10). VT1 si VT2 au fost gasite responsabile de colita hemoragica, sindromul hemolitic-uremic (32, 33) si purpura trombocitopenica la om (33). Varianta VT2e (notata si SLT-IIv) a fost izolata de la porci cu boala edemelor (19, 32) si exista si unele pareri ca ar fi implicata in aparitia sindromului diareic la purceii intarcati (33). Studiile au aratat ca Escherichia coli serotipul O157:H7 este producatoare de verotoxine: 90% din tulpinile studiate au produs VT1 si VT2, 4% au produs numai VT1 si 6% numai VT2 (106, 85). Se pare ca la serotipul O157:H7 s-a identificat si producerea de VT3 (10).

Anumite tulpini de E. coli pot sintetiza doua tipuri de toxine capabile sa determine o polinucleere a celulelor din culturs Vero si HeLa. Aceste toxine sunt letale pentru soarece si produc necroza pielii la iepure - de aceea au primit numele de "factori citotoxici necrozanti" (CNF1 si CNF2) (31, 23). Rolul acestor toxine in patogeneza infectiilor