EHEC droht eine neue Gefahr oder schon wieder vergessen? Quelle: Akif Ciftci & Karsten Peters

Inhalt: Verlauf der HUS-Epidemie 2011 Hämolytisch-urämisches Syndrom (HUS) Problematik der Therapie Escherichia coli, der nette Kommensale Was unterscheidet EHEC, EAEC, von nicht pathogenen E.coli? Wie kommt es zur Pathogenität von E.coli? Horizontaler Gentransfer (lateraler Gentransfer) Pathogenitätsinseln (PAIn) (am Bsp.: LEE, locus of enterocyte effacement) Transposons Identifikation / Diagnostik von EHEC

Beginn der Epidemie: 01.05.2011 RKI erklärt Ende Juli 2011 die EHEC Epidemie für beendet HUS-Epidemie Quelle: www.ehec.org - Konsiliarlabor für HUS Quelle: Sachstandsbericht - EHEC/HUS O104:H4 Ausbruch Deutschland, Mai/Juni 2011 RKI (Robert-Koch-Institut), S.8

HUS und EHEC - Verlauf Quelle: Sachstandsbericht - EHEC/HUS O104:H4 Ausbruch Deutschland, Mai/Juni 2011 RKI (Robert-Koch-Institut), S.7

Hämolytisch-urämisches Syndrom Invasion des Kolon (Dickdarm) durch Shiga-Toxine (Verotoxine) bildende E.coli, an Rezeptoren auf lumenseitigen Darmepithelien Nach Anheftung mittels Adhärenzproteinen, Sezernierung von Shiga-Toxin Shiga-Toxin, zerstört Darmepithelzellen und feine Äderchen, wodurch das Toxin in den Blutkreislauf gelangt Shiga-Toxin + Hämolysin im Blutkreislauf Colon transversum

Kontraindikation: Antibiotika Lyse der Bakterien führt zur Erhöhung der Toxinkonzentration Gabe von Antibiotika stimuliert erhöhte Toxin Sezernierung Penicillin (Erreger oft Resistenz, wegen ESBL (Extended- Spectrum beta-lactamase) Quelle: Verändert nach, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/penicillin_strukturen.svg, Urheber Roland Mattern

Escherichia coli Gram negatives, peritrich begeißeltes Stäbchenbakterium Zugehörig zur Familie der Enterobacteriacea Für genauere Bestimmung des Bakteriums werden in der taxonomischen Hierarchie, unterhalb der Spezies, insbesondere der Serotyp herangezogen Quelle: Akif Ciftci & Karsten Peters

Was unterscheidet EHEC, EAEC, von unserem Darmkommensalen? Der Unterschied liegt in den Pathogenitätsfaktoren, die Intra- und Extrachromosomal lokalisiert sind Quelle: Modifiziert nach der Vorlage von Fides Zenk 2011, Vortrag: Horizontal Gene transfer

EHEC Faktor: Intimin (Adhärenzprotein) Typ-3-Sekretionssystem Stx1/stx2 EHEC Hämolysin EAEC Faktor: Aggregative Adhärenz vermittelnde Fimbrien Zytotoxin Enterotoxin Lokalisation: Chromosomale Pathogenitätsinsel: LEE (locus of enterocyte effacement) Bakteriophagen Virulenzplasmid Lokalisation: Virulenzplasmid

Quelle: Vorlesungsskript Mikrobiologie II, Prof. Dr. R. Schaffrath

Horizontaler Gentransfer Quelle: Modifiziert nach der Vorlage von Fides Zenk, Vortrag: Horizontal Gene transfer

Quelle: Vorlesungsskript Mikrobiologie II, Prof. Dr. R. Schaffrath

Identifikation / Diagnostik Escherichia coli O104:H4 Der Stamm ist durch folgende Genmarker charakterisiert: stx2 positiv (Shiga-Toxin 2), ter positiv (Tellurit-Anionen-Resistenz Gen- Cluster), eae negativ (eae kodiert das Adhäsionsprotein Intimin), β-lactamasen ampc, ampd, ampe, ampg, amph vorhanden. Das E. coli Serovar O104:H4 stx2 wurde erstmals 2001 isoliert und beschrieben und 2006 in Zusammenhang mit der Erkrankung einer Frau in Südkorea diskutiert. Enteroaggregativer E. coli der in DE identifizierte EHEC Erreger, weißt auf Sequenzebene eine Ähnlichkeit von 93% mit EAggEC Besonderheit bildet nur stx2 Kommt ursprünglich scheinbar aus Zentralafrika (Rekombination aus zwei pathogenen E.coli)

Quelle: www.ehec.org - Konsiliarlabor für HUS

Quellen: Primärliteratur: Plastizität bakterieller Genome: Pathogenitätsinseln und der Locus of Enterocyte Effacement (LEE) Petra Kirsch, Jörg Jores, Lothar H. Wieler Sachstandsbericht - EHEC/HUS O104:H4 Ausbruch Deutschland, Mai/Juni 2011 RKI (Robert-Koch- Institut) Dissertation: Untersuchungen über den Einfluß Enterohämorrhagischer Escherichia coli auf humane Endothelzellen, Christian Bayer 2002 Sekundärliteratur: Graw, Genetik 5.Auflage Stryer et al., Biochemie 6.Auflage M. T. Madigan, J. M. Martinko, Brock Mikrobiologie 11. Auflage H. G. Schlegel, Allgmeine Mikrobiologie 8.Auflage J. Krämer, Lebensmittelbiologie 5.Auflage U. Groß, Kurzlehrbuch Medizinische Mikrobiologie und Infektologie 2.Auflage I. Stock, Bakterien, Viren, Wirkstoffe 1.Auflage