Escherichia coli: Revizyonlar arasındaki fark

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Etkileşimli olarak geçmişe göz at
[kontrol edilmemiş revizyon][kontrol edilmemiş revizyon]
← Önceki sürümle aradaki farkSonraki sürümle aradaki fark →
İçerik silindi İçerik eklendi
GörselVikimetin
Ezgiozkn (mesaj | katkılar)
33 değişiklik
k →‎İshalli hastalıklar: EAEC tanımında değişiklik yapıldı ve kaynak kullanıldı.
Ezgiozkn (mesaj | katkılar)
33 değişiklik
k →‎Su saflaştırılması ve evsel atık su arıtımında önemi: başlığında kaynak belirtilmemişti kaynak belirtildi.
71. satır: 71. satır:
== Su saflaştırılması ve evsel atık su arıtımında önemi ==
== Su saflaştırılması ve evsel atık su arıtımında önemi ==


Su arıtım sahasında ''E. coli'' yeni teknolojilerin gelişiminin en başından itibaren su kirliliğinin bir "göstergeci" olarak kullanılmıştır. Sudaki dışkı miktarı [[koliform endeks]] aracılığıyla ölçülmüştür. ''E. coli'' genelde zararsız olmasına rağmen kirlenmenin ölçütü olarak kullanılmasının nedeni, [[Fakültatif anaerob|seçmeli (fakültatif) anaerob]] olmasından dolayı ''E. coli'' <nowiki>'</nowiki>nin kolay kültürlenebilmesidir. Ayrıca, dışkıda bulunan ''E. coli'' sayısı patojen bakterilerin (örneğin tifo etmeni ''[[Salmonella typhi]]'') sayısından çok daha fazladır. Su kirlenmesini belirlemek amacıyla yapılan nispeten basit testlerde ''E. coli'' 'ye benzeyen organizmalar için "koliform" terimi kullanılır. Ancak, bağırsaklarda yaşamayan bazı [[saprotrof]] bakteriler de koliform tanımına uyarlar. Ayrıca, dışkı kirlenmesi olmayan ortamlarda da ''E. coli'' 'nin var olabildiği gözlemlenmiştir. Buna rağmen, pratik nedenlerden dolayı dünyanın çoğu ülkesinde su temizliğiyle ilgili standartlar "koliform sayısı"na dayandırılır.
Su arıtım sahasında ''E. coli'' yeni teknolojilerin gelişiminin en başından itibaren su kirliliğinin bir "göstergeci" olarak kullanılmıştır. Sudaki dışkı miktarı [[koliform endeks]] aracılığıyla ölçülmüştür. ''E. coli'' genelde zararsız olmasına rağmen kirlenmenin ölçütü olarak kullanılmasının nedeni, [[Fakültatif anaerob|seçmeli (fakültatif) anaerob]] olmasından dolayı ''E. coli'' <nowiki>'</nowiki>nin kolay kültürlenebilmesidir. ''Escherichia coli,'' optimal büyüme koşulları altında hızla büyüyebilir ve ~20 dakikada çoğalabilir.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jam.13468|başlık=Environmental Escherichia coli : ecology and public health implications-a review|tarih=2017-09|sayı=3|dil=en|sayfalar=570–581|çalışma=Journal of Applied Microbiology|cilt=123|ad=J.|soyadı=Jang|doi=10.1111/jam.13468|ad2=H.-G.|ad3=M.J.|ad4=M.N.|ad5=T.|ad6=S.|soyadı2=Hur|soyadı3=Sadowsky|soyadı4=Byappanahalli|soyadı5=Yan|soyadı6=Ishii}}</ref>
Ayrıca, dışkıda bulunan ''E. coli'' sayısı patojen bakterilerin (örneğin tifo etmeni ''[[Salmonella typhi]]'') sayısından çok daha fazladır. Su kirlenmesini belirlemek amacıyla yapılan nispeten basit testlerde ''E. coli'' 'ye benzeyen organizmalar için "koliform" terimi kullanılır. Ancak, bağırsaklarda yaşamayan bazı [[saprotrof]] bakteriler de koliform tanımına uyarlar. Ayrıca, dışkı kirlenmesi olmayan ortamlarda da ''E. coli'' 'nin var olabildiği gözlemlenmiştir. Buna rağmen, pratik nedenlerden dolayı dünyanın çoğu ülkesinde su temizliğiyle ilgili standartlar "koliform sayısı"na dayandırılır.


== Dış bağlantılar ==
== Dış bağlantılar ==

Sayfanın 12.49, 20 Ocak 2023 tarihindeki hâli

Escherichia coli
Bir Escherichia coli bakterisinin elektron mikroskobunda görüntüsü
Biyolojik sınıflandırma Bu sınıflandırmayı düzenle
Üst âlem: Bacteria
Şube: Proteobacteria
Sınıf: Gammaproteobacteria
Takım: Enterobacteriales
Familya: Enterobacteriaceae
Cins: Escherichia
Tür: E. coli
İkili adlandırma
Escherichia coli
(Migula 1895)
Castellani and Chalmers 1919[1]
Sinonimler

Enterobacteriaceae familyasına ait çubuk şeklinde ve gram negatif bakteri Escherichia coli (E.coli), memeli hayvanların kalın bağırsağında yaşayan bir bakteri türü olduğu için adını da buradan alır. E.coli, ilk olarak 1885 yılında Theodor Escherich tarafından bebek dışkısından izole edilmiş ve karakterize edilmiştir. Doğumdan birkaç saat sonra, E. coli bebeklerin mide-bağırsak sisteminde kolonize olur ve burada yaşar. E.coli suşları insan vücudunda herhangi bir olumsuz etki olmaksızın bir arada bulunur. Bununla birlikte, E. coli , gastrointestinal bariyerleri aşan veya bağışıklığı baskılanmış konakçıları olan hastalarda hastalığa neden olabilir. Özellikle bazıları E. coli, dünya çapında insanlarda ve hayvanlarda bağırsak ve bağırsak dışı bozukluklar dahil olmak üzere çeşitli hastalıklara aracılık eder. İnsanlardan izole edilen E. coli suşları, diyareye neden olan ve bağırsak dışı hastalıklara neden olmaktadır.[2]

Bakterinin Hastalıkta rolü

Escherichia coli , insanlarda ve hayvanlarda gastrointestinal yollarınında birçok yaygın bakteriyel enfeksiyonun en sık nedenlerinden biridir.  E.coli, konakçılarla karşılıklı yarar sağlayan bir birliktelik içinde yaşar ve nadiren hastalığa neden olur. Bununla birlikte, birçok hastalığa sebep olduğu için en yaygın insan ve hayvan patojenlerinden biridir. E. coli , enterit, idrar yolu enfeksiyonu, septisemi ve neonatal menenjit gibi diğer klinik enfeksiyonların önde gelen nedenidir.  E. coli enfeksiyonlarının terapötik tedavisi , antimikrobiyal direncin ortaya çıkması nedeniyle tehdit altındadır. Çoklu ilaca dirençli E. coli suşlarının yayılması nedeniyle dünya çapında hastalıklar artmaktadır.[3]

E. coli içinde hastalık yapan pek çok tipi vardır. Bunlar hasta ettikleri dokular ve hastalık mekanizmalarına bağlı olarak aşağıdaki "patotip" olarak gruplandırılırlar:

Bir E.coli bakteri kümesinin elektron mikroskobunda 10.000 kere büyütülmüş görüntüsü.

İshalli hastalıklar

İshalli hastalıklara neden olan E. coli tipleri aşağıdaki gruplara ayrılırlar:

  • Enterotoksijen E. coli (ETEC) tipleri, enterotoksin üreterek hastalık yapar. Çeşitli toksinler vardır, bazıları bağırsak mukozasına zarar veren sitotoksik enterotoksinlerdir, bazıları bağırsak hücrelerinin su ve elektrolit salgılamalarına neden olan sitotonik enterotoksinlerdir. ETEC'in neden olduğu diyare hastalığı, çok az ateşin eşlik ettiği veya hiç ateşin eşlik etmediği, önemli miktarda sulu, kansız ishalin hızlı başlangıcı ile karakterize edilir. Ayrıca karın ağrısı, halsizlik, bulantı ve kusma gibi yaygın semptomlar gösterir. Bu semptomlar 24 ila 72 saat sonra kendiliğinden geçer.[4]
  • Enteroinvazif E. coli (EIEC) tipleri, doku hücrelerinin içine girip çoğalırlar. Bunun yol açtığı enflamasyon tepkisi doku hasarını artırır.
  • Enteropatojenik E. coli (EPEC) tipleri dokuya sıkıca bağlandıktan sonra bir enflamasyon reaksiyonu oluştururlar. Toksin salgılayarak değil, hücre içi sinyalizasyona etki ettikleri için ishale yol açtıkları düşünülmektedir.[5].
  • Enterohemorajik E. coli (EHEC) Bu grupta olanlar Enteropatojenik özellikler taşımaya ilaveten Şiga toksinleri salgılar. Bu gruba ait olanların en ünlüsü E. coli O157:H7'nin yol açtığı hastalık hemorajik kolit olarak adlandırılır. İnsanların E. coli O157:H7'yi kontamine yiyecek, su, enfekte hayvanlar ve insanlarla doğrudan temas ile aldığı bilinmektedir.[6] EHEC klinik olarak ateşsiz kanlı ishal ve karın ağrısıyla ilişkili olup genellikle lökosit sayısının 10.000/microL'nin üzerinde olarak kendini gösterir. EHEC'ye maruz kalma ile semptomların başlaması arasındaki kuluçka süresi 3 ila 4 gündür.[6]
  • EnteroAggregatif E. coli (EAEC), karakteristik bir "yığılmış tuğla" modelinde epitel hücrelerine yapışmış bakteriler şeklinde görünür, ancak bunun dışında oldukça heterojendir.[7] Bu gruba has bakterilerin salgıladığı toksinler mukozaya zarar verip kronik ishale yol açarlar.[8]
  • Diffusely Adherent E. coli (DAEC), bir yaştan küçük çocuklarda ishale yol açar. Özelleşmiş fimbiralar sayesinde seyrek bir şekilde epitele bağlanırlar ve hücre içi sinyal mekanizmasını etkinleştiriler. Bu grup hakkında az şey bilinmektedir.

İdrar yolu enfeksiyonu

  • Uropatojenik E. coli (UPEC) İdrar yolu enfeksiyonlarının %90'ının nedenidir. Bu E. coli tipleri idrar yolu epitel hücrelerine özellikle bağlanabilen fimbriumlara sahiptir. Kadınların üretrasının erkeklerinkinden daha kısa olması nedeniyle bu enfeksiyon kadınlarda daha sıkça görülür. Dışkıdan gelen bakteri genelde cinsel ilişki sonucu idrar yoluna girer, bakteriler üretrayı tırmanıp mesaneye ulaşırlar. Mesane enfeksiyonuna sistit denir, tedavi edilmediğinde böbrek yangısına (piyelonefrit) dönüşebilir.

Virülans faktörleri

E. coli türü içinde büyük bir çeşitlilik vardır, hatta modern tekniklerle gösterilmiştir ki Shigella ve Salmonella familyasının üyeleri aslında E. coli'nin alt-tipleridir.[9] E. coli türü içinde farklı özelliklere sahip olan, "suş" olarak adlandırılan çeşitli tipler vardır. Bunları birbirinden farklı kılan küçük mutasyonlar olabileceği gibi bütün bir genin, hatta pek çok genin, varlığı veya yokluğu, olabilir. Bu genler bakteriofaj, transpozon veya plazmidlerde bulunur ve bunlar başka bakteri türlerinden E. coli'ye iletilmiş olur.

Suşları farklı kılan genler arasında toksin ve yapışma (adezyon) faktörleri gibi hastalık (virülans) faktörleri vardır. Örneğin O157:H7 suşunun taşıdığı Şiga toksini geni, E. coli 'ye Shigella'dan geçmiştir. Aşağıda E. coli 'nin hastalık yapmasını sağlayan özelliklerin bazıları sıralanmıştır. Bunların hepsi bir arada olmaz, belli E. coli suşları bu faktörlerin belli kombinasyonlarına sahiptir.

  • Pilus veya fimbriumlar bakterinin üstünde bulunan ve onun belli yüzeylere başlanabilmesini sağlayan saç görünümlü yapılardır. Zararsız E. coli 'ler de piluslara sahip olmakla beraber ETEC tiplerinde bulunan özelleşmiş piluslar onların ince bağırsak epitel hücrelerine bağlanmalarını sağlar. Bu sayede bakteri dışkıyla atılmayıp ince bağırsakta yerleşir ve orada çoğalabilir. Bu yüzden bu pilus türlerine kolonileşme faktörü denir (İngilizce Colonization Factor Antigen 'den kısaltma CFA olarak da değinilir). Bu faktörler konak organizmaya özgün olup bakterinin hangi hayvanlarda çoğalabileceğini belirler. Başka tip piluslar idrar yolu hücrelerine veya mesane hücrelerine bağlanmayı sağlarlar, bu yüzden idrar yolu enfeksiyonlarına yol açarlar.
  • Eksotoksinler. ETEC tiplerinin neden olduğu ishali meydana getiren ST eksotoksini epitel hücrelerinin su emmelerini engeller, LT eksotoksini ise hücrelerin su ve elektrolit salgılamalarına neden olur. EHEC tipi bakteriler ST ve LT eksotoksinleri yoktur, bunlar Şiga toksini salgılarlar, bu toksin bağırsak epitel hücrelerinin ölümüne yol açar, bu yüzden bağırsak su emme yeteneğini kaybeder, sonuç kanlı bir ishaldir.
  • Kapsül hücrenin dışında ek bir koruyucu tabakadır, vücudun koruma mekanizmalarının bakteriyi tanımasını ve imha etmesini engeller.
  • Hemolizin alyuvarların parçanmasını sağlar, salınan demir bakteri için bir besin kaynağıdır.
  • Sideroforlar (aerobaktin ve enterokelin) kandaki demiri toplamaya yarar. Kanamalı ishalde ve sistemik enfeksiyonlarda bakterinin büyümek için ihtiyaç duyduğu demiri sağlar.
  • K1 antijeni bakterinin fagositozuna engel olur.
  • Endotoksin hücre zarında bulunan bir glikolipittir, vücudun ona karşı gösterdiği kuvvetli tepki enflamasyonda önemli rol oynar.

Korunma

Gıdaların yıkanması patojen E. coli enfeksiyonun yeme yoluyla yayılmasını engellemenin en etkili yoludur. E. coli bulaşmış yiyeceklerin kaynatılması da etkilidir.

Tedavi

Uygun tedavi, enfeksiyonun nedeni olan E. coli tipinin antibiyotik duyarlılığına bağlıdır. E. coli enfeksiyonlarını tedavide kullanılabilecek antibiyotikler arasında amoksisilin, trimethoprim-sulfamethoxazole, ciprofloxacin, nitrofurantoin sayılabilir. E. coli 'nin neden olduğu her hastalık için her antibiyotik uygun olmayabilir, bu konuda bir doktora danışmak gereklidir.

Antibiyotiğe direnç gelişmesi büyüyen bir sorundur. Bunun başlıca nedeni insanlarda antibiyotiklerin gereksiz kullanımıdır. Geniş spektrumlu beta-laktamaz üreten E.coli suşları çeşitli antibiyotiklere dayanıklı bir beta laktamaz enzimi üretirler ve bunların tedavisi çok daha zordur. Çoğu durumda bu suşlara karşı yalnızca iki oral antibiyotik ve damardan alınan sınırlı bir grup antibiyotik etkilidir.

Suşlar

Bakterilerde "suş", ortak özellikleri ile başka suş'lardan ayırdedilebilen bir gruptur. Bu farklılıklar genelde moleküler düzeyde algılanabilse de bakterinin fizyolojisi ve yaşam döngüsüne etki edebilirler, örneğin patojenliğe yol açabilirler. Farklı E. coli suşları farklı hayvanlarda yaşadıkları için sudaki dışkı kirlenmesinin kaynağını anlamak mümkündür. Yeni E. coli suşları doğal mutasyonlar sonucu sürekli olarak belirmektedir ve bunların bazılarının özellikleri içinde bulundukları konak hayvana zararlı olabilir. Çoğu sağlıklı insanda böylesi yeni bir E. coli suşu bir hafif bir ishale yol açsa da, küçük çocuklarda, başka bir hastalıktan dolayı zayıf düşmüşlerde veya bazı ilaçları alanlarda ciddi bir hastalık hatta ölüm meydana gelebilir.

E. coli suşlarını tanımlamanın bir yolu yüzeyindeki antijenler yoluyladır. "O" bakterinin yüzeyindeki, "H" de flagelladaki antijeni belirtir. Bu teknikle tanımlanan tiplere serotip denir. Bir serotip genetik anlamda homojen olmasa da genelde belli serotiplerin hastalık etkileri aynı olduğu için halk sağlığı ve tıbbi mikrobiyoloji açısından pratik bir sınıflandırma yöntemi olarak kullanılırlar. E. coli serotipleri arasında ölümcül olabilmesinden dolayı en ün yapmış olanı O157:H7'dir.

Evrimi

E. coli türünün içinde büyük bir çeşitlilik vardır. Bu, kısmen farklı ortamlarda yaşayan bakterilerin ufak mutasyonlar biriktirerek farklılaşmasından dolayı olsa da, çeşitliliğin büyük bir bölümü bazı genlerin başka bakterilerden ediniminden meydana gelir. Çeşitli patojen E. coli türlerinin farklı suşlardan kaynaklandıkları, bunların birbirlerinden bağımsız olarak virülans genlerini "yatay transfer" yoluyla elde ettikleri gösterilmiştir. Genomunda "genetik ada" olarak adlandırılan bölgelerde dışarıdan alınma genler kümelenir. Shigella türlerinin patolojik E. coli türlerinden evrimleştiği düşünülmektedir.

Mikrobiyolojide yeri

E. coli 'nin büyümesi ve bölünmesi. E. coli, orta kısmından yeni hücre duvarı yaparak büyür (solda). Bazı başka bakteriler ise (örneğin Corynebacterium diphtheriae) hücrenin kutuplarından büyür (sağda). Mavi ve kırmızı, sırasıyla, eski ve yeni hücre duvarını gösterir.

Yaygın bir bakteri olmasından dolayı E. coli mikrobiyolojide sıkça çalışılmıştır ve moleküler biyolojide bir gereç haline gelmiştir. Yapısı bellidir, hayat bilimlerini çalışan her seviyede ögrenci ve araştırmacı için ideal bir araştırma organizmasıdır.

Bakteriyel konjügasyon, genetik rekombinasyon, operon kavramları ilk E. coli 'de keşfedilmiştir, DNA'nın çoğalması, RNA transkripsiyonu, protein sentezi gibi, moleküler biyolojinin pek çok önemli mekanizması, metabolizmanın çoğu ayrıntısı bu organizmada yapılan araştırmalarla anlaşılmıştır. En az on Nobel Ödülü E. coli 'de yapılan araştırmalara dayanır.

Laboratuvarda kullanılan standart E. coli suşunun adı K12'dir. E. coli K12'nin ve O157:H7 serotipli bir suşun genom dizinleri çözülmüştür. K12 genomu yaklaşık 4200 genden oluşmaktadır, O157:H7 genomu ise K12'ninkiden %25 daha büyüktür. K12 suşu hastalık yapan bir faktörler taşımaz ve hatta K12'nin ilk izolasyonundan günümüze geçen yıllar zarfında kapsül yapma yeteneğini kaybederek laboratuvar ortamına uyum sağlamış, artık doğal ortamında (yani insan bağırsağında) başka E. coli türleriyle rekabet edemeyecek kadar zayıflamıştır.

E. coli modern biyoloji mühendisliğinde önemli bir yeri vardır. Araştırmacılar bu bakteriyi büyük miktarda DNA veya protein üretmek amacıyla bir fabrika gibi kullanırlar. Rekombinant DNA teknolojisinin ilk faydalı uygulamalarından biri E. coli 'nin manipüle edilerek onun diyabetli hastalar için insülin üretmesini sağlamak olmuştur.

Su saflaştırılması ve evsel atık su arıtımında önemi

Su arıtım sahasında E. coli yeni teknolojilerin gelişiminin en başından itibaren su kirliliğinin bir "göstergeci" olarak kullanılmıştır. Sudaki dışkı miktarı koliform endeks aracılığıyla ölçülmüştür. E. coli genelde zararsız olmasına rağmen kirlenmenin ölçütü olarak kullanılmasının nedeni, seçmeli (fakültatif) anaerob olmasından dolayı E. coli 'nin kolay kültürlenebilmesidir. Escherichia coli, optimal büyüme koşulları altında hızla büyüyebilir ve ~20 dakikada çoğalabilir.[10]

Ayrıca, dışkıda bulunan E. coli sayısı patojen bakterilerin (örneğin tifo etmeni Salmonella typhi) sayısından çok daha fazladır. Su kirlenmesini belirlemek amacıyla yapılan nispeten basit testlerde E. coli 'ye benzeyen organizmalar için "koliform" terimi kullanılır. Ancak, bağırsaklarda yaşamayan bazı saprotrof bakteriler de koliform tanımına uyarlar. Ayrıca, dışkı kirlenmesi olmayan ortamlarda da E. coli 'nin var olabildiği gözlemlenmiştir. Buna rağmen, pratik nedenlerden dolayı dünyanın çoğu ülkesinde su temizliğiyle ilgili standartlar "koliform sayısı"na dayandırılır.

Dış bağlantılar

Kaynakça ve notlar

  1. ^ Castellani A, Chalmers AJ. (1919). "Manual of Tropical Medicine, 3rd ed". Williams Wood and Co., New York. 
  2. ^ Pakbin, Babak; Brück, Wolfram M.; Rossen, John W. A. (2021-01). "Virulence Factors of Enteric Pathogenic Escherichia coli: A Review". International Journal of Molecular Sciences (İngilizce). 22 (18): 9922. doi:10.3390/ijms22189922. ISSN 1422-0067.  Tarih değerini gözden geçirin: |tarih= (yardım)
  3. ^ Allocati, Nerino; Masulli, Michele; Alexeyev, Mikhail F.; Di Ilio, Carmine (2013-12). "Escherichia coli in Europe: An Overview". International Journal of Environmental Research and Public Health (İngilizce). 10 (12): 6235–6254. doi:10.3390/ijerph10126235. ISSN 1660-4601.  Tarih değerini gözden geçirin: |tarih= (yardım)
  4. ^ Tıbbi Mikrobiyoloji. 4. baskı. Erişim tarihi: 19.01.2023.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım)
  5. ^ Trabulsi et al. (2002) Typical and Atypical Enteropathogenic Escherichia coli [1] 10 Ekim 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  6. ^ a b Enterohemorajik Escherichia Coli. Treasure Island (FL): StatPearls Yayıncılık. Erişim tarihi: 19.01.2023.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım)
  7. ^ Okeke, Iruka N; Nataro, James P (2001-12-01). "Enteroaggregative Escherichia coli". The Lancet Infectious Diseases (İngilizce). 1 (5): 304–313. doi:10.1016/S1473-3099(01)00144-X. ISSN 1473-3099. 
  8. ^ "Nataro et al.(1998), Enteroaggregative Escherichia coli". 1 Ekim 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2006. 
  9. ^ Peng J, Zhang X, Yang J, Wang J, Yang E, Bin W, Wei C, Sun M, Jin Q. (2006) BMC Genomics. 7:218 [2] 14 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  10. ^ Jang, J.; Hur, H.-G.; Sadowsky, M.J.; Byappanahalli, M.N.; Yan, T.; Ishii, S. (2017-09). "Environmental Escherichia coli : ecology and public health implications-a review". Journal of Applied Microbiology (İngilizce). 123 (3): 570–581. doi:10.1111/jam.13468.  Tarih değerini gözden geçirin: |tarih= (yardım)
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Escherichia_coli&oldid=29103522" sayfasından alınmıştır