Escherichia coli

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Information-silk.svgEscherichia coli
EscherichiaColi NIAID.jpg
מיון מדעי
ממלכה: חיידקים אמיתיים
מערכה: חיידקים ארגמניים
מחלקה: גמא-פרוטאובקטריה
סדרה: Enterobacteriales
משפחה: Enterobacteriaceae
סוג: Escherichia
מין: Escherichia coli
שם מדעי
Wikispecies-logo.svg Escherichia coli

Escherichia coli (בקיצור: E. coli; בתעתוק לעברית: אשריכיה קולי, אשרישיה קולי, אי קולי) הוא אחד ממיני החיידקים העיקריים החיים במעי התחתון של בעלי חיים בעלי דם חם (כולל יונקים וציפורים) והחיוניים לעיכול תקין.

שמו ניתן לו על שם האיש שגילה אותו - תיאודור אשריך (Theodor Escherich) ב-1885. מבחינה טקסונומית משתייך E.coli למשפחת Enterobacteriaceae. החיידק משמש כאורגניזם מודל בביולוגיה ותגליות ביולוגיות רבות התגלו כתוצאה ממחקר ב-E.coli. הגנום של מספר זנים של החיידק רוצף במלואו.

E. coli בגוף האדם[עריכת קוד מקור | עריכה]

מספר חיידקי ה-E. coli בצואה של אדם הוא כ-‎1011‎-‎1013‎ בממוצע לגרם. החיידקים הדומים להם החיים באדמה או בצמחים נבולים, ידועים יחד כקוליפורמים (המילה נגזרת מ"דומים לקולי"). טכנית, הקוליפורמים הם כל החיידקים הגרם שליליים בצורת מתג, המתאפיינים ביכולת הפקת אנרגיה על ידי נשימה תאית (אל-אווירנים פקולטטיביים), בכך שאינם יוצרים נבגים ובהתססת לקטוז תוך 48 שעות בטמפרטורה של 35 מעלות צלזיוס.

E.coli חי עם האדם ביחסי אנדוסימביוזה הדוקים. החיידק זוכה למזון, הגנה וטמפרטורה קבועה של 37 מעלות צלזיוס (הטמפרטורה האופטימלית לגדילתו); הוא מתחרה עם חיידקים אחרים, חלקם פתוגניים, על המזון ומקטין בכך את קצב גדילת אוכלוסייתם; בנוסף מפריש החיידק אנזימי עיכול המעכלים רכיבים תזונתיים, שהאדם אינו מסוגל לעכל בעצמו.

E.coli בזיהומי מים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתחומים של טיהור מים וטיפול בשפכים, שנים רבות משתמשים ב-E.coli לזיהוי רמת הזיהום של המים על פי כמות הצואה שהם מכילים. הסיבה לשימוש בקוליפורמים היא כמותם הרבה בגוף האדם, לעומת חיידקים פתוגניים כגון סלמונלה. בנוסף, במצבו הרגיל ה-E.coli אינו מזיק ולכן השימוש בו במעבדה בטוח יחסית. החסרון בשימוש זה הוא שפרט להמצאו בצואה, E.coli יכול לגדול בשפע גם במקומות נוספים, כגון מפעלים לייצור נייר.

E.coli כגורם פתוגני[עריכת קוד מקור | עריכה]

קיימים שלושה תרחישים שבהם E.coli יכול להיות גורם למחלה:

  1. כאשר החיידק עובר מהמעי אל דרכי השתן, הוא יכול לגרום לזיהום הקרוי honeymoon cystitis מכיוון שהוא יכול להגרם כתוצאה מיחסי מין. זיהום זה נפוץ יותר בנשים, אך קיים בשני המינים. הזיהום מצוי בכמויות דומות בשני המינים אצל אנשים מבוגרים. הזיהום מתרחש לעתים כתוצאה מהיגיינה לקויה, וכתוצאה מגורמים נוספים (הריון והגדלת נפח בלוטת הערמונית).
  2. כאשר החיידק יוצא מהמעי דרך חור או קרע ועובר לחלל הבטן (דוגמה אחת לחור היא אולקוס). במקרה זה נוצר זיהום הקרוי פריטוניטיס (peritonitis) ואשר עשוי להיות קטלני. הרגישות הרבה של ה-E.coli לאנטיביוטיקה פשוטה, כגון סטרפטומיצין הופכת טיפול זה ליעיל מאוד במקרים אלה.
  3. קיימים ששה זנים טוקסוגניים של E.coli. אחד מהם מייצר רעלן הדומה לזה של חיידקי הדיזנטריה ואשר יכול לגרום להרעלת מזון שלרוב מתרחשת כתוצאה מאכילת בשר נגוע (מבחינה טקסונומית חיידקי ה-Shigella, הגורמים לדיזנטריה, קרובים מאוד ויש חוקרים הסבורים שאלה זנים חסרי שוטון של E.coli). דרגת המחלה במקרה זה משתנה מאוד ולרוב אינה מסוכנת.

להלן מספר סוגים כאמור:


שם מאכסן תיאור
- ETEC: enterotoxigenic E coli אדם, חיות בית. גורם למחלה דמוית כולרה. בעל צמדנים הנקראים CFA אשר גורמים לחיידק להיצמד לרירית המעי הדק. לאחר ההיצמדות, מפריש שני טוקסינים- טוקסין רגיש לחום- LT- מולקולה גדולה, אשר גורמת לעליה של CAMP בממברנה הזו לטרלית, וליציאת מים- דומה למבנה טוקסין הכולרה. הטוקסין השני- ST- לא רגיש לחום, מולקולה קטנה יותר שמעלה את ה- CAMP על הצד האפיקלי של התא. זני ה- ETEC הינם לא חודרניים, והם אינם עוזבים את חלל המעי. מדובר בזן המוביל בתופעות של שלשול אצל ילדים במדינות מתפתחות, וכן הסיבה העיקרית לשלשול מטיילים. בכל שנה, גורם זן זה לכ-380,000 מקרי מוות.
EIEC: Enteroinvasive E. coli רק בבני אדם, גורם למחלה דמוית שיגלה. זן זה הוא חודרני, היות שהוא מכיל פלסמיד גדול המקודד לגנים של התרבות ופלישה לתאים. החיידק דומה אמנם מבחינה פנוטיפית לזן ה- E COLI אולם מתנהג כמו חיידק השיגלה. ניתן לזהותו באמצעות PCR. החיידק גורם למחלה פולשנית מקומית במעי הגס, מעורר סינדרום דיזנטריה הכולל שלשול דמי עם לויקוציטים, חום וכאבי בטן. מבחן sereni, בו מטפטפים את החיידק לרירית העין, משמש לבחינת הימצאות הגורם החודרני בחיידק- אם מתפתחת דלקת בעין, לחיידק יש פלסמיד הכולל את הגורם החודרני. (לרירית העין דמיון לאפיתל המעי).
EHEC: Enterohemorrhagic E. coli אדם, בקר, כבשים. אנלוגי לשיגלה מסוג shiga בלבד. גורם לשלשול אצל ילדים, שיכול להיפתר לבד, אולם אחוז מהחולים עלול לפתח סיכוך המוליטי-כלייתי בשם HUS- החידק מפריש shiga like toxin שדומה לטוקסין ה- shiga, יש דם בצואה (אך אין סינדרום דיזנטריה, כלומר אין תאי דם לבנים בצואה ואין חום). התחלואה בזן זה אופיינית דווקא למדינות מפותחות. הטוקסין מופרש לאחר היצמדות לתאי אפיתל עם פגיעה מסוימת ב- brush border.

E.coli כמקור אנרגיה ירוקה עתידי[עריכת קוד מקור | עריכה]

חיידקי קולי לא מהווים סיכון זיהומי בלבד. במחקר בחיידקי קולי שפורסם בשנת 2008, הצליח צוות חוקרים אמריקאי לחולל שינוי גנטי המאלץ זן מסוים של חיידק קולי להפיק כמות משמעותית של מימן. כאשר הוזנה אוכלוסיית החיידקים בחומצה פורמית עלתה תפוקת המימן בשני סדרי גודל על התפוקה של חיידק הקולי הטבעי, ותפוקה משמעותית הושגה גם כשהוזן בגלוקוז.‏[1] המימן הנאגר יכול לשמש להפקת אנרגיה ירוקה מתחדשת בתהליכים שונים, למשל בעירה.

התפרצויות E. coli בולטות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתחילת חודש יוני של שנת 2011 נחשדו מלפפונים בגרמניה כמזוהמים בחיידקי E. coli מסוכנים. המגפה התפשטה למדינות אחרות כגון בריטניה, ספרד, שבדיה ואף ארצות הברית. לאחר בחינה נוספת העלו השלטונות בגרמניה השערה שמקור הזיהום הוא כנראה בנבטי שעועית ומאוחר יותר נטען כי ייתכן והמקור הוא זרעי גרגרנית יוונית ממצרים. נכון ל-30 ביוני 2011 מתו 47 איש כתוצאה מזיהומים אלה.‏[2] מספר חודשים לאחר ההתפרצות הצליחו חוקרים לזהות את הזן האחראי להתפרצות, אשריכיה קולי O104:H4, שכמו זנים אחרים של החיידק - מייצר את הרעלן שיגה במותו בהשפעת אנטיביוטיקה. אי לכך טיפול אנטיביוטי עלול להחמיר את מצב המטופל בזיהום של אי קולי עד כדי מוות ולכן במקרה של שלשול דמי לא מומלץ ליטול אנטיביוטיקה ללא בדיקת רופא.‏[3]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Maeda, T., Sanchez-Torres, Y., and Wood, T.K. (2008) Metabolic engineering to enhance bacterial hydrogen production, Microb Biotechnol 1: in press.
  2. ^ האם חילבה ממצרים אשמה באי-קולי הקטלני? ynet, ‏ 30 ביוני 2011
  3. ^ סיינטיפיק אמריקן ישראל, ‏אי קולי יוצא למלחמה, באתר "הידען", 13 באוקטובר 2011