L'Escherichia coli (E. coli) è un batterio Gram-negativo comunemente presente nell'intestino umano, dove svolge un ruolo fondamentale nella digestione e nella sintesi di nutrienti essenziali.
Cos'è l'Escherichia Coli?
L’Escherichia Coli è un microrganismo che fa parte della famiglia degli enterobatteri, i quali crescono e si sviluppano nell’intestino dell’uomo e di altri animali a sangue caldo. Nella maggior parte dei casi, questi microrganismi non sono pericolosi e, anzi, partecipano attivamente alle funzioni della flora intestinale. Questo microrganismo può inoltre svilupparsi sia in presenza che in assenza di ossigeno e innescare reazioni di fermentazione servendosi del lattosio.
I batteri della specie Escherichia coli sono dei bastoncelli Gram-negativi, anaerobi facoltativi che appartengono al genera Escheria della famiglia delle Enterobatteriaceae.
L'Escherichia coli è presente nell’intestino dei mammiferi e degli uccelli; insieme ad altri batteri anaerobi, rappresenta uno dei principali componenti della flora batterica dell’intestino umano e contribuisce a mantenere il corretto e normale habitat del microbiota intestinale.
La sua presenza nell’intestino è importante. Purtroppo, in corso di terapie antibiotiche, anche se mirate ad altri microrganismi, l'Escherichia coli e altri componenti della flora batterica vengono colpiti generando un dismicrobismo che è spesso causa di disturbi gastro-intestinali e situazioni favorevoli alla moltiplicazione di altri microrganismi dannosi.
L'Escherichia coli è una specie batterica comune e, grazie alla sua velocità di moltiplicazione, è un batterio utilizzato anche come modello in molti studi scientifici. Ad esempio, è stata utilizzata per studiare la replicazione del DNA, l'espressione genica, la biologia cellulare e lo sviluppo di nuovi farmaci.
L'Escherichia coli, insieme agli altri componenti della flora intestinale viene eliminato dall’intestino con le feci.
L'Escherichia coli presente nel tratto intestinale non è normalmente considerato patogeno, la sua presenza però in altri distretti corporei è causa di infezioni anche gravi.
Esistono inoltre alcuni ceppi di Escherichia coli capaci di produrre enzimi di invasività ed altri in grado di produrre tossine; vengono classificati come Escherichia coli Enteropatogeni ovvero Enteroinvasivi, Enteroemorragici ed Enterotossici. A seguito di queste loro caratteristiche sono responsabili di infezione anche con esito grave, sia intestinale che renale.
E. coli è asporigeno e presenta una forma a bacillo, cioè allungata (dimensioni medie: 1-2 µm). La temperatura ottimale per la sua sopravvivenza è di 35-40°C.
E. coli possiede un metabolismo aerobio facoltativo, cioè può crescere sia in presenza, che in assenza di ossigeno. Inoltre, questo batterio è in grado di svolgere reazioni di fermentazione utilizzando il lattosio, uno zucchero disaccaride.
La patogenicità di E. coli
Tossine: a seconda della tipologia di E. coli in causa, possono avere natura chimica differente. Invasività: E. coli è dotato di una capacità invasiva elevata, cioè riesce a insediarsi nell'ospite molto profondamente.
Come si prende il batterio Escherichia Coli?
L’Escherichia Coli, presente nell’ambiente e negli alimenti, può essere trasmesso all’uomo in modalità diverse. Essendo sensibile al calore, questo batterio viene eliminato a temperature superiori ai 60 gradi. Pertanto, il rischio di infezione è particolarmente elevato consumando cibi crudi o poco cotti (come carne, pollame, pesce crudo, frutta e verdura non lavata accuratamente) o bevendo acqua non potabile.
Nel caso di una scorretta raccolta e smaltimento del rifiuto umano o animale, la grande quantità di batteri eliminata nell’ambiente può determinare una contaminazione delle falde acquifere rendendo le acque non potabili. Quindi, se ingerite, possono essere causa di diarree e disturbi gastrointestinali o delle acque superficiali rendendole non balneabili.
Infezioni da E.coli possono avvenire tramite ingestione di cibi contaminati. Inoltre, il batterio può essere trasmesso anche da una persona all'altra (contagio interumano diretto).
Latte crudo (non pastorizzato) ed i formaggi derivati possono essere contaminati. L'uomo può venire a contatto con ceppi patogeni di E.coli. Per quanto riguarda le acque, invece, le feci di individui infetti o di animali possono riversarsi in laghi, canali, piscine o rifornimenti idrici. Se queste fonti acquatiche non sono trattate, l'infezione da E.coli è possibile.
Quali animali trasmettono Escherichia coli?
Diversi animali possono trasmettere ceppi patogeni di E. coli all’uomo. In particolare, i bovini sono considerati la principale fonte di E. coli enteroemorragico (EHEC), un ceppo particolarmente pericoloso. Gli animali domestici, come cani e gatti, rappresentano un rischio minore, ma possono comunque trasmettere il batterio attraverso il contatto con le feci.
Cosa provoca l’Escherichia Coli?
Questi Escherichia Coli producono tossine che aggrediscono le mucose dell’intestino tenue, provocando come manifestazione sintomatologica principale diarrea. Attaccano i microvilli intestinali, a livello dell’intestino tenue e sono i principali responsabili della diarrea durante l’età infantile.
Oltre alla più comune e frequente infezione delle vie urinarie, l'Escherichia coli può anche essere agente responsabile di Sepsi, Meningite e Polmoniti.
L’ingresso in altri distretti può essere dovuto a una contaminazione esterna a fronte di scarsa igiene o per meccanismi attivi di ceppi di escherichia coli che gli permettono il passaggio attraverso le mucose.
Gli Escherichia coli Enteroemorragici possono essere ingeriti con acque o alimenti a base di carne bovina contaminata da reflui bovini e sono causa di gastroenterite negli adulti e nei bambini e causa di Sindrome Emolitico-Uremica (SEU) particolarmente nei bambini. In particolare, se gli Escherichia coli Enterotossici vengono ingeriti con acque contaminate, possono essere responsabili di forti diarree acquose. Spesso la loro ingestione si osserva con l’assunzione di acqua o cibi contaminati, in particolar modo in Paesi dove le condizioni igieniche sono precarie. Questa sintomatologia è chiamata anche Diarrea del viaggiatore.
E.Coli possono causare anche infezioni del tratto urinario.
Alcuni E. coli sono tossigenici, cioè produttori di enterotossine (ETEC) che agiscono sulla mucosa dell'intestino (tenue), provocando la comparsa di scariche diarroiche acquose.
E. coli enteroaderenti (EAEC): hanno una peculiare capacità di aderire, in maniera pressoché indissolubile ed irreversibile, alle pareti dell'intestino.
E. coli enteroemorragici (EHEC): possiedono un'elevata patogenicità. La loro proliferazione ed il conseguente rilascio di tossine (Shiga-like) provoca colite emorragica (quindi feci liquide frammiste a sangue) associata a severi crampi addominali e possibili complicanze extraintestinali, anche gravi.
I sintomi di un'infezione da E. coli
Dopo il contagio, i primi sintomi dell'infezione da E.coli possono essere:
- Diarrea
- Dolori addominali
- Febbre
Sintomi E. Coli
L'infezione gastroenterica da E. coli si manifesta generalmente con sintomi lievi e, salvo complicazioni, si risolve nel giro di 4-10 giorni. All'inizio, compare una diarrea leggera (evacuazioni frequenti, feci molli o liquide), che può accompagnarsi a dolori nell'area addominale e rialzo febbrile transitorio. Entro 24-48 ore, le scariche diarroiche aumentano di intensità e risultano acquose o commiste a sangue. In questa fase dell'infezione da E. coli, possono manifestarsi forti crampi addominali e modesta disidratazione.
L'infezione delle vie urinarie da E.coli può causare sintomi fastidiosi come il bruciore quando si urina.
Infezioni Urinarie da Escherichia Coli
Quando si diffonde oltre l'intestino, E. coli è la principale causa di infezioni delle vie urinarie (IVU), tra cui cistiti, uretriti, pielonefriti e, nei casi più gravi, setticemia. La sua pericolosità risiede nella capacità di aderire alle cellule grazie a strutture specializzate come fimbrie e pili, che gli consentono di resistere alle difese immunitarie e di colonizzare le pareti delle vie urinarie.
Le infezioni di origine batterica alle vie urinarie sono molto comuni nelle donne e nei bambini. Colpiscono in particolare le vie urinarie basse: l’uretra (uretrite) e la vescica (cistite). Nella popolazione adulta il batterio principale che causa infezioni al tratto urinario è l'Escherichia coli, un patogeno che vive nel nostro intestino e che può facilmente passare alle vie urinarie attraverso la cute dei genitali e dell’ano.
Le donne sono più soggette degli uomini a infezioni del tratto urinario per la conformazione del loro apparato genitale: è più semplice che i batteri dall’ano possano contaminare le vie urinarie femminili, per esempio se l’igiene intima non avviene correttamente o non sufficientemente, anche dopo i rapporti sessuali.
Talvolta se l’infezione è molto leggera può anche essere inizialmente asintomatica.
Presenza di E.Coli nelle Urine
La presenza di E. coli nelle urine avviene principalmente tramite contaminazione fecale.
- Nelle donne: l’uretra corta e la vicinanza all’ano favoriscono la migrazione del batterio verso la vescica.
- In entrambi i sessi, condizioni come la stasi urinaria o alterazioni anatomiche possono favorire l'infezione.
Escherichia Coli (E. Coli): Fattori di Rischio
Un fattore di rischio è qualcosa che aumenta la probabilità di contrarre una malattia. Nel caso dell’infezione da E. Coli:
- Sesso femminile: Il motivo per cui le donne sono più facilmente soggette a infezioni urinarie (fra le quali anche quella da Escherichia coli) è che l’uretra femminile è situata nelle immediate vicinanze dell’ano ed è più corta di quella maschile.
- Gravidanza: La gravidanza è una condizione particolarmente a rischio di cistite. Nella donna gravida l’utero contenente il feto va a comprimere la vescica: oltre a causare pollachiuria (cioè la necessità di urinare più spesso del normale) questa compressione favorisce il ristagno di una piccola quantità di urina al termine della minzione, facilitando la proliferazione di batteri, fra cui E. Coli.
- Diabete: Il diabete è una malattia caratterizzata da alti livelli di glucosio nel sangue (iperglicemia). Quando i valori sono particolarmente elevati il glucosio comincia ad essere eliminato attraverso le urine, che normalmente non lo contengono.
- Inadeguata igiene intima: L’igiene intima ricopre un ruolo importante nella prevenzione delle infezioni urinarie di tipo endogeno, ovvero causate dai batteri intestinali del paziente stesso.
- Catetere urinario: Il catetere urinario è un dispositivo medico che consente di svuotare la vescica attraverso un piccolo tubicino di plastica inserito nell’uretra. Questa misura si rende necessaria in molti pazienti, soprattutto quelli allettati (che non possono recarsi autonomamente in bagno) o qualora sia presente un’ostruzione delle vie urinarie.
Più raramente la presenza di E.Coli nelle urine è un’infezione già attiva nelle vie urinarie, nell’uretere o anche nella vescica.
Come viene diagnosticata l’infezione?
La diagnosi di infezione da E.Coli avviene normalmente con metodi colturali.
La ricerca di Escherichia coli avviene normalmente con metodi colturali. L’infezione delle vie urinarie (la più frequente) è diagnosticata con urinocoltura. Negli altri casi di infezioni relative ad altri distretti corporei Escherichia coli può essere ritrovato sempre ricorrendo a metodi colturali sugli specifici materiali.
La diagnosi di infezione urinaria da E.coli avviene dopo l’analisi dei sintomi da parte del medico e l’invio in laboratorio di un campione di urine per l’urinocoltura, ai fini di isolare i ceppi di Escherichia coli responsabili dell’infezione e capire se è il caso di eseguire anche un antibiogramma, un esame in vitro che valuta se un microrganismo - in questo caso l’E. coli - è sensibile o resistente a determinati antibiotici.
Per capire quale E. coli ha causato l'infezione, si eseguono esami specifici.
Quali esami per la diagnosi di E. coli?
L’urinocoltura è un esame microbiologico che si esegue su un campione di urina e richiede molte attenzioni nella raccolta e nel trasporto. A seguire, si esegue l’antibiogramma, un test di laboratorio che permette di valutare la sensibilità e la resistenza dei microrganismi, rilevati nelle urine, agli antibiotici.
Un altro fattore che riduce l’attendibilità del campione è il tempo eccessivo che intercorre tra la raccolta del campione e l’allestimento della coltura in laboratorio.
Urinocoltura: Come Raccogliere il Campione Correttamente
Per ottenere un risultato affidabile e conferma la presenza di Escherichia coli nelle urine, la raccolta del campione deve seguire il metodo del mitto intermedio, che consiste nello scartare il primo e l’ultimo getto di urina. Questo procedimento riduce il rischio di contaminazione con la flora batterica che si trova nelle vie urinarie inferiori o sulla pelle.
Il metodo consiste nel raccogliere il getto intermedio di urina, scartando la prima parte che risulta contaminata dai microbi che si trovano normalmente sui genitali esterni e sullo sbocco dell’uretra. La raccolta delle urine deve avvenire il mattino stesso della consegna del campione.
Interpretazione dei Risultati dell'Urinocoltura
- Negativo: non è stata individuata la presenza di batteri nelle urine cioè con meno di 100.000 UFC/ml di urina (Unità Formanti Colonie, cioè batteri).
- Positivo: il numero di batteri è uguale o superiore a 100.000 UFC/ml (Unità Formanti Colonie).
- Inquinato: viene segnalata la presenza di batteri, ma in una quantità inferiore a 50.000 UFC/ml.
Un risultato positivo si ha con una carica batterica superiore a 100.000 unità formanti colonie (UFC/ml), mentre valori compresi tra 10.000 e 100.000 UFC/ml richiedono ulteriori verifiche cliniche.
Una coltura che non mostra alcuna crescita dopo 24-48 ore indica assenza di infezione.
Esiti Negativi e Infezioni da E. Coli
La negatività all’urinocoltura, nonostante la presenza di infezione da E. coli, è correlata alla capacità del batterio di penetrare nelle cellule uroteliali e formare delle comunità batteriche intracellulari. Secondo questo studio l’esito negativo dell’urinocoltura sarebbe legato al fatto che, al momento dell’esame, il batterio si trova all’interno delle cellule uroteliali e non può essere intercettato nelle urine.
Questi risultati suggeriscono che, in presenza di sintomatologia da IVU, nonostante l’urinocoltura negativa, esiste un’elevata probabilità - per le donne - di avere un’infezione da E. coli.
Altri Indicatori nelle Urine
Una conta leucocitaria, il numero di globuli bianchi alti nel sedimento, indica la presenza di un’infiammazione acuta.
Il pH delle urine viene analizzato attraverso una cartina in grado di determinarne il livello. Oltre 8, si parla di pH basico o alkalino, sotto il 4.8 si parla di pH acido. La neutralità del pH è pari a 7. Variazioni del pH al di fuori del range di riferimento sono associate al rischio di formazione di calcoli renali.
Cosa fare se si ha l’Escherichia Coli?
Le gastroenteriti causate da E.Coli non richiedono necessariamente e sempre una terapia antibiotica.
Come viene trattata l'infezione?
Il trattamento delle infezioni urinarie causate da Escherichia coli inizia con una diagnosi accurata. La gestione delle infezioni delle vie urinarie da E. coli prevede un trattamento farmacologico, spesso con antibiotici o antisettici urinari che devono essere prescritti dal medico. La terapia deve essere seguita per tutto il periodo indicato, anche quando i sintomi tendono a scomparire rapidamente.
Dopo la diagnosi, il trattamento contro Escherichia coli è essenzialmente antibiotico. La durata del trattamento la valuta il medico, a seconda dell’antibiotico prescelto, ma è molto importante che l’antibiotico venga assunto dal paziente per tutta la durata indicata, anche qualora sembri a prima vista che i sintomi si siano attenuati dopo un paio di giorni. Per essere certi di aver completamente combattuto l’infezione è necessario concludere la terapia ed evitare pericolosi fai da te.
Se il medico ritiene che la terapia antibiotica sia necessaria, la scelta del farmaco e la durata del trattamento dipendono dalla storia clinica del paziente, dalla sede e gravità delle infezioni, e dai risultati delle analisi di laboratorio condotti sull'urina o sulle feci. L'antibiogramma permette di testare, ad esempio, la suscettibilità del batterio ai vari antibiotici, limitando la diffusione della resistenza di E.Coli agli antibiotici.
Farmaci Utilizzati
I farmaci antibatterici più utilizzati includono:
- Fosfomicina
- Nitrofurantoina
- Fluorochinoloni
- Amoxicillina associata all’acido clavulanico
Rimedi Naturali
Oltre alla terapia antibiotica, rimedi naturali come il D-mannosio, gli integratori a base di mirtillo rosso e i probiotici possono contribuire a prevenire le recidive, favorendo il mantenimento della salute delle vie urinarie.
Come prevenire la trasmissione del batterio?
Si può prevenire l’infezione da Escherichia Coli seguendo semplici regole di igiene personale. La cottura accurata della carne, specialmente quella macinata, è essenziale per eliminare il batterio. È bene evitare alimenti a rischio, come il latte e i succhi non pastorizzati.
La principale prevenzione dal contrarre infezioni da Escherichia coli è basata sulle norme igieniche personali (lavaggio delle mani e delle parti intime) e comportamentali evitando l’ingestione di cibi e bevande contaminate e latte non pastorizzato o bagni in acque dichiarate non balneabili.
L'Escherichia coli è sensibile al calore e muore se sottoposto al oltre 60°.
Consigli Utili per la Prevenzione
- Bere solo acqua potabile, soprattutto quando si viaggia in Paesi dove l'acqua non è trattata.
- Cuocere sempre la carne cruda, soprattutto quella macinata, raggiungendo una temperatura interna di almeno 70°C per 2 minuti.
- Curare quotidianamente l'igiene intima, in particolare durante il periodo mestruale e prima e dopo i rapporti sessuali.
- Le donne devono fare particolare attenzione a lavarsi e pulirsi con movimenti diretti dalla vulva all'ano, mai viceversa.
Complicazioni delle infezioni da E. Coli
Come infezione urinaria, l’Escherichia coli può essere pericolosa se non viene individuata e trattata perché può raggiungere altri organi come l’uretere e addirittura il rene, provocando patologie più gravi quali la pielonefrite.
Infezioni da E. Coli e gravidanza
Durante la gravidanza la donna è ancora più soggetta a infezioni batteriche, dal momento che alcuni ormoni contribuiscono a rallentare l’attività intestinale (molte donne incinte soffrono di stipsi) e della vescica, provocando stasi dell’urina, che accentua la proliferazione batterica.
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