Escherichia coli kolesistit, kabteriyemi, kolanjit, üriner sistem enfeksiyonu, yolculuk ishali hatta yenidoğan menejiti ve pnömoniye sebep olan bakterilerdin biridir. Escherichia genusu adını, genus türüünü bulan Theodor Escherich'ten almaktadır.

Escherichia coli kolesistit, kabteriyemi, kolanjit, üriner sistem enfeksiyonu, yolculuk ishali hatta yenidoğan menejiti ve pnömoniye sebep olan bakterilerdin biridir. Escherichia genusu adını, genus türüünü bulan Theodor Escherich'ten almaktadır.
Escherichia, bazen bir kapsülü olan, polisakarıd yapısında, ekstraselüler yerleşimli, tek tek, çift çift veya zincir yapan, hareket etmeyen veya bazen flagellaları ile hareker eden,  aerob gram negatif basildir
E coli fermentasyon ve respirasyon metabolizine sahip, fakültativ anaerobik basildir.

E.COLI TOKSİNLERİ:
A. EKZOTOKSİNLER:
Enterotoksinleri : (Ilımlı bir bakteriyofajla infeksiyon -lizojeni- nedeniyle kodlanır)

      • SLT-1 : Shiga-like toksin. Kalın barsaklardaki fonksiyonları :
        • 5 adet B alt birimi vardır :
          • Mukoza hücre membranında bulunan glikoproteinlere bağlanır
          • A biriminin hücre içine girmesini sağlar.
        • 1 adet A alt birimi vardır :
          • Konak mukoza hücrelerinde bulunan 60S ribozomal birimdeki 28S rRNA'yı inaktive ederek protein sentezini durdurur.
          • Bu nedenle mukoza hücreleri ölür ve kanlı dışkılama görülür.
          • Ayrıca besin absorbsiyonu da engellenir.
      • SLT-II (Shiga-like toksin II) : Fonksiyonları SLT-I'e benzer.
      • Bu toksinler Vero maymun hücrelerinde toksik etki yapar. Bu nedenle eskiden vero toksinleri adı da veriliyordu.

B. ENDOTOKSİN:

    • Lipopolisakkarit (LPS) :

Virulans:
Endotoksin (O antijenleri) ve kapsül (K antijenleri) bakterinin antijenik varyosunu sağlamaktadır.  Flagella (H antijeni) hem motiliteyi sağlar hem de anti jenik etki göstermektedir. Pili (Fimbria) plazmid üzerinde kodludur, antijenik varyason sağlar ve kalın barsağın epitel hücrelerine yapışmasına aracılık eder.

E.coli - Klinik infeksiyonlar ve
Patofiziyoloji:
Acute bacterial meningitis
Neonatal meningitislerin büyük bir kısmına, E coli ve streptokok ( B grubu) tarafından (%28.5 ve %34.1) sebep olmaktadır.
Gebelerde, E.coli ( K1 kapsüler antijen türü) kolonizasyon riski yüksektir. Aynı tür, mortalite oranı %8 olan  neonatal sepsise de sebep olmaktadır. Neonatal sepsis sonrası, çocuklarda nörolojik sekeller  ve gelişme geriliği görülmektedir. Düşük kilolu çocuklarda ve  BOS'ta üreme prognozu  kötü etkileyen  unsurlardır. E col'ye bağlı memenjit, nöroşirürji travmaları sonrasında görülmektedir.
Yenidoğanlarda  E coli'ye bağlı menenjit belirtileri: ateş,nörolojik belirtiler, sarılık, beslenme bozukluğu, apneler ve uyku hali (uyuşukluk) görülmektedir.
Bir yaşından küçük çocuklarda  letharji, kusma, iştahsızlık, kasılmalar görülür. 4 aydan büyük çocuklarda  ense sertliği, gergin fontalela ve ateş ile seyreder.
Büyük çocuklar ve erişkinlerde ise baş ağrısı, kusma, konfüzyon, letarji, kasılmalar ve ateş olur.
Ayrıcı tanıda: sepsis, epilepsi, beyin apsesi, anevrizma rüptürü ve neonatal tetanoz

Pnömoni
E coli nadir olarak pnömoniye sebep olmaktadır. Pnömoni  daha çok üriner sistem infeksiyonları sonrasında görülmektedir. E.coli  üreyen ağır hastalarda, üst solunum yolları sekresyonu aspirasyonu neticesinde pnömoni gelişmektedir. Aşkolik olan veya diyabet, KOAH yada E.coli  üriner sitem infeksiyonu olan hastalarda toplumda edinilmiş E.coli pnömonisi görülmektedir.
E.cli pnömonilerinde daha çok, empiem ile komplike olmuş  alt lob bronkopnömonisi şeklinde görülmektedir. Pnömonili hastalarda, E.coli bakteriemisi, başka bir odaktan (üriner sistem, gasttrointestinal sitem) gelen E.colilerle gelişmektedir.
E coli pnömonisi belirtileri: ateş, nefes darlığı, sık sık nefes alma, balgam çıkarma ve dinlemekle raller.
Akciğer grafisinde bronkopnömoni belirtileri, daha çok alt loblarda görülmektedir. Hastaların birçoğu entübe edilir, yüksek ateş, solunum sayısında artı ve aşırı sekresyon vardır.  Ayrıcı tanı:  Konjestif kalp yetmezliği, pulmoner emboli.

Intra-abdominal infeksiyonlar
E coli ile intra-abdominal infeksiyonlar, barsak perforasyonları (appendix, diverticulum) sonrasında gelişmektedir. İntra-abdominal abseler, kolesistit, kolanjit sonrasında da görülebilir.Diyabetli hastalarda, portal ven flebiti veya karaciğer abseleri gelişebilir.
Intra-abdominal abseler, spontan veya Gİ sistem perforasyonu  sonrasında kolon kontaminasyonu ile  polimikrobiyal olabilir. Bu abselere sebep olan mikroorganizmaların biri E.colidir.
Kolesistit ve kolanjitli hastalarda safra yolların taş veya çamur ile tıkanması neticesinde papilla veya portal dolaşımda üreme başlar. Biliyer obstruksiyon devam edince kolondaki E.coli ve diğer mikroorganizmalar jejunum ve duodenuma kolonize olmaktadır. Total obstruksiyondan çok, parsiyel obstruksiyon sonrasında  infeksiyon, bakteriemi, bactibilia ve safra taşlarına sebep olmaktadır.  
E coli'ye bağlı kolesistit veya kolanjit olan hastalarda sağ üst kadran ağrısı, sarılık ve ateş görülür.
Aüır vakalarda  hipotansiyon ve konfüzyon gelişir. Hastalarda karaciğer apsesi de gelişmektedir. İtraabdominal apselerde hafif ateş ve hafif  nonspesifik bulgulardan septik şoka kadar değişik klinikler görülür.
Peritonit olan hastalarda ise lokalize ağrı, ateş ve rebound  vardır. Hastalarda hafif ateş halsizlikten, anorekssi, hipooksi ve hipotansiyoan kadar değişik semptomlar görülür.

Barsak infeksiyonları
6 farklı mekanizma ve 6 farklı E.coli türü ile barsak infeksiyonları gelişmektedir.

  • Enterotoksik E coli (ETEC) yolcu ishaline sebep olur.
  • Enteropatojenik E coli (EPEC) çocuklarda ishal yapmaktadır
  • Enteroinvaziv E coli (EIEC)  Shigella -like dizanteriye sebep olur.
  • Enterohemorajik E coli (EHEC) kanlı kolit veya hemolytic-uremic syndrome (HUS'a sebep olmaktadır.
  • Enteroagresiv E coli (EAggEC)  gelişmekte olan ülkelerde coçuk ishallerine,
  • Enteroadheren E coli (EAEC)  çocuklarda ve yolcularda ishale sebep olmaktadır. (Meksika ve Kuzey Afrika'da)

 

ETEC, EPEC, EAggEC, ve EAEC daha çok  ince barsakları, EIEC ve EHEC ise kalın barsakları kolonize ederek ishallere sebep olmaktadır.
Shiga toksin-üreten E coli (STEC) daha çok besin kaynaklı ishallere sebep olmaktadır. Bu organizma, kansız ve kanlı ishal dahil olmak üzere, ağır gastroenteritlere sebep olmaktadır. Daha çok çocuklarda hastalık yapar, nöroliojik ve HUS dahil böbrek komplikasyonlar görülmektedir.
STEC serotip O157-H7 suşları ile  kanlı ishal ve hemorajik üremik sendrom (HUS) gelişmektedir.Hemorajik Üremik Sendroma sebep olan suşlarda  STX 2 geni görülmüş.
. E coli ile seyahat ishal vakalarında,  enterotoksik E. Coli (ETEC) veya enteroagresiv E.coli EAggEC) ile sulu kansız dışkılama ve dehidratasyon belirtileri görülmektedir.Tropikal ülkelere seyahat edenlerde  PNL içermeyen  sulu dışkılamalar  gelişir. Ayrıcı tanıda rotavirus, Norwalk virus, Salmonella ve  Campylobacter ishalleri vardır.
Çocuklarda dehidratasyon belirtileri ön plandadır. Sulu dışkılamalar  EAggEC, EAEC veya EPEC suşları ile oluşmaktadır. Non inflamatuvar sulu dışkıları olmaktadır.
E.coli'ye bağlı dizanteri ( enteroinvaziv E coli [EIEC] veya enterohemorrhagic E coli [EHEC]) hastalarında ateş, kanlı ishal ve dehidrasyon  görülür. İntestinal mukozada belirgin enflamasyon cevap gelişmektedir. Klinik olarak hastalarda ateş, PNL lökositli kanlı dışkılamalar görülür. Ayrıcı tanıda Shigella ve amipli dizanteriler vardır.
EHEC suşu ile  gelişen  HUS (hemolitik üremik sendrom) hastalarda ateş, kanlı diyare, dehidrasyon, hemoliz, trombositopeni, hemoliz, trombositopeni ve üremi (dializ gerektirecek kadar) olmaktadır. Ecol, HUS!u hafif kansız ishalli  vakalardan  kanlı ishale, böbrek yetmezliği, mikroanjıopatik hemolitik anemi, trombositopeni ve MSS belitileri ile seyreden ağır vakalar görülmekt.
Ayrıcı tanı: Shigella infeksiyonları , Clostridium difficile enterokoliti, ulcerative colitis/Crohn hastalığı, iskemik kolitis,  divertikülöz, ve appendisit..

Üriner Sistem İnfeksiyonları ( ÜSİ)
Komplike olmamış üriner sistem infeksiyonların % 90'nı E.coli ile gelişmektedir. İlk enfeksiyon sonrasında, 12 ayda tekralama oranı %44'tür. E.coli'ye bağlı ÜSİ'ları üropatojenik suşlarla gelişmektedir. Komplike olmayan üretrit/sistit, semptomatik sistit, piyelonefrit, akut prostatit, abseler ve ürosepsis enfeksiyoları görülür. Komplike olmayan sistitler daha çok evli kadınlarda görülmektedir. Periüretral bölge, kolondan gelen veya ilişki ile kolonize olmaktadır..
Piyelonefrit gibi komplike  ÜSİ'ları yaşlılarda obsytruksiona  bağlı veya prostat hiperptofisi ve nörojenik mesane olanlarda daha sık görülmektedir.

E coli bakteriemisi, daha çok üriner obstruksiyonu olan ÜSİ'ları sırasında gelişebilir. Endotoksin (sitokinler) veya lipopolisakaridlere bağlı sistemik reaksiyonu olarak DIC (disemine intravasküler koagülasyon) ve ölüm gelişebilir.
Akut  E coli uretral sendromlu hastalarda,  hafi ateş ve dizüri,  sık sık idrar yapma, idrar tutamama  belirtileri görülür ve idrarda üreme olur.
E coli pyelonephriti veya komplike ÜSİ olan hastalarda böğür ağrıları, bel ağrısı, yüksek ateş, sık sık azar azar idrar yapma belitileri görülmektedir. Hastalarda sertlik, terleme baş ağrısı bulantı ve kusma gelişir.
Bu hastalarda komplike nekrotizan intrarenal veya periferik abseler gelişebilir. Bu hastalarda sert ağılı kitle  veya antibiyotiklere cevap vermeyen piyelonefrit  görülür. Diyabeti veya obstruksiyonu olan  hastalarda  bakteriemi ve septisemi gelişmektedir.
Ayrıcı tanıda:psoas apsesi, ektopik gebelik, ve rupture over kisti.
E col iacute prostatit veya prostatik absesi olan hastalarda üşüme, ani ateş, perirenal ve bel ağrısı, şiş, yumuşak ve ısı prostat vardır. Bazılarında miyalji, üriner retansiyon, halsizlik ve artralji olabilir. Antibiyotiklere cevap vermeyen hastalarda prıstat absesini görüntğleme yöntemleri ile aramak gerekir. Bu hastalar ameliyat edilir.
Diğ er İnfeksiyonlar:
E coliile gelişen diğer infeksiyonları septic arthritis, endophthalmitis, suppurative thyroiditis, sinusitis, osteomyelitis, endocarditis, ve deri yumuşak doku enfeksiyonları ( özellikle diyabetikli hastalarda).

Epidemioloji:
ABD'de toplumda edinilmiş ve komplike olmayan ÜSİ'ları E.coli ile sık sık gelişmektedir. Bayanların %50'sinde  en az bir defa ÜSİ gelişmiştir. E.coli %12 oranında nozokomiyal enfeksiyonları ve %4 oranında diyareye sebep olmaktadır.
Tropik ülkelerde EPEC ile çocuklarda ishal sık olarak gelişmektedir.
Gelişmekte olan ülkelere seyahat edenlerin %11-15'de E.coli ye bağlı  ishal gelişmektedir. Yolculuk ishallerin %30'u EAggEC suşları ile gelişmektedir.
Mortalite:
E.coli yenidoğan menenjitli hastalarda ölüm oranı  %8  oranındadır. Hayatta kalanların çoğunda nörolojik sekeller ve gelişme geriliği görülmektedir.
Irka  göre bir farklılık göstermemektedir. Cinsiyete göre ise, enfeksiyonlar, anatamik yapı, seksüel gelişimi, gebelik ve doğum nedeniyle daha çok kadınlarda görülmektedir. 
Erkeklerde 45 yaştan sonra prostat hipertrofisi nedeniyle ÜSİ sıklığı artmaktadır. Yenidoğanlarda ise erkeklerde daha sıktır.
Yenidoğanlarda menenjit görülür, erişkinlerde ise ancak açık  travma veya nöroşirürji ameliyatları sonrasında görülür.

Laboratuvar:
E.coli infeksiyonu olan tüm hastalara kan sayımı yapıp lökositoz veya sola kayma olup olmadığına bakılmalıdır.
Gram boyamada, benzen infeksiyonlara sebep olan diğer gram negatif basillerden fark edilmesi mümkün olmayan  gram negatif organizmalar görülmektedir.
E coli gram negatif basildir.


Escherichia coli MacConkey agarındaki kültürü:

 

Kesin tanı, hastadan alınan kan, idrar, balgam, BOS, safra, abse veya periton  sıvılarında üretilerek konulmaktadır.
Lp ile alınan BOS kültüründe E.colinin üremesi ile E coli menenjit tanısı konulmaktadır.
Pnömoni vakalarında  alına balgam örneklerinden  Gram boyama ve kültür yapılır. Gram boyamada PNL lökositler, skvamöz epitelyum hücreleri görülmektedir. Balgam örnekleri antibiyotik yedavisinden önce alınmalıdır.
Barsak infeksiyonlarında, klinik belirtiler ve dışkının özelliklerine göre yorumlanır. Enterotoxigenic E coli (ETEC), enteropathogenic E coli (EPEC), enteroaggregative E coli (EAggEC), ve enteroadherent E coli (EAEC) infeksiyonu olan hastalarda, inflamasyon hücreleri içermeyen  sulu dışkılamalar gelişmektedir.
Enteroinvasive E coli (EIEC) infeksiyonunda dizanteriye benzer dışkılamalar, enterohemorrhagic E coli (EHEC) infeksşyonlarında ise hemorajik ishal görülür.
Üriner sistem infeksiyonlarında, (ÜSİ) idrar tetkiklerinde, idrar dipstik tetkiki ile,  hızlı bir şekilde lökosit esteraz pozitifliği ve nitrit  varlığına dayanarak, piyüri ve bakteriüri tespit edilmektedir.
Orta idrardan temizlik yapıldıktan sonra idrar örnekleri alınır. Piyürisi olan hastalarda üreme olmaktadır.
Görüntüleme Yöntemleri:

  • Pnömonili hastalarda akciğer grafisi ve BT çekilmelidir.
  • Kolesistit/kolanjit olanlarda USG veya BT endikasyonu vardır.
  • İntraabdominal infeksiyonlarında abdomen ve pelvik BT  çekilmelidir, USG ile abseleri göremeyebiliriz.
  • ÜSİ'larında  USG veya BT böbrekleri görüntülemek ve abseler, taş veya obstruksiyonun varlığı araştırılmalıdır.

Diğer Testler:
İshal yapan

E colisuşları DNA ve PCR yöntemleri ile gösterilebilir.
EPEC identifikasyon  serotipleme, DNA  ile gösterilmektedir.
EIEC  Sereny  test.
EHEC serotipleri tespit edilir, 0157:H7.
EHEC   sorbitol MacConkey agar kültürlerinde üretilir. Suşlar  sorbitol-negatiftir.
EAEC ve EAggEC doku kültürlerinde görülür.

Tedavi Yöntemleri:

  • Meningitis – Lomber ponksiyon BOC tetkiki
  • Pnömoni – Bronkoskopi, kan ve idrar kültürü
  • Cholecystitis/cholangitis – endoskopik drenaj, sfinkterektomi  taş ekstraksiyonu ile biliyer sistemi rahatlatmak (dekompresyon) veya  endoskopik kolnjiografi.
  • Intra-abdominal abseler – Aspirasyon ve drenaj
  • ÜSİ'ları -  ureteral obstruksiyonu olan hastalarda stent takma veya taş ekstraksiyonu
  • Prostat hipertrofisi – Transüretral prostatektomi, transuretral rezeksiyon
  • Medical Tedavi:
    • E coli infeksiyonun şiddetine göre, antibiyotik tedavisi, hidrasyon, oksijenasyon, TA regülasyonu  yapılmalıdır
  • Surgical Care
    • Cerrahi drenaj/dekompresyon  kolesistik/kolanjitli hastalarda yapılır.
    • Cerrahi debridmanı intra-abdominal abselerde yapılır.
    • Üriner sistem ostruksiyonu olanlarda (prostatic hypertrophy), TURPendikedir. Bazı hastalarda stent  kullanılır. Cerrahi drenajı prostat abselerinde transuretral veya perianal insizyon ile yapılır.

 

  • Diet
    • İshallere bağlı malnutrisyonu engelleyecek şekilde beslenmeli.
  • Activite
    • Hasta tolere ettiği kadar aktivite yapılır.

Medikal tedavi:

  • E coli meningitis 3. kuşak cephalosporinler (örn, ceftriaxone).
  • E coli pneumonia solunum desteği, oksijenizasyon, ve antibiotikler (3.jenerasyon cephalosporinler veya fluoroquinolonlar).
  • E coli kolesistit/kolanjiti olanlarda  antibiotikler 3.jenerasyon cephalosporin ( E colive Klebsiella organizmalarını kapsayan). Ampirik tedavilerin  E faecalise de tkili olmalıdır.
  • For E coli intra-abdominal abselerde aerobiklerde etkili antibiyotikler (örn, ampicillin ve sulbactam veya cefoxitin). Ağır vakalarda, piperacillin  ve tazobactam, imipenemve cilastatin, veya meropenem kullanılmaktadır.Kombine tedavilerde E.coli ve antianaerobik kombinasyonu kullanılır (örn, levofloxacin ve clindamycin veya metronidazole).
  • E coli barsak infeksiyonları tedavisinde  elektrolit içeren sıvı replasmanı verilir. Antimikrobiyal tedavi, yolculuk ishali olanlarda doxycycline, trimethoprim/sulfamethoxazole (TMP/SMZ), fluoroquinolones, ve rifaximin verilebilir. Bu tedaviler ishal süresini  24-36 saate indirmektedir.  Enterohemorrhagic E coli (EHEC) infeksiyonlarında antibiyotik kullanılmamaktadır. Antibiyotik tedavisi HUS'un gelişmesini kolaylaştırabilir. Çocuklarda enteroinvasive E coli (EIEC) infeksiyonlarında da antibiyotik tedavisi kontraendikedir.
  • Komplike olmayan  E coli sistiti olan hastalarda tek doz antibiotikveya 3 gün fluoroquinolone,  TMP/SMZ, veya nitrofurantoin uygulanır.
  • Reküran E coli sistitler  ( >2 epizot/yıl) sürekli fluoroquinolone, TMP/SMZ, or nitrofurantoin. postkoital profilaksi ile tedavi edilmelidir.
  • Komplike vakalar  (diabetes, >65 yaş, veya daha yeni USİ olmuş) 7- 14 gün antibiotik (örn, levofloxacin, 3. jenerasyon cephalosporins, veya aztreonam) ile tedavi edilir.
  • Genç kadınlarda görülen akut komplike olmayan E coli pyelonephriti, fluoroquinolone veya TMP/SMZ 14 gün verilmelidir. Kusma, bulantı, hastalık varlığı (diabet) hospitalizasyon sebepleri sayılmaktadır. 72 saat , ateş ve yan ağrısı olan hastalarda, ultrason veya BT çekilmelidir.
  • E coli perinefrik abseler veya Prostatiti hastalara  6 hafta süreyle antibiyotikverilmelidir.
  • E coli sepsisi olan hastalarda bakterieminin sebebi  tespit edilmeli ve görüntüleme yöntemleri uygulanmalıdır.
  • McGannon ve ark,  yaptıkları çalışmalarda, ciprofloxacin ve TMP/SMZ gibi DNA sentezini inhibe eden antibiyotiklerin,  Shiga toksinin ğretimini arttırmaktadırlar. Hücre duvarına, transkripsiyon veya translasyon etkili antibiyotikler ise bu toksini arttırmamaktadır. (3)
  • Ciproxin ile tedavi edilen  O157:H7 suşlarında Shiga toxin düzeyi yüksek bulunmuştur. Azithromycin tedavisi görenlerde ise Shiga toxin düzeyleri  yüksek kalmaktadır.

Hastanede Uygulanan Yöntemler:

  • Supuratif ve semptomatik vakalar
  • Uygun hidrasyon ve oksijenizasyon
  • Menenjit ile ilgili periodik nörolojik tetkikler

Hastane dışında uygulanan yöntemler:

Destek ve rehabilitasyon tedavisi, nörolojik sekeli olan menenjitli hastalarda uygulanmaktadır.
Hospitaliza edilmesi gereken hastalar:  meningitis, pneumonia, cholecystitis/cholangitis, intra-abdominal abseler ve komplike ÜSİ'ları  ve pyelonephritis.
Komplikasyonlar:

HUS hemolitik üremik sendrom, EHEC infeksiyonu olan hastalarda görülmektedir. Yenidoğan E coli meninjiti olanlarda nörolojik sekel kalır

Prognoz:
Prognoz hastaların spesifik bulgularına göre değişir.
Hasta Eğitimi:

Hastaların el yıkama ve yemek hazırlama yöntemlerine dikkat etmeleri gibi  hijiyen kurallarına uymaları  gerekmektedir.
Endemik bölgelere seyahat ederken kapalı şişelerden su içmeleri
Profilaktik antibiyotik kullanımı 3 haftadan uzun süren seyyahtlerde yapılmalı

HUS'nu engellemek için hastalara etli yemekleri pişirerek hazırlamalarını tavsiye etmek