Cos’è Escherichia coli?
Escherichia coli (E. coli) è un tipo di batterio comunemente presente nell’intestino di umani e animali. Sebbene la maggior parte dei ceppi di E. coli siano innocui e addirittura benefici per l’ospite, alcuni ceppi possono causare malattie. L’E. coli uropatogeno (UPEC) è la causa più comune di infezioni del tratto urinario (UTI) sia in casi complicati che non complicati. E. coli può anche causare altre infezioni, come la meningite neonatale e la sepsi.
Comprendere Escherichia coli
E. coli è un gruppo diversificato di batteri, i ceppi patogeni sono chiamati patotipi. I quali possono causare numerose problematiche. Ad esempio E. coli enterotossigenico (ETEC), E. coli enteropatogenico (EPEC), sono responsabili della diarrea, E. coli uropatogenico (UPEC), è responsabile della maggior parte delle infezioni del tratto urinario. E. coli patogeno aviano (APEC) causa la colibacillosi nelle specie aviarie ed è stato suggerito come potenziale patogeno zoonotico trasmesso attraverso il cibo.
Escherichia coli e Contagiosità
E. coli è contagioso, il che significa che può essere trasmesso da persona a persona, di solito mangiando cibo contaminato, bevendo acqua contaminata, o entrando in contatto con una persona infetta. Alcuni ceppi di E. coli, come APEC, hanno somiglianze genetiche e comuni nei geni di virulenza con l’E. coli uropatogenico umano e E. coli da meningite neonatale (NMEC) e capacità di causare infezioni del tratto urinario e meningite negli esseri umani.
Ricerca e Sviluppi
La ricerca su E. coli è in corso, alcuni studi hanno mostrato che E. coli e le specie di Shigella hanno un’alta somiglianza genomica. E. coli è anche utilizzato in biotecnologia per la produzione di biocarburanti e vaccini. Ad esempio, uno studio mirava a migliorare la produzione di proteine del vaccino in E. coli costruendo un sistema di espressione bicistronico basato sul promotore T7 ampiamente utilizzato.
A livello vaginale, è stato osservato che le donne affette da cistiti ricorrenti presentano una maggiore colonizzazione da parte di E. coli rispetto alle donne in buona salute.
Inoltre, il loro microbiota mostra una minore presenza di lattobacilli, anche durante i periodi asintomatici. Di solito, la flora vaginale è prevalentemente composta dai lattobacilli, i quali, grazie alle loro proprietà antimicrobiche, regolano la proliferazione di altre specie batteriche e contrastano l’insediamento di organismi estranei.
Questa capacità è resa possibile dalla loro abilità nel mantenere un pH vaginale inferiore a 4,5, attraverso la produzione di acido lattico. L’ambiente acido, a sua volta, favorisce la riproduzione dei lattobacilli e crea un contesto sfavorevole per i batteri patogeni.
I lattobacilli sono in grado di produrre sostanze antimicrobiche, come acqua ossigenata e batteriocine, che esercitano un’azione antisettica. Un’altra caratteristica significativa è la loro capacità di produrre sostanze in grado di inibire l’adesione di altre specie batteriche alle cellule epiteliali o di creare microambienti intorno a queste con elevate concentrazioni di sostanze antimicrobiche.
Per questi motivi, un microbiota carente di lattobacilli diventa più suscettibile alla colonizzazione da parte di patogeni opportunisti, che possono essere già presenti in quantità limitata nel nostro microbiota o essere acquisiti dall’ambiente esterno.
Anche nelle infezioni urinarie, la flora vaginale gioca un ruolo cruciale.
Escherichia coli e Probiotici
I probiotici sono microrganismi vivi che forniscono benefici per la salute quando consumati in quantità adeguate. Sono noti per la loro efficacia nel trattare varie condizioni di salute, comprese le UTI.
Alcuni probiotici, come Lactobacillus crispatus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus gasseri e Lactobacillus jenseni e Bifidobacterium, hanno dimostrato di inibire la crescita di ceppi patogeni di E. coli e ridurre il rischio di UTI. Questo suggerisce che alcuni probiotici potrebbero essere più efficaci nel prevenire o limitare le infezioni da E. coli.
Rimedi per Escherichia coli
Sono state indagate diverse terapie alternative per il trattamento delle infezioni da E. coli. Un approccio coinvolge l’uso di piante medicinali con proprietà antibatteriche.
Uno studio ha scoperto che molti composti fitochimici possono mirare e inibire vari bioprocessi in UPEC, come l’adesione, la motilità, la formazione di biofilm e il quorum sensing. Questi approcci naturali mostrano promesse nel combattere la resistenza agli antibiotici in UPEC e potrebbero potenzialmente essere utilizzati per sviluppare strategie a base di piante e prodotti farmaceutici per il trattamento e la prevenzione delle UTI causate da E. coli.
Un altro possibile rimedio per le infezioni da E. coli è l’uso di ceppi probiotici come Lactobacillus crispatus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus gasseri e Lactobacillus jenseni
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Conclusione
E. coli è un gruppo diversificato di batteri che può causare una serie di malattie, dalla diarrea alle infezioni del tratto urinario. È contagioso e può essere diffuso attraverso cibo o acqua contaminati, o attraverso il contatto con individui infetti. I probiotici e le piante medicinali hanno mostrato potenziale nel prevenire o limitare le infezioni da E. coli, e i ceppi probiotici menzionati usati per via orale ed endovaginale possono offrire ulteriori benefici terapeutici. Ulteriori ricerche sono necessarie per comprendere pienamente i meccanismi di azione e le potenziali applicazioni di queste terapie alternative nel trattamento delle infezioni da E. coli.
References
- Foxman, B. (2014). Urinary tract infection syndromes: occurrence, recurrence, bacteriology, risk factors, and disease burden. Infectious Disease Clinics, 28(1), 1-13.
- Reid, G., & Burton, J. (2002). Use of Lactobacillus to prevent infection by pathogenic bacteria. Microbes and Infection, 4(3), 319-324.
- Kaper, J. B., Nataro, J. P., & Mobley, H. L. (2004). Pathogenic Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology, 2(2), 123-140.
- Sivaranjani, M., Gowrishankar, S., Kamaladevi, A., Pandian, S. K., Balamurugan, K., & Ravi, A. V. (2016). Morin inhibits biofilm production and reduces the virulence of Listeria monocytogenes – An in vitro and in vivo approach. International Journal of Food Microbiology, 237, 73-82.
- Chen, Z., Wang, L., Sun, X., Wang, Y., & Jiang, H. (2019). Engineering probiotic Escherichia coli Nissle 1917 for enhanced treatment of hyperuricemia. Microbial Cell Factories, 18(1), 1-12.
- Johnson, T. J., Wannemuehler, Y., Doetkott, C., Johnson, S. J., Rosenberger, S. C., & Nolan, L. K. (2008). Identification of minimal predictors of avian pathogenic Escherichia coli virulence for use as a rapid diagnostic tool. Journal of Clinical Microbiology, 46(12), 3987-3996.
- Atsumi, S., Hanai, T., & Liao, J. C. (2008). Non-fermentative pathways for synthesis of branched-chain higher alcohols as biofuels. Nature, 451(7174), 86-89.
- Studier, F. W., & Moffatt, B. A. (1986). Use of bacteriophage T7 RNA polymerase to direct selective high-level expression of cloned genes. Journal of Molecular Biology, 189(1), 113-130.
- Croxen, M. A., & Finlay, B. B. (2010). Molecular mechanisms of Escherichia coli pathogenicity. Nature Reviews Microbiology, 8(1), 26-38.
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