Escherichia coli O104:H4

Escherichia coli EHEC O104:H4 ist ein seltener Hybrid-Stamm des Bakteriums Escherichia coli aus dem enteroaggregativen Escherichia coli EAEC O104:H4 sowie einem EHEC-Stamm.

Als Erreger steht er im Zusammenhang mit der HUS-Epidemie 2011. Das „O“ in der serologischen Klassifikation steht für das Lipopolysaccharid-Antigen der Zellwand, während das „H“ für das Flagellen-Antigen steht.

Entstehung des pathogenen Stamms EHEC O104:H4

Die vom BGI durchgeführte DNA-Sequenzierung bestätigte, dass der Erreger zu 90 % identisch mit enteroaggregativen Escherichia coli EAEC O104:H4 ist. Wie er entstanden ist, ist nicht vollständig geklärt und es existieren zwei unterschiedliche Hypothesen. Verschiedene Autoren sehen eine Entstehung durch eine Transduktion über einen horizontalen Gentransfer mittels Bakteriophagen bei afrikanischen EAEC O104:H4. Dadurch soll dieser EAEC-Stamm die Eigenschaft erworben haben, Shiga-Toxine zu produzieren. Eine alternative Ansicht geht davon aus, dass ein bislang noch unbekannter Shiga-2-positiver O104:H4-Stamm existiert, von dem sowohl der pathogene EHEC O104:H4 wie auch der nicht pathogene EAEC O104:H4 abstammen.

Eigenschaften des pathogenen EHEC O104:H4

Genomassemblierung und Copy-Number-Analyse bestätigten beide, dass der Shiga-Toxin 2 (stx2)Prophagen-Gencluster in zweifacher Kopienanzahl vorliegt und somit das kennzeichnende Merkmal des Genoms des E. coli Stamms O104:H4 ist.

Der Stamm ist durch folgende Genmarker charakterisiert:

• stx2 positiv (Shiga-Toxin 2),
• ter positiv (Tellurit-Anionen-Resistenz Gen-Cluster),
• eae negativ (eae codiert das Adhäsionsprotein Intimin),
• β-Lactamasen ampC, ampD, ampE, ampG, ampH vorhanden.

Für Überwachungsmaßnahmen im Rahmen des integrierten EU-Konzepts zur Lebensmittelsicherheit der Europäischen Kommission existiert für Erkrankungen, die durch den epidemischen Stamm O104:H4 Shiga-Toxin 2 bildender E. coli hervorgerufen sind, eine Falldefinition. Das E. coli Serovar O104:H4 stx2 wurde erstmals 2001 isoliert und beschrieben und 2006 in Zusammenhang mit der Erkrankung einer Frau in Südkorea diskutiert.

Einzelnachweise

1. Helge Karch: EHEC O104:H4 und die Folgen. In: Biospektrum, 6/2011, Oktober 2001, S. 616–620.
2. BGI Sequences Genome of the Deadly E. coli in Germany and Reveals New Super-Toxic Strain. BGI, 2. Juni 2011, abgerufen am 2. Juni 2011. 
3. David Tribe: BGI Sequencing news: German EHEC strain is a chimera created by horizontal gene transfer. 2. Juni 2011, archiviert vom Original am 27. Mai 2012; abgerufen am 2. Juni 2011.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.biofortified.org 
4. Maev Kennedy and agencies: E. coli outbreak: WHO says bacterium is a new strain. guardian.co.uk, abgerufen am 4. Juni 2011. 
5. A. Mellmann, D. Harmsen, C.A. Cummings et al.: Prospective genomic characterisation of the German enterohaemorhagic Escherichia coli O104:H4 outbreak by next generation sequencing technologies. PloS One 6:e22751.
6. BGI releases the complete map of the Germany E. coli O104 genome and attributed the strain as a category of Shiga toxin-producing enteroaggregative Escherichia coli (STpEAEC). BGI, 16. Juni 2011, abgerufen am 20. Juni 2011. 
7. Copy number analysis of German outbreak strain E. Coli EHEC O104:H4. Universität Linz, 11. Juni 2011, abgerufen am 15. Juni 2011. 
8. Laborinformationen zum EHEC Ausbruchsstamm. Robert Koch-Institut, 1. Juni 2011, abgerufen am 17. Juni 2011. 
9. Enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) O104:H4: ein erstes bakteriologisches Kurzporträt. (PDF; 33 kB) Bundesinstitut für Risikobewertung, 7. Juni 2011, abgerufen am 17. Juni 2011. 
10. Archiviert vom Original am 29. Februar 2012; abgerufen am 23. Juli 2011.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/ec.europa.eu 
11. (PDF; 21 kB) Europäische Kommission, 3. Juni 2011, archiviert vom Original am 19. Januar 2016; abgerufen am 17. Juni 2011.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/ec.europa.eu 
12. WK Bae, YK Lee, MS Cho, SK Ma, SW Kim, NH, Kim et al.: A case of haemolytic uremic syndrome caused by Escherichia coli O104:H4. In: Yonsei Medical Journal. Band 47, Nr. 3, 30. Juni 2006, S. 473–9, doi:10.3349/ymj.2006.47.3.437, PMID 16807997. 

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