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 הומיאותרמיים בעלי חום גוף קבוע (כולל יונקים וציפורים) והחיוניים לעיכול תקין. שמו ניתן לו על שם האיש שגילה אותו – תאודור אשריך (אנ') 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. נמצא בשימוש רחב בתחום הביולוגיה המולקולרית כפונדקאי לשיבוט מולקולרי. החיידק הוא חיידק גראם שלילי (בעל דופן דקה). מספר חיידקי ה־E. coli בצואה של אדם הוא כ־‎1013‎–‎1011‎ לגרם בממוצע. החיידקים הדומים להם החיים באדמה או בצמחים נבולים, ידועים יחד כקוליפורמים (המילה נגזרת מ"דומים לקולי"). 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; 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. 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. החיסרון בשימוש זה הוא שפרט להימצאו בצואה, E. coli יכול לגדול בשפע גם במקומות נוספים, כגון מפעלים לייצור נייר[דרושה הבהרה]. קיימים שלושה תרחישים שבהם E. coli יכול להיות גורם למחלה: כאשר החיידק עובר מהמעי אל דרכי השתן, הוא יכול לגרום לזיהום הקרוי honeymoon cystitis מכיוון שהוא יכול להיגרם כתוצאה מיחסי מין. זיהום זה נפוץ יותר בנקבות, אך קיים בכל המינים. הזיהום מצוי בשיעור דומה אצל כל האנשים המבוגרים[דרושה הבהרה]. הזיהום מתרחש לעיתים כתוצאה מהיגיינה לקויה, וכתוצאה מגורמים נוספים (היריון והגדלת נפח בלוטת הערמונית). כאשר החיידק יוצא מהמעי דרך חור או קרע (לדוגמה אולקוס) ועובר לחלל הבטן. 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. קיימים שישה 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: E. coli לא מהווים סיכון זיהומי בלבד. במחקר ב־E. coli שפורסם בשנת 2008, הצליח צוות חוקרים אמריקאי לחולל שינוי גנטי המאלץ זן מסוים של החיידק להפיק כמות משמעותית של מימן. כאשר הוזנה אוכלוסיית החיידקים בחומצה פורמית עלתה תפוקת המימן בשני סדרי גודל על התפוקה של ה־E. coli הטבעי, ותפוקה משמעותית הושגה גם כשהוזן בגלוקוז. המימן הנאגר יכול לשמש להפקת אנרגיה ירוקה מתחדשת בתהליכים שונים, למשל בעירה. בתחילת חודש יוני של שנת 2011 נחשדו מלפפונים בגרמניה כמזוהמים בחיידקי E. coli מסוכנים. המגפה התפשטה למדינות אחרות כגון בריטניה, ספרד, שוודיה ואף ארצות הברית. לאחר בחינה נוספת העלו השלטונות בגרמניה השערה שמקור הזיהום הוא כנראה בנבטי שעועית ומאוחר יותר נטען כי ייתכן שהמקור הוא זרעי גרגרנית יוונית ממצרים. נכון ל־30 ביוני 2011 מתו 47 איש כתוצאה מזיהומים אלה. מספר חודשים לאחר ההתפרצות הצליחו חוקרים לזהות את הזן האחראי להתפרצות, אשריכיה קולי O104:H4, שכמו זנים אחרים של החיידק, מייצר רעלן 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. שיבוט מולקולרי מדיה וקבצים בנושא Escherichia coli בוויקישיתוף Escherichia coli, באתר ITIS (באנגלית) Escherichia coli, באתר NCBI (באנגלית) Escherichia coli, באתר האנציקלופדיה של החיים (באנגלית) Escherichia coli, באתר GBIF (באנגלית) Escherichia coli, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) אשריכיה קולי, דף שער בספרייה הלאומית Encyclopedia of Escherichia coli K12 Genes and Metabolism Maeda, T., Sanchez-Torres, Y., and Wood, T.K. (2008) Metabolic engineering to enhance bacterial hydrogen production, Microb Biotechnol 1: in press. האם חילבה ממצרים אשמה באי-קולי הקטלני?, באתר ynet, 30 ביוני 2011 סיינטיפיק אמריקן ישראל, ‏אי קולי יוצא למלחמה, באתר "הידען", 13 באוקטובר 2011