Escherichia coli
Abreviado como E. coli, es el nombre científico de una de las bacterias más importantes en los estudios biológicos. Los procedimientos y herramientas moleculares más extendidos para el estudio de la biología se han desarrollado y optimizado en E. coli. Permite fácilmente la introducción de material exógeno y la expresión de proteínas de otros seres vivos. Esta bacteria fue descrita en 1885 por el doctor en medicina Theodor Escherich, del que recibió su nombre. Al ser una de las primeras bacterias descritas y caracterizadas se conocen casi completamente todos los procesos que ocurren dentro de una célula de E. coli. Lo que dio pie a que fuera una de las primeras bacterias en ser secuenciado su genoma, hace ya más de 25 años. Esta Proteobacteria, Gram negativo, pertenece a la familia Enterobacteriaceae. Entre las características más destacadas de este bacilo no esporulado se encuentran que vive normalmente en el tracto intestinal de mamíferos, forma parte de la flora intestinal habitual del ser humano, aunque se han descrito algunas cepas perjudiciales para la vida humana. Es anaerobia facultativa, puede crecer sin presencia de oxígeno, en cuyo caso fermenta la glucosa o la lactosa como fuente energética. Produce vitaminas B y K. Presenta movilidad por flagelos peritricos y en la prueba de identificación IMVIC (siglas de las cuatro pruebas: Indol, Rojo de metilo, Voges-Proskauer y Citrato) aparece como ++–, positiva para los dos primeras pruebas y negativa para las otras dos.
Algunas características más generales que comparte con otras bacterias usadas para el trabajo científico son: ciclo de vida corto, tarda entre 24 y 48 horas en doblar su población; alto número de descendientes; manejo y manutención sencillo, se puede mantener en una botella con un caldo de cultivo mínimo, crece a temperatura ambiente y es ubicua.
Aunque E. coli es un comensal de nuestro sistema digestivo se han descrito más de 700 serotipos, algunos de los cuales pueden causar infecciones del aparato digestivo y urinario. Sin embargo, su incidencia es baja, salvo en niños y ancianos, en condiciones de sanidad óptimas. La clasificación de las cepas patógenas se realiza según la capacidad que origina la enfermedad. En grandes rasgos se puede dividir en seis grupos de patogenia:
Enterotoxigénica (ETEC): Esta cepa es la causa más frecuente de diarrea entereobacteriana, en Méjico supone el 70% de ellas . Llamada diarrea del viajero o acuosa, se debe a alimentos contaminados o mal cocinados. Su patogenidad deriva principalmente de que codifica para enterotoxinas similares a las de Vibrio cholerae, la bacteria que produce el cólera.
Colonias de E. coli creciendo en estria en medio EMB (eosin methylene blue), donde se ven con un característico verde metalizado.
Enterohemorrágica (EHEC): Causa diarreas acompañadas de sangrado intestinal. También se debe a toxinas, aunque en este caso se asemeja a la neurotoxina de Shigella dysenteriae, causante de la disentería.
Enteroinvasiva (EIEC): Esta cepa virulenta se caracteriza porque es inmóvil y no fermenta la lactosa, por lo que es fácil diferenciarla de las dos anteriores puesto que puede causar diarreas sanguinolentas o acuosas, causadas por la ulceración del intestino.
Enteropatógena (EPEC): Afecta principalmente a niños menores de dos años. Los factores de adherencia que segrega ayudan a invadir la mucosa intestinal causando la pérdida de las microvellosidades del intestino y una salida masiva de agua al tracto digestivo.
Enteroagregativa (EAEC): es una causa persistente de diarrea en lactantes. Su capacidad de sintetizar una citotoxina hace que se adhiera a los enterocitos formando una bicapa mucosa. Necesita un estudio de cultivos o de DNA para su identificación.
De adherencia difusa (DAEC): La asociación de este grupo de E. coli con las diarreas enterocoleticas es más discutido, puesto que no se conoce los patrones de adhesión que causan la enfermedad. Sin embargo, su cuadro médico descrito es una diarrea aguda acuosa, sin sangre.
A pesar de la existencia de estos grupos de patogenia E. coli, sigue empleándose ampliamente como especie de experimentación en laboratorios, sin ningún riesgo para los científicos puesto que las cepas que se emplean en los laboratorios, para experimentos no relacionados con las enfermedades descritas, son completamente inocuas.