¿Qué es la bacteria Escherichia coli y cuáles son sus características principales?

En este artículo exploraremos en detalle la bacteria Escherichia coli, examinando su definición microbiológica, su historia desde el descubrimiento por Theodor Escherich, su rol comensal en el tracto gastrointestinal y las diversas cepas patógenas que causan infecciones intestinales y extraintestinales.

¿Cómo fue descubierta y descrita por primera vez la bacteria Escherichia coli?

La bacteria fue descrita inicial y formalmente en 1885 por el pediatra y microbiólogo alemán Theodor Escherich, quien estudió los microbios presentes en las heces del intestino infantil para determinar su participación en la digestión y en las enfermedades pediátricas. En sus publicaciones, Escherich aisló bacilos cortos y delgados de rápido crecimiento que denominó originalmente Bacterium coli commune. Posteriormente, la comunidad científica reasignó el nombre taxonómico a Escherichia coli en honor a su descubridor. Investigaciones posteriores a lo largo del siglo XX, como las aportaciones de Alfred Adam y Fritz Kauffmann, permitieron clasificar los diferentes serotipos y diferenciar las cepas comensales de aquellas con capacidad patógena.

¿Cuáles son las características microbiológicas y estructurales de Escherichia coli?

Escherichia coli es un bacilo gramnegativo que forma parte de la familia de las enterobacterias. Se trata de un organismo anaerobio facultativo, oxidasa negativo, catalasa positivo y no formador de esporas, que prefiere una temperatura de crecimiento cercana a los 37 °C. Por lo general es móvil gracias a flagelos perítricos y posee fimbrias que facilitan su adhesión a superficies celulares. En medios de cultivo selectivos como el agar MacConkey, se aísla formando colonias opacas y rosadas debido a la fermentación de lactosa. Su genoma es notablemente flexible, permitiendo la transferencia horizontal de material genético mediante plásmidos, bacteriófagos y transposones, lo que favorece la adquisición de factores de virulencia y resistencia antimicrobiana.

¿Qué función cumple en la microbiota intestinal de los animales y seres humanos?

En condiciones normales, Escherichia coli coloniza el tracto gastrointestinal de los neonatos pocas horas después del nacimiento, estableciendo una relación de beneficio mutuo con el huésped. Como miembro comensal abundante de la microbiota intestinal de animales homeotermos, participa de manera activa en los procesos digestivos y colabora en la síntesis de vitaminas esenciales como la vitamina B y la vitamina K. No obstante, estas cepas comensales pueden desencadenar infecciones oportunistas en pacientes inmunodeprimidos si logran traspasar las barreras mucosas habituales.

¿Cómo se clasifican los diferentes patotipos diarreogénicos de Escherichia coli?

Las cepas patógenas intestinales de Escherichia coli (DEC) se subdividen según los mecanismos moleculares y genéticos de virulencia que emplean para provocar patologías diarreicas. Entre los principales patotipos se encuentran la E. coli enteropatógena (ECEP), que destruye las microvellosidades intestinales mediante lesiones de adhesión y eliminación; la E. coli enterotoxigénica (ECET), responsable de cuadros de diarrea acuosa mediante la secreción de toxinas termolábiles y termoestables; la E. coli enteroinvasiva (ECEI), que invade directamente el epitelio del colon; la E. coli productor de toxina Shiga (STEC o ECEH), asociada a colitis hemorrágica y al síndrome urémico hemolítico; la E. coli enteroagregativa (EAEC); y la E. coli de adherencia difusa (DAEC).

¿Qué son las cepas patógenas extraintestinales y qué tipo de infecciones provocan?

Las cepas de Escherichia coli patógenas extraintestinales (ExPEC) son aquellas capaces de causar enfermedades fuera del tracto gastrointestinal. El cuadro clínico más frecuente asociado a este grupo es la infección de las vías urinarias, provocada típicamente por cepas uropatogénicas (UPEC) debido a una colonización ascendente desde la uretra. Asimismo, otras variantes especializadas pueden invadir el torrente sanguíneo provocando bacteriemias y sepsis, colonizar el sistema nervioso central causando meningitis neonatal (NMEC), o afectar al tracto respiratorio y tejidos profundos.

¿Cómo se diagnostican y cuáles son las pautas de tratamiento frente a una infección?

El diagnóstico microbiológico se realiza mediante la siembra de muestras clínicas en medios selectivos y diferenciales, seguida de pruebas bioquímicas y técnicas moleculares como la PCR para determinar filogrupos y genes de virulencia. En cuanto al tratamiento de las infecciones intestinales leves, se prioriza la rehidratación oral y la reposición de electrolitos, evitando el uso rutinario de antibióticos debido a la baja eficacia y al riesgo de complicaciones en determinados patotipos. Para infecciones graves o extraintestinales como la pielonefritis, los profesionales de la salud pueden evaluar la administración de agentes antimicrobianos específicos según el perfil de susceptibilidad.

Sources & Further Reading

• Escherich, Theodor. (1885). «Die darmbakterien des neugeboren und säuglings». Fortschritte der Medizin.
• Allocati, Nerino; Masulli, Michele; Alexeyev, Mikhail F.; Di Ilio, Carmine. (2013). «Escherichia coli in Europe: An Overview». Int. J. Environ. Res. Public Health. DOI: 10.3390/ijerph10126235.
• Croxen, Matthew A.; Law, Robyn J.; Scholz, Roland; Keeney, Kristie M.; Wlodarska, Marta; Finlay, B. Brett. (2013). «Recent Advances in Understanding Enteric Pathogenic Escherichia coli». Clinical Microbiology Reviews. DOI: 10.1128/CMR.00022-13.
• Nataro, James P.; Kaper, James B. (1998). «Diarrheagenic Escherichia coli». Clinical Microbiology Reviews. PMID: 9457432.