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Dissertation

Autor(en): Andrej Gudzuhn
Titel: Virulenzfaktoren von E.coli aus gewaschenen Kolonbiopsien von Patienten mit kolorektalen Neoplasien
Gutachter: Gerold Stanek; Herbert Lochs; Monika Krüger
Erscheinungsdatum: 27.07.2004
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10032836)
Fachgebiet(e): Medizin
Schlagwörter (ger): kolorektale Neoplasien, Darmflora, Virulenzfaktoren von E.coli, Polymerasekettenreaktion
Schlagwörter (eng): reaction, colorectal neoplasia, intestinal flora, E.coli virulence factors, polymerase chain
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité
Zitationshinweis: Gudzuhn, Andrej: Virulenzfaktoren von E.coli aus gewaschenen Kolonbiopsien von Patienten mit kolorektalen Neoplasien; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité , publiziert am 27.07.2004, urn:nbn:de:kobv:11-10032836
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Abstract (ger):
Hintergrund: Die Pathogenese nicht-familiärer kolorektaler Neoplasien ist heute noch nicht bekannt. Die Besonderheiten der Epidemiologie der Erkrankung sprechen für die Beteiligung von Umweltfaktoren, wie sozioökonomischer Faktoren, der Ernährung oder der bakteriellen Flora des Darmes. Eine intrazelluläre, von E.coli dominierte Flora wurde in Kolonbiopsien dieser Patienten beschrieben. Methoden: Es wurden Virulenzfaktoren von Escherichia coli untersucht, die aus gewaschenen koloskopischen Biopsien von 43 Patienten mit kolorektalen Adenomen und Karzinomen isoliert worden waren. 100 Stämme wurden mittels PCR auf Gene für folgende Virulenzfaktoren untersucht: s-Fimbrien (sfa), pyelonephritisassoziierter Pilus (pap), Hämolysin A (hlyA), hitzestabiles und -labiles Toxin (ST, LT, EAST), Intimin (eae), Verotoxin (stx), Invasionsplasmid (ipa), cytolethal distending toxin (cdt) und cytotoxic necrotizing factor 1 (cnf1). Für die Kontrollgruppe wurden E.coli aus Biopsien von 55 Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) und unspezifischer Kolitis, von 16 Patienten mit Colon irritabile (IBS) und aus Stuhlproben von 29 gesunden Probanden isoliert und untersucht. Ergebnisse: Bei 69% der Patienten mit kolorektalen Karzinomen und bei 58% der Patienten mit kolorektalen Adenomen wurde mindestens einer der Virulenzfaktoren gefunden, dagegen nur bei 25 bis 39% der IBS- und CED- Patienten sowie der gesunden Probanden (p<0,05). Ein typisches Muster der Virulenzfaktoren lag dabei nicht vor. 63% der Karzinom- und 50% der Adenompatienten waren für einen der Adhärenzfaktoren pap oder sfa positiv, dagegen nur 27% der CED- und IBS-Patienten und 24% der gesunden Probanden. Cdt kam bei 14% der Neoplasiepatienten vor, aber nicht bei IBS- Patienten oder Gesunden. Hämolysin A und cnf1 waren mit 26% bzw. 16% bei Neoplasiepatienten zwar häufiger als in den Kontrollgruppen, dennoch war der Unterschied nicht signifikant. ST, LT und eae wurden selten oder gar nicht gefunden. Schlußfolgerungen: Eine Besonderheit der Besiedlung der Kolonmukosa bei Patienten mit Neoplasien im Gegensatz zu Patienten mit CED und IBS sowie gesunden Probanden ist das signifikant häufigere Vorkommen virulenter E.coli, die heterogen im Muster ihrer Virulenzfaktoren sind.
Abstract (eng):
Background: Pathogenesis of non-hereditary colorectal neoplasia is poorly understood. The differences in regional incidence indicate an influence of environmental factors, as socio-economic conditions, nutrition and intestinal flora. An intracellular flora with a predominance of Escherichia coli in colon biopsies has been described in these patients. Methods: We studied virulence factors of Escherichia coli isolated from washed colonoscopic biopsies of 43 patients with colorectal carcinoma and adenoma. 100 strains of E.coli were isolated and used for detection of a broad range of virulence genes by PCR encoding: s-fimbriae (sfa), pyelonephritis-associated pili (pap), hemolysin A (hlyA), heatstable and heatlable toxins (ST, LT, EAST), verotoxin (stx), invasionplasmidantigen (ipaH), intimin (eae), cytolethal distending toxin (cdt) and cytotoxic necrotizing factor 1 (cnf1). E.coli from biopsies of 55 patients with inflammatory bowel disease (IBD) and non-specific colitis, of 16 patients with irritable bowel syndrom (IBS) and from stool samples of 29 healthy individuals were isolated and examined as controls. Results: The prevalence of virulent strains bearing at least one of the tested genes was 69% in colorectal carcinoma and 58% in colorectal adenoma, but only 25 to 39% of IBD and IBS patients and healthy individuals (p<0.05). However, a typical pattern of virulence genes could not be found. Strains from 63% of carcinoma and 50% of adenoma patients were tested positive for adherence factors (pap or sfa), but only from 27% of IBD and IBS patients and 24% of healthy individuals. Cdt was found in 14% of neoplasia patients, but not in IBS or healthy persons. Hemolysin A and cnf1 being detected in 26 and 16% of neoplasia were more prevalent than in the control groups, but the difference did not reach statistical significance. ST, LT or eae were found rarely or not at all. Conclusions: Colonic mucosa of 60% of patients with colorectal neoplasia is colonised by virulent E.coli. Virulent E.coli are significantly more prevalent in neoplasia than in patients with IBS, IBD and in healthy individuals. However these strains do not share a single pattern of known pathogenetic factors.
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