Escherichia coli es una bacteria gramnegativa, anaerobia facultativa, en forma de bacilo que pertenece a la familia de las enterobacterias. Es parte de la flora intestinal normal de los seres humanos y otros animales de sangre caliente. No obstante, algunas cepas de E. coli son enterovirulentas y pueden causar enfermedades diarreicas graves en humanos.
Actualmente, existen seis grupos reconocidos de E. coli enterovirulentos: E. coli enterotoxigénica (ECET), E. coli enteropatógena (ECEP), E. coli enterohemorrágica (ECEH), E. coli enteroinvasiva (ECEI), E. coli enteroagregativa (ECEA) y E. coli de adherencia difusiva (ECAD).
Los cuatro primeros grupos (ECET, ECEP, ECEH y ECEI) se transmiten a través de alimentos o agua contaminados. Las ECEH, especialmente, a menudo están implicadas en grandes brotes relacionados con alimentos en todo el mundo.
Las ECET tienen una dosis infectiva relativamente alta (de cien millones a diez mil millones de bacterias viables para establecer la colonización del intestino delgado). Los lactantes pueden adquirir la infección con dosis menores. Las ECET producen toxinas que inducen a la secreción de fluidos. La etiología de esta enfermedad es similar al cólera.
Las ECEP son altamente infecciosas para los niños y la dosis infectiva es probablemente muy baja. En los pocos casos documentados de enfermedades en adultos, la dosis fue probablemente alta, de 106 bacterias. Las ECEP tienen un mecanismo de virulencia similar al de Shigella dysenteriae.
Las ECEH tienen una dosis infectiva de 500 bacterias para los niños de 5 años, 3.000 bacterias para los niños de 6 a 10 años, 20.000 para los niños de 11 a 15 años, y 106 bacterias para los adultos.
Las ECEI se cree que tienen una dosis infectiva de tan solo diez organismos (similar a Shigella spp.)
Las cepas que pueden causar cuadros gastrointestinales graves en las personas son las de E. coli productora de toxinas Shiga (STEC) del grupo de E. coli enterohemorrágica (ECEH). El serotipo más relevante desde el punto de vista de la salud pública es E. coli O157:H7, por la gravedad de las complicaciones, pero también existen otros serotipos (O26, O103, O111, O145 y O104:H4) reconocidos como causantes de la mayor parte de los casos del síndrome urémico hemolítico (SUH) en Europa. Se estima que la dosis infecciosa d’O157:H7 es muy baja, en el rango de diez a cien células. Se sospecha que la dosis infecciosa de otros serotipos de ECEH es ligeramente superior.
El serotipo O157: H7 puede crecer a temperaturas que oscilan entre 6 ºC y 45,5 ºC, con una temperatura óptima de 37 ºC. Pueden proliferar en un rango de pH entre 4,4 y 9, siendo el óptimo entre 6 y 7. Necesita una actividad de agua (aw) mínima de 0,95 para poder proliferar.