Escherichia ist eine Gattung gramnegativer, fakultativ anaerober Bakterien aus der Familie der Enterobacteriaceae. Von den Arten, die Bewohner des Magen-Darm-Trakts warmblütiger Tiere sind, liefern Escherichia-Arten einen Teil des mikrobiell abgeleiteten Vitamins K für ihren Wirt. Eine Reihe von Escherichia-Arten ist pathogen, insbesondere die Serotypen von Escherichia coli, die die häufigste Ursache für Harnwegsinfektionen darstellen. Darüber hinaus sind sie wichtige Quellen gastrointestinaler Erkrankungen, die von einfacher Diarrhö bis zu dysenterieähnlichen Erkrankungen reichen, sowie für ein breites Spektrum weiterer pathogener Zustände, die allgemein als kolonische Escherichiose klassifiziert werden.

Escherichia spp. sind LPS-tragende Bakterien. LPS ist der wichtigste Bestandteil der Außenmembran gramnegativer Bakterien und verleiht den Bakterien ihre Struktur sowie Schutz vor bestimmten chemischen Substanzen. Lipopolysaccharide (LPS) sind große Moleküle, die aus Lipiden (Fetten) und einem Polysaccharid (Zucker) bestehen. Es handelt sich um Endotoxine, die bei Tieren und Menschen eine starke Immunreaktion auslösen können und nach dem Eindringen in die Darmmukosa über eine hyperpermeable Darmwand proinflammatorische Prozesse aktivieren können. Die Aktivierung des Immunsystems kann zu niedriggradigen chronischen Entzündungen („stille Inflammation“) führen. Escherichia-Arten tragen außerdem zu einer erhöhten Histaminreaktion bei.

Escherichia coli
Escherichia coli, auch bekannt als E. coli, ist ein gramnegatives, fakultativ anaerobes, stäbchenförmiges, coliformes Bakterium der Gattung Escherichia, das häufig im unteren Darmtrakt warmblütiger Organismen (Endothermen) vorkommt. E. coli kolonisiert normalerweise den Magen-Darm-Trakt eines Säuglings innerhalb von 40 Stunden nach der Geburt – über Nahrung oder Wasser oder durch Personen, die das Kind handhaben. Im Darm haftet E. coli an der Schleimschicht des Dickdarms. Es ist das primäre fakultativ anaerobe Bakterium des menschlichen Magen-Darm-Trakts. Fakultativ anaerobe Bakterien sind Organismen, die sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von Sauerstoff wachsen können.

Solange diese Bakterien keine genetischen Elemente erwerben, die für Virulenzfaktoren kodieren, bleiben sie harmlose Kommensalen. Die meisten E. coli-Stämme sind ungefährlich, doch einige Serotypen können bei ihren Wirten schwere Lebensmittelvergiftungen verursachen. Die harmlosen Stämme gehören zur normalen Darmmikrobiota und können ihrem Wirt zugutekommen, indem sie Vitamin K₂ produzieren und die Besiedlung des Darms mit pathogenen Bakterien verhindern – im Rahmen einer symbiotischen Beziehung.