Botulizm jest rzadką, ale poważną chorobą wywoływaną przez bakterię zwaną Clostridium botulinum, która występuje w glebie. Wytwarza ona toksynę neurotropową. Istnieją trzy rodzaje botulizmu viz., botulizm przenoszony drogą pokarmową, botulizm ran i botulizm niemowląt. Do zatrucia jadem kiełbasianym dochodzi w wyniku spożycia żywności skażonej toksyną. Rany zainfekowane bakteriami produkującymi toksynę powodują zatrucie jadem kiełbasianym. Zatrucie jadem kiełbasianym u niemowląt występuje, gdy przetrwalniki C. botulinum kiełkują i wytwarzają toksynę w przewodzie pokarmowym niemowląt spożywających bakterie, zwykle z miodu. Wszystkie te trzy formy botulizmu mogą być śmiertelne i stanowią nagłe przypadki medyczne.

C. botulinum jest beztlenową, Gram-dodatnią, tworzącą przetrwalniki bakterią o kształcie pręta, która wytwarza toksynę botulinową. Toksyna botulinowa jest jedną z najsilniejszych znanych toksyn (około jeden mikrogram jest śmiertelny dla człowieka), która powoduje ciężką chorobę neuroparalityczną. Istnieje siedem serologicznie odrębnych typów neurotoksyny botulinowej – typy A, B, C, D, E, F i G1. Porównanie sekwencji 16S rRNA wykazało, że szczepy C. botulinum tworzą cztery odrębne skupiska odpowiadające czterem grupom fizjologicznym (I-IV), co potwierdza historyczny schemat klasyfikacji oparty na parametrach biochemicznych i biofizycznych2. Szczepy z grupy I (proteolityczne C. botulinum) wytwarzają jedną lub czasami dwie toksyny typu A, B lub F; szczepy z grupy II (nieproteolityczne C. botulinum) wytwarzają toksyny typu B, E lub F; szczepy z grupy III wytwarzają toksyny typu C lub D; a szczepy z grupy IV wytwarzają toksynę typu G3,4.

Neurotoksyna botulinowa typu A (BoNT/A) jest najszerzej badanym i najlepiej scharakteryzowanym z serotypów BoNT. Przegląd literatury naukowej wskazuje, że istnieje około trzy razy więcej publikacji na temat BoNT/A niż kolejnego najczęściej występującego serotypu, BoNT/B5. W Stanach Zjednoczonych w latach 2001-2007 do Centrów Kontroli i Prewencji Chorób (CDC) zgłoszono 139 przypadków zatruć jadem kiełbasianym przenoszonych drogą pokarmową. Większość z tych przypadków była spowodowana zatruciem BoNT/A (76 przypadków) lub BoNT/E (46 przypadków), przy czym tylko 10 przypadków było bezpośrednio związanych ze spożyciem żywności skażonej BoNT/B. Jednak w tym samym okresie BoNT/B był czynnikiem sprawczym 387 z 663 przypadków botulizmu niemowląt (58,4%) zarejestrowanych przez CDC6.

Toksyna botulinowa działa poprzez blokowanie funkcji nerwów i prowadzi do paraliżu układu oddechowego i mięśniowo-szkieletowego. W szczególności, toksyna działa poprzez blokowanie produkcji lub uwalniania acetylocholiny w synapsach i połączeniach nerwowo-mięśniowych. Śmierć następuje w wyniku niewydolności oddechowej. Objawy obejmują podwójne widzenie, niewyraźne widzenie, opadające powieki, niewyraźną mowę, trudności w połykaniu, suchość w ustach i osłabienie mięśni. We wszystkich przypadkach choroba jest powodowana przez toksynę produkowaną przez C. botulinum, a nie przez samą bakterię. Lekarze mogą rozważyć rozpoznanie zatrucia jadem kiełbasianym, jeśli wywiad i badanie przedmiotowe pacjenta wskazują na zatrucie jadem kiełbasianym. Jednakże, te wskazówki często nie są wystarczające do postawienia diagnozy. Inne choroby, takie jak zespół Guillaina-Barrégo, udar mózgu i miastenia gravis mogą wyglądać podobnie do zatrucia jadem kiełbasianym, a specjalne testy mogą być potrzebne do wykluczenia tych innych stanów. Testy te mogą obejmować skanowanie mózgu, badanie płynu mózgowo-rdzeniowego, badanie przewodnictwa nerwowego (elektromiografia, lub EMG) oraz test z chlorkiem edrofonium (Tensilon) w przypadku miastenii gravis.

Definitywne rozpoznanie można postawić, jeśli toksyna botulinowa zostanie zidentyfikowana w żywności, treści żołądkowej lub jelitowej, wymiocinach lub kale. W ostrych przypadkach toksyna jest sporadycznie wykrywana we krwi. Toksyna botulinowa może być wykrywana za pomocą różnych technik, w tym testów immunoenzymatycznych (ELISA), testów elektrochemiluminescencyjnych (ECL) oraz prób inokulacji lub karmienia myszy. Toksyny mogą być oznaczane za pomocą testów neutralizacji u myszy. W botulizmie toksyczno-zakaźnym organizm może być hodowany z tkanek. Na pożywce z żółtka jaja kolonie produkujące toksyny zwykle wykazują opalizowanie powierzchni, które rozciąga się poza kolonię. Te testy diagnostyczne są wymieniane w literaturze, ale nie są łatwo dostępne w Indiach. Brak dostępności komercyjnych zestawów diagnostycznych, takich jak ELISA, brak możliwości prowadzenia hodowli beztlenowych w większości szpitali i prywatnych zakładów, a także techniczne i etyczne trudności związane z wykonaniem testu neutralizacji u myszy sprawiają, że potwierdzenie rozpoznania botulizmu jest bardzo trudne.

Do zbadania podejrzanych przypadków ognisk botulizmu w Indiach, ponieważ zestawy ELISA nie były dostępne, uciekliśmy się do testu neutralizacji u myszy i testów molekularnych, takich jak PCR7. Jednakże antytoksyna botulinowa wymagana do wykonania testów neutralizacji na myszach nie jest łatwo dostępna, a do wykonania tego testu potrzebna jest duża liczba myszy. Ponieważ testy te nie są rutynowymi testami diagnostycznymi, związane z nimi koszty i formalności wymagane do wkucia myszy opóźniają wyniki.

Testy molekularne nie mogą wykryć toksyny, ale mogą wykryć tylko geny BONT, jeżeli organizm może być hodowany. Geny BONT mogą być również bezpośrednio amplifikowane z próbek żywności i próbek klinicznych, jeśli organizmy są tam nadal obecne.

Jako że toksyna botulinowa jest ważnym czynnikiem bioterrorystycznym, istnieje pilna potrzeba opracowania wewnętrznych testów diagnostycznych. Artykuł Jain i wsp.8 opublikowany w tym numerze miał na celu opracowanie systemu immunodetekcji dla neurotoksyny botulinowej serotypu B przy użyciu syntetycznego podejścia genowego. Opracowano test ELISA do wykrywania neurotoksyny botulinowej, a także oszacowano minimalną granicę wykrywalności. Do wychwycenia antygenu użyto rekombinowanego przeciwciała specyficznego dla BoNT/B. Wyniki wykazały, że rekombinowany BoNT/B może być wykryty do stężenia około 15 ng/ml. ELISA jest potencjalną techniką, która może zastąpić próbę biologiczną. Opracowany system ELISA był wysoce specyficzny, szybki i mógł być stosowany do badania dużej liczby próbek.

Wcześniej Scotcher i wsp.5 przedstawili test ELISA typu sandwitch do wykrywania toksyny BoNT/A z użyciem specyficznych przeciwciał monoklonalnych o dobrej czułości i specyficzności. Opracowano różne formaty testu ELISA wykorzystujące substraty fluorescencyjne lub chemiluminescencyjne, aby poprawić czułość testu 10-100 razy, ale wymagają one bardziej specjalistycznego sprzętu9. Do wykrywania komórek C. botulinum, jak również genów neurotoksyn opracowano kilka szybkich, czułych i specyficznych testów, takich jak PCR w czasie rzeczywistym, immunologiczny PCR itp. Nasza grupa10 opisała multiplex PCR do jednoczesnego wykrywania genów neurotoksyny botulinowej i toksyny perfringens. Metody te mogą być jednak udostępnione jedynie w ośrodkach referencyjnych. Dlatego ELISA opracowana przez Jain i wsp.8 jest ważnym krokiem w kierunku szybkiej diagnostyki toksyny botulinowej w żywności i próbkach klinicznych.

Liczba przypadków botulizmu pokarmowego i niemowlęcego zmieniła się niewiele w ostatnich latach, ale botulizm ranny wzrósł z powodu stosowania heroiny czarnej smoły, szczególnie w Kalifornii11. Chociaż toksyna botulinowa jest niszczona przez dokładne gotowanie w ciągu kilku minut, zarodniki nie są zabijane przez temperaturę osiąganą podczas normalnego gotowania pod ciśnieniem, co pozwala im rosnąć i produkować toksynę w odpowiednich warunkach. Jedynym znanym środkiem zapobiegawczym w przypadku zatrucia jadem kiełbasianym u niemowląt jest unikanie podawania miodu niemowlętom poniżej 12 miesiąca życia. Leczenie może obejmować podawanie antytoksyn, intensywną opiekę medyczną lub operację zakażonych ran. Dlatego odpowiednio wczesna diagnoza może uratować życie.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.