Ботулизм

Пер. с англ. Н.Д. Фирсовой (2018)

 

Значение

БотулизмБотулизм вызывается ботулиническими токсинами, нейротоксинами, продуцируемыми Clostridium botulinum, и несколькими другими видами клостридий. Связываясь с нервными окончаниями, эти токсины вызывают прогрессирующий вялый паралич у людей и животных. Многие нелеченные случаи заканчиваются смертью от паралича дыхательных мышц. Споры C. botulinum распространены в окружающей среде, но они могут прорастать и развиваться только в определенных анаэробных условиях. Пищевой ботулизм возникает в результате приема предварительно сформированных токсинов после того, как микроорганизм вырос в продуктах или других органических веществах. Вспышки пищевого ботулизма могут становиться обширными у некоторых животных, особенно у лисиц, выращиваемых на фермах, и у диких водоплавающих птиц. Сообщалось о потерях, которые способны угрожать выживанию вида находящихся под угрозой исчезновения диких птиц. Спорадические случаи ботулизма также возникают, когда ботулин-продуцирующие микроорганизмы растут внутри тела, особенно в незрелых желудочно-кишечных трактах детей и жеребят или в анаэробных ранах. Ботулизм можно успешно лечить, но пациентам или животным могут потребоваться недели или месяцы интенсивной терапии, иногда включающей в себя искусственную вентиляцию легких, на то время как нервные окончания восстанавливаются. Лечение может быть нецелесообразным для взрослого домашнего скота, если только это не легкий случай. Возможность использования ботулинических токсинов при биотерроризме представляет собой дополнительную проблему.

 

Этиология

Ботулизм вызван ботулиническим токсином, сильным нейротоксином, продуцируемым Clostridium botulinum, несколькими штаммами C. baratii, C. butyricum и C. argentinense. Все эти организмы являются анаэробными грамположительными спорообразующими палочками. C. botulinumis в настоящее время подразделяется на три генотипически и фенотипически разные группы, с I по III. Группы I и II, которые обычно вызывают ботулизм у людей, отличаются термостойкостью, оптимальными температурами роста и другими характеристиками, на которые могут влиять типы продуктов, в которых они имеют тенденцию расти. Бывшая группа IV C. botulinum была реклассифицирована как C.argentinense.

В настоящее время распознаются семь типов ботулинических токсинов, от A до G, и несколько мозаик этих типов. Мозаичные токсины включают C-D и D-C, обнаруженные во время вспышек среди птиц и жвачных животных, соответственно, и токсин A-F от младенцев, который первоначально был описан как новый «тип H». Все типы токсинов вызывают одинаковые клинические признаки, но некоторые имеют тенденцию приводить к более тяжелым заболеваниям. Знание типа токсина важно для лечения, так как антисыворотка, производимая против одного типа, не защищает от других. По-видимому, новый токсин («тип Х») был описан в 2017 году и вызвал клинические признаки у экспериментально подвергнутых интоксикации мышей. До сих пор неизвестно, экспрессируется ли этот токсин в природе. Некоторые штаммы C. botulinum вырабатывают дополнительные типы токсинов, включая энтеротоксины, которые могут вызывать желудочно-кишечные симптомы.

Большинство клостридий, вызывающих ботулизм, продуцируют один тип ботулинического токсина, хотя они могут содержать гены и для других. Заболевания человека могут быть вызваны группой C. или группой II C. botulinum, которая может продуцировать токсины A, B, E или F; C. butyricum, который также производит токсин типа E; и C. baratii, который производит токсин типа F. Типы A, B и E чаще всего встречаются у людей, в то время как тип F встречается редко. Заболевания, вызванные этим токсином, включали один случай раневого ботулизма и несколько внезапных смертей, некоторые из которых могли быть вызваны пищевым ботулизмом. Микроорганизмы группы III, которые производят токсины типов C, D и их мозаику, обычно связаны с ботулизмом у животных. Тем не менее, представители группы I/II могут быть более заметными у некоторых видов животных или в определенных районах. Например, токсин типа B является причиной большинства случаев ботулизма у лошадей в штатах Среднего Запада и Средней Атлантики США, в то время как тип A обычно ответственен за поражение лошадей в западных штатах. Редкие сообщения о человеческом ботулизме были приписаны токсинам типа C и D в 1950-х годах; однако вирулентность этих типов для человека впоследствии была подвергнута сомнению.

Затронутые ботулизмом виды

Известно, что ботулизм поражает млекопитающих, птиц, рептилий и рыб, хотя некоторые виды считаются более восприимчивыми, чем другие. Регулярно сообщается об этом заболевании у лошадей, одомашненных жвачных животных, фермерских норок, домашней птицы, диких птиц, обитающих в водной среде и других диких птиц (фазанов), а иногда и у других видов, таких как хорьки, разводимые лисы, дикие животные (например, нечеловекообразные приматы, морские львы) и свободноживущие дикие млекопитающие. Случаи заболевания также встречаются у собак и свиней, но они редки, крайне редко сообщается о ботулизме у кошек. Вспышки ботулизма были замечены у выращиваемой радужной форели (Oncorhynchus mykiss), а в экспериментах было доказано, что и другие виды рыб восприимчивы к заболеванию. Клинические случаи также были зафиксированы у черепах. Амфибии подвержены интоксикации в эксперименте.

Зоонотический потенциал

Ботулизм обычно приобретается из окружающей среды, а не непосредственно от животных. Однако, по крайней мере два недавних случая детского ботулизма, вызванного C. butyricum (токсином типа E), были связаны со здоровыми домашними желтобрюхими террапинами (Trachemys scripta scripta) и/или их средой. Регулярно ли переносят террапины этот микроорганизм, пока неясно; некоторые животные, по всей вероятности, были заражены загрязненным кормом.

 

Географическое распределение

C. botulinum встречается во всем мире, но преобладающие типы токсинов могут различаться в разных областях. Штаммы C. botulinum, продуцирующие тип E, обычно встречаются в северных регионах, где они связаны с прибрежными районами и другими водными средами. В Северной Америке штаммы типа А преобладают к западу от реки Миссури, в то время как штаммы типа В более распространены на востоке. До настоящего времени о C.argentinense сообщалось от людей в Европе и Северной Америке, а также от образцов почвы в Южной Америке.

Пути передачи

Ботулизм обычно возникает, когда люди или животные проглатывают предварительно сформировавшиеся ботулинические токсины с пищей или водой, или когда клостридиальные споры прорастают в анаэробных тканях в организме и производят токсины по мере своего роста. Ботулинические токсины не проникают через неповрежденную кожу, но могут проникать через слизистые оболочки и поврежденную кожу.

C. botulinum может развиваться в широком разнообразии органических веществ, но для этого требуются анаэробные условия, относительно высокое содержание воды, pH > 4,6 (штаммы, продуцирующие токсины группы C типа III, ингибируются pH < 5,1–5,4) и отсутствие ингибирующих концентраций соли или других консервантов. Оптимальные, минимальные и максимальные температуры для роста отличаются для разных микроорганизмов. В частности, C. botulinum, продуцирующий тип E, способен выживать и расти при более низких температурах, чем штаммы, которые продуцируют ботулинический тип A или B. C botulinum не очень хорошо конкурирует с другими бактериями и грибами, и он быстрее размножается, когда они гибнут или ингибируются.

Споры клостридий обладают высокой устойчивостью к инактивации и могут много лет выживать в окружающей среде, пока благоприятные условия не позволят им прорасти и развиться. Споры C.botulinum распространены в почвах, а также в отложениях в озерах, ручьях и прибрежных водах. Споры были обнаружены в кишечном тракте здоровых млекопитающих, домашней птицы, диких птиц и рыб; однако есть сообщения, позволяющие предположить, что это может быть редким явлением у некоторых видов или местностей, за исключением случаев вспышек.

Ботулизм не передается между животными или людьми при случайном контакте; однако он может быть получен при проглатывании загрязненных тканей. Если животное умирает от ботулизма, любые споры в его кишечном тракте (например, полученные от загрязненной пищи) могут прорасти и развиться. Это может привести к высоким уровням токсинов в разлагающейся туше. Такие туши способны усиливать вспышки среди домашней птицы и млекопитающих через плотоядных животных. Сообщается, что особенно высокий уровень ботулинических токсинов развивается у мертвых черепах. Ботулинический токсин не влияет на таких беспозвоночных, как улитки, дождевые черви, личинки, темные жуки в птичниках и нематоды, но они могут накапливать эти токсины и вызывать ботулизм у животных, которые питаются ими.

Источники ботулизма для человека

Пищевой ботулизм возникает, когда люди принимают внутрь предварительно сформировавшиеся токсины. Споры C. botulinum могут выжить при приготовлении пищи, затем прорасти и развиться в пище, если условия для этого подходящие. Некоторые клинические случаи имели место, когда выпеченные продукты оставляли при комнатной температуре или в теплой духовке на ночь. Чаще всего ботулизм связан с консервированными в домашних условиях продуктами с низким содержанием кислоты; мясные продукты, такие как колбасы, паштет и ветчина; соленая, маринованная или ферментированная рыба, мясо тюленей и китов. Однако он также может быть вызван и такими разными продуктами, как традиционный йогурт длительного брожения, мягкие сыры, чесночное масло и запеченный в фольге картофель. В то время как количество токсина в тканях недавно умерших животных является неопределенным, некоторые клинические случаи были результатом употребления в пищу сырого мяса китовых туш.

Раневой ботулизм возникает, когда ботулинические клостридии загрязняют анаэробную рану и прорастают в ней. Такой путь передачи особенно распространен среди потребителей инъекционных наркотиков, особенно тех, кто подкожно вводит героин «черная смола».

Детский ботулизм чаще наблюдается у детей младше года, когда микроорганизмы прорастают и развиваются в их кишечнике. Младенцы считаются более восприимчивыми к заболеванию, потому что их кишечный тракт, особенно нормальная флора, еще недостаточно зрел. Некоторые случаи заболевания были связаны с медом, но споры могут также быть обнаружены во многих других источниках, включая пыль. Некоторые дети с ботулизмом могут выделять C. botulinum в течение периода до 7 месяцев после того, как они выздоровели клинически. Большинство детей более старшего возраста и взрослых могут проглатывать споры из окружающей среды без вреда для здоровья; споры просто проходят через их кишечник без прорастания. Тем не менее, встречаются редкие случаи ботулизма, вызванного кишечной колонизацией у людей, у которых было изменено состояние кишечника из-за медицинских процедур, таких как желудочно-кишечная хирургия, интенсивная терапия антибиотиками или заболеваний, таких как ахлоргидрия.

Ботулизм также может возникать после лабораторных происшествий (например, при вдыхании или случайном введении токсина), и после терапевтического или косметического применения – сообщалось о редких ятрогенных случаях. При биотеррористической атаке ботулинический токсин в виде аэрозолей может быть доставлен или в пищу или в воду. О возможности передачи ботулизма от человека человеку не сообщается.

Ботулизм у животных

Некоторые источники предварительно сформированных токсинов для животных включают разлагающееся растительное сырье (трава, сено, солома, зерно, испорченный силос) или мусорные отходы с высоким содержанием белка – ткани животных (включая рыбу), беспозвоночных (например, личинки, которые питались тушами), а также загрязненную воду. Считается, что корм для травоядных животных может быть загрязнен тушками птиц или мелких млекопитающих. У жвачных животных ботулизм развивался после употребления в пищу зараженного птичьего помета, который использовался в качестве подстилки или корма или распространялся на соседних полях. У крупного рогатого скота в районах с дефицитом фосфора может появиться извращенное пристрастие жевать кости и останки животных с прикрепленным к ним мясом; грамм высушенной плоти может содержать достаточно ботулинического токсина, чтобы убить корову. Подобные случаи были зарегистрированы в Австралии, когда овцы с дефицитом белка поедали трупы мелких животных.

Считается, что ботулизм у молодых жеребят (синдром тряски жеребенка) вызывается ростом C. botulinumin в желудочно-кишечном тракте, так же как и при ботулизме у детей, хотя в некоторых случаях это связано с раневым ботулизмом. Предполагается также, что токсикоинфекционный ботулизм возникает в кишечном тракте цыплят (например, бройлеров, интенсивно выращиваемых на помете) и, возможно, некоторых других видов, таких как крупный рогатый скот.

Неизвестно, способен ли ботулинический токсин проникать в молоко животных, страдающих ботулизмом; тем не менее, в одной из публикаций сообщается, что он был найден в образцах молока от крупного рогатого скота, и экспериментально инфицированные аксенические (не содержащие микробов) крысы с токсикоинфекционным ботулизмом имели зараженное молоко. C. botulinum был обнаружен на скорлупе яиц во время вспышек заболевания среди домашней птицы, но не обнаруживался в содержимом яйца. В одном случае загрязнение было обнаружено на яйцах через 5 месяцев после вспышки.

 

Дезинфекция / Инактивация

Ботулинические токсины представляют собой крупные, легко денатурирующиеся белки; токсины, подвергающиеся воздействию солнечного света, инактивируются в течение нескольких часов. Они также могут быть разрушены обработкой 0,1% гипохлоритом натрия или 0,1 N NaOH или нагреванием до 80 °C в течение 20 минут или > 85 °C в течение не менее 5 минут. Их термостойкость варьируется в зависимости от состава пищи или другой среды, а также от концентрации токсина. Имеющиеся данные предполагают, что кратковременная пастеризация  (72 °C в течение 15 секунд), вероятно, инактивирует в молоке большую часть токсинов или все загрязненное токсинами молоко, тогда как обычная (длительная) пастеризация при 63 °C в течение 30 минут, по-видимому, менее эффективна. Хлор и другие агенты способны разрушать ботулинические токсины в воде.

Вегетативные клетки C. botulinum чувствительны ко многим дезинфицирующим средствам, включая 1% гипохлорит натрия и 70% этанол, но споры клостридий обладают высокой устойчивостью к инактивации. Они могут быть уничтожены в автоклаве влажным теплом (120 °С в течение не менее 15 минут) или сухим жаром (160 °С в течение 2 часов) или облучением. Споры штаммов группы I инактивируют путем нагревания до 121 °С в течение 3 минут во время коммерческого консервирования. Споры штаммов группы II менее термостойки, и их можно разрушить, подвергнув нагреванию до 90 °C в течение 10 минут, 85 °C в течение 52 минут или при 80 °C в течение 270 минут; однако эти методы обработки для некоторых продуктов могут оказаться недостаточными.

 

Источник: 

2019 © Все права защищены Реабилитационный центр Ренессанс Плюс