Clostridium botulinum este un bacil gram-pozitiv, formator de endospori, care are un aspect de rachetă de tenis datorită prezenței sporilor la capătul subterminal.
Produce o neurotoxină extrem de letală numită toxină botulinică și provoacă botulism, o boală neuroparalitică rară care pune în pericol viața. Botulismul se manifestă prin diverse sindroame clinice, de la intoxicații alimentare, infecții ale rănilor până la botulism infantil.
Termenul botulinum a fost derivat din cuvântul latin „botulus”, care înseamnă cârnat; deoarece cârnații prost gătiți erau anterior asociați cu intoxicațiile alimentare. Botulina este produsă și de alte clostridii, cum ar fi C. butyricum, C. baratti și C. argentinense.
Doza letală de toxină botulinică pentru un om este de 2μg sau mai puțin, astfel încât C. botulinum are potențialul de a fi folosită ca armă biologică. CDC a inclus-o pe lista „agenților din categoria A”, alături de Bacillus anthracis, Yersinia pestis etc.
Patogeneză
Transmitere:
Este omniprezent în natură, distribuit pe scară largă ca saprofit în sol, gunoi de grajd, legume și nămol marin. Conservele preparate în casă, condimentele și produsele din pește sunt cele mai frecvente surse de infectare cu C. botulinum. Ingestia de miere contaminată este principala cauză de botulism infantil.
Temperatura insuficientă de gătire urmată de ambalare în condiții anaerobe facilitează germinarea sporilor și sinteza neurotoxinelor.
Mecanismul de acțiune al toxinei botulinice (BoNT)
Clostridium botulinum este neinvazivă. Patogenia sa se datorează producerii unei puternice neurotoxine „toxina botulinică” (BoNT), probabil cea mai toxică substanță cunoscută ca fiind letală pentru om. Aceasta produce paralizie flască. Există 7 tipuri serologice de neurotoxină botulinică etichetate ca tipuri A, B, C , D, E, F și G. Botulismul uman este cauzat în principal de tipurile A, B, E și F (rar).
C. toxina botulinică este clasificată ca potențial agent bioterorist, dar botoxul este utilizat pentru netezirea ridurilor faciale.
După pătrunderea în organism (fie că este ingerată, inhalată sau produsă într-o rană), toxina botulinică este transportată prin sânge la terminalele nervoase colinergice periferice. Cele mai frecvente situsuri terminale nervoase sunt joncțiunile neuromusculare, terminațiile nervoase parasimpatice postganglionare și ganglionii periferici. Nu afectează SNC.
În stare normală: La stimularea nervilor periferici și cranieni, acetilcolina este eliberată în mod normal din veziculele de pe partea neurală a plăcii terminale motorii. Acetilcolina se leagă apoi de receptorii specifici de pe mușchi, inducând contracția.
(Sursă imagine: lumenlearning.com)
Toxina botulinică acționează prin legarea la veziculele sinaptice ale nervilor colinergici, împiedicând astfel eliberarea de acetilcolină (Ach) la nivelul terminațiilor nervoase periferice, inclusiv la nivelul joncțiunilor neuromusculare. Acest lucru are ca rezultat o lipsă de stimulare a fibrelor musculare, relaxarea ireversibilă a mușchilor și paralizia flască.
Acum toxina botulinică produce paralizie flască, ea poate fi utilizată în scop terapeutic pentru tratamentul afecțiunilor spasmodice, cum ar fi strabismul (ochi nealiniați), blefarospasmul (clipitul incontrolabil) și mioclonusul.
Manifestări clinice
Manifestările botulismului se datorează scăderii acetilcolinei în terminalele nervoase craniene și parasimpatice. Simptomele frecvente includ:
- Diplopia (vedere dublă) sau încețoșarea vederii
- Disfagie (dificultate la înghițire)
- Disartrie (dificultate la vorbire) sau vorbire greoaie
- Paralizie flască simetrică descendentă a mușchilor voluntari.
- Diminuarea reflexelor tendinoase profunde
- Fatiga
- Vârtej
- Nausee
- Constipație
- Paralizia mușchilor respiratori poate duce la deces.
Nu există deficite senzoriale sau cognitive
Tipuri de botulism
Există trei tipuri majore de botulism uman în funcție de modul în care sunt dobândite:
- Botulismul de origine alimentară: rezultă din consumul de alimente contaminate cu toxină botulinică preformată, cum ar fi conservele de casă.
- Botulismul de plagă: Este o intoxicație sistemică care rezultă din creșterea C. botulinum și producerea de toxină în plăgi. Se prezintă ca botulismul de origine alimentară, cu excepția absenței caracteristicilor gastrointestinale.
- Botulismul infantil: Botulismul infantil este mult mai blând decât versiunea pentru adulți. Acesta rezultă din ingestia de alimente (de obicei miere) contaminate cu spori de C. botulinum de către copii cu vârsta ≤1 an. Sporii germinează în intestin, iar celulele vegetative secretă toxina botulinică. Manifestările clinice includ incapacitatea de a suge și de a înghiți, voce slăbită, ptoză, gât flasc și slăbiciune extremă, de unde și denumirea de sindromul copilului flasc. Este o boală autolimitată; prognosticul este excelent dacă este gestionată prin îngrijiri de susținere și alimentație asistată.
Sporii nu germinează în mod normal în intestinul adulților, însă pot germina în intestinul sugarilor.
Diagnosticul de laborator
Diagnosticul botulismului include izolarea și identificarea bacililor prin proceduri biochimice culturale convenționale și demonstrarea prezenței neurotoxinei botulinice într-o probă de pacient sau în alimente (pentru investigarea focarelor) cu testul de neutralizare a toxinei
Demonstrarea toxinei botulinice (testul de neutralizare la șoarece) în ser sau fecale confirmă diagnosticul clinic de botulism.
Eșantion
Ser, fecale, conținut gastric, vărsături, tampon de plagă, exudat sau țesuturi, în funcție de tipul de botulism.
(Sursa imaginii- Lindström & Korkeala, 2006)
Microscopie directă
Colorația gramatică a frotiurilor făcute din alimente sau fecale suspecte-relevă bacili gram-pozitivi, necapsulați, cu spori subterminali, ovali, proeminenți.
Cultura
- Isolarea- cultura se face pe agar sânge sau pe bulion de carne gătită Robertson (RCM).
- În bulion RCM: Apare turbiditate cu particule de carne care devin:
- Negre și producere de miros urât-C. botulinum A, b, f (proteolitic)
- Pink- C. botulinum C, D, E (zaharolitic).
- În agar-sânge: Coloniile sunt mari, neregulate, semitransparente, hemolitice și cu marginea fimbriată.
Creșterea pe medii de cultură poate fi confirmată prin colorare Gram, teste biochimice sau teste moleculare. Serotiparea se face cu antiseruri specifice tipului.
Caracteristicile de identificare ale Clostridium botulinum
- Mobilă prin flageli peritricieni.
- Exprimă activitate lipazică pe agar de gălbenuș de ou.
Test de neutralizare a toxinei (biotest pe șoarece)
Biotestul in vivo pe șoarece este testul „standard de aur” pentru a detecta toxina botulinică activă. Acest test implică injectarea intraperitoneală a alimentelor suspectate a fi contaminate într-un șoarece și observarea timp de 4-6 zile pentru depistarea bolii/decesului.
Dacă acea activitate letală poate fi neutralizată (la un alt set de șoareci) prin injectarea de anticorpi împotriva unuia dintre serotipurile de toxină botulinică, se confirmă prezența neurotoxinei botulinice.
Diagnoză moleculară
Tehnicile moleculare, cum ar fi reacția în lanț a polimerazei (PCR) care vizează genele neurotoxinei, sunt ideale pentru detectarea și identificarea C. botulinum. O tipizare suplimentară (de exemplu, tipizarea toxinelor sau tipizarea genelor) poate fi realizată cu ajutorul electroforezei în gel în câmp pulsat (PFGE) și a polimorfismului de lungime a fragmentelor amplificate (AFLP).
Referințe și lecturi suplimentare
- Tille, P. (2017). Bailey & Scott’s Diagnostic Microbiology (14 edition). Mosby.
- Procop, G. W., & Koneman, E. W. (2016). Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology (ediția a șaptea, internațională). Lippincott Williams and Wilkins.
- Rasooly, R., & Do, P. M. (2008). Development of an In Vitro Activity Assay as an Alternative to the Mouse Bioassay for Clostridium botulinum Neurotoxin Type A. Applied and Environmental Microbiology, 74(14), 4309-4313.
- Lindström, M., & Korkeala, H. (2006). Diagnosticul de laborator al botulismului. Clinical Microbiology Reviews, 19(2), 298-314.
Lasă un răspuns