Clostridium botulinum is a group of bacteria best known as the main source of botulinum neurotoxin, the cause of botulism in humans. There are several types of botulism. Foodborne botulism is caused by consumption of pre-formed toxin, whereas infant/intestinal (adult) botulism and wound botulism are infections involving toxin formation in situ.
The symptoms of botulism are primarily neurological and frequently begin with blurred vision, continuing to a descending bilateral flaccid paralysis, and in severe cases a flaccid paralysis of the respiratory or cardiac muscles. In many countries, equine antitoxin is administered to adults suffering from botulism, although in severe cases full recovery may take months or even years. The fatality rate is approximately 5 to 10% of cases. The economic and medical costs associated with foodborne botulism are extremely high.
Clostridium botulinum is defined solely on the basis of an ability to form botulinum neurotoxin, rather than on phylogenetic relationships. This approach is taken in order to emphasize the importance of neurotoxin formation. As a consequence, however, C. botulinum is a heterogeneous "species" that actually comprises four phylogenetically and physiologically distinct clades, known as C. botulinum Groups I to IV, with the distinction among the groups strong enough to merit treatment as four different species.Proteolytic C. botulinum (C. botulinum Group I) and non-proteolytic C. botulinum (C. botulinum Group II) are responsible for most cases of foodborne botulism.
(Peck et al. 2011 and references therein)
Based on research begun in the 1980s, botulinum toxin has been found useful in an expanding list of medical applications that require the blocking of involuntary muscle contractions, including eyelid twitching and other neurological problems. In the late 1980s, it was found that injection of botulinum toxin had cosmetic dermatological applications (wrinkle reduction) as well. Botulinum toxin entered the cultural mainstream in the United States in the formulation known as Botox®, establishing a new and highly profitable market for a product once known only as the cause of death for unfortunate individuals consuming improperly prepared sausages.(Kopera 2011)
More information on botulism is available from the U.S.Centers for Disease Control and Prevention.
Clinical Applications of Clostridium botulinum
Botulinum toxin is produced by anaerobic Clostridium botulinum bacteria and causes a paralysis called botulism. It was known as a deadly form of food poisoning but while this toxin is one of the deadliest on the planet, it also has a variety of clinical indications.In the 1950’s doctors discovered that injecting overactive muscles with small doses of toxin resulted in reduced muscle activity by blocking the release of acetylcholine at the neuromuscular junction3 and thus weakening the affected muscle for 4-6 months. It has since developed into a therapeutic tool. Since its discovery as a muscle inhibitor a variety of uses have been found for botulinum toxin ranging from cosmetic and medicinal aids to biological weapons.The most popular and recognizable use is a cosmetic injectable form (Botox or Dysport) that reduces wrinkles and signs of aging in the face. Local injection of botulinum toxin is also used to treat excessive sweating, cervical and laryngeal dystonia, excessive blinking and crossed eyes, Tardive dystonia, as well as other disorders of the central nervous system which result in lack of muscle control such as Parkinson’s, stroke and multiple sclerosis2. Botulinum toxin is the most common treatment for symptoms of movement disorders2 such as spasmodic torticollis, tics, tremors and dysphonia.Botulinum Toxin A has been effective in treating migraines and headaches and has been shown to improve gait patterns in patients with cerebral palsy who suffer from foot deformities4. Botulinum toxin has a multitude of medical uses but it must used carefully and with control to avoid permanent paralysis or poisoning.
Botulinum toxin has some unfavorable indications as well. Due to its high toxicity and potency, botulinum toxin has great potential for use as a biological weapon1. Great care need be taken when handling or using Botulinum toxin. A single gram of crystalline toxin, evenly dispersed, can kill over 1 million people1. Also due to its deadly toxicity, botulinum toxin can be used as a powerful poison if misused or ingested. As mentioned above, the toxin can cause a deadly form of food poisoning because it is found in soil and thennwhen transmitted in food sources. . Marine animals have even been shown to ingest C. botulinum from shellfish, resulting in contamination of the intestinal tract5 that is then spread to humans through onshore butchering and poor food preparation precautions.
Clostridium botulinum és el nom d'una espècie de bacteri (grampositiu anaerobi) de la família de les clostridiàcies que es troba en general en el sòl i és productora de la toxina botulínica, l'agent causal del botulisme.[1] Aquest microorganisme té forma de vareta i es desenvolupa millor en condicions de poc oxigen. Els bacteris formen espores que els permeten sobreviure en un estat latent fins a ser exposades a condicions que puguen sostenir el seu creixement.[2] L'espora és ovalada subterminal i deformant. És mòbil per flagels perítrics, no produeix càpsula i és proteolític i lipolític. C. botulinum va ser descobert i aïllat el 1896 per Emile van Ermengem.
Clostridium botulinum és el nom d'una espècie de bacteri (grampositiu anaerobi) de la família de les clostridiàcies que es troba en general en el sòl i és productora de la toxina botulínica, l'agent causal del botulisme. Aquest microorganisme té forma de vareta i es desenvolupa millor en condicions de poc oxigen. Els bacteris formen espores que els permeten sobreviure en un estat latent fins a ser exposades a condicions que puguen sostenir el seu creixement. L'espora és ovalada subterminal i deformant. És mòbil per flagels perítrics, no produeix càpsula i és proteolític i lipolític. C. botulinum va ser descobert i aïllat el 1896 per Emile van Ermengem.
Clostridium botulinum je velká grampozitivní tyčinkovitá bakterie, která produkuje neurotoxin botulotoxin, způsobující ochrnutí svalů označované jako botulismus. Tento toxin je také hlavní složkou v botoxových injekcích používaných k odstraňování vrásek. C. botulinum je sporulující anaerob, tvořící oválné subterminální endospory. Běžně se vyskytuje v půdě. Její rozměry jsou asi 1 x 10 μm. Bakterie je pohyblivá.
C. botulinum je tyčinkovitý mikroorganismus. Je obligatorně anaerobní, kyslík je pro něj jedem. Toleruje však velmi malé stopy kyslíku, a to díky enzymu superoxiddismutáze (SOD), který je důležitou antioxidační ochranou téměř pro všechny buňky vystavené kyslíku. Za nepříznivých podmínek bakterie dokáže tvořit endospory, které jí umožňují přežívat v neaktivním stavu, dokud nenastanou takové podmínky, ve kterých může růst.[1]
V laboratoři se mikroorganismus obvykle izoluje v TSC agaru (tryptóza, siřičitan, cykloserin), vždy v anaerobním prostředí s méně než 2 % kyslíku. To lze zajistit různými komerčrně vyráběnými sadami, které používají chemické reakce nahrazující kyslík oxidem uhličitým (E.J. GasPak System). C. botulinum je lipáza-negativní mikroorganismus, roste v prostředí s pH mezi 4,8 a 7,0. Nemůže používat laktózu jako primární zdroj uhlíku, což je charakteristika důležitá při biochemické identifikaci.[2]
Bakterie C. botulinum byla poprvé rozpoznána a izolována Emilem van Ermengem v roce 1896 z domácí šunky, která způsobila botulismus.[3] Izolát byl původně nazván Bacillus botulinus. Izoláty z pozdějších výskytů nemoci však byly vždy identifikovány jako anaerobní sporulující organismy, proto Bengston navrhl, aby byly zařazeny do rodu Clostridium, neboť rod Bacillus byl omezen na aerobní sporulující tyčinky.[4]
Od roku 1953 se celý druh produkující neurotoxiny (typy A-H) označuja jako C. botulinum. Existují zásadní fenotypické a genotypické důkazy, které ukazují heterogenitu uvnitř druhu. To vedlo k reklasifikaci C. botulinum produkující toxin G do nového druhu Clostridium argentinense.[5]
Kmeny C. botulinum, které neprodukují botulotoxin ,se označují Clostridium sporogenes.[6]
Sanger Institute zmapoval kompletní genom C. botulinum.
Aktuální nomenklatura pro C. botulinum rozeznává čtyři fyziologické skupiny (I-IV). Toto dělení je založena především na schopnosti organismu trávit složité bílkoviny[7].[8] Studie na úrovni DNA a rRNA takovéto dělení druhu podporují. Většina lidských onemocnění botulismem je způsobena skupinou I (proteolytickou; neurotoxiny typu A,B,F), vyskytující se hojně v půdě a na rostlinách a také ve střevním traktu savců, nebo II (sacharolytickou;neurotoxiny typu B,E,F), nejčastěji se vyskytující ve vodách a u vodních zvířat. Skupina III způsobuje onemocnění hlavně u zvířat, produkují toxiny typu C a D, řadí se sem i Clostridium novyi a její neurotoxin A. Není žádný záznam o tom, že by nějaké onemocnění člověka nebo zvířete způsobila bakterie C. botulinum ze skupiny IV. Jedná se o proteolytické kmeny a Clostridium subterminale produkující botulotoxin typu G.
Produkce neurotoxinu je sjednocující vlastností druhu C. botulinum. Bylo identifikováno osm typů toxinu, označují se písmeny A až H. Většina kmenů produkuje jeden typ neurotoxinu, ale byly popsány i kmeny produkující více toxinů. U případů lidského botulismu v Novém Mexiku a Kalifornii byly izolovány bakterie C. botulinum produkující toxiny typu B a F[9] Typ toxinu byl označen jako Bf, protože toxin B převažoval nad typem F. Podobně byly hlášeny také bakterie produkující toxiny Ab nebo Af.
Organismy geneticky identifikované jako jiné druhy rodu Clostridium také způsobují lidský botulismus. Clostridium butyricum produkuje toxin typu E[10] a Clostridium baratii toxin typu F[11].[12] Jsou obavy z možnosti přenosu neurotoxických genů z C. botulinum na jiná Clostridia, zvláště v potravinářství, kde jsou konzervační systémy navrhovány tak, že ničí nebo inhibují jen C. botulinum, ale nikoli jiné druhy z rodu Clostridium.
Fenotypické skupiny Clostridium botulinum Vlastnosti Skupina I Skupina II Skupina III Skupina IV Typy toxinu A, B, F B, E, F C, D G Proteolýza + - slabá - Sacharolýza - + - - Hostitel nemoci člověk člověk zvíře - Toxinový gen chromozóm chromozóm bakteriofág plazmid Blízcí příbuzní C. sporogenes, C. putrificum C. butyricum, C. beijerinickii C. haemolyticum, C. novyi typ A C. subterminale, C. haemolyticumMnoho kvantitativních průzkumů spor C. botulinum v životním prostředí ukazuje na prevalenci specifických typů toxinu v daných geografických oblastech, která ale zůstává nevysvětlena.
Tato část článku je příliš stručná nebo postrádá důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že ji vhodně rozšíříte. Tato část článku je příliš stručná nebo postrádá důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že ji vhodně rozšíříte. 
Obrázky, zvuky či videa k tématu Clostridium botulinum ve Wikimedia Commons
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Clostridium botulinum na anglické Wikipedii.
Clostridium botulinum je velká grampozitivní tyčinkovitá bakterie, která produkuje neurotoxin botulotoxin, způsobující ochrnutí svalů označované jako botulismus. Tento toxin je také hlavní složkou v botoxových injekcích používaných k odstraňování vrásek. C. botulinum je sporulující anaerob, tvořící oválné subterminální endospory. Běžně se vyskytuje v půdě. Její rozměry jsou asi 1 x 10 μm. Bakterie je pohyblivá.
Clostridium botulinum er en Gram-positiv, stavformet bakterie, der producerer nervegiften botulinumtoksin, der forårsager den slappe muskellammelse set i pølseforgiftning. Det er også det primære lammelsesmiddel i botox. Bakterien er anaerob og sporedannende og findes i jord.
Clostridium botulinum er en Gram-positiv, stavformet bakterie, der producerer nervegiften botulinumtoksin, der forårsager den slappe muskellammelse set i pølseforgiftning. Det er også det primære lammelsesmiddel i botox. Bakterien er anaerob og sporedannende og findes i jord.
Clostridium botulinum ist ein grampositives, stäbchenförmiges Bakterium aus der endosporenbildenden Familie der Clostridiaceae.[1] Der Durchmesser beträgt 0,5–1,0 µm bei einer Länge von 2–10 µm. Die Sporen sind oval, in der Regel subterminal angeordnet und häufig breiter als die Mutterzelle. Obwohl es sich um ein anaerobes Bakterium handelt, ist es relativ unempfindlich gegenüber Luftsauerstoff.[2] Erstmals isolierte es der belgische Mikrobiologe Emile van Ermengem 1897, der zunächst den Namen Bacillus botulinus vorschlug.[3] Die Isolierung aus Wurst (lat. botulus) und der erstmals nachgewiesene Zusammenhang mit dem bereits bekannten Krankheitsbild Botulismus war namensgebend.[4]
C. botulinum besteht aus verschiedenen biochemisch unterschiedlichen Gruppen, deren einzige Gemeinsamkeit die Ausbildung von Botulinumtoxin ist. Es werden verschiedene Toxine (A, B, C1, C2, D, E, F und G) gebildet, wobei nur die der Typen A, B, E und F humanpathogen sind. Die Typen C und D sind für Tiere pathogen. Für den seltenen Toxintyp G gibt es nur wenige Fallberichte beim Menschen. Einige Stämme von Clostridium butyricum und Clostridium baratii bilden jedoch auch Botulinumtoxine.[5] Nah verwandte Clostridien, die jedoch kein Botulinumtoxin produzieren, wurden taxonomisch unter dem Namen Clostridium sporogenes eingeordnet.[6]
Da die Taxonomie ausschließlich auf der Toxinbildung basiert, gehören der Spezies Organismen mit unterschiedlichstem Stoffwechsel an, die in vier phänotypische Gruppen unterteilt werden. Sequenzierungen der 16S rRNA und Nukleinsäurehybridisierungsreaktionen haben die vier Abstammungslinien bestätigt.[7]
Die sieben Toxintypen (A bis G) lassen sich serologisch durch Neutralisation mit einem Antitoxin unterscheiden. Einige Stämme bilden Gemische aus zwei Neurotoxinen.[7]
Anmerkungen
Neben den bisher sieben allgemein anerkannten „klassischen“ Typen wurden mehrere neuartige Toxin-Typen postuliert bzw. gefunden, wie etwa ein Typ H[8] (der später als Hybrid der Typen A und F erkannt wurde[9]), sowie ein Typ X.[10]
Werden Clostridium-botulinum-Toxine aus dem Darm ins Blut aufgenommen, erreichen sie so die peripheren neuromuskulären Synapsen. Hier wird BTX endoneural aufgenommen und blockiert die Ausschüttung des Neurotransmitters Acetylcholin.[11] Die Todesrate ist am höchsten für Typ A, gefolgt von Typ E und dann Typ B, was sich möglicherweise durch die Bindungsaffinität an das Nervengewebe erklären lässt. Toxintyp A wird therapeutisch verwendet, um ungewollte Muskelspasmen und einige fokale Dystonien zu behandeln.[5]
Die bekannteste Form ist die Lebensmittelvergiftung durch Botulinumtoxin. Der Wundbotulismus, bei dem der Erreger in abgestorbenem Gewebe wächst, ist hingegen eher selten. Beim Säuglingsbotulismus werden die Sporen aufgenommen und keimen im Darmtrakt aus, wo es zur Toxinproduktion kommt. Zunächst sind die kranialen Nerven betroffen, wodurch Sehen, Hören und Sprechen beeinträchtigt sind. Typisch ist Doppel- und verschwommene Sicht, geweitete Pupillen sowie undeutliche Aussprache. Eine verringerte Speichelproduktion sorgt für einen trockenen Mund und macht das Schlucken schmerzhaft. Später werden die motorischen Nerven gelähmt, was sich in einem allgemeinen Schwächegefühl ausdrückt. Der Tod erfolgt durch Lähmung der Atemmuskulatur oder Herzstillstand.[5]
Die Sporen kommen weltweit auch in Wassersedimenten und in geringer Menge auch im Gastrointestinaltrakt von Vögeln, Fischen und Säugetieren vor. In den USA ist Toxintyp A häufig, in Europa Typ B.[5]
In luftdicht abgeschlossenen Konserven mit Fleisch, insbesondere Würstchen, Fisch, Gemüse, Früchten oder Gewürzen können die Sporen auskeimen und Toxin produzieren. Insbesondere unzureichend erhitzte selbst eingemachte Konserven sind betroffen, da Clostridium botulinum bei Temperaturen bis 100 °C nicht zuverlässig getötet wird. Kinder unter 1 Jahr sollten keinen Honig verzehren, da Sporen enthalten sein können, die Säuglingsbotulismus auslösen können. Weitere Eintragsquellen sind Staub und Erde.[5]
Widersprüchlich sind Studien bezüglich der Verunreinigung von Mais(stärke)sirup mit Clostridium-botulinum-Sporen. Bei einer Untersuchung aus 1982 wurde in 1,3 % der getesteten Maisstärkesirupe ein Kontaminationsgrad von 50 Sporen je Gramm gefunden, bei einer späteren Untersuchung (1988) fanden sich keinerlei Sporen in 43 Proben von Sirupen unterschiedlicher Herkunft, 1991 keine Sporen bei 738 Proben von Maisstärkesirup oder Produkten, die diesen enthalten.[12]
Ahornsirup kann aufgrund der Staubbelastung bei der Gewinnung und im Zuge der Weiterverarbeitung weitervermehrte Mikroorganismen enthalten,[13] auch Clostridium botulinum.[14]
Zur Unterscheidung, ob ein proteolytischer oder nicht-proteolytischer Stamm vorliegt, kann eine Anzucht auf Kalbsleber-Eigelb-Agar oder anaeroben Eigelb-Agar (AEY) erfolgen. Die Kolonien irisieren bei schrägem Lichteinfall, sind jedoch nicht von nicht-toxischen Clostridien zu unterscheiden. Eine Anreicherung kann in Trypton-Pepton-Glucose-Hefeextrakt-Medium (TPGY) oder Kochfleischmedium (CMM) erfolgen.
Im Anschluss kann das Toxin mittels Maus-Bioassay nachgewiesen werden, wobei den Versuchstieren eine Verdünnungsreihe in das Zwerchfell injiziert wird und auf die typischen Symptome für Botulismus (Atemlähmung, Wespentaille) beobachtet werden. Zur Ermittlung des Toxintyps werden einigen Versuchstieren vorher die jeweiligen Antitoxine verabreicht. Der Maus-Bioassay stellt in Deutschland für die behördliche Lebensmittelüberwachung die Referenzmethode nach LFGB dar.[15] Der Tierversuch ist jedoch heute in der Praxis durch moderne real time PCR der humanpathogenen Toxin-Gene (bont A, B, E, F) weitestgehend ersetzt.[16]
Des Weiteren ist ein Amplified- und ein DIG-ELISA möglich.[17]
In Deutschland ist der direkte oder indirekte Nachweis des Bakteriums oder des Toxins namentlich meldepflichtig nach des Infektionsschutzgesetzes, soweit der Nachweis auf eine akute Infektion hinweist. Die Meldepflicht betrifft in erster Linie die Leitungen von Laboren ( IfSG).
In der Schweiz ist der positive und negative laboranalytische Befund zum Erreger meldepflichtig und zwar nach dem Epidemiengesetz (EpG) in Verbindung mit der Epidemienverordnung und der Verordnung des EDI über die Meldung von Beobachtungen übertragbarer Krankheiten des Menschen. Diese Meldepflicht betrifft Laboratorien.
Clostridium botulinum ist ein grampositives, stäbchenförmiges Bakterium aus der endosporenbildenden Familie der Clostridiaceae. Der Durchmesser beträgt 0,5–1,0 µm bei einer Länge von 2–10 µm. Die Sporen sind oval, in der Regel subterminal angeordnet und häufig breiter als die Mutterzelle. Obwohl es sich um ein anaerobes Bakterium handelt, ist es relativ unempfindlich gegenüber Luftsauerstoff. Erstmals isolierte es der belgische Mikrobiologe Emile van Ermengem 1897, der zunächst den Namen Bacillus botulinus vorschlug. Die Isolierung aus Wurst (lat. botulus) und der erstmals nachgewiesene Zusammenhang mit dem bereits bekannten Krankheitsbild Botulismus war namensgebend.
C. botulinum besteht aus verschiedenen biochemisch unterschiedlichen Gruppen, deren einzige Gemeinsamkeit die Ausbildung von Botulinumtoxin ist. Es werden verschiedene Toxine (A, B, C1, C2, D, E, F und G) gebildet, wobei nur die der Typen A, B, E und F humanpathogen sind. Die Typen C und D sind für Tiere pathogen. Für den seltenen Toxintyp G gibt es nur wenige Fallberichte beim Menschen. Einige Stämme von Clostridium butyricum und Clostridium baratii bilden jedoch auch Botulinumtoxine. Nah verwandte Clostridien, die jedoch kein Botulinumtoxin produzieren, wurden taxonomisch unter dem Namen Clostridium sporogenes eingeordnet.
Li clostrideye do botulisse, c' est l' microbe del famile des clostrideyes ki cåze li botulisse des djins et des biesses.
No d' l' indje e sincieus latén : Clostridium botulinum
Bactereye gram + ki vike dins les frexhès plaeces.
Li clostrideye do botulisse, c' est l' microbe del famile des clostrideyes ki cåze li botulisse des djins et des biesses.
No d' l' indje e sincieus latén : Clostridium botulinum
Clostridium botulinum is a Gram-positive,[1] rod-shaped, anaerobic, spore-forming, motile bacterium with the ability to produce the neurotoxin botulinum.[2][3]
The botulinum toxin can cause botulism, a severe flaccid paralytic disease in humans and other animals,[3] and is the most potent toxin known to mankind, natural or synthetic, with a lethal dose of 1.3–2.1 ng/kg in humans.[4]
C. botulinum is a diverse group of pathogenic bacteria initially grouped together by their ability to produce botulinum toxin and now known as four distinct groups, C. botulinum groups I–IV, as well as some strains of Clostridium butyricum and Clostridium baratii, are the bacteria responsible for producing botulinum toxin.[2]
C. botulinum is responsible for foodborne botulism (ingestion of preformed toxin), infant botulism (intestinal infection with toxin-forming C. botulinum), and wound botulism (infection of a wound with C. botulinum). C. botulinum produces heat-resistant endospores that are commonly found in soil and are able to survive under adverse conditions.[2]
C. botulinum is commonly associated with bulging canned food; bulging, misshapen cans can be due to an internal increase in pressure caused by gas produced by bacteria.[5]
C. botulinum is a Gram-positive, rod-shaped, spore-forming bacterium. It is an obligate anaerobe, meaning that oxygen is poisonous to the cells. However, C. botulinum tolerates traces of oxygen due to the enzyme superoxide dismutase, which is an important antioxidant defense in nearly all cells exposed to oxygen.[6] C. botulinum is able to produce the neurotoxin only during sporulation, which can happen only in an anaerobic environment. C. botulinum is divided into four distinct phenotypic groups (I-IV) and is also classified into seven serotypes (A–G) based on the antigenicity of the botulinum toxin produced.[7][8]
Physiological differences and genome sequencing at 16S rRNA level support the subdivision of the C. botulinum species into groups I-IV.[9]
One of the fundamental differences between group I and group II is that C. botulinum group I can lyse native proteins like coagulated egg white, cooked meat particles, whereas group II cannot.[10] However, group II can ferment various carbohydrates like sucrose and mannose, and both of them can degrade the derived protein, gelatin.[10] Human botulism is predominantly caused by group I or II C. botulinum.[10] Group III organisms mainly cause diseases in non-human animals.[10] Group IV C. botulinum has not been shown to cause human or animal disease.[10]
Neurotoxin production is the unifying feature of the species. Eight types of toxins have been identified that are allocated a letter (A–H), several of which can cause disease in humans. They are resistant to degradation by enzymes found in the gastrointestinal tract. This allows for ingested toxins to be absorbed from the intestines into the bloodstream.[4] However, all types of botulinum toxin are rapidly destroyed by heating to 100 °C for 15 minutes (900 seconds). Botulinum toxin, one of the most poisonous biological substances known, is a neurotoxin produced by the bacterium Clostridium botulinum. C. botulinum elaborates eight antigenically distinguishable exotoxins (A, B, C1, C2, D, E, F and G).[11]
Most strains produce one type of neurotoxin, but strains producing multiple toxins have been described. C. botulinum producing B and F toxin types have been isolated from human botulism cases in New Mexico and California.[12] The toxin type has been designated Bf as the type B toxin was found in excess to the type F. Similarly, strains producing Ab and Af toxins have been reported.
Evidence indicates the neurotoxin genes have been the subject of horizontal gene transfer, possibly from a viral (bacteriophage) source. This theory is supported by the presence of integration sites flanking the toxin in some strains of C. botulinum. However, these integrations sites are degraded (except for the C and D types), indicating that the C. botulinum acquired the toxin genes quite far in the evolutionary past. Nevertheless, further transfers still happen via the plasmids and other mobile elements the genes are located on.[13]
Only botulinum toxin types A, B, E, F and H cause disease in humans. Types A, B, and E are associated with food-borne illness, while type E is specifically associated with fish products. Type C produces limber-neck in birds and type D causes botulism in other mammals. No disease is associated with type G.[14] The "gold standard" for determining toxin type is a mouse bioassay, but the genes for types A, B, E, and F can now be readily differentiated using quantitative PCR.[15] As no antitoxin to type H is yet available, discovered in 2013 and by far the deadliest, details are kept under shroud.[16]
A few strains from organisms genetically identified as other Clostridium species have caused human botulism: C. butyricum has produced type E toxin[17] and C. baratii had produced type F toxin.[18][19] The ability of C. botulinum to naturally transfer neurotoxin genes to other clostridia is concerning, especially in the food industry, where preservation systems are designed to destroy or inhibit only C. botulinum but not other Clostridium species.
In the laboratory, C. botulinum is usually isolated in tryptose sulfite cycloserine (TSC) growth medium in an anaerobic environment with less than 2% oxygen. This can be achieved by several commercial kits that use a chemical reaction to replace O2 with CO2. C. botulinum is a lipase-positive microorganism that grows between pH of 4.8 and 7.0 and cannot use lactose as a primary carbon source, characteristics important for biochemical identification.[20]
C. botulinum was first recognized and isolated in 1895 by Emile van Ermengem from home-cured ham implicated in a botulism outbreak.[21] The isolate was originally named Bacillus botulinus, after the Latin word for sausage, botulus. ("Sausage poisoning" was a common problem in 18th- and 19th-century Germany, and was most likely caused by botulism.)[22] However, isolates from subsequent outbreaks were always found to be anaerobic spore formers, so Ida A. Bengtson proposed that the organism be placed into the genus Clostridium, as the genus Bacillus was restricted to aerobic spore-forming rods.[23]
Since 1959, all species producing the botulinum neurotoxins (types A–G) have been designated C. botulinum. Substantial phenotypic and genotypic evidence exists to demonstrate heterogeneity within the species. This has led to the reclassification of C. botulinum type G strains as a new species, C. argentinense.[24]
Group I C. botulinum strains that do not produce a botulin toxin are referred to as C. sporogenes.[25]
The complete genome of C. botulinum has been sequenced at Wellcome Trust Sanger Institute in 2007.[26]
"Signs and symptoms of foodborne botulism typically begin between 18 and 36 hours after the toxin gets into your body, but can range from a few hours to several days, depending on the amount of toxin ingested."[27]
Most people who develop wound botulism inject drugs several times a day, so it is difficult to determine how long it takes for signs and symptoms to develop after the toxin enters the body. Most common in people who inject black tar heroin, wound botulism signs and symptoms include:[27]
If infant botulism is related to food, such as honey, problems generally begin within 18 to 36 hours after the toxin enters the baby's body. Signs and symptoms include:
Purified botulinum toxin is diluted by a physician for treatment:
A very rare form of botulism that occurs by the same route as infant botulism but is among adults. Occurs rarely and sporadically. Signs and symptoms include:
A number of quantitative surveys for C. botulinum spores in the environment have suggested a prevalence of specific toxin types in given geographic areas, which remain unexplained.
Type A C. botulinum predominates the soil samples from the western regions, while type B is the major type found in eastern areas.[30] The type-B organisms were of the proteolytic type I. Sediments from the Great Lakes region were surveyed after outbreaks of botulism among commercially reared fish, and only type E spores were detected.[31][32][33] In a survey, type-A strains were isolated from soils that were neutral to alkaline (average pH 7.5), while type-B strains were isolated from slightly acidic soils (average pH 6.23).
C. botulinum type E is prevalent in aquatic sediments in Norway and Sweden,[34] Denmark,[35] the Netherlands, the Baltic coast of Poland, and Russia.[30] The type-E C. botulinum was suggested to be a true aquatic organism, which was indicated by the correlation between the level of type-E contamination and flooding of the land with seawater. As the land dried, the level of type E decreased and type B became dominant.
In soil and sediment from the United Kingdom, C. botulinum type B predominates. In general, the incidence is usually lower in soil than in sediment. In Italy, a survey conducted in the vicinity of Rome found a low level of contamination; all strains were proteolytic C. botulinum types A or B.[36]
C. botulinum type A was found to be present in soil samples from mountain areas of Victoria.[37] Type-B organisms were detected in marine mud from Tasmania.[38] Type-A C. botulinum has been found in Sydney suburbs and types A and B were isolated from urban areas. In a well-defined area of the Darling-Downs region of Queensland, a study showed the prevalence and persistence of C. botulinum type B after many cases of botulism in horses.
C. botulinum is used to prepare the medicaments Botox, Dysport, Xeomin, and Neurobloc used to selectively paralyze muscles to temporarily relieve muscle function. It has other "off-label" medical purposes, such as treating severe facial pain, such as that caused by trigeminal neuralgia.
Botulinum toxin produced by C. botulinum is often believed to be a potential bioweapon as it is so potent that it takes about 75 nanograms to kill a person (LD50 of 1 ng/kg,[39] assuming an average person weighs ~75 kg); 1 kilogram of it would be enough to kill the entire human population. For comparative purposes, a quarter of a typical grain of sand's weight (350 ng) of botulinum toxin would constitute a lethal dose for humans.
A "mouse protection" or "mouse bioassay" test determines the type of C. botulinum toxin present using monoclonal antibodies. An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with digoxigenin-labeled antibodies can also be used to detect the toxin,[40] and quantitative PCR can detect the toxin genes in the organism.[15]
C. botulinum is a soil bacterium. The spores can survive in most environments and are very hard to kill. They can survive the temperature of boiling water at sea level, thus many foods are canned with a pressurized boil that achieves even higher temperatures, sufficient to kill the spores.[41][42] This bacteria is widely distributed in nature and can be assumed to be present on all food surfaces. Its optimum growth temperature is within the mesophilic range. In spore form, it is a heat resistant pathogen that can survive in low acid foods and grow to produce toxins. The toxin attacks the nervous system and will kill an adult at a dose of around 75 ng.[39] This toxin is detoxified by holding food at 100 °C for 10 minutes.[43]
Botulism poisoning can occur due to preserved or home-canned, low-acid food that was not processed using correct preservation times and/or pressure.[44] Growth of the bacterium can be prevented by high acidity, high ratio of dissolved sugar, high levels of oxygen, very low levels of moisture, or storage at temperatures below 3 °C (38 °F) for type A. For example, in a low-acid, canned vegetable such as green beans that are not heated enough to kill the spores (i.e., a pressurized environment) may provide an oxygen-free medium for the spores to grow and produce the toxin. However, pickles are sufficiently acidic to prevent growth; even if the spores are present, they pose no danger to the consumer.
Honey, corn syrup, and other sweeteners may contain spores, but the spores cannot grow in a highly concentrated sugar solution; however, when a sweetener is diluted in the low-oxygen, low-acid digestive system of an infant, the spores can grow and produce toxin. As soon as infants begin eating solid food, the digestive juices become too acidic for the bacterium to grow.[45]
The control of food-borne botulism caused by C. botulinum is based almost entirely on thermal destruction (heating) of the spores or inhibiting spore germination into bacteria and allowing cells to grow and produce toxins in foods. Conditions conducive of growth are dependent on various environmental factors. Growth of C. botulinum is a risk in low acid foods as defined by having a pH above 4.6[46] although growth is significantly retarded for pH below 4.9.
In the beginning of 21st century there have been some cases and specific conditions reported to sustain growth with pH below 4.6. but at higher temperature.[47][48]
Physicians may consider the diagnosis of botulism based on a patient's clinical presentation, which classically includes an acute onset of bilateral cranial neuropathies and symmetric descending weakness.[49][50] Other key features of botulism include an absence of fever, symmetric neurologic deficits, normal or slow heart rate and normal blood pressure, and no sensory deficits except for blurred vision.[51][52] A careful history and physical examination is paramount in order to diagnose the type of botulism, as well as to rule out other conditions with similar findings, such as Guillain–Barré syndrome, stroke, and myasthenia gravis. Depending on the type of botulism considered, different tests for diagnosis may be indicated.
Other tests that may be helpful in ruling out other conditions are:
In the case of a diagnosis or suspicion of botulism, patients should be hospitalized immediately, even if the diagnosis and/or tests are pending. If botulism is suspected, patients should be treated immediately with antitoxin therapy in order to reduce mortality. Immediate intubation is also highly recommended, as respiratory failure is the primary cause of death from botulism.[59][60][61]
In Canada, there are currently only three antitoxin therapies available, which are accessible through Health Canada Special Access Program (SAP).[62] The three types of antitoxin therapies are: 1) GlaxoSmithKline trivalent Types ABE, 2) NP-018 (heptavalent) Types A to G, and 3) BabyBIG, Botulism Immune Globulin Intravenous (Human) (BIG-IV) for pediatric patients under the age of one year.[62]
Outcomes vary between one and three months, but with prompt interventions, mortality from botulism ranges from less than 5 percent to 8 percent.[63]
There used to be a formalin-treated toxoid vaccine against botulism (serotypes A-E), but it was discontinued in 2011 due to declining potency in the toxoid stock. It was originally intended for people at risk of exposure. A few new vaccines are under development.[64]
Clostridium botulinum is a Gram-positive, rod-shaped, anaerobic, spore-forming, motile bacterium with the ability to produce the neurotoxin botulinum.
The botulinum toxin can cause botulism, a severe flaccid paralytic disease in humans and other animals, and is the most potent toxin known to mankind, natural or synthetic, with a lethal dose of 1.3–2.1 ng/kg in humans.
C. botulinum is a diverse group of pathogenic bacteria initially grouped together by their ability to produce botulinum toxin and now known as four distinct groups, C. botulinum groups I–IV, as well as some strains of Clostridium butyricum and Clostridium baratii, are the bacteria responsible for producing botulinum toxin.
C. botulinum is responsible for foodborne botulism (ingestion of preformed toxin), infant botulism (intestinal infection with toxin-forming C. botulinum), and wound botulism (infection of a wound with C. botulinum). C. botulinum produces heat-resistant endospores that are commonly found in soil and are able to survive under adverse conditions.
C. botulinum is commonly associated with bulging canned food; bulging, misshapen cans can be due to an internal increase in pressure caused by gas produced by bacteria.
Clostridium botulinum es el nombre de una especie de bacilo Gram positivo anaerobio que se encuentra por lo general en la tierra y es productor de la toxina botulínica, el agente causal del botulismo.[1] Estos microorganismos tienen forma de varilla y se desarrollan mejor en condiciones de escasa presencia de oxígeno. Las bacterias forman esporas que les permiten sobrevivir en un estado latente hasta ser expuestas a condiciones favorables para sostener su crecimiento.[2] La espora es ovalada y subterminal. Es móvil por poseer flagelos peritricos, no produce cápsula, y es proteolítica y lipolítica. Son miembros del género Clostridium. Uno de los grupos más numerosos entre las formas Gram positivas (C. botulinum) fue descubierta y aislada en 1896 por Emile van Ermengem.[3]
Hay ocho tipos de toxinas botulínicas designadas por las letras A hasta la H; Clostridium botulinum es un organismo de agua con un alto grado de salinidad, sus esporas pueden sobrevivir en la mayoría de los ambientes y son difíciles de destruir, incluso a la temperatura de ebullición del agua a nivel del mar, de modo que muchos enlatados son hervidos a altas presiones para destruir dichas esporas.
El botulismo es una enfermedad de declaración obligatoria. Puede aparecer en cualquier alimento de origen animal o vegetal, siendo las conservas, especialmente las caseras, los lugares en donde aparece prácticamente la totalidad de los brotes. Las latas de conserva deformadas que sueltan gas al abrirse es más que probable que estén contaminadas por C.botulinum, aunque esto no es un factor determinante.
La proliferación de la bacteria y la formación de su esporas, pueden ser prevenidas estableciendo medios ácidos, una alta concentración de azúcar disuelto, altos niveles de oxígeno o poca humedad, disecando el producto o por medio de una combinación de azúcar, concentración y gelificantes que hagan que el agua no esté "disponible" (siguiendo las mediciones de actividad de agua, Aw). Un medio de baja acidez, como por ejemplo los vegetales enlatados como las judías verdes, que no hayan sido calentados lo suficiente para destruir las esporas, puede proveer un medio libre de oxígeno que le permita a las esporas crecer y producir la toxina. Por el contrario, los tomates o salsas si son lo suficientemente ácidos pueden prevenir esos crecimientos, y aun si las esporas estuviesen presentes, no representarían un peligro para los consumidores. La miel, el jarabe de maíz y otros edulcorantes pueden contener esporas, pero éstas no pueden crecer en una solución con alta concentración de azúcar; sin embargo, cuando un edulcorante se diluye en el ambiente de baja concentración de azúcares y de baja acidez como lo es el jugo gástrico de un infante, las esporas pueden crecer y producir la toxina. Tan pronto como los recién nacidos comienzan a ingerir alimentos sólidos, el jugo gástrico se vuelve demasiado ácido para que la bacteria crezca. En neonatos, la enfermedad puede ser secundaria a la colonización del colon por Clostridium botulinum.
En la industria alimentaria juega un papel perjudicial ya que la espora de esta bacteria es termorresistente y puede sobrevivir a periodos de calor intenso incluso durante varias horas de esterilización. La cepa de Clostridium botulinum es usada para la preparación de toxina botulínica para fines cosméticos, usado principalmente para paralizar de manera selectiva los músculos y temporalmente aliviar las arrugas faciales de origen dinámico. Además, esta cepa de carácter estético tienen otros usos médicos, tales como el tratamiento del dolor facial severo como el causado por neuralgia del trigémino.
Con la producción de la toxina botulínica por Clostridium botulinum se teme la posible producción de armas biológicas por ser ésta tan potente que solamente 75 nanogramos asumiendo que la persona pese 75 Kg;[4] A modo comparativo la cuarta parte del peso de un grano de arena es la dosis letal para un humano y un 1 kilo sería suficiente para matar a toda la población humana.
La bacteria produce la toxina botulínica únicamente en ambientes altamente deficientes de oxígeno y cuyo pH no sea muy ácido (mayor de 4.6), razón por la cual es más frecuente encontrarla en alimentos enlatados o cerrados. Cada uno de los siete subtipos del C. botulinum produce una toxina botulínica diferente.[5] En los Estados Unidos, por ejemplo, los brotes son producidos principalmente debido a los subtipos A y B por ingesta de la toxina botulínica preformada, o del tipo E, el cual se encuentra predominantemente en pescados. Estos subtipos son identificados con letras desde la A hasta la G. Los subtipos C y D no son patógenos humanos. La temperatura óptima para los tipos A y B es 35-40 °C y un pH mínimo de 4,8, tomando 5 minutos a 100 °C para matar estos subtipos. La temperatura óptima para el tipo E es 18-25 °C y un pH mínimo de 5,0, tomando 0.1 minutos a 100 °C para matar este subtipo de C. botulinum.
De forma general, se puede decir que la patogenia comienza cuando el individuo consume la bacteria y/o su toxina con el alimento, en cualquier caso la acción patógena la ejerce la toxina y no la bacteria. Las toxinas entran inactivas en el organismo y necesitan la acción de proteasas endógenas de este para activarse. A través de circulación sanguínea llegan a las terminaciones neuromusculares, donde bloquean la liberación de Acetilcolina, lo que impide a los músculos contraerse y produce una parálisis flácida, es decir, una parálisis en la que los músculos no están contraídos, sino relajados.
Las cepas de C. botulinum que no producen la toxina botulínica son referidas como Clostridium sporogenes.[6] Las especies son filogenéticamente indistinguibles, por lo que el C. sporogenes es a menudo usado como un modelo para el estudio de subtipos tóxicos.
Clostridium botulinum es el nombre de una especie de bacilo Gram positivo anaerobio que se encuentra por lo general en la tierra y es productor de la toxina botulínica, el agente causal del botulismo. Estos microorganismos tienen forma de varilla y se desarrollan mejor en condiciones de escasa presencia de oxígeno. Las bacterias forman esporas que les permiten sobrevivir en un estado latente hasta ser expuestas a condiciones favorables para sostener su crecimiento. La espora es ovalada y subterminal. Es móvil por poseer flagelos peritricos, no produce cápsula, y es proteolítica y lipolítica. Son miembros del género Clostridium. Uno de los grupos más numerosos entre las formas Gram positivas (C. botulinum) fue descubierta y aislada en 1896 por Emile van Ermengem.
Hay ocho tipos de toxinas botulínicas designadas por las letras A hasta la H; Clostridium botulinum es un organismo de agua con un alto grado de salinidad, sus esporas pueden sobrevivir en la mayoría de los ambientes y son difíciles de destruir, incluso a la temperatura de ebullición del agua a nivel del mar, de modo que muchos enlatados son hervidos a altas presiones para destruir dichas esporas.
El botulismo es una enfermedad de declaración obligatoria. Puede aparecer en cualquier alimento de origen animal o vegetal, siendo las conservas, especialmente las caseras, los lugares en donde aparece prácticamente la totalidad de los brotes. Las latas de conserva deformadas que sueltan gas al abrirse es más que probable que estén contaminadas por C.botulinum, aunque esto no es un factor determinante.
La proliferación de la bacteria y la formación de su esporas, pueden ser prevenidas estableciendo medios ácidos, una alta concentración de azúcar disuelto, altos niveles de oxígeno o poca humedad, disecando el producto o por medio de una combinación de azúcar, concentración y gelificantes que hagan que el agua no esté "disponible" (siguiendo las mediciones de actividad de agua, Aw). Un medio de baja acidez, como por ejemplo los vegetales enlatados como las judías verdes, que no hayan sido calentados lo suficiente para destruir las esporas, puede proveer un medio libre de oxígeno que le permita a las esporas crecer y producir la toxina. Por el contrario, los tomates o salsas si son lo suficientemente ácidos pueden prevenir esos crecimientos, y aun si las esporas estuviesen presentes, no representarían un peligro para los consumidores. La miel, el jarabe de maíz y otros edulcorantes pueden contener esporas, pero éstas no pueden crecer en una solución con alta concentración de azúcar; sin embargo, cuando un edulcorante se diluye en el ambiente de baja concentración de azúcares y de baja acidez como lo es el jugo gástrico de un infante, las esporas pueden crecer y producir la toxina. Tan pronto como los recién nacidos comienzan a ingerir alimentos sólidos, el jugo gástrico se vuelve demasiado ácido para que la bacteria crezca. En neonatos, la enfermedad puede ser secundaria a la colonización del colon por Clostridium botulinum.
Clostridium botulinum on grampositiivne, vardakujuline, anaeroobne, eosega liikumisvõimeline bakter, mis toodab neurotoksiini botuliini.
Clostridium botulinum on grampositiivne, vardakujuline, anaeroobne, eosega liikumisvõimeline bakter, mis toodab neurotoksiini botuliini.
Clostridium botulinum botulismo gaitz larriaren eragilea den bakterio Gram positiboa da, bazilo itxura duena. Clostridium guztien antzera, endosporak sortzen ditu, erresistentzia handiko zelulak, aurkako ingurune baten baldintza gogorrei aurre egiteko gai direnak.
Mugikorra da (flageloak baititu) eta infektatzen ez duenean lurzoruan eta itsasoko hondoetan bizi ohi da, espora moduan egonik sarritan.
Clostridium guztiek hartzidurak burutzen dituzte konposatu organikoak degradatzeko. Clostridium botulinum-ek ez ditu gluzidoak hartzitzen, proteinak baizik. Horregatik esaten da proteolitikoa dela
Bakterio hau isolatua izan zen estreinakoz 1895ean; Emile van Ermengem belgikarrak urte horretan aurkitu zuen bakterioa botulismoa eragin zuen urdaiazpiko baten laginean [1]
Bakterio honek 8 toxina indartsu ekoizten ditu. Neurotoxinak dira, nerbio-sistemari kalte egiten diotenak. Bakterio horren A neurotoxina da naturan dagoen pozoi indartsuena eta hilgarriena: mikrogramo bakar batek gizaki bat hiltzen du (baita 100 nanogramoek ere)
Azken urteotan toxina botulinikoa arrakasta handiz erabili izan da -oso dosi txikitan- estetika munduan, botox izeneko produktuan. Zimurrak leuntzeko aplikatzen da botoxa.
Botulismoaren kasu gehienak janari-intoxikazioak dira, Clostridium botulinum bakterioaz kutsatutako janariak kontsumitzerakoan gertatzen direnak.
Botulismo kasuekin lotuen dauden janariak barazkiak dira. Bakterio eragilea lurzoruan bizi denez, barazkiak errazago kutsatzen dira esporekin beste janariak baino. Oso arriskutsuak dira latetan gordetzen diren barazkiak, lata barnean oxigenorik gabeko atmosfera baitago, Clostridium botulinum bezalako anaerobio batek hazitzeko behar duen atmosfera, alegia. Janari-industrian lata guztiak esterilizatzen dira, baina etxean edo baserrian ontziratzen diren barazkiak ez dira esterilak, eta botulismoaren bakterioa hazi daiteke bertan [2].
Kontuan hartu behar da gainera bakterioaren esporek erresistentzia handia diete tenperatura altuei. Horrek esan nahi du latak behar den bezala esterilizatzeko 110 °C erabili behar dira gutxienez 35 minututan (edo 120 °C 5 minututan).
Gatz kontzentrazio handiek eta pH azidoek (<4,5) Clostridium botulinumen hazkuntza galarazten dute. Janari gazituek edo azidoek, beraz, nahiko ziurrak dira botulismoaren aurrean.
Clostridium botulinum botulismo gaitz larriaren eragilea den bakterio Gram positiboa da, bazilo itxura duena. Clostridium guztien antzera, endosporak sortzen ditu, erresistentzia handiko zelulak, aurkako ingurune baten baldintza gogorrei aurre egiteko gai direnak.
Mugikorra da (flageloak baititu) eta infektatzen ez duenean lurzoruan eta itsasoko hondoetan bizi ohi da, espora moduan egonik sarritan.
Clostridium guztiek hartzidurak burutzen dituzte konposatu organikoak degradatzeko. Clostridium botulinum-ek ez ditu gluzidoak hartzitzen, proteinak baizik. Horregatik esaten da proteolitikoa dela
Bakterio hau isolatua izan zen estreinakoz 1895ean; Emile van Ermengem belgikarrak urte horretan aurkitu zuen bakterioa botulismoa eragin zuen urdaiazpiko baten laginean
Bakterio honek 8 toxina indartsu ekoizten ditu. Neurotoxinak dira, nerbio-sistemari kalte egiten diotenak. Bakterio horren A neurotoxina da naturan dagoen pozoi indartsuena eta hilgarriena: mikrogramo bakar batek gizaki bat hiltzen du (baita 100 nanogramoek ere)
Azken urteotan toxina botulinikoa arrakasta handiz erabili izan da -oso dosi txikitan- estetika munduan, botox izeneko produktuan. Zimurrak leuntzeko aplikatzen da botoxa.
Clostridium botulinum on grampositiivinen bakteeri, joka kasvaa hapettomassa ympäristössä ja pystyy tuottamaan itiöitä. Bakteeri on sauvanmuotoinen ja sitä esiintyy maaperässä, vesistöjen pohjissa ja kalojen suolistoissa.[2] Clostridium botulinum ei kasva alle +3 °C:n lämpötilassa, mutta itiöt kestävät hyvin korkeita lämpötiloja.
Clostridium botulinum tuottaa ihmisille vaarallista hermomyrkkyä – botuliinia. Botuliini ihmisen elimistössä voi aiheuttaa botulismi-sairauden, joka johtaa pahimmillaan kuolemaan.[3] Elintarvikkeissa bakteerin itiöitä esiintyy hunajassa ja kaloissa. Alle yksivuotiaiden suolistofloora ei ole tarpeeksi kehittynyt estääkseen Clostridium botulinum -bakteerien kasvua, mikä lisää riskiä imeväisbotulismiin sairastumiselle. Tästä syystä Elintarvikevirasto Suomessa ei suosittele hunajaa alle yksivuotiaille.[4]
Clostridium botulinum on grampositiivinen bakteeri, joka kasvaa hapettomassa ympäristössä ja pystyy tuottamaan itiöitä. Bakteeri on sauvanmuotoinen ja sitä esiintyy maaperässä, vesistöjen pohjissa ja kalojen suolistoissa. Clostridium botulinum ei kasva alle +3 °C:n lämpötilassa, mutta itiöt kestävät hyvin korkeita lämpötiloja.
Clostridium botulinum tuottaa ihmisille vaarallista hermomyrkkyä – botuliinia. Botuliini ihmisen elimistössä voi aiheuttaa botulismi-sairauden, joka johtaa pahimmillaan kuolemaan. Elintarvikkeissa bakteerin itiöitä esiintyy hunajassa ja kaloissa. Alle yksivuotiaiden suolistofloora ei ole tarpeeksi kehittynyt estääkseen Clostridium botulinum -bakteerien kasvua, mikä lisää riskiä imeväisbotulismiin sairastumiselle. Tästä syystä Elintarvikevirasto Suomessa ei suosittele hunajaa alle yksivuotiaille.
La bactérie Clostridium botulinum est un bacille à Gram positif, anaérobie, du genre Clostridium, responsable du botulisme. Clostridium botulinum est une bactérie productrice de spores, qui représentent la forme de résistance de la bactérie. Cette spore peut résister à de faibles traitements thermiques (ex : pasteurisation) et germer (c'est-à-dire donner une cellule métaboliquement active), ce qui peut poser des problèmes en sécurité alimentaire.
C. botulinum sécrète une des toxines les plus puissantes du monde vivant[1]. Absorbée par ingestion, cette toxine passe dans le sang et agit en bloquant la transmission neuromusculaire : elle inhibe les neurones moteurs de la contraction musculaire : la toxine provoque une paralysie généralisée flasque (contrairement à la toxine tétanique, qui inhibe les neurones inhibiteurs de la contraction musculaire, induisant ainsi une paralysie généralisée spastique). La toxine est thermolabile et une simple cuisson à ébullition suffit à prévenir les risques.
Cette même toxine botulique (ou botulinique) en injection localisée permet de réduire les rides de façon transitoire (deux à trois mois) par paralysie des muscles responsables de ces rides. Botox est le plus connu des noms sous laquelle elle est commercialisée.
Assez répandu dans la terre et dans les sédiments aquatiques, parfois présent dans l'intestin de certains animaux (porc : type B, volailles : type D, poissons : type E), Clostridium botulinum est un organisme saprophyte[2], qui peut toutefois provoquer une maladie grave par la toxine qu'il élabore.
Cette toxine se retrouve dans un aliment contaminé et conservé dans des conditions (anaérobiose, température, pH) permettant à C. botulinum de s'y multiplier. C'est donc essentiellement une intoxication alimentaire grave mais rare[3].
Trois particularités sont importantes en fonction de l'épidémiologie du botulisme :
Les conserves artisanales ou familiales peuvent être dangereuses, lorsqu'elles sont mal préparées (défaut d'hygiène et de stérilisation). Ce sont les causes les plus fréquentes de botulisme.
Les conserves préparées industriellement sont généralement sans danger, l'expérience ayant appris à maitriser les temps de chauffage et les températures nécessaires à éliminer les spores. Ce sont des causes plus rares.
Similaire à celle de la plupart des clostridies : bacille Gram-positif, mobile, de 4 à 8 μm sur 0,75 à 1,00 μm ; producteur d'endospores (spores ovalaires subterminales).
C. botulinum est un bacille anaérobie strict. Mis en culture, il se présente en colonies chevelues très protéolytiques et glucidolytiques, avec dégagement de gaz à odeur de beurre rance. Le dégagement de gaz doit attirer l'attention sur les boîtes de conserve bombées, bien que d'autres germes puissent en être la cause.
La production de gaz est liée à la décomposition anaérobie des protéines. Les bactéries fermentent des acides aminés pour obtenir de l'ATP (adénosine triphosphate, source d'énergie) en oxydant un acidé aminé et en utilisant un autre comme accepteur d'électrons. Le processus est appelé réaction de Stickland. Cette réaction donne de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène, des acides gras et des amines, responsables de l'odeur désagréable de putréfaction[7].
C'est une toxine de nature protéique, qui agit en bloquant l'acétylcholine au niveau de la jonction neuromusculaire, provoquant ainsi des paralysies flasques.
Après une incubation de 12 à 48 h, des symptômes digestifs discrets (parfois quelques vomissements, constipation habituelle) apparaissent, la paralysie se manifeste d'abord par des troubles de l'accommodation et de la déglutition (muscles oculomoteurs et muscles pharyngés), pour s'étendre ensuite aux muscles respiratoires.
La toxine botulique est une des toxines les plus actives : la dose mortelle par inhalation est d'environ 1 μg pour un homme de 80 kg[N 1].
La toxine peut être recherchée et typée dans le sang et/ou les selles, avec test d'inoculation à la souris.
La bactérie est recherchée par culture d’enrichissement à partir de selles, avec caractérisation de la toxine produite et caractérisation génétique (PCR).
Bactérie et toxine sont aussi recherchées dans les aliments suspects.
Le chauffage avant consommation détruit la toxine.[réf. souhaitée] Ce chauffage doit être réalisé à température très élevée et pendant une durée suffisante, adaptée à la contamination initiale[6]. Il faut prendre en compte le fait que la température atteinte peut être faible et donc insuffisante au centre des aliments épais[6].
Avant la mise en conserve, les fruits et légumes doivent être débarrassés de toute terre par un lavage soigneux.
Les porcs doivent être abattus à jeun, pour éviter la période de bactériémie digestive, toutes précautions étant prises pour ne pas souiller la viande avec le contenu intestinal (ces précautions sont valables aussi pour la prophylaxie des salmonelloses).
Le traitement s'effectue en milieu hospitalier. Il est symptomatique. Une paralysie respiratoire peut nécessiter une ventilation assistée en milieu de soins intensifs.
La bactérie Clostridium botulinum est un bacille à Gram positif, anaérobie, du genre Clostridium, responsable du botulisme. Clostridium botulinum est une bactérie productrice de spores, qui représentent la forme de résistance de la bactérie. Cette spore peut résister à de faibles traitements thermiques (ex : pasteurisation) et germer (c'est-à-dire donner une cellule métaboliquement active), ce qui peut poser des problèmes en sécurité alimentaire.
C. botulinum sécrète une des toxines les plus puissantes du monde vivant. Absorbée par ingestion, cette toxine passe dans le sang et agit en bloquant la transmission neuromusculaire : elle inhibe les neurones moteurs de la contraction musculaire : la toxine provoque une paralysie généralisée flasque (contrairement à la toxine tétanique, qui inhibe les neurones inhibiteurs de la contraction musculaire, induisant ainsi une paralysie généralisée spastique). La toxine est thermolabile et une simple cuisson à ébullition suffit à prévenir les risques.
Cette même toxine botulique (ou botulinique) en injection localisée permet de réduire les rides de façon transitoire (deux à trois mois) par paralysie des muscles responsables de ces rides. Botox est le plus connu des noms sous laquelle elle est commercialisée.
Clostridium botulinum é unha bacteria grampositiva, con forma de bacilo produtora de varias toxinas e causante do botulismo. As toxinas máis coñecidas son as neurotoxinas, subdivididas en tipos do A ao G, ou toxinas botulínicas, que causan unha parálise muscular fláccida, típica do botulismo. Tamén son os principais axentes paralizantes do Botox, utilizado con fins médicos e estéticos. C. botulinum é un organismo anaerobio formador de esporas, que produce endósporas ovais e subterminais e atópase comunmente nos solos.
Clostridium botulinum é un bacilo anerobio obrigado, o que significa que o oxíxeno é velenoso para as súas células. Porén, C. botulinum tolera trazas de oxíxeno debido a que ten o encima superóxido dismutase (SOD), que é unha importante defensa antioxidante en case todas as células expostas ao oxíxeno.[1] C. botulinum só pode producir neurotoxina durante a fase de esporulación, o cal só ocorre nun ambiente anaerobio, o que prefire a especie. Outras especies bacterianas producen esporas en ambientes desfavorables para o seu crecemento para preservar a viabilidade do organismo e permitir a supervivencia en estado dormente ata que as esporas queden expostas a un ambiente favorable.
No laboratorio Clostridium botulinum íllase xeralmente en medio de crecemento TSC (triptosa sulfito cicloserina) en ambiente anaerobio con menos dun 2% de oxíxeno. Isto pode conseguirse usando varios kits comerciais que usan unha reacción química para substituír o O2 por CO2 (E.J. GasPak System). C. botulinum é un microorganismo lipase positivo que crece entre pH 4,8 e 7 e non pode usar a lactosa como fonte de carbono primaria, que son características importantes durante a identificación bioquímica.[2]
Clostridium botulinum foi descuberto e illado en 1895 por Emile van Ermengem a partir de xamón curado caseiro que orixinara casos de botulismo.[3] O illado recibiu inicialmente o nome de Bacillus botulinus, polo nome latino botulus, que significa salchicha (a "intoxicación por salchichas" en mal estado foi un problema común nos séculos XVIII e XIX en Alemaña, e estaba causado moi probablemente polo botulismo)[4] Os illados doutros casos eran sempre organismos anaerobios formadores de esporas, polo que Ida Bengston propuxo que o organismo debería ser encadrado no xénero Clostridium, xa que o xénero Bacillus estaba restrinxido a bacilos aerobios formadores de esporas.[5]
Desde 1959 todas as especies que producen a neurotoxinas botulínicas (tipos A-G) desígnanse co nome de C. botulinum. Existen evidencias importantes fenotípicas e xenotípicas que demostran a heteroxeneidade dentro da especie. Isto levou a que se fixese unha reclasificación das cepas de C. botulinum tipo G como a especie nova Clostridium argentinense.[6]
As cepas de Clostridium botulinum do grupo I que non producen toxina botulínica considéranse como pertencentes á especie Clostridium sporogenes.[7] (ver grupos fenotípicos máis abaixo e non confundilos cos tipos de toxina).
O xenoma completo de C. botulinum xa foi secuenciado (Sanger).
A nomenclatura actual de C. botulinum recoñece catro grupos fisiolóxicos (I-IV). A clasificación está baseada na capacidade do organismo de dixerir proteínas complexas.[8][9] Estudos do ADN e ARNr destas bacterias apoian a subdivisión das especies nos grupos I-IV. A maioría dos estalidos de casos de botulismo humano están causados polo grupo I (proteolítico) ou o II (non proteolítico) de C. botulinum. Os do grupo III causan principalmente enfermidades en animais. Non se rexistrou nunca un caso de C. botulinum do grupo IV que causase enfermidade en humanos ou animais.
A intoxicación por botulismo pode ocorrer debido a consumir alimentos envasados en casa e conservados incorrectamente, alimentos de baixa acidez que non foron procesados utilizando os tempos axeitados de conservación e/ou presión.
A produción de neurotoxina é a característica común da especie C. botulinum. Identificáronse sete tipos de toxinas e asignáronselles as letras do A ao G. A maioría das cepas producen un tipo de neurotoxina pero describíronse cepas que producen múltiples toxinas. Os Clostridium botulinum que producen toxinas dos tipos B e F illáronse de casos de botulismo humano en Novo México e California.[10] O tipo de toxina foi denominado Bf xa que a toxina de tipo B foi atopada en exceso no tipo F. De xeito similar, informouse da existencia de cepas que producen toxinas Ab e Af. Hai probas de que os xenes das neurotoxinas sufriron transferencia horizontal de xenes, posiblemente a partir dunha fonte viral. Esta teoría está apoiada na presenza de sitios de integración que flanquean o xene da toxina nalgunhas cepas de C. botulinum. Porén, estes sitios de integración son degradados, o que indica que C. botulinum adquiriu os xenes da toxina hai moito tempo no seu pasado evolutivo.
Só os tipos A, B, E, e F causan enfermidade en humanos, mentres que os tipos C e D causan enfermidade en vacas, aves, e outros animais pero non en humanos. O procedemento estándar para determinar o tipo de toxina é un bioensaio con ratos, pero os xenes dos tipos A, B, E, e F poden agora diferenciarse rapidamente usando a reacción en cadea da polimerase en tempo real.[11]
Unhas poucas cepas doutros organismos identificados xeneticamente como pertencentes a outras especies de Clostridium poden causar tamén botulismo humano. Son: Clostridium butyricum, que produce toxina do tipo E[12] e Clostridium baratii, que produce toxina do tipo F.[13][14] A capacidade de C. botulinum de transferir de forma natural xenes das neurotoxinas a outros clostridios é preocupante, especialmente para a industria alimentaria, na cal os sistemas de conservación están deseñados para destruír ou inhibir só a C. botulinum pero non a outras especies de Clostridium.
Varios estudos cuantitativos estatísticos sobre esporas de C. botulinum no ambiente suxiren unha prevalencia de tipos específicos de toxinas en determinadas áreas xeográficas, ao cal non se lle atopou unha explicación.
O Clostridium botulinum de tipo E é prevalente en sedimentos acuáticos en Noruega e Suecia,[15] Dinamarca,[16] Países Baixos, e nas costas do mar Báltico de Polonia e Rusia.[17] Suxeriuse que o C. botulinum de tipo E é un verdadeiro organismo acuático, o cal está indicado pola correlación entre o nivel de contaminación de tipo E e os episodios en que se produce asolagamento da terra con auga de mar. Cando despois a terra seca, o nivel de tipo E diminúe e o do tipo B faise dominante.
Nos sedimentos do solo de Reino Unido, o C. botulinum de tipo B é o que predomina. En xeral, a incidencia é xeralmente máis baixa no solo ca nos sedimentos. En Italia, un estudo realizado nas proximidades de Roma atopou un baixo nivel de contaminación, e todas as cepas eran proteolíticas dos tipos A ou B.[18]
O C. botulinum de tipo A é o predominante nas mostras de solo das rexións do oeste, mentres que o tipo B é o principal nas áreas do leste.[17] Os organismos de tipo B eran do tipo proteolítico I. Os sedimentos das rexións dos Grandes Lagos foron estudados despois de estalidos de botulismo entre peixes criados comercialmente e só se detectaron esporas de tipo E.[19][20][21] Un estudo indicou que as cepas de tipo A eran illadas de solos que eran neutros ou alcalinos (pH medio de 7,5) mentres que as cepas do tipo B eran illadas de solos lixeiramente ácidos (pH medio do 6,25).
O Clostridium botulinum de tipo A atopouse en mostras de solos de áreas de montaña de Victoria.[22] Os organismos de tipo B foron detectados en lodo mariño de Tasmania.[23] O C. botulinum de tipo A atopouse nos arredores de Sydney e os tipos A e B illáronse de áreas urbanas. Nunha área ben definida da rexión de Darling-Downs de Queensland, outro estudo mostrou que había unha prevalencia e persistencia de C. botulinum de tipo B despois de que se producisen moitos casos de botulismo en cabalos.
Probas. O tipo de toxina botulínica presente determínase cunha proba de "protección de rato" ou "bioensaio de rato" utilizando anticorpos monoclonais. Pode tamén usarse para detectar a toxina un ensaio de inmunoabsorbencia con encima unido (ELISA) con anticorpos etiquetados con digoxixenina,[24] e a PCR en tempo real pode detectar os xenes da toxina nun organismo.[11]
Botox. Clostridium botulinum utilízase tamén para preparar os medicamentos Botox, Dysport, Xeomin, e Neurobloc usados para paralizar selectivamente os músculos ou para aliviar temporalmente a función muscular. Tense usado tamén para o tratamento de dores faciais severos, como os causados pola neuralxia do trixémino ou con fins estéticos.
Arma. A toxina botulínica producida por C. botulinum crese que podería utilizarse como potencial arma biolóxica xa que é tan potente que abondan con 75 nanogramos para matar a unha persoa (a dose letal media ou LD50 é de 1 ng/kg,[25] considerando un peso medio da persoa de ~75 kg); polo que 1 kg desta substancia sería dabondo para matar a total poboación mundial humana. Como comparación, unha cuarta parte do peso dun gran de area típico (350 ng) de toxina botulínica sería unha dose letal para un ser humano.
Resistencia das esporas. Clostridium botulinum é unha bacteria do solo. As súas esporas poden sobrevivir na maioría dos ambientes e son moi difñiciles de matar. Poden sobrevivir á temperatura de ebulición da auga a nivel do mar, polo que moitos alimentos son enlatados fervéndoos a presión para que se chegue a unha temperatura máis alta, suficiente para matar as esporas.
Alimentos. O crecemento da bacteria pode impedirse cunha alta acidez, unha alta proporción de azucre disolvido, altos niveis de oxíxeno, niveis moi baixos de humidade ou mediante o almacenamento a temperaturas por debaixo de 3 °C para o tipo A. Por exemplo, en latas de vexetais de baixa acidez como feixóns verdes que non foron quentados dabondo como para matar as esporas pode haber un medio libre de oxíxeno no que crezan as esporas e produzan a toxina. Por outra parte, os alimentos conservados con vinagre son o suficientemente ácidos como para impedir o crecemento da bacteria, e mesmo se están presentes as esporas, estas non poden causar dano ao consumidor. O mel, xarope de millo, e outros edulcorantes poden conter esporas pero estas non poden crecer en solucións con tanta concentración de azucres; porén, cando un destes edulcorantes é diluído nun ambiente baixo en oxíxeno, como pode ser o aparato dixestivo pouco ácido dun neno pequeno, as esporas poden crecer alí e producir toxinas. En canto os nenos pequenos empecen a comer alimentos sólidos, os zumes dixestivos vanse facer máis ácidos e a bacteria xa non poderá crecer.
Clostridium botulinum é unha bacteria grampositiva, con forma de bacilo produtora de varias toxinas e causante do botulismo. As toxinas máis coñecidas son as neurotoxinas, subdivididas en tipos do A ao G, ou toxinas botulínicas, que causan unha parálise muscular fláccida, típica do botulismo. Tamén son os principais axentes paralizantes do Botox, utilizado con fins médicos e estéticos. C. botulinum é un organismo anaerobio formador de esporas, que produce endósporas ovais e subterminais e atópase comunmente nos solos.
Clostridium botulinum adalah bakteri yang memproduksi racun botulin, penyebab terjadinya botulisme.[1] Bakteri ini masuk kedalam genus Clostridium. Bakteri ini pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh Emile van Ermengem dan umumnya dapat ditemukan di tanah. C. botulinum termasuk bakteri gram positif, anaerob obligat (tidak bisa hidup bila terdapat oksigen), motil (dapat bergerak), dan menghasilkan spora.[2]
Artikel bertopik bakteri ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya. Clostridium botulinum adalah bakteri yang memproduksi racun botulin, penyebab terjadinya botulisme. Bakteri ini masuk kedalam genus Clostridium. Bakteri ini pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh Emile van Ermengem dan umumnya dapat ditemukan di tanah. C. botulinum termasuk bakteri gram positif, anaerob obligat (tidak bisa hidup bila terdapat oksigen), motil (dapat bergerak), dan menghasilkan spora.
Il Clostridium botulinum è un batterio Gram+, sporigeno, lungo 4-6 μm, con uno sporangio a clostridio che deforma il germe, della famiglia delle Clostridiaceae, compreso nel genere a cui appartengono anche Clostridium perfringens e Clostridium tetani. È un batterio non molto mobile seppur provvisto di ciglia e la tossina che secerne causa il botulismo, una grave intossicazione alimentare.[1]
I sintomi causati dalla tossina botulinica sono paralisi flaccida, debolezza muscolare, diplopia, difficoltà del movimento, perdita della coordinazione dei muscoli della faringe e dei muscoli volontari e, nei casi mortali, paralisi dei muscoli respiratori.[2] Agisce a livello della giunzione neuromuscolare impedendo il rilascio di acetilcolina.
La tossina botulinica è estremamente attiva, essendo uno dei veleni più potenti noti all'uomo. 75 ng di tossina pura sono in grado di uccidere un essere umano,[3] assumendo una LD50 intravenosa o intramuscolare di 1 ng/kg e un peso dell'individuo di 75 kg.
La tossina botulinica è di natura proteica, termolabile a 80 °C e resistente ai succhi gastrici. Viene anche utilizzata a scopi medici per la preparazione del Botox, farmaco che crea una paralisi che riduce le rughe di espressione del volto, o in altre applicazioni come il trattamento del dolore facciale grave dovuto a nevralgia del trigemino.
Clostridium botulinum cresce in terreni comuni in condizioni di anaerobiosi e in agar sotto forma di colonie cotonose, evanescenti, indefinite. Fermenta il glucosio e il maltosio, producendo solfuro di idrogeno dal caratteristico odore di uova marce, inoltre è proteolitico, ossia liquefà le gelatine producendo odore putrido, e in brodo comune determina un intorbidamento diffuso (la proteoliticità è la capacità di idrolizzare i substrati proteici quali la carne, la caseina, l'uovo coagulato, siero coagulato ecc).
Il germe e le spore si trovano anche nel suolo e nei vegetali: l'uomo viene intossicato generalmente dalla tossina ingerendo alimenti contaminati e non ben cotti o conserve alimentari in cui si è sviluppato il batterio. Utili spie di alimenti contaminati da botulino sono l'odore di putrido, di burro rancido, e la disgregazione dell'alimento con formazione di bolle gassose, anche se alcuni tipi di contaminazione possono non mostrare alcuna modifica organolettica degli alimenti. L'uso di nitrito quale conservante alimentare ha tra i suoi principali scopi quello di impedire il moltiplicarsi di Clostridium botulinum. Esistono anche altre forme di botulismo: il botulismo infantile è causato dall'ingestione delle spore che germinano nell'intestino dei bambini e rilasciano la tossina, mentre una forma più rara si contrae per infezione delle ferite.
La crescita e la virulenza della spora[4] è data da vari fattori:
Occorre fare una distinzione tra ceppi proteolitici e ceppi non proteolitici. I primi (ceppi A e B) si riproducono in coltura a una temperatura di 10 °C o superiore mentre i ceppi non proteolitici hanno bisogno di una temperatura di almeno 3 °C. La temperatura di crescita ideale per tutti i ceppi è 25 °C, mentre non possono più moltiplicarsi alla temperatura normale del corpo umano, 37 °C, quindi non possono dare infezioni.
L'attività dell'acqua riferita all'alimento, ovvero la capacità del microrganismo di utilizzare l'acqua dell'alimento per le proprie reazioni metaboliche è 0,94 e 0,97 rispettivamente per i ceppi proteolitici e non proteolitici.
La capacità di crescere in soluzioni salate è 10% proteolitici e 5% non proteolitici.
Lo sporigeno, nella fase vegetativa, si moltiplica solo in ambienti anaerobici con formazione di composti solforati e acido butirrico. Viene inibito dalla flora intestinale dove subisce il fenomeno dell'"antagonismo batterico" per opera soprattutto dei lattobacilli, più efficienti metabolicamente.
Il pH di sicurezza totale, al di sotto del quale il microrganismo è inattivo, quindi incapace di produrre la tossina, è 4,6. Questo valore è un parametro fondamentale per la sicurezza alimentare.
Esistono sette tipi di clostridio del botulino[5], distinti da sette tipi di esotossine:
Il Clostridium botulinum è un batterio Gram+, sporigeno, lungo 4-6 μm, con uno sporangio a clostridio che deforma il germe, della famiglia delle Clostridiaceae, compreso nel genere a cui appartengono anche Clostridium perfringens e Clostridium tetani. È un batterio non molto mobile seppur provvisto di ciglia e la tossina che secerne causa il botulismo, una grave intossicazione alimentare.
Clostridium botulinum is een gram-positieve anaerobe, sporenvormende, staafvormige bacterie. De bacterie veroorzaakt botulisme. Hij kan onder meer eiwitten als koolstof- en energiebron verwerken.
Deze bacterie produceert het toxine botuline, één van de giftigste stoffen op aarde. Een miljoenste gram van dit gif is voldoende om een mens te doden. Deze bacterie komt onder andere voor in het slik van sloten en plassen. Hij kan niet leven in het water van zo een sloot of plas: door de in het water opgeloste zuurstof wordt de bacterie onmiddellijk gedood. In sterk vervuild water, waarin het zuurstofgehalte tot nul is teruggelopen, vermenigvuldigt de bacterie zich snel. Dit leidt tot een vergiftiging van het water die botulisme genoemd wordt. Sterfte onder waterdieren zoals eenden is hiervan het gevolg.
Natuurproducten zoals honing kunnen besmet zijn met sporen van Clostridium botulinum. Normaal gesproken kunnen deze sporen geen kwaad, maar bij kinderen onder de 1 jaar kunnen deze sporen uitgroeien tot volwaardige bacteriën. Dit kan leiden tot de infectieziekte infantiel botulisme.
Bronnen, noten en/of referentiesClostridium botulinum is een gram-positieve anaerobe, sporenvormende, staafvormige bacterie. De bacterie veroorzaakt botulisme. Hij kan onder meer eiwitten als koolstof- en energiebron verwerken.
Deze bacterie produceert het toxine botuline, één van de giftigste stoffen op aarde. Een miljoenste gram van dit gif is voldoende om een mens te doden. Deze bacterie komt onder andere voor in het slik van sloten en plassen. Hij kan niet leven in het water van zo een sloot of plas: door de in het water opgeloste zuurstof wordt de bacterie onmiddellijk gedood. In sterk vervuild water, waarin het zuurstofgehalte tot nul is teruggelopen, vermenigvuldigt de bacterie zich snel. Dit leidt tot een vergiftiging van het water die botulisme genoemd wordt. Sterfte onder waterdieren zoals eenden is hiervan het gevolg.
Clostridium botulinum er gram-positiv stavformet bakterie som produserer neurotoksinet botulin. Dette toksinet paralyserer musklene ved å blokkere acetylcholin-reseptor mellom muskelfibre og nerve og i synapser i det autonome nervesystemet. Det er også hovedingrediensen i medikamentet Botox. Bakterien er anaerob (lever i et oksygenfattig miljø) og er sporedannende (endosporer). Bakteriesporene er vanlig i jordsmonnet.
Sporene kan overleve ved de fleste temperaturer og er vanskelig å drepe. De overlever ved kokepunktet til vann ved normalt trykk. Det er ikke anbefalt å gi små barn honning eller mat fra hermetikkbokser på grunn av at små mengder av bakterien kan leve der.
Clostridium botulinum er gram-positiv stavformet bakterie som produserer neurotoksinet botulin. Dette toksinet paralyserer musklene ved å blokkere acetylcholin-reseptor mellom muskelfibre og nerve og i synapser i det autonome nervesystemet. Det er også hovedingrediensen i medikamentet Botox. Bakterien er anaerob (lever i et oksygenfattig miljø) og er sporedannende (endosporer). Bakteriesporene er vanlig i jordsmonnet.
Sporene kan overleve ved de fleste temperaturer og er vanskelig å drepe. De overlever ved kokepunktet til vann ved normalt trykk. Det er ikke anbefalt å gi små barn honning eller mat fra hermetikkbokser på grunn av at små mengder av bakterien kan leve der.
Jedynie szczepy zaliczane do grupy I i II produkują toksyny, które u człowieka są zdolne wywołać objawy chorobowe. Szczepy bakterii zaliczane do grupy III powodują choroby u ptaków i innych zwierząt. Dotychczas nie stwierdzono przypadków choroby wywołanej przez szczepy bakterii zaliczanych do grupy IV, lecz znane jest, że mogą być toksyczne dla zwierząt[1][6].
Wszystkie szczepy C. botulinum produkują egzotoksynę (która jest jednak uwalniana dopiero po autolizie bakterii[8]) zwaną jadem kiełbasianym lub neurotoksyną botulinową[5].
Znane jest 8 serotypów toksyny: A (w tym 5 subtypów), B (w tym 5 subtypów), C, D, E (w tym 6 subtypów), F, G i H[9], lecz jedynie 7 z nich (oprócz serotypu G) powoduje objawy chorobowe. Geny kodujące poszczególne toksyny zlokalizowane są w genomie bakterii, plazmidzie lub w bakteriofagu[1][3].
Umiejscowienie genów kodujących toksynę botulinową Grupa I Grupa II Grupa III Grupa IV genom bakterii/plazmid genom bakterii/plazmid bakteriofag plazmidBotulina jest ciepłochwiejna, ulega degradacji po gotowaniu przez 20 minut[8]. Objawy kliniczne zatrucia botuliną nazywa się botulizmem.
Clostridium botulinum é uma bactéria patogênica, que pode gerar uma toxi-infecção alimentar. É uma bactéria em forma de cotonete, flagelada, o que lhe confere agilidade.[1]
A toxina produzida em sua esporulação bloqueia a comunicação entre os nervos, deixando a pele mais dura e resistente, por isso é utilizada nos procedimentos de botox.
Estes organismos em forma de cotonete (Bastonetes) proliferam melhor em meios com fracas quantidades de oxigênio. Podem sobreviver dormentes até serem expostos a condições favoráveis ao seu desenvolvimento. Os esporos são altamente resistentes, pois suportam a temperatura de autoclave de 121 °C por 15 min.
Existem sete tipos de toxina do botulismo designadas pelas letras de A a G; apenas os tipos A, B, E e F podem causar doença em humanos. As toxinas geralmente favorecem o processo de multiplicação e disseminação da bactéria no organismo já que produzem necrose dos tecidos afetados e hemólise.
Segundo alguns especialistas, 8% da produção de mel é contaminada pela bactéria.
Com a ingestão de um alimento contaminado a anaerobiose causa a germinação e produção de toxinas, bloqueando a liberação de acetilcolina pelo sistema nervoso central causando uma paralisia flácida.
O Clostridium botulinum sobrevive no meio ambiente graças a sua capacidade de formar esporos. Encontra-se presente em todo o mundo, no solo e águas, podendo estar presente em alimentos e outros produtos. A forma de esporo pode sobreviver por mais de duas horas em temperaturas próximas de 100 °C. Sob condições favoráveis (meio anaeróbio e alcalino) os esporos germinam e o C. botulinum é capaz de se multiplicar e produzir ativamente um pré-polipeptídeo que é constantemente clivado por uma protease em um novo polipeptídio, a toxina botulínica. A toxina botulínica apresenta duas cadeias peptídicas, uma pesada e outra leve, que são unidas por pontes de dissulfeto. A porção pesada é responsável por ligar-se ao tecido neural, enquanto a porção leve é a responsável direta pelos sintomas da doença3. Existem sete sorotipos de C. botulinum, sendo cada um responsável pela produção de uma toxina, que são classificadas em A até G. Os tipos A, B e E são os mais prevalentes. No Brasil, há relatos de doença em humanos somente pelos tipos A e B4. No sistema nervoso periférico, após a ligação da porção pesada da toxina, a porção leve é translocada mediante endocitose para o citoplasma da célula nervosa. A toxina botulínica inibe a fusão das vesículas contendo acetilcolina na membrana citoplasmática. Desta forma não existe liberação de acetilcolina na fenda sináptica e não ocorre a contração muscular. Classifica-se o botulismo pela forma de aquisição, descrevendo-se as formas: alimentar, infantil, através de ferimento, oculto e iatrogênico. No Brasil, a forma mais comum é a alimentar.
Os sintomas do botulismo alimentar iniciam-se dentro de 36 horas com sinais e sintomas gastrointestinais inespecíficos após ingestão do alimento contaminado. No Brasil, o produto mais comumente associado com o botulismo é o palmito em conserva não industrializado, mas a toxina pode ser encontrada em qualquer tipo de alimento que propicie as condições de manutenção do crescimento bacteriano anaeróbio. Após esse “pródromo”, aparecem os sinais neurológicos específicos, que consistem basicamente em alterações de pares cranianos, incluindo ptose palpebral bilateral, diplopia com oftalmoplegia devido paralisia do III, IV, VI e VII pares cranianos5. Pode haver também acometimento dos IX, X e XII pares cranianos. A doença evolui em horas com paralisia flácida descendente de membros superiores evoluindo para tetraparesia e insuficiência respiratória. A doença tem um espectro muito variável, que depende do tipo e quantidade de toxina ingerida, idade e comorbidades do paciente, além do tempo de início do tratamento específico. A ausência de acometimento de pares cranianos afasta o diagnóstico de botulismo6. Diferente da infecção pelo C. tetani, os sinais disautonômicos são mais raros e menos intensos. A presença de febre só é encontrada nos casos de botulismo associado a ferimento, devendo-se pesquisar outra etiologias nas demais formas. O diagnóstico é feito pelo quadro clínico característico e identificação da toxina no paciente ou no alimento tomado como suspeito. A identificação da toxina é realizada por método de bio-ensaio em ratos. A pesquisa é feita por exame nas fezes, sangue e aspirado gástrico, devendo- se encaminhar a amostra o mais rapidamente possível para o laboratório especializado, idealmente no máximo em 72 horas. Nos casos de botulismo infantil e através de ferida, pode-se realizar a cultura de material apropriado e identificação do C. botulinum.
Com a melhoria do manejo de pacientes em UTI, a letalidade do botulismo diminuiu de 50% para 9% nos últimos anos. As principais causas de óbito nos pacientes com botulismo estão relacionadas às complicações infecciosas do paciente em terapia intensiva. Antitoxina botulínica A abordagem do paciente inicia-se na unidade de terapia intensiva com o tratamento específico para o botulismo, realizado com a utilização da antitoxina botulínica eqüina. A utilização do soro antibotulínico reduz o tempo de internação e ventilação mecânica, além de diminuir a letalidade da doença. Embora a antitoxina botulínica esteja disponível desde 1940, sua eficácia nunca foi avaliada por um estudo controlado, apenas controles históricos e série de casos de botulismo alimentar e por ferimento7, 8 (Nível de evidência E-IV). Publicação recente demonstrou a eficácia da utilização da imunoglobulina humana antibotulínica, a qual foi testada em casos de botulismo infantil, cuja vantagem foi a diminuição dos efeitos adversos graves em relação ao soro eqüino9 (Nível de evidência B-I).
Consiste basicamente no tratamento do paciente com paralisia flácida de longa duração, que pode perdurar em média por quatro semanas. Deve-se atentar para a necessidade de suporte ventilatório, controle hemodinâmico, analgesia, antibioticoterapia e profilaxias do paciente em UTI.
Não existem trabalhos sobre indicação de intubação orotraqueal em pacientes com botulismo. Os doentes devem ser avaliados quanto ao quadro respiratório determinando se há insuficiência respiratória e necessidade de ventilação mecânica, além de avaliar a necessidade de proteção das vias aéreas devido disfagia alta e o risco de broncoaspiração. A utilização de ventilação não invasiva pode ser uma opção em pacientes sem insuficiência respiratória grave, mas sua indicação deve ser criteriosa pelo risco de broncoaspiração devido disfunção neurológica bulbar10 (Nível de evidência E-V). A conduta mais segura em pacientes com disfunção ventilatória é a intubação orotraqueal com ventilação mecânica e traqueostomia o mais precoce possível. A traqueostomia precoce diminui a incidência de pneumonia e é mais confortável para o paciente10 (Nível de evidência E-V). O tempo médio de ventilação mecânica nestes pacientes é em média quatro semanas e o desmame da ventilação mecânica geralmente não apresenta grandes dificuldades.
O paciente com botulismo não precisa de sedação, sendo rara a necessidade de analgesia, que pode ser guiada conforme as queixas do doente. O botulismo não compromete o nível de consciência, devendo ser investigada quando ocorrer. Antibioticoterapia A antibioticoterapia está indicada na forma infantil e na forma por ferimento associada com extenso debridamento cirúrgico. O antibiótico de escolha é a penicilina cristalina intravenosa na dose de 2.000.000 UI a 4.000.000 UI a cada 4 horas. Metronidazol 500 mg EV cada 8 horas é a segunda opção. As complicações destes pacientes são secundárias ao tempo prolongado de internação na UTI, aumentando o risco de doenças infecciosas nosocomiais. Deve ser lembrado que é uma contra-indicação relativa o uso de clindamicina e aminoglicosídeos pela possibilidade de exacerbação dos sintomas da doença e atrasar o desmame da ventilação mecânica.
Clostridium botulinum é uma bactéria patogênica, que pode gerar uma toxi-infecção alimentar. É uma bactéria em forma de cotonete, flagelada, o que lhe confere agilidade.
A toxina produzida em sua esporulação bloqueia a comunicação entre os nervos, deixando a pele mais dura e resistente, por isso é utilizada nos procedimentos de botox.
Estes organismos em forma de cotonete (Bastonetes) proliferam melhor em meios com fracas quantidades de oxigênio. Podem sobreviver dormentes até serem expostos a condições favoráveis ao seu desenvolvimento. Os esporos são altamente resistentes, pois suportam a temperatura de autoclave de 121 °C por 15 min.
Existem sete tipos de toxina do botulismo designadas pelas letras de A a G; apenas os tipos A, B, E e F podem causar doença em humanos. As toxinas geralmente favorecem o processo de multiplicação e disseminação da bactéria no organismo já que produzem necrose dos tecidos afetados e hemólise.
Segundo alguns especialistas, 8% da produção de mel é contaminada pela bactéria.
Clostridium botulinum je vrsta grampozitivnih negibljivih anaerobnih sporogenih bakterij iz rodu klostridij, ki proizvaja toksin botulin ter povzroča botulizem. Leta 1896 jo je odkril in izoliral Emile van Ermengem. Nahaja se predvsem v prsti.
Clostridium botulinum je paličasta bakterija. Je anaerobna in kisik je zanjo strupen, vendar tolerira manjše količine kisike, ker poseduje encim superoksid-dismutazo, ki ščiti bakterijo pred oksidativnimi poškodbami. Tvori lahko endosporo ter v takšen stanju preživi neugodne okolijske razmere.
Bakterije se uporabljajo za pridobivanje botulina, ki se uporablja v zdravstvene in kozmetične namene kot mišični releksant. Znan pripravek, ki vsebuje botulin se uporablja za glajenje gub, se nahaja pod zaščitenim imenom Botox.
Clostridium botulinum är en sporbildande grampositiv anaerob bakterie som tillhör släktet Clostridium och som producerar toxinet botulin. Det finns flera serotyper av bakterien: A1, A2, B, C, D, E, F och G. Bakterien finns sporform i jord och sediment på sjöbotten. Då och då ses utbrott av sjukdom orsakad av bakterien bland djur och fåglar. C. botulinum upptäcktes och isolerades först 1896 av Emile van Ermengem.
Bakterien bildar sporer och kan därför överleva temperaturer uppemot 100°C. Bakterien orsakar sjukdomen botulism, som kan komma från kontaminering av konserverad föda. Denna typ av miljö är gynnsam för den anaeroba organismen som förökar sig och bildar ett toxin, botulin, som orsakar neuromuskulär blockering som leder till autonom och motorisk paralys.[1] Toxinet får denna effekt genom att stoppa utsöndringen av signalsubstansen acetylkolin, vilket leder till förlamning av centrala nervsystemet (CNS).[2] Toxinet förhindrar utsöndringen genom att irreversibelt binda till presynaptiska nervterminaler vid motorändplattan, varvid muskulär svaghet uppstår samtidigt som autonoma kolinerga presynaptiska nervterminaler påverkas. Bakterien bildar en endospor, i sportillståndet är denna ofarlig men i en anaerob miljö med pH över 4,5 och en temperatur som inte understiger 4°C aktiveras sporerna och bildar en vegetativ cell med en aktiv metabolism (ämnesomsättning).[3] Det bildade toxinet är värmelabilt och inaktiveras efter tio minuter vid 80°C.[3]
De första symtomen visar sig 12-36 timmar efter förtäring av sporerna som är resultatet av felaktigt konserverad föda. Symtomen är illamående samt diarré som följs av förlamning av symmetriska delar av kroppen. Detta leder till kollaps av respirationssystemet. Långvariga symtom är bland annat synrubbningar och kan kvarstå upp till ett år.[1]
Då antibiotika inte har någon verkan på Clostridium botulinum ges ett antitoxin (motgift) vid behandling av typ E-botulism. I Sverige är det apoteket CW Scheele i Stockholm som har antitoxinet i sin besittning. Det finns två typer av motgift, ett polyvalent antitoxin framställt från häst och ett heptavalent antitoxin framställt från får.[4] Övriga typer behandlas med understödjande terapi med resperatiosbehandling med en respirator i ett par månader.
Variationen är stor i symtomens svårighetsgrad, vilket påverkar prognosen. Om man drabbas av en kraftig förgiftning kan det dröja lång tid innan man uppnår remission. Effektdurationen för botulinumtoxin A är omkring 3 månader. Mortaliteten har i modern tid reducerats med 50 procentenheter från 60% till 10%.[4]
Klassisk botulism är den form av botulism där förgiftningen sker på grund av felaktigt tillredda livsmedel som konsumerats utan att kokas i förhand som t.ex. hemkonserv, fiskläggning och vakuumförpackad korv samt fisk.
Sårbotulism är precis som namnet antyder att förgiftningen skett genom att bakterier tagit sig in i ett sår där de kunnat föröka sig på grund av dålig blodförsörjning (syrefri miljö)
Spädbarnsbotulism är då barn får i sig bakteriens sporer som därefter förökar sig i barnets tarm. Som den primära smittkällan i USA har honung respektive jord angivits. Riskgruppen innefattar spädbarn under sex månader gamla. [5]
Botulinum-toxin är den verksamma beståndsdelen i preparat som Botox, Dysport, Xeomin och Neurobloc.
Botulism är en sällsynt diagnos. Enligt Smittskyddsinstitutets statistik har 8 fall verifierats i Sverige mellan 1997 och 2012 varav flera importfall.
Clostridium botulinum har sedan 1969 har orsakat drygt tiotal inhemskt smittor. Botulism rapporterats i Sverige där det i fyra av fallen varit kryddsill som varit smittkällan, fyra personer har smittats av rökt lax och tre personer av gravad fisk.
För att verifiera misstanke kan toxin påvisas med PCR i blod, avföring, ventrikelinnehåll och rester av det födoämne som konsumerats. Anaerob odling kan också utföras på samma material. Odling och toxinbestämning görs i Sverige enbart vid Mikrobiologiska laboratoriet beläget i Skånes universitetssjukhus, Lund.[4]
Botulism är så dödligt att det teoretiskt skulle räcka med 450 gram toxin för att utplåna hela mänskligheten. Clostridium botulinum är med i Guinness World Records (2006) som världens dödligaste toxin.
Clostridium botulinum är en sporbildande grampositiv anaerob bakterie som tillhör släktet Clostridium och som producerar toxinet botulin. Det finns flera serotyper av bakterien: A1, A2, B, C, D, E, F och G. Bakterien finns sporform i jord och sediment på sjöbotten. Då och då ses utbrott av sjukdom orsakad av bakterien bland djur och fåglar. C. botulinum upptäcktes och isolerades först 1896 av Emile van Ermengem.
Bakterien bildar sporer och kan därför överleva temperaturer uppemot 100°C. Bakterien orsakar sjukdomen botulism, som kan komma från kontaminering av konserverad föda. Denna typ av miljö är gynnsam för den anaeroba organismen som förökar sig och bildar ett toxin, botulin, som orsakar neuromuskulär blockering som leder till autonom och motorisk paralys. Toxinet får denna effekt genom att stoppa utsöndringen av signalsubstansen acetylkolin, vilket leder till förlamning av centrala nervsystemet (CNS). Toxinet förhindrar utsöndringen genom att irreversibelt binda till presynaptiska nervterminaler vid motorändplattan, varvid muskulär svaghet uppstår samtidigt som autonoma kolinerga presynaptiska nervterminaler påverkas. Bakterien bildar en endospor, i sportillståndet är denna ofarlig men i en anaerob miljö med pH över 4,5 och en temperatur som inte understiger 4°C aktiveras sporerna och bildar en vegetativ cell med en aktiv metabolism (ämnesomsättning). Det bildade toxinet är värmelabilt och inaktiveras efter tio minuter vid 80°C.
Збудник ботулізму має форму палички з закругленими кінцями, належить до суворих анаеробів. Існує у 2 формах: вегетативній та споровій. Мікроби з молодих культур забарвлюються за Грамом позитивно, тоді як серед старих може траплятися й грам-негативне зафарбування. Мікроби рухливі, мають джгутики, які розташовані по всій поверхні тіла.
Вирощування мікроорганізмів можливе на твердих і рідких середовищах в анаеробних умовах (наприклад, на кров'яному агарі). Оптимальний ріст —температура +30°С, рН 7,3-7,6, але деякі збудники (тип Е) можуть зростати й при температурі холодильника (+3 °C). Вегетативні форми термолабільні, вони гинуть при кип'ятінні за 10-15 хвилин. Концентрації солі>15%, цукру>50% пригнічують їх розмноження. Деяким штамам притаманний протеоліз при зростанні (особливо помітний в типу А), у зв'язку з чим можуть бути змінені органолептичні властивості харчових продуктів («прогірклість») і здуття консервів («бомбаж») через накопичення газоподібних продуктів протеолізу.
У несприятливих аеробних умовах вегетативні форми утворюють ендоспори, що нагадують «тенісні ракетки» або «веретена», тобто розширені з одного боку. Спори виключно стійкі до впливу фізичних і хімічних чинників. У висушеному стані, вони життєздатні десятиліттями, добре переносять низькі температури, заморожування. Кип'ятіння знищує спори тільки через декілька годин, автоклавування при 120°С тільки через 30'. Вони також вкрай стійкі до дезінфікуючих засобів.
Основним фактором патогенності C. botulinum є екзотоксин, який продукують вегетативні форми. Це найпотужніший з відомих в світі токсинів: він у 10 мільйонів разів сильніший за ціаністий калій, у понад 375 тисяч разів потужніший за нейротоксин гримучої змії. 6 мг токсину типу А можуть вбити 60 більйонів білих мишей сумарною вагою в 12 тонн. Один грам токсину гіпотетично може уразити 8 мільйонів людей.
Ботулінічний екзотоксин — це поліпептид. Оскільки протягом вивчення збудників, що виділялися дослідниками, виявлено різні види ботулотоксинів, це призвело до поділу самої C. botulinum на 7 серотипів (А, В, C, D, E, F, G). При дослідженні ботулотоксину С було виявлено, що він складається з двох підтипів: С1 та С2. Якщо підтип С1 вів себе як справжній нейротоксин, що спричиняв в піддослідних тварин параліч, то С2 призводив до появи крововиливів у легені та гіперсекреції слизу у птахів без нейротоксигенного впливу.
Антигенні розбіжності токсинів настільки великі, що антиботулінічні моноспецифічні сироватки практично не знешкоджують токсинів інших типів, хоча описано випадки штам-залежної перехресної нейтралізації між типами C та D, E та F. Окремі штами C. botulinum здатні продукувати по 2 типи ботулотоксинів, що дуже часто проявляється при ботулізмі у птахів, уражених серотипом С. Виділено було також штами C. botulinum, які продукували в культурі мало ботулотоксину, а також і такі, що його взагалі не виробляли.[1]У мікробній клітині частина ботулотоксину є повністю активованою, а інша частина (протоксин) синтезується у вигляді термолабільного білка-попередника, в якого токсичний компонент захищено особливим поліпептидним екраном, його розщеплення відбувається за допомогою протеолітичних ферментів. C. botulinum, зазвичай, має для цього автономний набір ферментів. Ботулінічні бактерії типу E і окремі штами типу А і В не мають своїх власних гідролаз, тому активація протоксину відбувається під дією ферментів травлення у шлунку та верхній частини тонкої кишки тварини або людини. Спеціальний набір амінокислот, властивих ботулотоксину є причиною його високої поверхневої активності і сприяє швидкому проникненню через численні мембрани в організмі. Вважається, що здатність до утворення токсину індукується відповідними бактеріофагами чи плазмідами.
Існують свідчення, що ботулотоксин типу F може виробляти, окрім C. botulinum, ще й C. baratii, а ботулотоксин типу Е — C. argentinense і C. butyricum.[2] Тому іноді ботулізм вже називають токсикоінфекцією, що зумовлена декількома збудниками, але визнають, що головним чинником все-таки є саме C. botulinum.
Clostridium botulinum là một Vi khuẩn Gram dương, hình que sinh độc tố thần kinh botulinum neurotoxin typ A-G, là nguyên nhân gây liệt cơ khi bị ngộ độc thịt. C. botulinum là vi khuẩn kị khí tuyệt đối, sinh bào tử hình oval và thường gặp trong đất, có nha bào.
Nhiệt độ thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn là 12,5 đến 48.
Clostridium botulinum là loại vi khuẩn tiết ra độc tố rất mạnh, gây nên bệnh cấp tính rất nặng, làm phá huỷ thần kinh trung ương và gây tử vong.
Clostridium botulinum là một Vi khuẩn Gram dương, hình que sinh độc tố thần kinh botulinum neurotoxin typ A-G, là nguyên nhân gây liệt cơ khi bị ngộ độc thịt. C. botulinum là vi khuẩn kị khí tuyệt đối, sinh bào tử hình oval và thường gặp trong đất, có nha bào.
Nhiệt độ thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn là 12,5 đến 48.
Clostridium botulinum là loại vi khuẩn tiết ra độc tố rất mạnh, gây nên bệnh cấp tính rất nặng, làm phá huỷ thần kinh trung ương và gây tử vong.
Clostridium botulinum (van Ermengem 1896) Bergey et al. 1923
Синонимы
Clostridium botulinum (лат.) (ботулина) — анаэробная грамположительная бактерия рода клостридий[1], возбудитель ботулизма — тяжёлой пищевой интоксикации, вызываемой ботулиническим токсином и характеризуемой поражением нервной системы.
Впервые эти бактерии выявил в 1895 году бельгийский микробиолог Эмиль ван Эрменгем, ученик Роберта Коха. Однако первые упоминания о вызываемом ими ботулизме относятся ещё к 1793 году, когда в Германии после употребления в пищу копчёной кровяной колбасы заболели 13 человек, 6 из которых скончались. Аналогичные пищевые отравления колбасой с гибелью большого числа людей наблюдались в Германии во время войны с Наполеоном в 1795–1813 годах. Тогда считалось, что эта смертность связана с отсутствием гигиены питания в деревнях в связи с войной[2].
Первым учёным, который занялся сбором статистики по случаям подобных отравлений и их симптомов, был Генрих Фердинанд Аутенрит из Тюбингенского университета. Опубликованный им в газете в 1817 году список симптомов включал желудочно-кишечные нарушения, двоение в глазах и расширение зрачка. Также Аутенрит обнаружил связь между силой действия яда и степенью прожарки колбасы.
Одним из медиков, представивших профессору описания случаев отравления, был врач и литератор Юстинус Кернер. В дальнейшем Кернер значительную часть своей жизни посвятил изучению ботулинического токсина и считается крестным отцом его исследований. Проводя испытания на животных и на самом себе, он пытался выделить из колбасы неизвестный токсин, который сам называл «колбасный яд», «жирный яд» или «жировая кислота». Результаты этих исследований были опубликованы им в 1822 году в монографии, описывавшей 155 случаев отравления у человека и эксперименты на животных, в соответствии с которыми делался вывод о том, что действие токсина заключается в нарушении передачи импульса в волокнах периферической и автономной нервных систем. Кернер также предположил биологическое происхождение данного яда на основании сходства действия токсина с действием атропина и змеиного яда.
В дальнейшем заболевание, возникающее в результате отравления описанным им токсином получило название «ботулизм» от лат. botulus, что означает «колбаса».
C. botulinum обитает в почве. Заболеваемость ботулизмом повсеместна. Наиболее распространены бактерии типа A и B. В природных условиях бактерии колонизируют ил на дне водоёмов, инфицируют рыб. При пересыхании водоёмов рост C. botulinum стимулируется. Таким образом, естественный резервуар для этих бактерий — почва и различные животные. Тёплый климат создаёт условия для длительного сохранения спор в почве, а также для прорастания и размножения вегетативных форм.
Попадание в человеческий организм как вегетативных форм C. botulinum, так и спор обычно не вызывает заболевания, так как для продуцирования токсина нужны строго анаэробные условия. Исключения составляют раневой ботулизм (развивается при загрязнении почвой раны, в которой создаются условия, необходимые для прорастания попавших из почвы C. botulinum и последующего токсинообразования), а также ботулизм новорождённых до 6 месяцев, в кишечнике которых также возможно размножение C. botulinum и токсинообразование из-за особенностей кишечной микрофлоры.
Возбудители ботулизма имеют форму палочек длиной 3-9 мкм, шириной 0,6-1 мк с закругленными концами. Палочки образуют субтерминально расположенные споры и имеют вид теннисной ракетки. Капсулы не образуют. Подвижны в результате перитрихиально расположенных жгутиков. Грамположительны.
Строгий анаэроб, срок культивирования 48–72 ч. На мясо-пептонном бульоне — помутнение среды с газообразованием, характерный запах прогорклого масла. На кровяном МПА — колонии крупные с корневидными отростками и зоной гемолиза. Оптимальная кислотность для роста 7,3–7,6 (для прорастания спор 6,0–7,2).
Вид C. botulinum образует экзотоксины, различающиеся по антигенным свойствам и по этому признаку подразделяются на серотипы. Ботулотоксины всех типов обладают сходной биологической активностью, являясь вариантами одного нейротоксина. Кроме нейротоксического действия, ботулотоксин обладает лейкотоксической, гемолитической и лецитиназной активностью.
Известны 7 антигенных вариантов ботулотоксина: A, B, C (подтипы C1 и C2), D, E, F, G. Токсинообразование типов C, D, E закодировано в геноме конвертируемых бактериофагов и проявляется при интеграции профага в бактериальную хромосому; у остальных типов генетический контроль осуществляет непосредственно хромосома клетки.
Заболевания человека вызывают ботулотоксины типов A, B, E, а также F. В организме человека C. botulinum размножаются слабо и не продуцируют токсина за редким исключением. Ботулотоксин накапливается в пищевых продуктах, инфицированных спорами C. botulinum, при их прорастании, если созданы анаэробные условия (например, при консервировании). Для человека ботулотоксин — самый сильнодействующий бактериальный яд, губительно действующий в дозе 10−8 мг/кг. Споры C. botulinum выдерживают кипячение в течение 6 часов, стерилизация при высоком давлении разрушает их через 20 минут, 10%-ная соляная кислота — через 1 час, 50%-ный формалин через 24 часа[3]. Ботулинический токсин типа A (B) полностью разрушается при кипячении в течение 25 минут.
Токсин представляет собой полипептидную цепь с одной или несколькими внутримолекулярными связями, его молекулярная масса равна 150 000, он относится к бинарным токсинам.
Ботулотоксины всех типов продуцируются в виде токсичных белковых комплексов, состоящих из нейротоксина и нетоксичного белка. Белок является стабилизатором токсина, защищает его от разрушающего действия протеолитических ферментов и HCl.
Ботулотоксин в виде высокомолекулярного комплекса малотоксичен и является прототоксином. В результате мягкого протеолиза, осуществляемого у большинства типов токсина собственными эндогенными протеазами, а у типа E экзогенными протеазами (например трипсином), прототоксин распадается на 2 субкомпонента: L-лёгкий и H-тяжёлый. Между ними сохраняется дисульфидная связь. L-суб-компонент соответствует фрагменту A (активатор) и оказывает токсическое действие на клетку-мишень (мотонейрон). H-субкомпонент соответствует фрагменту В (акцептор) и осуществляет прикрепление к рецептору клетки-мишени.
Ботулинический нейротоксин типа A-гемагглютинин комплекс используется в современной косметологии под торговыми названиями «Ботокс», «Диспорт», «Релатокс» и «Лантокс».
Попав вместе с пищей в желудочно-кишечный тракт, ботулотоксин прикрепляется к клеткам эпителия кишечника и путём пиноцитоза попадает в лимфатические сосуды, затем в кровь и далее проходит гематоэнцефалический барьер. В организме он распадается на 2 субкомпонента: L-лёгкий и Н-тяжёлый. Н-субкомпонент связывается с ганглиозидами пресинаптической мембраны мотонейронов. L-субкомпонент, действуя как эндопротеаза, блокирует секрецию ацетилхолина, тем самым прерываются нервные импульсы, идущие от мотонейрона к мышце, что приводит к развитию вялых параличей. Ботулотоксин поражает мотонейроны спинальных моторных центров, продолговатого мозга и периферической нервной системы.
В результате опытов, проведённых в различных условиях, выявлено, что ботулотоксин приводит к угнетению как спонтанного, так и вызванного возбуждением выброса нейромедиаторов в нервных окончаниях. При этом чувствительность рецепторов к ацетилхолину не изменяется, процессы синтеза и хранения нейромедиаторов не страдают. В результате экспериментов установлено, что в среднем для блокирования одного синапса достаточно 10 молекул ботулотоксина. Также отмечается, что более высокая нервная активность ускоряет возникновение синаптического блока. Предполагается, что поражающее действие токсина обусловлено поражением Ca² (кальциевых потенциал-зависимых ионных каналов) зависимого механизма экзоцитоза в пресинаптической мембране. В настоящее время это поражение считается необратимым, а восстановление двигательной активности происходит за счёт образования новых синаптических связей[4].
C. botulinum является сапронозом и вегетирует в почве, часто обнаруживается в кишечнике лошадей и других животных, реже встречается в кишечнике человека. Из почвы или испражнений споры возбудителя попадают на различные объекты и могут загрязнять пищевые продукты. В анаэробных условиях споры прорастают, вегетативные клетки продуцируют ботулотоксин. Чаще всего заболевание возникает при употреблении в пищу консервированных продуктов домашнего приготовления, что связано с их недостаточной стерилизацией.
Инкубационный период при ботулизме колеблется от нескольких часов до 2—5 дней (редко до 10 дней). В первые сутки отмечается тошнота, рвота, диарея. Далее преобладают нейросимптомы, связанные с поражением бульбарных нервных центров: нарушение аккомодации, двоение в глазах, затрудненное глотание, афония. При тяжёлых формах ботулизма смерть наступает от паралича дыхания, иногда от внезапной остановки сердца.
Классический способ — биологическая проба на мышах. Для опытов подбирают партию из 5 мышей. Первую заражают только исследуемым материалом, остальных — исследуемым материалом с введением 2 мл 200 МЕ антитоксической сыворотки типов A, B, C и E. При наличии в материале токсина выживает животное, получившее антитоксическую сыворотку, нейтрализовавшую токсин соответствующего типа. Для идентификации токсинов также используют РПГА с антительным диагностикумом (эритроциты, сенсибилизированные антитоксинами соответствующих типов). Серологических исследований не проводят, так как заболевание не сопровождается выработкой выраженных титров антител, что связано с незначительной дозой токсина, вызвавшей поражение.
Поскольку основной причиной возникновения заболевания является употребление различных продуктов домашнего приготовления (консервированные, маринованные, копчёные, вяленые (рыба, мясо) и др.), то в профилактике ботулизма большое значение имеет разъяснительная работа с населением. Знание оптимальных условий прорастания спор, токсинообразования, устойчивости к термическому воздействию спор позволяет определить адекватные технологические условия обработки пищевых продуктов, исключающие накопление ботулинического токсина.
Опасны не только герметично закрытые консервы, но и те продукты, в кишечнике, тканях мышц которых также созданы анаэробные условия. C. botulinum погибают в очень кислой среде, но создать такие условия в пищевых продуктах нельзя (невкусно). C. botulinum — анаэроб, то есть не размножается в присутствии кислорода, поэтому консервы, приготовленные в открытых условиях, безопасны (например, грибы, засоленные в открытых вёдрах, бочках). Вместе с тем, описаны случаи ботулизма при поедании рыбы (омуля), засоленного в бочках, хранившегося в ненадлежащих температурных условиях (т. н. "омуль с душком"), а также копчёной рыбы, хранившейся также в ненадлежащих температурных условиях.
Как быть с герметично закатанными консервами? Можно бороться с уже имеющимся токсином. Он термолабилен. При длительном (более получаса) кипячении токсин разрушается, следовательно, прошедшие такую термообработку продукты безопасны (в случае приобретения продукта, например, копчёной рыбы, и транспортировке его в теплых условиях, перед употреблением такого продукта необходимо прогреть на сковороде с обеих сторон - каждую сторону - минимум по 15 минут).
Споры C. botulinum находятся в земле. Из этого следует, что продукты перед консервированием надо тщательно мыть. Споры очень живучи: они выживают даже при кипячении. При промышленном производстве применяют стерилизацию в автоклавах при 120 °C[5]
Рост бактерий может быть предотвращен высокой кислотностью, высоким содержанием сахара, высоким уровнем кислорода, очень низким уровнем влажности или хранением при температуре ниже 3 °C для типа A. Например, при низкой кислотности, консервированные овощи, такие как зелёный горошек, которые не были нагреты достаточно, чтобы убить споры, могут обеспечить бескислородную среду для развития спор и производства токсина. С другой стороны, маринованные огурцы являются достаточно кислыми, чтобы предотвратить рост, и даже если споры присутствуют, они не представляют никакой опасности для потребителя. Мед, кукурузный сироп и другие сладкие продукты могут содержать споры, но они не могут расти в высококонцентрированном растворе сахара. Однако, в пищеварительной системе младенцев, когда эти продукты разбавляются пищеварительным соком с низким содержанием кислоты и низким содержанием кислорода, споры могут расти и производить токсин. Поэтому детям до 1 года не рекомендуется мёд. Как только дети начинают есть твёрдую пищу, пищеварительные соки становятся слишком кислыми для роста бактерий.
В случае применения ботулотоксина в качестве оружия выделяют общие методы профилактики, направленные на предотвращение попадания токсина в организм, такие, как своевременная медицинская экспертиза употребляемой воды и пищи, обеспечение личного состава индивидуальными средствами защиты органов дыхания, создание коллективных убежищ, оснащённых системами фильтрации воздуха. К специальным методам защиты относят вакцинопрофилактику. При подозрении на поражение ботулотоксином производится введение противоботулинистической сыворотки в дозе 1000—2000 МЕ внутримышечно. Следует отметить, что вакцинопрофилактика может оказаться неэффективной из-за несовпадения типа токсина и антитоксической сыворотки. Штатных антидотов и средств профилактики в настоящее время не существует. Эксперименты на животных показали некоторую эффективность 4-амлопиридина. У животных, получивших летальную дозу ботулотоксина, на 1—2 часа частично восстанавливалась двигательная активность, но впоследствии паралич дыхательной мускулатуры развивался в полном объёме. В связи с краткосрочностью действия и высокой токсичностью препарата данное вещество не рекомендовано в качестве табельного средства при поражении ботулотоксином.
Clostridium botulinum (лат.) (ботулина) — анаэробная грамположительная бактерия рода клостридий, возбудитель ботулизма — тяжёлой пищевой интоксикации, вызываемой ботулиническим токсином и характеризуемой поражением нервной системы.
肉毒桿菌（學名：Clostridium botulinum）是一种生长在常温、低酸和缺氧环境中的革蘭氏陽性桿菌，有卵形至長桿形的孢子型態，屬次末端或末端的孢子生成方式。肉毒杆菌在不正确加工、包裝、储存的罐装的罐头食品或真空包装食品裡，都能生长。肉毒杆菌广泛分布在自然界各处，比如土壤和动物粪便中。人体的胃肠道也是一个良好的缺氧环境，很适于肉毒杆菌居住。
肉毒桿菌毒素被認為是目前世界上最致命的毒素，推估人體的半數致死量(LD50)為1.3~2.1 ng/kg，而如果是以呼吸攝入的話半數致死量約在10~13ng/kg
根据所产生肉毒桿菌毒素抗原性的不同，肉毒毒素分为A、B、Ca、Cb、D、E、F、G这8个型，能引起人类疾病的有A、B、E、F型，其中以A、B型最为常见。
肉毒杆菌芽孢具有很强的抵抗力，在180℃ 下干热5-15分钟，100℃ 下湿热5小时，或高压蒸气121℃ 30分钟，才能杀死肉毒杆菌芽孢。肉毒杆菌生长繁殖及产毒的最适宜温度为18～30℃。当pH 值低于4.5[1]或大于9.0时，或当环境温度低于15℃或高于55℃时，肉毒桿菌芽孢不能繁殖，也不能产生毒素。 [來源請求]其毒素不耐热，食物加热时内部温度高于85°C煮五分钟以上即可破坏毒素[2]，吃熟食、低温储存食物可防肉毒杆菌中毒。
肉毒桿菌毒素是一種神經阻斷劑，它可以阻斷神經訊號被傳遞到過度收縮的肌肉，使過度收縮的肌肉放鬆，改善動態紋，達到除皺的效果。而未施打肉毒桿菌的肌肉部位，仍可正常收縮，並不會影響正常的臉部表情，一般注射後3天開始發揮功效，一、二週左右效果完全呈現，其作用約可持續4-6個月。每年定期治療兩至三次，便可持續維持沒有皺紋的效果，期間也可以隨意增加注射的部位。
肉毒桿菌（學名：Clostridium botulinum）是一种生长在常温、低酸和缺氧环境中的革蘭氏陽性桿菌，有卵形至長桿形的孢子型態，屬次末端或末端的孢子生成方式。肉毒杆菌在不正确加工、包裝、储存的罐装的罐头食品或真空包装食品裡，都能生长。肉毒杆菌广泛分布在自然界各处，比如土壤和动物粪便中。人体的胃肠道也是一个良好的缺氧环境，很适于肉毒杆菌居住。
肉毒桿菌毒素被認為是目前世界上最致命的毒素，推估人體的半數致死量(LD50)為1.3~2.1 ng/kg，而如果是以呼吸攝入的話半數致死量約在10~13ng/kg
根据所产生肉毒桿菌毒素抗原性的不同，肉毒毒素分为A、B、Ca、Cb、D、E、F、G这8个型，能引起人类疾病的有A、B、E、F型，其中以A、B型最为常见。
肉毒杆菌芽孢具有很强的抵抗力，在180℃ 下干热5-15分钟，100℃ 下湿热5小时，或高压蒸气121℃ 30分钟，才能杀死肉毒杆菌芽孢。肉毒杆菌生长繁殖及产毒的最适宜温度为18～30℃。当pH 值低于4.5或大于9.0时，或当环境温度低于15℃或高于55℃时，肉毒桿菌芽孢不能繁殖，也不能产生毒素。 [來源請求]其毒素不耐热，食物加热时内部温度高于85°C煮五分钟以上即可破坏毒素，吃熟食、低温储存食物可防肉毒杆菌中毒。
ボツリヌス菌（学名：Clostridium botulinum）は、クロストリジウム属の細菌である。グラム陽性の大桿菌および偏性嫌気性菌。土の中に芽胞の形で広く存在する。菌は毒素の抗原性の違いによりA-Gの7種類の型に分類され、ヒトに対する中毒はA, B, E, F型で起こる。A, B型は芽胞の形で土壌中に分布し、C, E型は海底や湖沼に分布する。
ボツリヌスの語源はラテン語のbotulus（腸詰め、ソーセージ）であり、19世紀のヨーロッパでソーセージやハムを食べた人の間に起こる食中毒であったためこの名がついた。ハムやソーセージに発色剤として添加される硝酸塩は、発色作用よりもボツリヌス菌の繁殖を抑える目的で使用されている。1896年、ベルギーの医学者エミール・ヴァン・エルメンゲム (Emile van Ermengem) により発見・命名された。
当初はBacillus属と考えられたことから、botulusに形容詞語尾「-inus」を付け、"Bacillus botulinus"と命名された。広く使われるボツリヌス菌という呼び名はこの時の種形容語に由来する。学名はラテン語として扱われることから、1923年にClostridium属へと変更された際、中性名詞であるClostridiumに合わせて中性化され、現在はClostridium botulinumと呼ばれている。ラテン語としてみた場合、Clostridium botulinum（クローストリディウム・ボトゥリヌム）は「ソーセージのクロストリジウム菌」という意味を帯びる。
ボツリヌス菌が作り出すボツリヌス毒素（ボツリヌストキシン）は毒性が非常に強く、約0.5 kgで世界人口分の致死量に相当するため、生物兵器として研究開発が行われた。炭疽菌を初めとする他の生物兵器同様、テロリストによる使用が懸念されている。
ボツリヌス毒素の致死量は体重70 kgのヒトに対しA型毒素を吸入させた場合、0.7-0.9 μg[1]と考えられており、1 gで約100万人分の致死量に相当する（ちなみに青酸カリは経口投与の場合5人/g）。自然界に存在する毒素としては最も強力である。
多くはボツリヌス毒素を含んだ食物を食べることで起こる。Clostridium botulinum が多く、まれにC. butyricum, C. baratli が原因菌となる。傷口にボツリヌス菌が感染して起こることもあるが、それほど多くはない。 腸管外科手術後や大量の抗生物質を服用し腸内細菌が著しく減少している場合は発症しやすくなる。
通常のボツリヌス症と異なり、ボツリヌス菌の芽胞を摂取することにより起こる。芽胞は乳児の体内で発芽し、ボツリヌス毒素を作り出す。原因となる食物は黒糖[2][3]などいくつか考えられているが、蜂蜜について因果関係が明白になっている[4][5]。そのため、1歳未満の乳児に蜂蜜を与えてはならない[6]（1987年10月20日厚生省通知）。芽胞は高温に耐える（下記参照）ため、一般的な加熱調理では蜂蜜中の芽胞の除去は困難である。この中毒が乳児特有である理由として、乳児は成人に比べ腸内細菌叢が未発達であることや、消化管が短いことから、成人では上部消化管で不活化されるボツリヌス菌が乳児では腸管まで届いてしまうためと考えられる。
ボツリヌス毒素は主に四肢の麻痺を引き起こす。重篤な場合は呼吸筋を麻痺させ死に至る。その他、複視・構音障害・排尿障害・発汗障害・喉の渇きがみられる。一方、発熱はほとんどなく、意識もはっきりしたままである。
乳児ボツリヌス症の場合、便秘などの消化器症状に続き、全身脱力が起きて首の据わりが悪くなる。
ボツリヌス菌は芽胞となって高温に耐えることができるが、ボツリヌス毒素自体は加熱することで不活化する。A, B型菌を不活化させるには100℃で6時間、芽胞で120℃で4分間の加熱が必要であるが、ボツリヌス毒素自体は100℃で1-2分の加熱で失活される[7]。このため、ボツリヌス菌による食中毒を防ぐには、食べる直前に食品を加熱することが効果的である。
中毒症状を発症した場合、抗毒素はウマ血清のみ（ただし、乳児ボツリヌス症では致死率が低いこともあり、一般的に使われない）。毒素の型毎に抗毒素もある。一般に「食餌性ボツリヌス症に対する抗毒素の投与は発症から24時間以内が望ましい」とされるが、24時間以上経過での投与でも効果が有ることが報告された[8]。 ワクチンは研究者用にボツリヌストキソイドが開発されているが、中毒になってから用いても効果がない。また、米国においてボツリヌス免疫グロブリンが開発されている。
亜硝酸ナトリウムの添加は、ハム、ソーセージ、ベーコン、コンビーフ、すじこ、たらこなどの食品加工分野においては、ボツリヌス菌の増殖を抑制する効果があり、また、肉の血色素のヘモグロビンやミオグロビンに作用して、加熱処理により赤色を形成することから、広く使用されている[9]。
抗毒素製剤の備蓄の無い国に、抗毒素製剤を提供。
2006年7月12日、警察庁と産業技術総合研究所とでボツリヌス毒素を10分で検出する方法を共同開発した。（従来の方法では1-4日を要した。）新技術では糖とボツリヌス毒素を結合させ、レーザーで検出する。
感染症法に基づき、検査、治療、医薬品その他厚生労働省令で定める製品の製造又は試験研究目的にボツリヌス菌・毒素を所持する者は、「感染症発生予防規程の届出」「病原体等取扱主任者の選定」「教育訓練」等が義務づけられている。
