Dnes si probereme další komplexní typ klostridií, původce botulismu, onemocnění, které může být bez včasné specifické léčby smrtelné, nejčastěji v důsledku otravy jídlem.
Materiály jsou určeny výhradně lékařům a specialistům s vyšším zdravotnickým vzděláním. Články mají informační a vzdělávací charakter. Samoléčba a autodiagnostika jsou extrémně nebezpečné pro zdraví. Autor článků neposkytuje lékařské rady: klinický farmakolog je lékařem pouze a výhradně pro lékaře.
Dnes si probereme další komplexní typ klostridií, původce botulismu, onemocnění, které může být bez včasné specifické léčby smrtelné, nejčastěji v důsledku otravy jídlem.
Mikrobiologické aspekty
Není zcela správné definovat patogen botulismu jako druh. Faktem je, že tento druh je heterogenní, různé kmeny vylučují různé toxiny, což umožnilo identifikovat sedm typů neurotoxinů. C.botulinum – od A do G, přičemž každé z nich odpovídá svému vlastnímu typu séra, protože je nemožné neutralizovat toxin A sérem proti toxinu G.
Kromě rozdílů v tvorbě toxinů byly identifikovány 4 skupiny samotných bakterií. C.botulinum, což jsou v podstatě odlišné druhy. To znamená, že se nejedná o jeden druh C.botulinum, ale s rodinou podobných patogenů, které způsobují jediné onemocnění – botulismus. Podle taxonomie byly dokonce rozděleny do 4 typů, a ačkoli to vede k velkému množství chyb, nemůžeme tuto skutečnost nezmínit. Navíc přesně stejné příznaky botulismu způsobují i C.máselný и C.baratii.
Všechny tyto patogeny jsou striktně anaeroby, všechny mohou tvořit spory a vegetativní formy a všechny mají schopnost tvořit toxiny. Zároveň v každé ze svých forem mají vlastnosti jedinečné pouze pro ni. Právě této jedinečnosti se budeme podrobněji věnovat, protože je velmi důležitá při stanovení diagnózy.
Začněme s obecnými vlastnostmi C.botulotoxinu: Všechny jsou to klostridie a všechny produkují neurotoxiny, přičemž některé kmeny dokáží produkovat dva toxiny, což může vysvětlovat selhání léčby a následnou úmrtnost. Toxiny jsou produkovány za striktně anaerobních podmínek. Navíc, opakujeme, vyvolávají stejné onemocnění a klinický obraz, což způsobuje problémy jak v diagnostice, tak v léčbě.
Co různé formy dokážou C.botulinum a jejich toxiny a proč je důležité si to pamatovat?
Jedním z hlavních problémů je, že se vlastnosti a charakteristiky vegetativních buněk a forem spor liší, a to radikálně.
Vegetativní buňky C.botulinum V „mládí“ jsou označovány jako grampozitivní a po „dorostnutí“, po 5 dnech, jako gramnegativní. Teploty pro optimální růst se také velmi liší, stejně jako podmínky pro tento růst a tvorbu toxinů – od 28 do 35 °C, ale jakmile se vlhkost vzduchu změní směrem k poklesu, teplotní rozsah se rozšiřuje na 10 do 55 °C, nebo i širší.
Jak C.botulinum – striktní anaeroby, pak se pro ně nejlepší podmínky vytvářejí ve všech druzích konzerv a domácích zavařenin, stejně jako ve velkých kusech sušených ryb a masa, přičemž produkty jen velmi zřídka mění svůj vzhled (nezakalují se ani se nenadýmají) a vůni. A jak vidíme, skladovací podmínky nejsou zárukou, že produkt, který se dostal do konzerv, je C.botulinum nebude produkovat toxiny.
Spory navíc nejsou jen houževnaté, ale velmi houževnaté – až 30 let v tekutých médiích, například v kompotech nebo marmeládách, protože 50% cukru při pH 4,5–8,0 a teplotě 10–55 °C (což je docela skladovací teplota v domácích sklepech a suterénech) může vést nejen k vyklíčení vegetativní buňky ze spory, jejímu rozmnožování, ale také k aktivní tvorbě toxinů.
Co NEPOMOHÁ zastavení tvorby toxinů:
- sůl od 6 do 11 % (v druhém případě se poněkud zpozdí, ale nezastaví se a smrtelná dávka neurotoxinu bude zaručena)
- koření – žádné!
- teploty, zejména subletální, tj. v rozmezí 10-55 °C, budeme o sporách hovořit samostatně
- cukr
Mluvit o spory, můžete použít pouze superlativní stupeň:
- velmi odolné vůči „chemii“ a „fyzice“: ve formalinu přežijí až jeden den a v etylalkoholu žijí a radují se pár měsíců a žijí docela dobře
- Sůl vůbec nepomáhá, i když se osolíte, spory přežijí v balyku, v šunce a dalších podobných produktech.
- Nízké teploty také nepomáhají – spory neumírají ani při teplotách kolem 200 °C, což znamená, že žádné hluboce zmrazené produkty nejsou všelékem, a při teplotách domácích mrazniček spory tiše přebývají rok i déle.
- Jediné, co může jistě pomoci, je autoklávování konzerv, ale pokud nejsou splněny podmínky, spory rychle vyklíčí a budou produkovat toxiny. Při domácím zavařování – ocet, ale pouze u vegetativních forem a extrémně malého počtu spor.
Botulotoxiny, Stejně jako spory jsou odolné vůči vnějšímu prostředí – teplotě, pH, ultrafialovému záření a solím. Navíc v kyselém prostředí je toxin odolnější (i když ho polijete octem, proti toxinu to nepomůže a nepomůže ani v žaludeční kyselině) než v zásaditém prostředí (a ve vegetativních buňkách je to přesně naopak), ale alkohol toxin oslabuje (a spory v něm pokojně žijí). Vaření toxin zničí až po 15 minutách, ale v proteinových roztocích, stejně jako v konzervovaných výrobcích, jsou toxiny ještě odolnější vůči zahřívání. Je třeba si uvědomit, že odolnost bude záviset na typu toxinu (kterých je sedm) a na prostředí (například toxin typu A se vyznačuje větší odolností v letním období, plném tepla, světla a vlhkosti, maximální sílu získává v kouscích lososa, stejně jako v konzervovaném hrášku a kukuřici, sušení vydrží asi tři měsíce). To vše se lze podrobněji dočíst v odborné literatuře o epidemiologii.
Jaký závěr můžeme z výše uvedeného vyvodit? Zcela jednoduchý a logický – pacient s botulismem se může objevit před kýmkoli z nás, bez ohledu na roční období, protože tyto klostridie dokážou obejít téměř vše, co lidstvo vymyslelo k jejich neutralizaci, a naším hlavním úkolem je co nejrychleji nemoc rozpoznat a zahájit specifickou léčbu.
Klinické aspekty
Existuje 6 forem botulismu:
- jídlo typické pro území Ruska;
- rána;
- kojenecký botulismus (typický pro USA a je tam hlavní formou onemocnění);
- terapeutické, v důsledku použití botulotoxinů k léčbě spasticity u pacientů s mozkovou obrnou a mrtvicí, stejně jako v kosmetologii, tj. jedná se o čistě iatrogenní formu;
- inhalace jako varianta bioterorismu;
- neklasifikované.
Pojďme si probrat hlavní tvar pro naše zeměpisné šířky – jídlo, což je v podstatě intoxikace, protože hlavním patogenním faktorem je toxin konzumovaný se zkaženým produktem, a nikoli klostridie množící se uvnitř těla (jako v případě kojeneckého botulismu). Hlavními toxiny způsobujícími tuto formu onemocnění jsou toxiny A, B a E. Inkubační doba je poměrně krátká – od 12 do 24 hodin před nástupem plného klinického obrazu – a závisí na konzumované „dávce“.
Protože botulotoxiny jsou neurotoxiny, vytvářejí kromě obrazu typické otravy jídlem také charakteristický klinický obraz poškození nervového systému.
hlavní nejběžnější a nejcharakterističtější projev botulismu, příznaky poškození nervového systému:
- diplopie, anizokorie, mydriáza
- dysfagie
- dysartrie
Můžete také zažít:
- ptóza
- paréza
- hyperreflexie
- paréza svalů močového měchýře
- v závažných případech vede poškození mezižeberních svalů a bránice k dýchacím potížím
Diagnostické aspekty
Kromě anamnézy a typického klinického obrazu je diagnóza botulismu založena na laboratorní diagnostice, která v podstatě hraje klíčovou roli v další úspěšné léčbě. Laboratorní diagnostika je založena na detekci botulotoxinu nebo samotného patogena, a to jak v podezřelých potravinách, tak i ve vlastních vzorcích pacienta (krev, výplach žaludku, zvratky, stolice atd.), přičemž důležité je stanovit typ toxinu, což je nezbytné pro specifickou léčbu. Kromě toho může být průběh samotného onemocnění mírný, středně těžký nebo těžký.
Diferenciální diagnostika musí být provedeno s:
- infekce z potravinových toxických látek,
- akutní cévní mozková příhoda,
- encefalitida,
- otrava houbami,
- záškrt
Terapeutické aspekty
Prvním a nezbytným krokem je co nejrychlejší odstranění toxinu z těla a neutralizace neurotoxinu, který se již dostal do krve. V prvním případě se promyje gastrointestinální trakt v celé jeho délce, v druhém případě se používá specifická terapie ve formě antitoxických sér.
Měly by se používat antibiotika? Je lepší je nepoužívat, protože se již dlouho shromažďují údaje, že tytéž aminoglykosidy zvyšují neurotoxické účinky botulotoxinů a mohou vést k úmrtí. Pokud si tedy nejste jisti, co se s pacientem děje, antibiotik se nedotýkejte, najednou tam. E. coli kmen sérotypu O157:H7 (STEC O157) je na vzestupu (odtud).
Specifická terapie Spočívá v podávání antitoxických sér, ideálně na stanovený typ toxinu, kterých, jak si pamatujete, je sedm. Pokud typ nelze stanovit, podávají se současně antibotulinová séra typu A, B a E, protože odpovídající toxiny toto onemocnění v Rusku nejčastěji způsobují. Kdy podáváme? Čím dříve, tím lépe, ideálně ihned po stanovení klinické diagnózy (v závažném stavu – kdykoli). Séra se podávají intramuskulárně a pouze za osobní přítomnosti ošetřujícího lékaře, po kterém by se do anamnézy mělo přepsat datum a čas podání, číslo šarže léku, název výrobce, dávka a způsob podání a ideálně by se měl přelepit štítek z lahvičky. Specifická léčba by měla být prováděna v přísném souladu se schválenými léčebnými režimy, které jsou součástí krabičky s lékem (autor poctivě hledal CR, ale nenašel ho, a upřímně řečeno je škoda přepisovat tabulkový materiál a ztrácet čas jeho čtením).
Zbytek léčby je syndromického charakteru, v závislosti na rozvíjejících se příznacích a závažnosti samotného onemocnění.
Co dělat v případě oprávněného podezření na možnost vzniku botulismu? Prevence – jednorázově se do svalu aplikuje 2000 IU séra typu A a E a 1000 IU typu B. Rizikovým skupinám se předem aplikuje botulotoxin.
Závěrem bych rád poznamenal, že ačkoli jsou případy botulismu v Rusku relativně vzácné, nemělo by se na ně zapomínat, zejména v souvislosti s rozšířeným používáním botulotoxinů, a to jak v lékařské praxi, tak v kosmetologii, kde lze služby poskytovat, mírně řečeno, různými způsoby (ne nadarmo byly vynalezeny „botoxové večírky“) a příznaky budou podobné jako u potravy, protože se zavádí toxin, a nikoli samotný toxin. C.botulinum.
Potravinářský botulismus je závažné, potenciálně smrtelné, ale relativně vzácné onemocnění. Jedná se o intoxikaci obvykle způsobenou konzumací vysoce účinných neurotoxinů, botulotoxinů, produkovaných v kontaminovaných potravinách. Botulismus se nepřenáší z člověka na člověka.
Spóry produkované Clostridium botulinum jsou odolné vůči vysokým teplotám a jsou široce rozšířeny v životním prostředí. Při nedostatku kyslíku tyto spory vyklíčí, vyvinou se a začnou uvolňovat toxiny. Existuje 7 různých forem botulotoxinu – typy A – G. Čtyři z nich (typy A, B, E a ve vzácných případech F) způsobují lidský botulismus. Typy C, D a E způsobují onemocnění u savců, ptáků a ryb.
Botulotoxiny se do těla dostávají konzumací nezpracovaných potravin, ve kterých bakterie nebo spory přežívají a produkují toxiny. Hlavní příčinou lidského botulismu je intoxikace jídlem, ale může být způsobena střevními infekcemi u kojenců, infekcemi ran a inhalací.
Příznaky alimentárního botulismu
Botulotoxiny jsou neurotoxické, a proto ovlivňují nervový systém. Potravinářský botulismus je charakterizován sestupnou ochablou paralýzou, která může vést k respiračnímu selhání.
Mezi časné příznaky patří silná únava, slabost a závratě, obvykle následované rozmazaným viděním, suchem v ústech a potížemi s polykáním a mluvením. Může se také objevit zvracení, průjem, zácpa a nadýmání. Jak nemoc postupuje, může se vyvinout slabost v krku a pažích, následovaná poškozením dýchacích svalů a svalů dolní části těla. Teplota nestoupá a nedochází ke ztrátě vědomí.
Příčinou těchto příznaků není samotná bakterie, ale toxin, který produkuje. Příznaky se obvykle objevují 12–36 hodin (minimálně 4 hodiny a maximálně 8 dní) po expozici. Incidence botulismu je nízká, ale úmrtnost je vysoká, pokud není rychle stanovena správná diagnóza a není poskytována léčba (časná antitoxinová a intenzivní mechanická ventilace). Onemocnění může být smrtelné v 5–10 % případů.
Expozice a přenos
Potravinový botulismus
C. botulinum je anaerobní bakterie, což znamená, že může růst pouze v nepřítomnosti kyslíku. Potravinářský botulismus nastává, když bakterie C. botulinum roste a produkuje toxiny v potravinách předtím, než jsou konzumovány. C. botulinum produkuje spory, které jsou široce distribuovány v prostředí, včetně půdy, říční a mořské vody.
K růstu bakterií a produkci toxinů dochází v potravinách s nízkým obsahem kyslíku a za určitých kombinací skladovacích teplot a parametrů konzervace. Nejčastěji se to vyskytuje u lehce konzervovaných potravin, stejně jako u potravin, které nebyly doma správně zpracovány, zavařeny nebo lahvovány. V kyselém prostředí (pH menší než 4,6) se C. botulinum nevyvíjí, a proto toxin nevzniká v kyselých potravinách (nízké pH však nezničí dříve produkované toxiny). Nízké skladovací teploty v kombinaci s určitými úrovněmi soli a/nebo kyselosti se také používají k prevenci růstu bakterií a produkce toxinů.
Botulotoxin se nachází v široké škále potravin, včetně nízkokyselé konzervované zeleniny, jako jsou zelené fazolky, špenát, houby a řepa; ryby jako konzervovaný tuňák, fermentované, solené a uzené ryby; a masné výrobky, jako je šunka a klobásy. Potravinářské výrobky se v jednotlivých zemích liší a odrážejí místní stravovací návyky a techniky uchovávání potravin. Někdy se botulotoxiny nacházejí v průmyslově připravených produktech.
Přestože jsou spory C. botulinum odolné vůči vysokým teplotám, toxin produkovaný bakteriemi, které se vyvinou ze spor za anaerobních podmínek, je zničen varem (například při vnitřní teplotě >85 C po dobu pěti minut nebo déle). Nejčastější příčinou lidského botulismu jsou proto hotové potraviny v obalech s nízkým obsahem kyslíku.
Aby se zjistila příčina a předešlo se dalším případům onemocnění, musí být okamžitě získány vzorky potravin, u kterých existuje podezření na případy, umístěny do vhodných uzavřených nádob a odeslány do laboratoří.
Botulismus kojenců
Kojenecký botulismus se vyskytuje především u dětí do 6 měsíců věku. Na rozdíl od alimentárního botulismu, který je způsoben konzumací již vyrobených toxinů v potravinách (viz bod a výše), k botulismu kojenců dochází, když děti požívají spory C. botulinum, ze kterých se vyvinou bakterie, které kolonizují střeva a produkují toxiny. U většiny dospělých a dětí starších 6 měsíců k tomu nedochází, protože přirozené střevní obranné mechanismy, které se vyvinou později, brání klíčení spor a růstu bakterií.
Klinické příznaky u kojenců zahrnují zácpu, ztrátu chuti k jídlu, slabost, změněný pláč a výraznou ztrátu opory hlavy. Existuje několik pravděpodobných zdrojů infekce kojeneckým botulismem, ale řada případů byla spojena s medem kontaminovaným sporami. Rodiče a pečovatelé by proto neměli dávat med dětem do 1 roku.
Botulismus ran
Botulismus rány se zřídka vyskytuje, když spory vstoupí do otevřené rány a jsou schopny se množit za anaerobních podmínek. Příznaky jsou podobné alimentárnímu botulismu, ale může trvat až dva týdny, než se objeví. Tato forma onemocnění je spojena se zneužíváním návykových látek, zejména injekcí heroinu.
Botulismus v důsledku inhalace
Botulismus se zřídka vyskytuje v důsledku inhalace. Takové případy se přirozeně nevyskytují, ale jsou spojeny například s náhodnými nebo záměrnými událostmi (jako je bioterorismus), které mají za následek uvolnění toxinů v aerosolech. Klinický obraz inhalačního botulismu je podobný jako u potravinového botulismu. Průměrná smrtelná dávka pro člověka se odhaduje na 2 nanogramy botulotoxinu na kilogram tělesné hmotnosti, což je přibližně 3krát více než v případech alimentárního botulismu.
Příznaky se objevují 1 až 3 dny po vdechnutí toxinů nebo po delší dobu u nižších úrovní intoxikace. Příznaky se vyvíjejí stejně jako u botulismu z potravin a v konečné fázi dochází k paralýze svalů a respiračnímu selhání.
Pokud existuje podezření na expozici toxinu prostřednictvím inhalace aerosolu, je třeba zabránit další expozici pacienta a dalších osob. Oděv pacienta by měl být odstraněn a uložen v plastových sáčcích, dokud se důkladně neumyje mýdlem a vodou. Pacient by se měl osprchovat a okamžitě podstoupit dezinfekci.
Jiné druhy intoxikace
Teoreticky může být botulismus přenášen vodou v důsledku požití dříve vyrobeného toxinu. Vzhledem k tomu, že úprava vody (jako je převaření nebo dezinfekce 0,1procentním roztokem chlornanu) ničí toxin, je toto riziko považováno za nízké.
Botulismus neurčeného původu je obvykle zaznamenán u dospělých v případech, kdy není identifikován zdroj potravy nebo botulismus rány. Tyto případy jsou srovnatelné s dětským botulismem a mohou nastat, když je normální střevní flóra změněna chirurgickým zákrokem nebo antibiotickou terapií.
Byly hlášeny nežádoucí reakce na čistý toxin používaný mezi pacienty pro lékařské a/nebo kosmetické účely; další informace naleznete v části Botox níže).
Botox
Bakterie C. botulinum se používá k výrobě botoxu, farmaceutického léku používaného především pro injekční podávání pro klinické a kosmetické účely. Botox používá purifikovaný a vysoce zředěný botulinový neurotoxin typu A. Ošetření se provádí v lékařském prostředí podle potřeb pacienta a je obecně dobře tolerováno, i když ve vzácných případech byly pozorovány nežádoucí účinky.
Diagnostika a léčba
Diagnóza je obvykle stanovena na základě anamnézy a klinického vyšetření s následným laboratorním potvrzením včetně průkazu přítomnosti botulotoxinu v séru, stolici nebo potravě nebo kultivaci C. botulinum ve stolici, tekutině z rány nebo vzorcích potravy. Botulismus je někdy chybně diagnostikován, protože je často mylně považován za mrtvici, Guillain-Barrého syndrom nebo myasthenia gravis.
Po stanovení klinické diagnózy by měl být antitoxin podán co nejdříve. Včasné podání antitoxinu je účinné při snižování úmrtnosti. Těžký botulismus vyžaduje podpůrnou péči, jako je mechanická ventilace, která může být vyžadována týdny nebo dokonce měsíce. Antibiotika nejsou nutná (s výjimkou případů botulismu rány). Existuje vakcína proti botulismu, ale používá se jen zřídka, protože její účinnost nebyla plně posouzena a byly hlášeny nežádoucí účinky.
Prevence
Prevence alimentárního botulismu je založena na správných postupech přípravy jídla, zejména při vaření/sterilizaci, a na hygieně.
Potravinářskému botulismu lze zabránit inaktivací bakterie a jejích spór v tepelně sterilizovaných potravinách (např. v autoklávu) nebo v konzervách nebo inhibicí růstu bakterií a produkce toxinů v jiných potravinách. Vegetativní formy bakterie mohou být zabity varem, ale spory mohou zůstat životaschopné, i když se vaří několik hodin. Spory však mohou být zničeny vařením při velmi vysokých teplotách, například při průmyslovém konzervování.
Průmyslová tepelná pasterizace (včetně pasterizovaných vakuově balených produktů a produktů uzených za tepla) nemusí stačit k usmrcení všech spór, a proto musí být bezpečnost těchto produktů založena na prevenci růstu bakterií a produkci toxinů. Nízké teploty v kombinaci se solí a/nebo kyselými podmínkami inhibují růst bakterií a produkci toxinů.
Brožura WHO Pět klíčů k bezpečným potravinám poskytuje základ pro vzdělávací programy pro školení zpracovatelů potravin a spotřebitelů. Jsou zvláště důležité pro prevenci otravy jídlem.
Jedná se o následujících pět zásad:
- udržujte v čistotě;
- oddělit syrové od vařených;
- provést důkladné tepelné ošetření;
- skladujte potraviny při bezpečných teplotách;
- používat čistou vodu a čisté potravinářské suroviny.
Činnosti WHO
Ohniska botulismu jsou vzácná, ale jedná se o mimořádné události v oblasti veřejného zdraví, které vyžadují rychlé rozpoznání k identifikaci zdroje infekce, určení typu ohniska (ať už přirozeného, náhodného nebo potenciálně úmyslného), prevenci dalších případů onemocnění a účinné léčby postižených pacientů. Úspěch léčby do značné míry závisí na včasné diagnostice a rychlém podání botulotoxinu.
Role WHO v reakci na propuknutí botulismu, který může být mezinárodním problémem, je:
- Sledování a detekce: WHO podporuje posílení vnitrostátního dohledu a mezinárodních systémů varování, aby byla zajištěna rychlá místní detekce propuknutí onemocnění a účinná mezinárodní reakce. Hlavním nástrojem WHO pro dohled, koordinaci a reakci je síť mezinárodních úřadů pro bezpečnost potravin (INFOSAN), která spojuje vnitrostátní orgány v členských státech odpovědné za řízení událostí souvisejících s bezpečností potravin. Tato síť je společně spravována FAO a WHO.
- Hodnocení rizik: Jádrem reakce WHO je metodika hodnocení rizik, která zahrnuje určení typu ohniska – zda je přirozené, náhodné nebo možná úmyslné. WHO také poskytuje vědecká hodnocení jako základ pro mezinárodní standardy bezpečnosti potravin, směrnice a doporučení vypracované Komisí pro Codex Alimentarius.
- Izolace zdroje: WHO koordinuje s národními a místními úřady, aby zabránila dalšímu šíření ohnisek nemocí.
- Poskytování pomoci: WHO koordinuje mezinárodní agentury, odborníky, národní laboratoře, letecké společnosti a komerční organizace s cílem mobilizovat vybavení, zásoby a zásoby potřebné pro reakci, včetně dodávek a podávání botulotoxinu.
