Ботулизм — это инфекционная болезнь, проявления которой обусловлены действием ботулотоксина бактерии Clostr >

Возбудитель ботулизма способен образовывать споры, что способствует его выживанию в самых неблагоприятных условиях окружающей среды. Смертность от ботулизма достигает 60%. Заболевание относится к пищевым токсикоинфекциям.

Рис. 1. Впервые ботулизм был описан в конце 18 века у людей, потреблявших кровяную колбасу, что и дало заболеванию название (лат. botulus — колбаса).

Возбудитель ботулизма

Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они относятся к семейству Bacillaceae и представлены родом клостридиум Clostricdium, родом бациллюс (Bacillus) и родом десульфотомакулум (Desulfotomaculum). Все они грамм положительные анаэробные бактерии.

Рис. 2. Возбудители ботулизма — Clostridium botulinum.

Род клостридиум, к которому относиться бактерия ботулизма, насчитывает более 93 видов бактерий. Все они образуют споры. Бактерии этого типа обитают в компостных кучах, ранах больного человека, кишечном тракте людей и животных. Патогенные бактерии рода клостридиум вызывают газовую гангрену, легочную гангрену, являются виновниками осложнений после абортов и родов, тяжелых токсикоинфекций, в том числе ботулизма и производят сильнейшие из известных ядов. Clostridium botulinum вырабатывает ботулотоксин, Clostridium tetani вырабатывает тетаноспазмин, Clostridium perfringens вырабатывает ε-токсин.

Рис. 3. На фото спора внутри бактериальной клетки (фото сделано в свете электронного микроскопа).

Рис. 4. На фото стадия образования спор. Споры Clostridium botulinum находятся на концах палочковидной бактерии.

Вегетативные формы возбудителя

Вегетативные формы возбудителя хорошо размножаются при минимальном остаточном давлении кислорода и температуре 28-35°С. Прогревание в течение 30 минут при температуре 80°С приводит к их гибели.

Споры возбудителей ботулизма

Clostridium botulinum в процессе эволюции приспособилась к выживанию в самых неблагоприятных условиях окружающей среды и сохранила наследственную информацию путем образования спор. Споры бактерий образуются внутри клетки. В ходе этого процесса в клетке бактерии изменяется целый ряд биохимических процессов. В спорообразном состоянии бактерии могут находиться сотни лет. Процесс прорастания (спорообразование) длится 18 — 20 часов.

Споры возбудителей ботулизма сохраняют жизнеспособность после 4 -5 часового кипячения, длительно сохраняются при 18% концентрации поваренной соли.

При благоприятных условиях внешней среды споры прорастают в течение 4 — 5 часов. Споры проявляют устойчивость к замораживанию, высушиванию и ультрафиолетовому облучению.

Ботулотоксин

Возбудители ботулизма в благоприятных условиях (при низком уровне кислорода) образуют исключительный по силе летальный нейротоксин. 0,000001 мл жидкого ботулинического токсина, введенного внутрибрюшинно, вызывает смерть морской свинки.

Ботулотоксин состоит из двух цепей:

• Тяжелая H-цепь служит для прикрепления токсина к поверхности нервной клетки, после чего токсин может быть захвачен эндоцитозом
• Легкая L-цепь – протеаза, фермент, разрушающий белки SNARE-комплекса – белковой машины, с помощью которой пузырьки с нейромедиатором высвобождаются в синаптическую щель, перенося возбуждение от одного нейрона к другому.

Ботулотоксины имеют белковую природу и обладают следующими свойствами:

• сохраняются в обычных условиях около 1 года,
• сохраняются годами в консервированных продуктах,
• не разрушаются пищевыми ферментами,
• активность ботулотоксина Е усиливается в сотни раз под воздействием фермента трипсина (его неактивная форма вырабатывается поджелудочной железой).

Разрушают ботулотоксин щелочи и кипячение.

Рис. 5. Ботулотоксин состоит из 2-х цепей — тяжелой и легкой.

Ботулотоксин не нарушает органолептические свойства пищевых продуктов

Возбудители ботулизма обитают в компостных кучах, ранах больного человека, в кишечном тракте людей, домашних и диких животных, водоплавающих птиц и рыб.

Они попадают в почву, в ил озер и рек, длительно сохраняясь в спорообразном состоянии.

Далее они попадают на овощи, плоды, зерно, мясо и рыбу. Токсины накапливаются в консервах (рыбных и овощных), соленой рыбе, колбасе, ветчине, соленом сале, грибах, если технология их приготовления была нарушена. Это часто встречается при приготовлении консерв, рыбы и мяса в домашних условиях.

Ботулотоксины вырабатываются только теми бактериями, которые попадают в условия резкого снижения кислорода, что наблюдается в консервах, колбасах, ветчине, вяленом мясе и рыбе, меде, ранах и абсцессах больного.

Рис. 6. Во вздутых консервах могут находиться ботулиновые палочки и палочки перфингенс. Вздувает банку углекислый газ, который выделяют бактерии при размножении.

• В РФ чаще всего отравления ботулотоксинами регистрируются в связи с употреблением консервированных грибов (групповые или семейные вспышки пищевого ботулизма).
• В продуктах, имеющих плотную структуру (колбаса, мясо, рыба) ботулотоксин локализуется в определенном месте. При употреблении зараженного продукта заболевают только те лица, которые употребили инфицированные кусочки пищи.
• При заражении ран Clostridium botulinum, может развиться раневой ботулизм.
• Ботулизм у наркоманов развивается при инъекциях «черного героина», загрязненного спорами бактерий.
• Ботулизм у младенцев регистрировался при употреблении в пищу продуктов с добавками меда.

Ботулизм развивается при попадании в организм самих бактерий или их спор. Продуцируют токсин только вегетативные формы возбудителя.

Рис. 7. В РФ чаще всего отравления ботулотоксинами регистрируются в связи с употреблением консервированных грибов (групповые или семейные вспышки пищевого ботулизма).

Рис. 8. Источником заболевания могут стать колбасные изделия, произведенные с нарушениями технологических процессов.

Признаки и симптомы ботулизма

Инкубационный период при ботулизме короткий и составляет от нескольких часов до 1 — 2 дней. За это время споры бактерий прорастают в вегетативные клетки и начинают выделять ботулотоксин. Вместе с бактериями ботулизма в продукты могут попасть другие бактерии рода клостридиум — Clostridium perfringens и Clostridium aedematiens, которые являются причиной гастроэнтерита вначале заболевания.

Ботулотоксин всасывается через слизистую оболочку рта, желудка и тонкого кишечника. Далее через лимфатическую систему токсин попадает в кровь и разносится по всему организму, поражая нервные окончания и мотонейроны передних рогов спинного мозга.

В синоптические щели прекращается выделение ацетилхолина, в результате чего отмечается нарушение нервно-мышечной передачи возбуждений, что проявляется парезами и параличами.

В первую очередь при ботулизме страдают мышцы глазодвигательного аппарата, глотки и гортани, которые при нормальных условиях находятся в постоянной активности.

Рис. 9. Птоз век при заболевании у ребенка.

Признаки и симптомы ботулизма при парезе глазодвигательных нервов

«Туман» перед глазами, двоение в глазах, разная ширина зрачков, опущение века одного глаза, отсутствие реакции зрачка на свет — основные симптомы ботулизма при парезе глазодвигательного нерва.

Рис. 10. Больные с парезом глазодвигательного нерва.

Признаки и симптомы заболевания при парезе мышц мягкого неба

В результате паралича мягкого неба нарушается акт глотания, в над- и подсвязочном пространстве скапливается густая слизь и рвотные массы.

Признаки и симптомы заболевания при парезе мышц глотки и гортани

Сухость во рту, слабый голос, невнятная речь, расстройства акта глотания, афония. На фоне отсутствия выделения слюны быстро развивается гнойный паротит.

Признаки и симптомы заболевания при парезе затылочных мышц головы и лица

Из-за паралича затылочных мышц голова больного свисает. Больной часто ее поддерживает руками. Лицо становится маскообразным

Признаки и симптомы заболевания при парезе желудка и кишечника

Угнетение холинэргических процессов на первых порах проявляется снижением выделения слюны и пищеварительных ферментов. Далее развивается парез желудка и кишечника. Живот вздувается. Стойкий запор.

Воздействие на элементы крови

Ботулотоксин угнетает фагоцитарную активность лейкоцитов и нарушает метаболизм в эритроцитах, что в итоге приводит к нарушениям трофики тканей. Страдает сердечная мышца. Тоны сердца становятся глухими.

Признаки и симптомы заболевания при парезе и параличе межреберных мышц и диафрагмы

Парез и паралич межреберных мышц и осложняются вентиляционной недостаточностью. Развивается гипоксия и респираторный ацидоз. В легких развиваются ателектазы и аспирационные пневмонии. Именно гипоксия определяет исход заболевания.

Рис. 11. Ботулизм у младенцев.

Парез блуждающего нерва и повреждение нервных узлов сердца

Парез блуждающего нерва и повреждение нервных узлов сердца сказывается на его работе. Брадикардия переходит в тахикардию. Кровяное давление падает. Смерть больного наступает от внезапной остановки сердца.

Исход заболевания

При адекватном лечении продолжительность болезни составляет 2 — 3 недели. Без лечения смерть наступает на 2 — 3 день заболевания.

Выздоровление больного

Выздоровление больного протекает длительно. Первым положительным симптомом является восстановление процесса выделения слюны. Регресс неврологической симптоматики протекает постепенно, медленно. В последнюю очередь восстанавливается зрение и мышечный тонус. Зрение восстанавливается в течение нескольких месяцев.

На ранних стадиях симптомы ботулизма похожи на таковые при отравлении ядовитыми грибами, метанолом (метиленовым спиртом) и атропином. Глазные симптомы схожи с таковыми при бульбарной форма полиомиелита.

Лечение ботулизма

Лечение ботулизма начинается с оказания первой помощи больному. При малейших подозрениях на заболевание необходимо удалить из желудочно-кишечного тракта ботулотоксин и сам возбудитель ботулизма путем промывания желудка и приема слабительных средств.

Хорошо связывают токсины сульфат магнезии (солевое слабительное) и растительные масла, в том числе персиковое. Промывание желудка осуществляется теплым раствором 5% питьевой соды.

Рис. 12. Схема промывания желудка с помощью зонда при ботулизме.

Лечение ботулизма антитоксической противоботулинической сывороткой

Антитоксической противоботулиническая сыворотка больному вводится на самых ранних этапах развития болезни с предварительной десенсибилизацией организма небольшими ее дозами.

Симптоматическое лечение ботулизма

• Снимают явления интоксикации введение физиологического раствора и глюкозы.
• Стимулируют сердечнососудистую систему введение эфедрина, кордиамина и др.
• Питание больного при расстройстве акта глотания осуществляется через зонд. Назначаются питательные клизмы.
• Необходимо следить за стулом больного.
• При необходимости подключается искусственная вентиляция легких.
• Антибиотикотерапия осуществляется путем введения левомицетина.
• Источником энергии для биохимических процессов служат инъекции АТФ.

Рис. 13. При осложнении заболевания дыхательной недостаточностью подключается искусственная вентиляция легких.

Диагноз ботулизма основан на данных анамнеза, клинической картине заболевания и обнаружении экзотоксина в моче и крови больного.

Профилактика заболевания

• Установление строгого санитарного надзора за пищевой индустрией (вылов рыбы, ее сушение и копчение, консервирование, забой скота, переработка мяса), а также за правильным хранением продукта с небольшим сроком годности (скоропортящиеся продукты).
• При домашнем консервировании надо помнить, что в консервы домашнего приготовления может попасть возбудитель ботулизма в вегетативной форме или в виде спор. Прогревание приводит к гибели бактерий и денатурации белка токсинов ботулизма. Обезвредить их можно путем кипячения в течение 30-60 минут или автоклавированием.
• Споры палочек ботулизма очень стойкие во внешней среде, выдерживают кипячение в течение 2-3 часов. Оптимальными способами для избавления от спор клостридий является стерилизация тиндализацией (дробное прогревание, при котором часть спор при первом прогревании переходит в вегетативную форму а при последующем погибает) и стерилизация автоклавированием (нагревание под давлением, убивающее непосредственно споры).
• Имеющийся в продуктах токсин можно обезвредить прогреванием на сковороде, в духовке или кипячением в течение как минимум 30 минут.
• Неоднократное прогревание пищи способствует развитию инфекции. Тепло способствует прорастанию спор, а бактерии в вегетативной форме начинают продуцировать ботулотоксин.
• Кипячение и прожарка небольших кусков мяса и рыбы предохранит от ботулизма.
• Прогревание пищевых продуктов способствует выработке ботулотоксина вегетативными формами бактерий ботулизма.

Рис. 14. Большую опасность представляют консервированные (маринованные) грибы. Возбудитель ботулизма попадает на грибы из почвы.

Рис. 15. Ботулотоксины накапливаются в консервах (рыбных и овощных). Это часто встречается при приготовлении овощных, рыбных и мясных консервов в домашних условиях.

Рис. 16. В продуктах, имеющих плотную структуру (колбаса, мясо, рыба) ботулотоксин локализуется в определенном месте. При употреблении зараженного продукта заболевают только те лица, которые употребили инфицированные кусочки пищи.

Рис. 17. Опасность заболевания ботулизмом представляют мясные и рыбные продукты, приготовленные без термической обработки методом сушения, вяления и копчения. При данных видах обработки пищевых продуктов бактерии и их споры не погибают.

Рис. 18. Опасность представляет свежепросоленная рыба, приготовленная в домашних условиях.

Рис. 19. Копченое мясо, колбаса и сало часто употребляются жителями РФ. При данном виде обработки пищевых продуктов бактерии и их споры не погибают. Ветчину, колбасу и консервы можно употреблять только в свежем виде.

Рис. 20. Пастеризация (прогревание) консерв в течение 30 минут при температуре 80°С приводит к гибели вегетативных форм и денатурации белка ботулотоксина.

Рис. 21. При автоклавировании в домашних условиях внутри системы температура доходит до 120°С.

Ботулизм развивается при попадании в организм человека самого возбудителя или его спор. Возбудитель ботулизма производит сильнейший из известных ядов — ботулотоксин. Симптомы ботулизма развиваются очень быстро. У каждого больного они имеют свою окраску, но всегда связаны с поражением глазодвигательных нервов, мышц гортани и глотки. Лечение ботулизма начинается с оказания первой помощи больному.

Глава 36. Возбудитель ботулизма

Clostridium botulinum (от лат. botulus — колбаса) были открыты Ван-Эрменгеном в 1896 г. Выделены они были из ветчины, послужившей причиной массового отравления.

Морфология. Возбудители ботулизма — палочки размером 4-9 × 0,6-1 мкм с закругленными концами. Палочки полиморфны: встречаются короткие формы и длинные нити. Возбудители ботулизма образуют споры, располагающиеся субтерминально. Споры шире палочки и поэтому палочка со спорой имеют вид теннисной ракетки. С. botulinum не имеют капсул. Подвижны — перитрихи. Молодые культуры окрашиваются грамположительно.

Культивирование. С. botulinum — строгие анаэробы. Растут при температуре 25-37° С и рН среды 7,3-7,6. Культивируют их на казеиновых, мясных и других средах. На глюкозокровяном агаре микробы дают неправильной формы колонии с нитевидными отростками. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты, иногда колонии имеют вид чечевичных зерен. На кровяном агаре в чашках Петри вырастают колонии в виде росинок с блестящей поверхностью и ровными или изрезанными краями (R-форма). На печеночном бульоне клостридии растут с образованием мути и последующим выпадением осадка, при этом бульон просветляется.

Ферментативные свойства (см. табл. 51). Сахаролитические свойства: расщепляют лактозу, глюкозу, мальтозу и глицерин с образованием кислоты и газа. Протеолитические свойства: расплавляют кусочки печени, расщепляют яичный белок, разжижают желатин, пептонизируют молоко, образуют сероводород и аммиак.

Токсинообразование. С. Botulinum продуцируют яд, самый сильный из всех биологических токсинов (в 1 мкг ботулинического токсина содержится 100000000 смертельных доз для белой мыши). Токсин состоит из двух компонентов: нейротоксина и гемагглютинина.

Антигенная структура. По антигенным свойствам нейротоксина все штаммы делят на семь сероваров: А, В, С, D, E, F и G. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью. Наиболее частой причиной заболевания ботулизмом являются токсины сероваров А, В и E, реже встречаются заболевания, вызываемые сероварами С, D и F. Токсины серовара G мало изучены.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы C. botulinum погибают при 80° С через 30 мин. Споры устойчивы. Они выдерживают кипячение в течение нескольких часов (до 5 ч). В больших кусках мяса, консервных банках большой емкости споры сохраняются даже после автоклавирования. В 5% растворе фенола споры сохраняются сутки. Ботулинический экзотоксин выдерживает кипячение в течение 10 мин. Он устойчив к действию солнечного света, низким температурам и к дезинфицирующим веществам.

Восприимчивость животных. К возбудителям ботулизма чувствительны мелкий и крупный рогатый скот, лошади, грызуны и птицы. Из экспериментальных животных чувствительны белые мыши, морские свинки, кролики, кошки.

Источники инфекции. Возбудители ботулизма широко распространены в природе: почве, воде, куда они попадают с фекалиями животных и рыб. В почве C. botulinum живут и размножаются. Человек заражается при употреблении продуктов, содержащих возбудителей и экзотоксин.

Пути передачи. Пищевой (при употреблении в пищу зараженных мясных, овощных и рыбных консервов, грибов, осетровых рыб и т. д.). Особенно опасны консервированные продукты, приготовленные в домашних условиях.

Патогенез. Входные ворота — слизистая оболочка кишечного тракта. Нейротоксин, образующийся при размножении вегетативных форм возбудителей ботулизма, не чувствителен к протеолитическим ферментам желудочно-кишечного тракта. Патологический процесс обусловливается нейротоксином, который через кишечник всасывается в кровь, разносится по всему организму, поражая центральную нервную систему. В основном поражаются: клетки (ядра) продолговатого мозга, сердечно-сосудистая система. У больных отмечают изменения со стороны органов зрения, расстройство дыхательных и глотательных функций.

Иммунитет. Естественной резистентности нет. Человек высокочувствителен к токсину C. botulinum. Перенесенное заболевание не оставляет иммунитета.

Профилактика. Предупреждение возможности загрязнения пищевых продуктов, правильная технология производства изготовления консервов и других продуктов. Профилактика ботулизма в быту: продукты домашнего консервирования перед употреблением следует кипятить в водяной бане (или кастрюле) в течение 15-20 мин.

Специфическая профилактика и лечение. Людям, употреблявшим продукты, где возможно содержится возбудитель ботулизма или ботулинический токсин, вводят противоботулиническую поливалентную антитоксическую сыворотку типов А, В, Е. После установления типа токсина вводят противоботулиническую сыворотку того типа, который соответствует типу выделенного штамма.

Микробиологическое исследование

Цель исследования: обнаружение C. botulinum, ботулинического токсина, определение серовара.

Содержание

Ботулизм представляет собой болезнь инфекционного типа. Она проявляется интоксикацией всего организма человека с выраженным поражением нервной системы. Возникает эта болезнь вследствие употребления продуктов питания, которые содержат бактерию Clostridium botulinum, и это, по сути дела, и есть возбудитель ботулизма.

Clostridium botulinum является анаэробной бактерией грамположительной направленности из рода клостридий.

Следующим образом был открыт возбудитель ботулизма: микробиология в 1817 году активно собирала сведения об отравлениях, вследствие которых гибло большое количество людей. А сами бактерии были открыты лишь спустя полвека — в 1895 году. Сделал это открытие микробиолог из Бельгии по имени Эмиль Ван Эрменг.

Эпидемиология Clostridium botulinum

Возбудитель данного заболевания проживает в почве. Заболеть им можно практически везде. Самыми распространенными считаются бактерии класса А и класса В. В живой природе бактерии колониями поселяются на илистом дне пресных водоемов, откуда в дальнейшем инфицируются рыбы. Если водоем пересыхает, то рост бактерий усиливается. Естественным источником бактерий служат всевозможные животные и почва. Возбудитель ботулизма образует споры. В теплых климатических условиях споры сохраняются в почве гораздо дольше. Более того, теплый климат способствует их интенсивному росту и размножению.

Проникновение самой бактерии Clostridium botulinum и спор не всегда способствует возникновению болезни, поскольку для процедуры проявления токсичности необходимы анаэробные условия. Однако это не касается ботулизма, возникшего при ранении, в процессе которого Clostridium botulinum проникли в организм через рану с образованием токсинов. Не касается это и ботулизма у новорожденных до полугода. В их кишечника Clostridium botulinum могут активно размножаться и вызывать образование токсинов.

Морфология Clostridium botulinum

C. botulinum считается довольно таки объемной палочкой с округлыми концами. Споры располагаются исключительно субтермально. Палочки обладают высоким уровнем подвижности. Они не приводят к образованию капсул. Являются грамположительными.

Характер роста бактерий

Характеристика возбудителя ботулизма следующая:

• это строгий анаэроб;
• срок культивирования Clostridium botulinum составляет от двух до трех суток;
• проявляется в кислотной среде от 7,3 до 7,6, спорам достаточно 7,2.

Ботулотоксин

На сегодняшний день выделено семь вариантов антигенов ботулотоксина. Это A, B, C1, C2, D, A, B, и G.

Человек заболевает от наличия ботулотоксинов класса A, B, С, F. Как правило, в организме людей Clostridium botulinum вяло размножаются, не продуцируя токсинов. Но исключения случаются. Сам ботулотоксин концентрируется в пищевых продуктах, которые заражены спорами Clostridium botulinum, прорастающими в них в процессе создания анаэробной среды, к приеру, при консервировании продуктов.

Для человеческого организма ботулотоксин является очень сильным ядом. Споры Clostridium botulinum не погибают даже в процессе шестичасового кипячения. Их могут разрушить:

• формалин 50% спустя сутки воздействия на споры;
• соляная кислота в 10 % спустя 60 минут;
• и стерилизация, спустя 20 минут.

Токсины класса A и B разрушаются проще всего — через 25 минут кипячения.

Нейротоксин ботулинический класса А-гемагглютинин комплекса активно применяется в наши дни в косметологической отрасли, его торговое название — «Лантокс», «Диспорт» и, пожалуй, самый популярный «Ботокс».

Эпидемиология, патогенез и симптомы проявления Clostridium botulinum

После попадания в ЖКТ человека, ботулотоксин прицепляется к эпителиальным кишечным клеткам. Благодаря пиноцитозу, он проникает в сосуды лимфы, а после этого — в кровь. Дальше он преодолевает гематоэнцефлаический барьер. В людском организме ботулотокисн поражает в спинальном моторцентре нейроны, нейроны продолговатого мозга и нейроны нервной системы.

Поскольку Clostridium botulinum — сапроноз, обитающий в почве, то он зачастую бывает в лошадином кишечнике и многих прочих живых организмов. Не редки случаи нахождения в человеческом кишечнике. Через испражнения или почву споры проникают на всяческие предметы, подвергая, тем самым, заражению продуты питания. Возникающие анаэробные условия приводят к активному прорастанию спор Clostridium botulinum, а вегетативные клетки производят ботулотоксин. Болезнь может возникнуть из-за употребления человеком консервированных продуктов питания собственного производства. Эти продукты попросту могли быть некачественно простерилизованы.

Инкубация длится от пары часов до 10 суток. Первые 24 часа может длиться тошнота со рвотой и диарея. После этого проявляются нейросимптомы, которые возникают из-за страдания бульбраных центров нервной системы. А это значит, что может появляется в глазах раздвоение объектов, изменяться аккомодация, может возникнуть трудность при глотании, а также афония.

Это важно! Тяжелые формы ботулизма оканчиваются смертью из-за дыхательного паралича. Бывают даже случаи, когда у человека попросту останавливается сердечная деятельность.

Профилактические действия, направленные на предотвращение заражением Clostridium botulinum

Каждый человек должен обладать знаниями об условиях прорастания спор, процессу их токсинообразования, а также их стойкости к термической обработке. И следует помнить, что до начала термической обработки все продукты следует тщательно мыть.