Ботулизм — редкое и потенциально смертельное заболевание , вызываемое ботулотоксином , который вырабатывается бактерией Clostridium botulinum . Заболевание начинается со слабости, нечеткости зрения, чувства усталости и затрудненной речи. Затем может возникнуть слабость рук, грудных мышц и ног. Также могут возникнуть рвота, вздутие живота и диарея. Заболевание обычно не влияет на сознание и не вызывает лихорадки .
Ботулизм может возникнуть несколькими способами. Бактериальные споры , вызывающие его, распространены как в почве, так и в воде и очень устойчивы. Они вырабатывают ботулотоксин при воздействии низкого уровня кислорода и определенных температур. Пищевой ботулизм возникает при употреблении пищи, содержащей токсин. Детский ботулизм возникает, когда бактерия развивается в кишечнике и выделяет токсин. Обычно это происходит только у детей младше года, так как защитные механизмы против развития бактерии развиваются после этого возраста. Раневой ботулизм чаще всего встречается у тех, кто употребляет уличные наркотики . В этой ситуации споры попадают в рану и при отсутствии кислорода выделяют токсин. Болезнь не передается напрямую от человека к человеку. Ее диагноз подтверждается путем обнаружения токсина или бактерий у человека.
Профилактика заключается в первую очередь в правильном приготовлении пищи. Токсин, но не споры, разрушаются при нагревании до температуры более 85 °C (185 °F) в течение более пяти минут. Споры клостридий можно разрушить в автоклаве влажным теплом (120 °C/250 °F в течение не менее 15 минут) или сухим теплом (160 °C в течение 2 часов) или облучением. Споры штаммов группы I инактивируются при нагревании до 121 °C (250 °F) в течение 3 минут во время коммерческого консервирования. Споры штаммов группы II менее термостойки, и они часто повреждаются при 90 °C (194 °F) в течение 10 минут, 85 °C в течение 52 минут или 80 °C в течение 270 минут; однако эти обработки могут быть недостаточными для некоторых продуктов. [1] Мед может содержать микроорганизм, и по этой причине мед не следует давать детям младше 12 месяцев. Лечение проводится с помощью антитоксина . Тем, кто теряет способность дышать самостоятельно, может потребоваться искусственная вентиляция легких в течение нескольких месяцев. Антибиотики могут использоваться при раневом ботулизме. Смерть наступает у 5–10 % людей. Ботулизм также поражает многих других животных. Слово происходит от латинского botulus , что означает «колбаса».
Мышечная слабость ботулизма обычно начинается в мышцах, иннервируемых черепными нервами — группой из двенадцати нервов, которые контролируют движения глаз , лицевые мышцы и мышцы, контролирующие жевание и глотание . Поэтому могут возникнуть двоение в глазах , опущение обоих век , потеря выражения лица и проблемы с глотанием. Помимо воздействия на произвольные мышцы , это также может вызвать нарушения в вегетативной нервной системе . Это ощущается как сухость во рту и горле (из-за снижения выработки слюны), постуральная гипотензия (снижение артериального давления при стоянии, с последующим головокружением и риском потери сознания) и в конечном итоге запор (из-за снижения продвижения содержимого кишечника вперед ). [2] Некоторые из токсинов (B и E) также вызывают тошноту , рвоту [2] и трудности с речью . Затем слабость распространяется на руки (начиная с плеч и переходя к предплечьям) и ноги (снова от бедер до ступней). [2]
Тяжелый ботулизм приводит к снижению движения дыхательных мышц , и, следовательно, к проблемам с газообменом . Это может ощущаться как одышка (затрудненное дыхание), но в тяжелых случаях может привести к дыхательной недостаточности из-за накопления невыдыхаемого углекислого газа и его угнетающего воздействия на мозг. Это может привести к дыхательной недостаточности и смерти, если не лечить. [2]
Врачи часто рассматривают симптомы ботулизма в терминах классической триады: бульбарный паралич и нисходящий паралич, отсутствие лихорадки, а также ясные чувства и психическое состояние («ясное сознание»). [3]
Детский ботулизм (также известный как синдром вялого ребенка ) был впервые обнаружен в 1976 году и является наиболее распространенной формой ботулизма в Соединенных Штатах. Младенцы восприимчивы к детскому ботулизму в течение первого года жизни, причем более 90% случаев приходится на детей младше шести месяцев. [4] Детский ботулизм возникает в результате проглатывания спор C. botulinum и последующей колонизации тонкого кишечника. Кишечник младенца может быть колонизирован, когда состав кишечной микрофлоры (нормальная флора) недостаточен для конкурентного ингибирования роста C. botulinum , а уровни желчных кислот (которые обычно ингибируют рост клостридий ) ниже, чем в более позднем возрасте. [5]
Рост спор высвобождает ботулотоксин , который затем всасывается в кровоток и распространяется по всему телу, вызывая паралич, блокируя высвобождение ацетилхолина в нервно-мышечном соединении . Типичные симптомы детского ботулизма включают запор, летаргию, слабость, трудности с кормлением и измененный крик, часто прогрессирующий до полного нисходящего вялого паралича . Хотя запор обычно является первым симптомом детского ботулизма, его часто упускают из виду. [6]
Мед является известным пищевым резервуаром спор C. botulinum и связан с детским ботулизмом. По этой причине мед не рекомендуется для детей младше одного года. [5] Однако считается, что большинство случаев детского ботулизма вызвано приобретением спор из естественной среды. Clostridium botulinum — это вездесущая почвенная бактерия. Было показано, что многие пациенты с детским ботулизмом живут вблизи строительной площадки или в зоне нарушения почвы. [7]
Детский ботулизм был зарегистрирован в 49 из 50 штатов США (за исключением Род-Айленда) [4] , а случаи заболевания были зарегистрированы в 26 странах на пяти континентах [8] .
Детский ботулизм не имеет долгосрочных побочных эффектов. [ необходима цитата ]
Ботулизм может привести к смерти из-за дыхательной недостаточности. Однако за последние 50 лет доля пациентов с ботулизмом, которые умирают, снизилась примерно с 50% до 7% благодаря улучшению поддерживающей терапии. Пациенту с тяжелым ботулизмом может потребоваться искусственная вентиляция легких (дыхательная поддержка через аппарат искусственной вентиляции легких), а также интенсивный медицинский и сестринский уход, иногда в течение нескольких месяцев. Человеку может потребоваться реабилитационная терапия после выписки из больницы. [9]
Clostridium botulinum — анаэробная , грамположительная , спорообразующая палочка. Ботулинический токсин — один из самых мощных известных токсинов: при вдыхании около одного микрограмма смертельно для человека. [10] Он действует, блокируя нервную функцию ( нервно-мышечная блокада ) посредством ингибирования высвобождения возбуждающего нейротрансмиттера ацетилхолина из пресинаптической мембраны нервно-мышечных соединений в соматической нервной системе . Это вызывает паралич. Прогрессирующий ботулизм может вызвать дыхательную недостаточность , парализуя мышцы груди; это может прогрессировать до остановки дыхания . [11] Кроме того, блокируется высвобождение ацетилхолина из пресинаптических мембран мускариновых нервных синапсов. Это может привести к различным вегетативным признакам и симптомам, описанным выше. [ необходима ссылка ]
Во всех случаях болезнь вызывается ботулиническим токсином, который бактерия C. botulinum производит в анаэробных условиях, а не самой бактерией. Характер повреждения возникает из-за того, что токсин поражает нервы, которые сначала активизируются (деполяризуются) на более высокой частоте. [12]
Механизмы проникновения ботулотоксина в организм человека описаны ниже. [ необходима цитата ]
Наиболее распространенной формой в западных странах является детский ботулизм. Это происходит у младенцев, которые заражаются бактерией в тонком кишечнике на ранних стадиях своей жизни. Затем бактерия вырабатывает токсин, который всасывается в кровоток. Потребление меда в течение первого года жизни было определено как фактор риска детского ботулизма; это фактор в пятой части всех случаев. [2] Взрослая форма детского ботулизма называется кишечной токсемией взрослых и встречается чрезвычайно редко. [2]
Токсин, который вырабатывается бактерией в контейнерах с пищей, которая была неправильно законсервирована, является наиболее распространенной причиной пищевого ботулизма. Рыба, которая была замаринована без солености или кислотности рассола, содержащего уксусную кислоту и высокий уровень натрия , а также копченая рыба, хранившаяся при слишком высокой температуре, представляет риск, как и неправильно консервированная пища. [ необходима цитата ]
Пищевой ботулизм возникает из-за зараженной пищи, в которой спорам C. botulinum позволили прорасти в условиях низкого содержания кислорода. Обычно это происходит в неправильно приготовленных домашних консервированных продуктах и ферментированных блюдах без достаточной соли или кислотности. [13] Учитывая, что несколько человек часто потребляют пищу из одного источника, часто одновременно заболевают более одного человека. Симптомы обычно появляются через 12–36 часов после еды, но могут также появиться в течение 6 часов или 10 дней. [14]
Периоды выведения не установлены для коров, пораженных ботулизмом. У дойных коров, которым вводили различные дозы ботулинического токсина C, не было обнаружено обнаруживаемого нейротоксина ботулина в произведенном молоке. [15] С помощью биопроб мышей и иммуноферментного анализа ELISA ботулинический токсин был обнаружен в цельной крови и сыворотке, но не в образцах молока, что позволяет предположить, что ботулинический токсин типа C не попадает в молоко в обнаруживаемых концентрациях. [16] Приготовление пищи и пастеризация денатурируют ботулинический токсин, но не обязательно устраняют споры. Споры или токсины ботулина могут попасть в цепочку производства молочной продукции из окружающей среды. [17] Несмотря на низкий риск заражения молока и мяса, протокол для смертельных случаев ботулизма крупного рогатого скота, по-видимому, заключается в сжигании туш и удержании любого потенциально зараженного молока от потребления человеком. Также рекомендуется, чтобы сырое молоко от пораженных коров не употреблялось людьми или не скармливалось телятам. [18]
Было несколько сообщений о ботулизме от вина из сливы, сделанного из пищевых отходов в тюрьме. [19] [20] [21] В тюрьме Миссисипи в 2016 году заключенные незаконно варили алкоголь, что привело к 31 случаю ботулизма. Исследование, проведенное по этим случаям, показало, что симптомы легкого ботулизма соответствовали симптомам тяжелого ботулизма, хотя исходы и прогрессирование заболевания были разными. [22]
Раневой ботулизм возникает из-за заражения раны бактериями, которые затем выделяют токсин в кровоток. Это стало более распространенным среди потребителей внутривенных наркотиков с 1990-х годов, особенно среди людей, употребляющих черный деготь героина , и тех, кто вводит героин в кожу, а не в вены. [2] Раневой ботулизм также может возникнуть из-за небольшой раны, которая не была должным образом очищена; кожа нарастает на рану, таким образом, задерживая споры в анаэробной среде и вызывая ботулизм. Одним из примеров был человек, который порезал лодыжку, используя травоядное средство; когда рана заживала, она задержала травинку и частицы почвы под кожей, что привело к тяжелому ботулизму, требующему госпитализации и реабилитации в течение месяцев. Раневой ботулизм составляет 29% случаев. [ необходима цитата ]
Отдельные случаи ботулизма были описаны после вдыхания паров лабораторными работниками. [23]
Симптомы ботулизма могут проявляться вдали от места инъекции ботулотоксина . [24] Они могут включать потерю силы, нечеткость зрения, изменение голоса или затрудненное дыхание, что может привести к смерти. [24] Начало может быть от нескольких часов до нескольких недель после инъекции. [24] Обычно это происходит только при ненадлежащей концентрации ботулотоксина для косметического использования или из-за больших доз, используемых для лечения двигательных расстройств. [2] Однако есть случаи, когда использование ботулотоксина не по назначению приводило к тяжелому ботулизму и смерти. [25] После обзора 2008 года FDA добавило эти опасения в качестве предупреждения в рамке . [26] Международные низовые усилия, возглавляемые NeverTox, по объединению людей, страдающих от ятрогенного отравления ботулизмом (IBP), и предоставлению образования и эмоциональной поддержки, обслуживают 39 000 человек через группу в Facebook, которые страдают от побочных эффектов инъекций ботулотоксина. [27]
До появления предупреждающих надписей, содержащих оговорку о том, что инъекции ботулотоксина могут вызвать ботулизм, был ряд судебных исков против фармацевтических фирм, которые производили инъекционный ботулотоксин. Жена голливудского продюсера подала иск после того, как испытала изнурительные побочные эффекты от лечения мигрени. [28] Иск от имени 3-летнего мальчика, который стал инвалидом из-за инъекции ботулотоксина, был урегулирован в суде во время судебного разбирательства. [29] Семья 7-летнего мальчика, которого лечили инъекциями ботулотоксина от спазмов ног, подала в суд после того, как мальчик чуть не умер. [30] Несколько семей людей, умерших после лечения инъекциями ботулотоксина, подали иски. [31] [32] [33] [34] Один иск был выигран в пользу истца, которому была присуждена компенсация в размере 18 миллионов долларов; истцом был врач, которому тринадцать неврологов из NIH поставили диагноз ботулизм. [35] Видеозапись показаний в этом иске цитирует фармацевтического руководителя, заявляющего, что «Ботокс не вызывает ботулизм». [36]
Токсин представляет собой белковый ботулотоксин, вырабатываемый в анаэробных условиях (где нет кислорода) [37] бактерией Clostridium botulinum . [38]
Clostridium botulinum — крупная анаэробная грамположительная палочка, образующая субтерминальные эндоспоры . [39]
Существует восемь серологических разновидностей этой бактерии, обозначаемых буквами от A до H. Токсин всех этих бактерий действует одинаково и вызывает схожие симптомы: двигательные нервные окончания не могут высвобождать ацетилхолин, что вызывает вялый паралич и симптомы нечеткости зрения, птоза, тошноты, рвоты, диареи или запора, судорог и затрудненного дыхания. [ необходима цитата ]
Ботулинический токсин делится на восемь нейротоксинов (обозначенных как типы A, B, C [C1, C2], D, E, F и G), которые антигенно и серологически различны, но структурно схожи. Человеческий ботулизм вызывается в основном типами A, B, E и (редко) F. Типы C и D вызывают токсичность только у других животных. [40]
В октябре 2013 года ученые опубликовали новость об открытии типа H, первого нового нейротоксина ботулизма, обнаруженного за сорок лет. Однако дальнейшие исследования показали, что тип H является химерным токсином, состоящим из частей типов F и A (FA). [41]
Некоторые типы производят характерный гнилостный запах и переваривают мясо (типы A и некоторые типы B и F); они считаются протеолитическими ; тип E и некоторые типы B, C, D и F являются непротеолитическими и могут остаться незамеченными, поскольку с ними не связано никакого сильного запаха. [39]
Когда бактерии находятся в состоянии стресса, они вырабатывают споры, которые инертны. Их естественная среда обитания — почва, ил, который составляет донный осадок ручьев, озер, прибрежных вод и океана, в то время как некоторые виды являются естественными обитателями кишечного тракта млекопитающих (например, лошадей, крупного рогатого скота, людей) и присутствуют в их экскрементах. Споры могут выживать в своей инертной форме в течение многих лет. [42]
Токсин вырабатывается бактериями, когда условия окружающей среды благоприятны для размножения и роста спор, но ген, кодирующий токсинный белок, на самом деле переносится вирусом или фагом , который заражает бактерии. Мало что известно о природных факторах, которые контролируют инфекцию фага и репликацию внутри бактерий. [43]
Спорам требуются теплые температуры, источник белка, анаэробная среда и влажность, чтобы стать активными и вырабатывать токсин. В дикой природе разлагающаяся растительность и беспозвоночные в сочетании с теплыми температурами могут обеспечить идеальные условия для активации бактерий ботулизма и выработки токсина, который может повлиять на кормящихся птиц и других животных. Споры не погибают при кипячении, но ботулизм встречается редко, поскольку для выработки ботулотоксина из спор C. botulinum необходимы особые, редко достигаемые условия, включая анаэробную, малосолевую, малокислотную, малосахарную среду при температуре окружающей среды. [44]
Ботулин подавляет высвобождение в нервной системе ацетилхолина , нейротрансмиттера, отвечающего за связь между двигательными нейронами и мышечными клетками. Все формы ботулизма приводят к параличу , который обычно начинается с мышц лица, а затем распространяется на конечности. [2] В тяжелых формах ботулизм приводит к параличу дыхательных мышц и вызывает дыхательную недостаточность . В связи с этим опасным для жизни осложнением все предполагаемые случаи ботулизма рассматриваются как неотложные медицинские состояния , и должностные лица общественного здравоохранения обычно участвуют в выявлении источника и принятии мер по предотвращению дальнейших случаев. [2]
Ботулинический токсин A и E специфически расщепляет SNAP-25, тогда как серотипы B, D, F и G расщепляют синаптобревин. Серотип C расщепляет как SNAP-25, так и синтаксин. Это вызывает блокаду высвобождения нейротрансмиттера ацетилхолина , [45] в конечном итоге приводя к параличу.
Для ботулизма у младенцев диагноз должен быть поставлен на основании признаков и симптомов. Подтверждение диагноза осуществляется путем тестирования образца кала или клизмы с помощью биопробы на мышах .
У людей, чья история болезни и физическое обследование предполагают ботулизм, этих улик часто недостаточно для постановки диагноза. Другие заболевания, такие как синдром Гийена-Барре , инсульт и миастения, могут показаться похожими на ботулизм, и для исключения этих других состояний могут потребоваться специальные тесты. Эти тесты могут включать сканирование мозга , исследование спинномозговой жидкости , тест нервной проводимости ( электромиографию или ЭМГ) и тест с эдрофонием хлоридом (Тенсилоном) на миастению . Точный диагноз можно поставить, если ботулотоксин обнаружен в пище, содержимом желудка или кишечника, рвоте или кале. Иногда токсин обнаруживается в крови в сверхострых случаях. Ботулотоксин можно обнаружить с помощью различных методов, включая иммуноферментный анализ (ИФА), электрохемилюминесцентные тесты (ЭХЛ) и инокуляцию мышей или пробы с кормлением. Токсины можно типировать с помощью тестов нейтрализации у мышей. При токсикоинфекционном ботулизме организм может быть выращен из тканей. На среде яичного желтка колонии, продуцирующие токсин, обычно демонстрируют поверхностную радужность, которая простирается за пределы колонии. [46]
Хотя вегетативная форма бактерий уничтожается при кипячении [47] [48], сама спора не погибает при температурах, достигаемых при кипячении под обычным давлением на уровне моря, что позволяет ей свободно расти и снова вырабатывать токсин, когда условия будут подходящими. [49] [50] [51]
Рекомендуемая мера профилактики детского ботулизма — избегать давать мед младенцам младше 12 месяцев, так как в нем часто присутствуют споры ботулизма. У детей старшего возраста и взрослых нормальные кишечные бактерии подавляют развитие C. botulinum . [52]
Хотя коммерческие консервы должны проходить «ботулиническую варку» в скороварке при температуре 121 °C (250 °F) в течение 3 минут [ требуется ссылка ] и, таким образом, редко вызывают ботулизм, были заметные исключения. Два из них — вспышка лосося на Аляске в 1978 году и вспышка в компании Castleberry's Food Company в 2007 году . Пищевой ботулизм является самой редкой формой, на которую приходится всего около 15% случаев (США) [53] и чаще всего возникает из-за домашних консервированных продуктов с низким содержанием кислоты, таких как морковный сок , спаржа , зеленая фасоль , свекла и кукуруза . Однако вспышки ботулизма возникали из-за более необычных источников. В июле 2002 года четырнадцать жителей Аляски съели муктук ( мясо кита ) выброшенного на берег кита , и у восьми из них развились симптомы ботулизма, двум из них потребовалась искусственная вентиляция легких . [54]
Другие, гораздо более редкие источники заражения (примерно каждое десятилетие в США [53] ) включают чеснок или травы [55], хранящиеся в масле без подкисления [56] , перец чили [53], неправильно хранившийся запеченный картофель, завернутый в алюминиевую фольгу [53] , помидоры [53] и домашнюю консервированную или ферментированную рыбу .
При консервировании или сохранении продуктов в домашних условиях следует уделять внимание гигиене, давлению, температуре, охлаждению и хранению. При приготовлении домашних консервов следует использовать только кислые фрукты, такие как яблоки, груши, косточковые фрукты и ягоды. Тропические фрукты и томаты имеют низкую кислотность и должны быть немного подкислены перед консервированием. [57]
Низкокислотные продукты имеют значения pH выше 4,6. К ним относятся красное мясо, морепродукты, птица, молоко и все свежие овощи, за исключением большинства томатов. Большинство смесей низкокислотных и кислых продуктов также имеют значения pH выше 4,6, если только их рецепты не включают достаточно лимонного сока, лимонной кислоты или уксуса, чтобы сделать их кислыми. Кислотные продукты имеют pH 4,6 или ниже. К ним относятся фрукты, соленья, квашеная капуста, джемы, желе, мармелады и фруктовые масла. [58]
Хотя томаты обычно считаются кислой пищей, сейчас известно, что некоторые из них имеют значения pH немного выше 4,6. У инжира также значения pH немного выше 4,6. Поэтому, если их консервируют как кислые продукты, эти продукты должны быть подкислены до pH 4,6 или ниже с помощью лимонного сока или лимонной кислоты. Правильно подкисленные томаты и инжир являются кислыми продуктами и могут безопасно обрабатываться в кипящей воде консерватора. [58]
Масла, настоянные на свежем чесноке или травах, следует подкислить и охладить. Картофель, запеченный в алюминиевой фольге, следует хранить в горячем виде до подачи или охлаждения. Поскольку токсин ботулизма разрушается при высоких температурах, домашние консервы лучше всего кипятить в течение 10 минут перед употреблением. [59] Металлические банки с продуктами, в которых размножаются бактерии, могут вздуваться из-за образования газа от роста бактерий, или еда внутри может быть пенистой или иметь неприятный запах; банки с любым из этих признаков следует выбросить. [60] [61]
Любая тара с продуктами, которая была подвергнута термической обработке и затем считалась герметичной, но показывает признаки негерметичности, например, металлические банки с булавочными отверстиями от ржавчины или механических повреждений, должна быть выброшена. Заражение консервированной пищи исключительно C. botulinum может не вызывать никаких визуальных дефектов тары, таких как вздутие. Только обеспечение достаточной термической обработки во время производства и отсутствие пути для последующего загрязнения следует использовать в качестве индикаторов безопасности пищевых продуктов.
Добавление нитритов и нитратов в обработанное мясо, такое как ветчина, бекон и колбасы, снижает рост и выработку токсинов C. botulinum . [62] [63]
Вакцины находятся в стадии разработки, но у них есть недостатки. [64] [ необходимо разъяснение ] По состоянию на 2017 год велась работа по разработке более совершенной вакцины, но Управление по контролю за продуктами и лекарствами США не одобрило ни одной вакцины против ботулизма. [65] [66]
Ботулизм обычно лечат с помощью антитоксина ботулизма и поддерживающей терапии. [64]
Поддерживающее лечение ботулизма включает мониторинг дыхательной функции. Дыхательная недостаточность из-за паралича может потребовать искусственной вентиляции легких в течение 2–8 недель, а также интенсивного медицинского и сестринского ухода. По истечении этого времени паралич обычно улучшается, поскольку формируются новые нервно-мышечные связи . [67]
В некоторых случаях абдоминальных заболеваний врачи могут попытаться удалить зараженную пищу, все еще находящуюся в пищеварительном тракте, вызывая рвоту или используя клизмы . Раны следует лечить, обычно хирургическим путем, чтобы удалить источник бактерий, вызывающих токсины. [68]
Антитоксин ботулина состоит из антител , которые нейтрализуют ботулинический токсин в кровеносной системе путем пассивной иммунизации . [69] Это предотвращает связывание дополнительного токсина с нервно-мышечным соединением, но не устраняет уже возникший паралич. [69]
У взрослых чаще всего используется трехвалентный антитоксин, содержащий антитела, вырабатываемые против ботулотоксина типов A, B и E; однако также был разработан и одобрен FDA США в 2013 году семивалентный антитоксин против ботулизма . [11] [70] У младенцев иногда избегают применения лошадиного антитоксина из-за опасения развития у младенцев сывороточной болезни или стойкой гиперчувствительности к белкам лошадиного происхождения. [71] Чтобы избежать этого, был разработан человеческий антитоксин, который был одобрен FDA США в 2003 году для лечения детского ботулизма. [72] Было показано, что этот человеческий антитоксин является как безопасным, так и эффективным для лечения детского ботулизма. [72] [73] Однако опасность лошадиного антитоксина для младенцев четко не установлена, и одно исследование показало, что лошадиный антитоксин является как безопасным, так и эффективным для лечения детского ботулизма. [71]
Трехвалентный (A,B,E) ботулинический антитоксин получают из лошадиных источников с использованием целых антител (части Fab и Fc). В Соединенных Штатах этот антитоксин можно приобрести в местном департаменте здравоохранения через CDC . Второй антитоксин, семивалентный (A,B,C,D,E,F,G) ботулинический антитоксин , получают из «деспецифических» лошадиных антител IgG , у которых отщеплена часть Fc, оставляя части F(ab')2. Этот менее иммуногенный антитоксин эффективен против всех известных штаммов ботулизма, если нет противопоказаний. [74]
Паралич, вызванный ботулизмом, может сохраняться от двух до восьми недель, в течение которых для поддержания жизни пациента может потребоваться поддерживающая терапия и вентиляция легких. [67] Ботулизм может быть смертельным у пяти-десяти процентов людей, которые заболели. [64] Однако, если его не лечить, ботулизм смертелен в 40-50 процентах случаев. [73]
Ботулизм у младенцев обычно не имеет долгосрочных побочных эффектов, но может осложняться побочными эффектами, связанными с лечением. Уровень летальности составляет менее двух процентов для госпитализированных младенцев. [75]
В глобальном масштабе ботулизм встречается довольно редко, [64] ежегодно выявляется около 1000 случаев. [76]
В Соединенных Штатах в среднем регистрируется 145 случаев в год. Из них примерно 65% — детский ботулизм, 20% — раневой ботулизм и 15% — пищевой. [77] Детский ботулизм в основном спорадический и не связан с эпидемиями, но существует большая географическая изменчивость. Например, с 1974 по 1996 год 47% всех случаев детского ботулизма, зарегистрированных в США, произошли в Калифорнии. [77]
В период с 1990 по 2000 год Центры по контролю и профилактике заболеваний сообщили о 263 индивидуальных случаях пищевого происхождения из 160 случаев ботулизма в Соединенных Штатах с уровнем летальности 4%. Тридцать девять процентов (103 случая и 58 событий) произошли на Аляске, все они были связаны с традиционной пищей аборигенов Аляски. В нижних 49 штатах домашняя консервированная еда была связана с 70 случаями (~69%), причем наиболее частой причиной была консервированная спаржа. Две вспышки, связанные с ресторанами, затронули 25 человек. Среднее число случаев в год составило 23 (диапазон 17–43), среднее число событий в год составило 14 (диапазон 9–24). Самые высокие показатели заболеваемости были зафиксированы на Аляске, в Айдахо, Вашингтоне и Орегоне. Во всех других штатах уровень заболеваемости составил 1 случай на десять миллионов человек или меньше. [78]
Число случаев пищевого и детского ботулизма за последние годы изменилось незначительно, однако число случаев раневого ботулизма возросло из-за использования героина, содержащего черную смолу , особенно в Калифорнии . [79]
Все данные о выбросах антитоксина против ботулизма и лабораторном подтверждении случаев заболевания в США ежегодно регистрируются Центрами по контролю и профилактике заболеваний и публикуются на их веб-сайте. [77]
Самая крупная зафиксированная вспышка пищевого ботулизма в Соединенном Королевстве произошла в июне 1989 года. Всего пострадало 27 пациентов; один пациент умер. Двадцать пять пациентов съели одну марку йогурта с лесным орехом в течение недели до появления симптомов. Меры контроля включали прекращение производства йогурта производителем, вызвавшим заболевание, изъятие йогуртов этой фирмы из продажи, отзыв банок консервированного лесного ореха и рекомендацию широкой общественности избегать потребления всех йогуртов с лесным орехом. [86]
С 1958 по 1983 год в Китае было зафиксировано 986 вспышек ботулизма, в которых приняли участие 4377 человек и 548 человек умерли. [87]
После китайской коммунистической революции 1949 года было замечено, что таинственная чума (названная болезнью Капкала ) поразила несколько деревень Сибе в автономном уезде Капкала-Сибе . Она была эндемичной с характерными эпидемическими моделями, однако ее основная причина долгое время оставалась неизвестной. [88] Она привела к многочисленным смертям и заставила некоторых людей покинуть это место. [89]
В 1958 году Министерство здравоохранения направило в этот район группу экспертов для расследования случаев. Проведенное эпидемическое обследование показало, что заболевание в первую очередь было вызвано ботулизмом типа А [90] с несколькими случаями типа В. [88] Группа также обнаружила, что источником ботулизма были местные ферментированные зерновые и бобовые, а также сырое мясо, называемое ми сонг ху ху [89] . Они способствовали улучшению методов ферментации среди местных жителей и таким образом устранили болезнь.
С 1985 по 2005 год в Канаде произошли вспышки, вызвавшие 91 подтвержденный случай пищевого ботулизма , 85% из которых произошли в общинах инуитов , особенно в Нунавике , а также среди коренных народов побережья Британской Колумбии , после употребления в пищу традиционно приготовленных морских млекопитающих и рыбных продуктов. [91]
В 2017 году на Украине было зарегистрировано 70 случаев ботулизма с 8 летальными исходами. В предыдущем году было 115 случаев с 12 летальными исходами. Большинство случаев были результатом употребления сушеной рыбы, распространенной местной закуски к напиткам . [92]
В 2020 году во Вьетнаме было зарегистрировано несколько случаев ботулизма . Все они были связаны с продуктом, содержащим зараженный вегетарианский паштет . Некоторые пациенты были подключены к системе жизнеобеспечения. [93] [94]
Ботулизм может возникнуть у многих позвоночных и беспозвоночных . Ботулизм был зарегистрирован у таких видов, как крысы, мыши, куры, лягушки, жабы, золотые рыбки, аплизии , кальмары, раки, дрозофилы и пиявки. [95]
Смерть от ботулизма распространена среди водоплавающих птиц; по оценкам, ежегодно от ботулизма умирает от 10 000 до 100 000 птиц. Болезнь обычно называют «лимбернек». В некоторых крупных вспышках может погибнуть миллион или более птиц. Чаще всего заболевают утки. Энзоотическая форма ботулизма уток на западе США и в Канаде известна как «западная болезнь уток». [96] Ботулизм также поражает домашнюю птицу, выращиваемую в коммерческих целях. У кур уровень смертности варьируется от нескольких птиц до 40% от стада.
Ботулизм, по-видимому, встречается относительно редко у домашних млекопитающих; однако в некоторых частях мира эпидемии со смертностью до 65% наблюдаются у крупного рогатого скота. Прогноз неблагоприятный для крупных животных, которые находятся в лежачем положении.
У крупного рогатого скота симптомы могут включать слюнотечение, беспокойство, нарушение координации, задержку мочи, дисфагию и лежачее положение на груди. Животные, лежащие на боку, обычно очень близки к смерти. У овец симптомы могут включать слюнотечение, серозные выделения из носа, скованность и нарушение координации. Может наблюдаться брюшное дыхание, а хвост может поворачиваться на бок. По мере прогрессирования болезни конечности могут стать парализованными, и может наступить смерть. Крупный рогатый скот с дефицитом фосфора, особенно в Южной Африке, склонен поедать кости и падаль, содержащую клостридиальные токсины, и, как следствие, заболевать хромотой или lamsiekte .
Клинические признаки у лошадей схожи с признаками у крупного рогатого скота. Паралич мышц прогрессирует; обычно он начинается с задних конечностей и постепенно переходит на передние конечности, шею и голову. Смерть обычно наступает через 24–72 часа после первых симптомов и является результатом паралича дыхания. Некоторые жеребята обнаруживаются мертвыми без других клинических признаков.
Токсин Clostridium botulinum типа C был признан причиной травяной болезни , заболевания лошадей, которое возникает в дождливое и жаркое лето в Северной Европе . Основным симптомом является паралич глотки . [97]
У домашних собак может развиться системная токсемия после употребления экзотоксина C. botulinum типа C или спор из тушек птиц или другого инфицированного мяса [98], но, как правило, они устойчивы к более серьезным последствиям C. botulinum типа C. Симптомы включают вялый паралич мышц, который может привести к смерти из-за остановки сердца и дыхания. [99]
Свиньи относительно устойчивы к ботулизму. Сообщаемые симптомы включают анорексию, отказ от питья, рвоту, расширение зрачков и паралич мышц. [100]
У домашней и дикой птицы вялый паралич обычно наблюдается в ногах, крыльях, шее и веках. У бройлерных цыплят с токсикоинфекционной формой также может быть диарея с избытком уратов .
Одним из основных путей заражения ботулизмом является употребление в пищу продуктов, зараженных C. botulinum . Пищевой ботулизм у домашних животных можно предотвратить путем тщательного осмотра корма, покупки высококачественного корма из надежных источников и обеспечения надлежащего хранения. Птичий помет и туши животных являются местами, в которых споры C. botulinum могут прорастать, поэтому рекомендуется избегать распространения птичьего помета или любых материалов, содержащих туши, на полях, где производятся кормовые материалы, из-за их потенциальной поддержки роста C. botulinum . [101] Кроме того, следует проверять источники воды на предмет наличия мертвых или умирающих животных, а поля следует проверять на наличие останков животных перед скашиванием на сено или силос. Устранение любых недостатков в рационе также может предотвратить потребление животными зараженных материалов, таких как кости или туши. [102] Сырье, используемое для силоса или корма, смешанного на месте, следует проверять на наличие любых признаков плесени или гниения. Подкисление корма для животных может снизить, но не устранить риск образования токсинов, особенно в тушах, которые остаются целыми. [103]
Вакцины были разработаны для использования на животных с целью профилактики ботулизма. Доступность и одобрение этих вакцин варьируется в зависимости от местоположения, при этом в местах, где наблюдается больше случаев, как правило, доступно больше вакцин, а плановая вакцинация более распространена. [103]
Для профилактики ботулизма у скота были разработаны различные вакцины. Большинство первоначальных прививок требуют нескольких доз с интервалом от 2 до 6 недель, однако некоторые новые вакцины требуют только одной инъекции. Это в основном зависит от типа вакцины и рекомендаций производителя. Все вакцины требуют ежегодных ревакцинаций для поддержания иммунитета. Многие из этих вакцин можно использовать для нескольких видов животных, включая крупный рогатый скот, овец и коз, а некоторые из них предназначены для лошадей и мулов, а также есть отдельные вакцины для норок. Кроме того, вакцинация во время вспышки так же полезна, как и терапевтическое лечение у крупного рогатого скота, и этот метод также используется у лошадей и фазанов. [103]
Использование специфичных для региона анатоксинов для иммунизации животных показало свою эффективность. Анатоксины типов C и D, используемые для иммунизации крупного рогатого скота, являются полезным методом вакцинации в Южной Африке и Австралии. Анатоксин также показал себя подходящим методом иммунизации норок и фазанов. В эндемичных районах, например, в Кентукки, вакцинация анатоксином типа B, по-видимому, эффективна. [102]
На основе исследований ЦРУ в Форт - Детрике по биологическому оружию , сибирская язва и ботулизм широко рассматривались как два наиболее эффективных варианта. [104] В 1950-х годах в ходе программы биологического оружия был обнаружен чрезвычайно смертельный штамм. [104] ЦРУ продолжало хранить 5 граммов Clostridium botulinum даже после запрета Никсоном биологического оружия в 1969 году. [104] Во время войны в Персидском заливе , когда Соединенные Штаты были обеспокоены потенциальной атакой с применением биологического оружия, усилия по борьбе с ботулизмом были направлены на профилактику. [104] Однако единственным способом создания антитоксина в Америке до 1990-х годов было получение антител от одной лошади по кличке Первый полет , что вызвало большую обеспокоенность у должностных лиц здравоохранения Пентагона. [104] [105]
Ирак исторически обладал многими типами микробов, включая ботулизм. [104] Американская коллекция типовых культур продала 5 вариантов ботулина Багдадскому университету в мае 1986 года. [104] Отчеты ЦРУ 1991 года также показывают, что иракцы наполняли снаряды, боеголовки и бомбы биологическими агентами, такими как ботулин (хотя ни один из них не был развернут). [104] Иракские военно-воздушные силы использовали кодовое название «чай» для обозначения ботулина, и его также называли биологическим оружием «А» . [104]
Японский культ под названием Аум Синрикё создал лаборатории, которые производили биологическое оружие, в частности ботулин, сибирскую язву и лихорадку Ку . [104] С 1990 по 1995 год культ организовал множество безуспешных биотеррористических атак на мирных жителей. [104] Они распыляли ботулинический токсин из грузовика в центре Токио и в аэропорту Нарита, но случаев ботулизма в результате этого не зарегистрировано. [104]