Wat veroorzaakt botulisme?

De oorzaak van botulisme is Clostridium botulinum, een grampositieve anaërobe (in jonge culturen) beweeglijke staaf. Afhankelijk van de antigene eigenschappen van het geproduceerde toxine worden acht serovars onderscheiden: A, B, C1 _, C2, D, E, F en _G.

In Oekraïne wordt de ziekte veroorzaakt door de serovars A, B en E. Tijdens zijn levenscyclus produceert de botulismepathogeen een specifiek neurotoxine. Optimale omstandigheden voor toxinevorming door vegetatieve vormen zijn een extreem lage restzuurstofdruk (0,4-1,33 kPa) en een temperatuurbereik van 28-35 °C, met uitzondering van de pathogeen type E, die geen strikte anaërobe omstandigheden vereist en waarvan de voortplanting mogelijk is bij de temperatuur van een huishoudelijke koelkast (3 °C). Dit toxine is het sterkste van alle bekende toxines van welke oorsprong dan ook. Stammen van de pathogeen die onder laboratoriumomstandigheden zijn verkregen, produceren een toxine dat in gezuiverde kristallijne vorm tot 1 miljoen dodelijke doses voor mensen per 1 g bevat. Unieke toxiciteit en relatief eenvoudige productie stellen ons in staat de mogelijkheid te overwegen van het gebruik ervan als biologisch wapen en als middel voor massavernietiging. Botulinetoxine wordt gebruikt als geneesmiddel voor de behandeling van spiercontracturen en in de cosmetologie. Botulinetoxine, geproduceerd door verschillende serotypen van de ziekteverwekker, heeft één enkel werkingsmechanisme en verschilt in antigene en fysieke eigenschappen en moleculair gewicht.

Verhitting op 80 °C gedurende 30 minuten veroorzaakt de dood van vegetatieve vormen van de ziekteverwekker. Sporen zijn, in tegenstelling tot de vegetatieve vorm, extreem resistent tegen diverse fysische en chemische factoren: ze kunnen met name 4-5 uur koken en blootstelling aan hoge concentraties van diverse desinfectiemiddelen weerstaan. Ze zijn bestand tegen bevriezing en uitdroging, en tegen ultraviolette straling. Botulinumtoxine blijft onder normale omgevingsomstandigheden tot 1 jaar bewaard, en in conserven zelfs jaren. Het is stabiel in een zure omgeving, is bestand tegen hoge concentraties (tot 18%) keukenzout en wordt niet vernietigd in producten met diverse kruiden. Het toxine wordt relatief snel geïnactiveerd onder invloed van alkaliën; bij koken verliest het zijn toxische eigenschappen binnen 10 minuten volledig. In het maag-darmkanaal vermindert het toxine zijn toxiciteit, met uitzondering van toxine E, dat, wanneer geactiveerd door trypsine, de toxiciteit 10.000 keer verhoogt. Ethanol en vloeistoffen die het bevatten, verminderen de toxiciteit van botulinetoxine; de aanwezigheid ervan in levensmiddelen veroorzaakt geen veranderingen in hun uiterlijk of organoleptische eigenschappen. De "bombardementen" op ingeblikt voedsel, de geur en smaak van ranzige olie, worden meestal geassocieerd met de aanwezigheid van een begeleidende anaërobe flora, met name Cl. perfringens.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Pathogenese van botulisme

Het toxine speelt een hoofdrol in de pathogenese van botulisme. Bij een infectie met een voedingsmiddel komt het samen met voedsel in het lichaam terecht, dat ook vegetatieve vormen van de ziekteverwekker bevat. Het effect van het toxine op het menselijk lichaam is zeer specifiek en hangt niet samen met de antigeenstructuur en het molecuulgewicht. De H-keten van het toxine bindt zich aan het synaptische membraan van neuromusculaire cholinerge synapsen die dwarsgestreepte spieren innerveren, d.w.z. de a-motorneuronen van de voorhoorns van het ruggenmerg en de motorische kernen van de hersenzenuwen, evenals de gladde spieren die door de nervus vagus worden geïnnerveerd. Het toxine, met proteaseactiviteit, breekt specifieke synaptische eiwitten af: SNAP-25 (afgebroken door toxines van serovars A en E) en synaptobrevine (afgebroken door toxine van serovar B), wat de fusie van synaptische blaasjes en het synaptische membraan verstoort, d.w.z. de doorgang van een zenuwimpuls met normale productie van acetylcholine en cholinesterase blokkeert. Blokkering van de impulsoverdracht leidt tot myasthenie en een paralytisch syndroom bij afwezigheid van anatomische schade. Daarom is het correcter om dit syndroom als pseudoparalytisch te interpreteren, aangezien inactivering van het toxine de functies van neuromusculaire synapsen volledig kan herstellen. De spieren met een hoge functionele activiteit worden voornamelijk aangetast: oculomotorische, farynx en larynx, en ademhalingsspieren. De werking van het toxine wordt versterkt door aminoglycosiden, antipolariserende spierverslappers, ioniserende straling en herhaalde toediening van nieuwe doses toxine aan het lichaam. Blokkade van de spieren die door de nervus vagus worden geïnnerveerd, veroorzaakt intestinale parese en vermindert de productie van speeksel en maagsap. Andere factoren van pathogenese zijn onder meer ventilatiehypoxie, aspiratie van orofaryngeale secreties en secundaire bacteriële infectie. Het klinische beeld van botulisme wordt volledig gevormd door het toxine, maar een bepaalde rol wordt gespeeld door de pathogeen, waarvan de vegetatieve vormen het toxine kunnen produceren onder de omstandigheden van het lichaam (wondbotulisme, botulisme bij pasgeborenen, gevallen van de ziekte met verlengde incubatietijd, plotselinge verslechtering in de late stadia van de ziekte). Dit wordt aangetoond door de aanwezigheid van antimicrobiële antilichamen bij sommige patiënten. [ 6 ], [ 7 ]

Epidemiologie van botulisme

Sporen van de ziekteverwekker zijn te vinden in stof, water en slib. Vrijwel alle voedselproducten die verontreinigd zijn met grond of de darminhoud van dieren, vogels en vissen, kunnen sporen van botulismepathogenen bevatten. Onder natuurlijke omstandigheden vindt de vorming van vegetatieve vormen en botulinetoxine het meest intensief plaats na de dood van het dier, wanneer de lichaamstemperatuur daalt tot de optimale temperatuur voor de ziekteverwekker. Bij het creëren van anaërobe omstandigheden als gevolg van zuurstofverbruik door aerobe bacteriën, algen in de bodem, bodemslib van kleine wateren, is ook reproductie van vegetatieve vormen van de ziekteverwekker en toxinevorming mogelijk.

De overgrote meerderheid van de gevallen van botulisme houdt verband met de consumptie van ingeblikt voedsel (champignons, bonen, groenten), vis en zelfgekookt vlees. Als een vast product (worst, gerookt vlees, vis) besmet is, is er mogelijk sprake van "geneste" vorming van de toxine, waardoor niet iedereen die dit product heeft geconsumeerd ziek wordt. Gevallen van de ziekte als gevolg van een infectie met alleen sporen van de ziekteverwekker Cl. botulinum komen veel minder vaak voor. Dit omvat zogenaamd wondbotulisme en neonatale botulisme.

Wondbotulisme kan optreden als gevolg van besmetting van wonden, waardoor anaërobe omstandigheden ontstaan. In dit geval ontkiemen vegetatieve vormen uit de sporen die in de wond terechtkomen en botulinetoxines produceren. Infantiel botulisme wordt vooral waargenomen bij kinderen in de eerste zes maanden van hun leven. De meeste patiënten kregen gedeeltelijk of volledig flesvoeding. Soms werden sporen geïsoleerd uit honing die gebruikt werd voor de bereiding van voedingsmengsels, of aangetroffen in de omgeving van het kind: aarde, huisstof in kamers en zelfs op de huid van moeders die borstvoeding gaven. De vatbaarheid voor botulisme is universeel. De immuniteit voor botulisme is typespecifiek antibacterieel en zwak geëxprimeerd, waardoor een tweede infectie mogelijk is.

Botulisme komt veel voor in landen waar thuisinmaken gebruikelijk is.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]