34 Возбудители ботулизма

Ботулизм – инфекционная болезнь, характеризующаяся тяжелейшей интоксикацией организма с преимущественным поражением ЦНС, возникающей при употреблении пищевых продуктов, содержащих экзотоксины возбудителя.

Классификация

Возбудитель принадлежит к виду Clostridium botulinum.

Открыт Э. Ван Эрменгемом в 1896 г., выделившим микроб из организма погибшего человека и остатков колбасы, которую тот принимал в пищу (отсюда название: лат. botulus – колбаса).

Морфология

Представляют собой палочки с закругленными концами, размерами 5-9х1,0 мкм. Образуют субтерминальные споры, поэтому возбудители приобретают вид теннисной ракетки. Подвижны (перитрихи), грамположительны.

Культуральные свойства

C. botulinum – строгий анаэроб. Растет на среде Китта-Тароцци, температурный оптимум 25-35°С. При культивировании в анаэростате на анаэробном кровяном агаре образует мелкие сероватые колонии с зоной гемолиза. В высоком столбике сахарного агара имеет вид пушинок или зерен чечевицы.

Биохимические свойства

Возбудители ботулизма разлагают многие углеводы (глюкозу, мальтозу, глицерин и др.) с образованием кислоты и газа. Обладают отчетливой протеолитической активностью, при распаде белков выделяют сероводород и аммиак, разжижают желатин, коагулируют молоко. Восстанавливают нитраты в нитриты.

Антигенные свойства

Имеют О и Н антигены, сходные у всех представителей вида. В зависимости от антигенной структуры экзотоксина различают 8 сероваров C. botulinum: А, В, С_1(aa), С_2(bb), D, Е, F, G. Наиболее патогенны для людей серовары А, В, Е и F. Для идентификации возбудителя используется антигенная специфичность токсинов.

Факторы вирулентности

Экзотоксин возбудителя известен как самый сильный из всех биологических ядов. Смертельная доза для человека составляет менее 0,1 нг/кг веса человека. Ботулинический экзотоксин оказывает сильнейшее нейротропное действие, блокируя нейромышечную передачу.

По биохимическому механизму действия он представляет собой протеолитический фермент Zn-металлопротеазу. Этот фермент с высокой специфичностью гидролизует белки пресинаптических мембран нейромышечных синапсов (везикуло-ассоциированный протеин, синаптобревин, целлюбревин и др.). При этом блокируется накопление и выделение нейромедиатора ацетилхолина, что приводит к нисходящему мышечному параличу.

Молекулярная масса токсина составляет 150 kD. Исходно он представляет собой протоксин, который переходит в свою активную форму под действием протеаз возбудителя или ферментов пищеварительного тракта (трипсина и др.) Образуется молекула, состоящая из двух цепей (легкой и тяжелой), которые соединяются дисульфидной связью. Тяжелая цепь (100 kD) обеспечивает специфическое связывание и проникновение токсина в синапс, легкая (50 kD) вызывает протеолитическую деградацию нейробелков.

Наличие генов, кодирующих экзотоксин ботулизма типов C, D, E связано с наличием бактериофагов в геноме бактерий. Отсюда в единичных случаях ботулизм может вызываться и другими родственными видами клостридий – C. baratii и C. butyricum, которые приобретают данные гены.

Резистентность

Споры C. botulinum высокорезистентны к различным воздействиям, выдерживают кипячение в течение 6 часов, автоклавирование при 120^оС более 1 часа, длительное высушивание, замораживание при -196°С. Сохраняют жизнеспособность в 5% растворе фенола до 1 суток.

Для токсина также характерна высокая устойчивость к нагреванию – при 100°С может сохраняться до 10 минут; устойчив к кислой среде, замораживанию, действию пищеварительных ферментов.

С учетом высочайшей активности токсина, работа с ним ведется в условиях, соответствующих биобезопасности при работе с особо опасными инфекциями (II группа патогенности). Токсин может становиться потенциальным средством биотерроризма и биологического оружия.