Ботулізм

 

Ботулізм - тяжка, часто фатальна токсикоінфекція, яка виникає внаслідок вживання продуктів, що містять токсини Clostridium botulinum, супроводжується специфічними ураженнями нервової системи, переважно ядер язиково-гортанних і окуломоторних нервів. Інколи хвороба розвивається після інфікування ран клостридіями ботулізму.

 Морфологія. Збудник ботулізму — крупна поліморфна паличка з округ­леними кінцями завдовжки 4,4—8,6 мкм і завширшки 0,8—1,3 мкм, яка іноді утворює короткі форми або довгі нитки; слабкорухлива, має від 4 до ЗО джгутиків; у зовнішньому середовищі продукує овальні спори, які розташовані субтермінально і на­дають мікроорганізмові вигляду теніс­ної ракетки ; грампозитивна. 

Культивування. Клостридії ботулізму - строгі анаероби, оптимальна температура росту для сероварів А, В, С, D, F30—40 °С, сероваруЕ—(+25—37 °С), серовару G— (+30— 37 °С). Культивуються на звичайних середовищах (рН 7,3—7,6), краще ростуть у м'ясній або мозковій кашці, яка при цьому темні­шає;  культури мають гострий запах згірклого масла.

На глюкозокров'яному агарі Цейслера клостридії ботулізму роз­виваються у вигляді колоній неправильної форми з відростками (рис. 81, б) або тонкими ниткоподібними відгалуженнями; навколо колоній утворюються зони гемолізу.

При висіванні в агар стовпчиком колонії нагадують жмутики вати або є компактними скупченнями з ниткоподібними відростками.

На желатині збудники ботулізму утворюють круглі прозорі коло­нії, оточені невеликими зонами розрідження; надалі колонії стають каламутними, бурими, з'являються відростки у вигляді шипів.

У печінковому бульйоні клостридії спочатку ростуть з утворенням каламуті, потім з'являється компактний осад на дні, і рідина просвіт­люється ,

Ферментативні властивості. Клостридії ботулізму (серовари А і В) мають лецитиназну активність, розщепляють у рідкому середо­вищі шматочки тканин і яєчний білок, розріджують желатину, утво­рюють сірководень, аміак, леткі аміни, кетони, алкоголі, оцтову, масляну і молочну кислоти, пептонізують молоко і ферментують вугле­води з виділенням кислоти і газу.

Токсиноутворення. Збудник ботулізму продукує екзотоксин (ней-ротоксин), в 1 мг якого понад 20 млн смертельних доз для мишей. Токсиноутворення відбувається за сприятливих умов у культурах і харчових продуктах (м'ясні, рибні, овочеві), а також в організмі тварин і людини. Вміст 6—8% натрію хлориду перешкоджає розмно­женню  мікроорганізмів   і   накопиченню  токсину.

Ботулінічний екзотоксин на відміну від правцевого стійкий до дії шлункового соку і всмоктується незміненим. Екзотоксин серовару Е активується трипсином, в результаті чого його біологічна активність у кишках зростає в багато разів. Очищений токсин збудника ботулізму серовару А в 1 мг містить 10—100 млн Dim для білих мишей. Екзоток­син ботулізму добуто в кристалічному стані, за силою дії він переви­щує всі відомі досі біологічні отрути.

Антигенна структура. Доведена наявність семи сероварів збудника ботулізму: А, В, С (СІ, С2), D, Е, F, G. Найбільш виражену токсичну дію на організм людини мають серовари А, В, Е. Кожен серовар ха­рактеризується специфічною імуногенністю. Серовари С, D, F рідко спричиняють захворювання в людини. О-антиген спільний для всіх сероварів.

Резистентність. Вегетативні форми збудника гинуть при темпера­турі 80 °С за ЗО хв, спори витримують кип'ятіння від 1,5 до 6 год, при температурі 115 °С вони гинуть за 5—40 хв, при 120 °С — за З—22 хв. У великих шматках м'яса, у посудинах великої місткості вони можуть залишатися життєздатними і після стерилізації парою при температурі 120 °С протягом 15 хв. У 5 % розчині фенолу спори зберігаються близько доби, у культурах — до року. Ботулінічний екзотоксин руйнується при кип'ятінні протягом 10—15 хв, стійкий до дії сонячного випромінювання, високих концентрацій натрію хло­риду, до заморожування; довго (6—8 місяців) зберігається у воді, в консервах. Усі серовари ботулінічного токсину у воді знешкоджу­ються під дією хлору, йоду і калію перманганату, особливо ефективнеперехлорування води.

Патогенність для тварин. До токсину збудника ботулізму серова­рів С і D чутливі коні, велика і дрібна рогата худоба, норки,птахи; з експериментальних тварин до всіх сероварів сприйнятливі морські свинки, білі миші, коти, кролі, собаки.

Патогенез захворювання у людини. Отруєння настає в результаті вживання в їжу м'ясних продуктів, овочевих і рибних консервів, солоної і копченої красної риби та інших продуктів, інфікованих збудниками ботулізму. Найчастіше причиною захворювання на боту­лізм є консервовані гриби домашнього приготування. У СШАописані випадки ботулізму у дітей в результаті вживання в їжу меду. Інкубаційний період при ботулізмі триває від 2 до 10 діб, найчастіше 18 – 24 год. 

Спори клостридіїв ботулізму виявляють не тільки в культивова­ному, а й у необробленому грунті. їх знаходять також у мулі і в мор­ській воді, на овочах і фруктах, у кишках здорових тварин, свіжої красної   риби.

Патологічний процес зумовлюється екзотоксином, який всмоктує­ться через кишки, надходить у кров, уражує ядра довгастого мозку, органи кровообігу і м'язи.

Раніше вважали, що ботулізм зумовлений тільки дією екзотоксину. Але описано випадки ботулізму, що виникає в результаті проникан­ня спор у ранову поверхню, де вони перетворюються у вегетативні форми, розмножуються і продукують екзотоксин. Тепер доведено, що клостридії виявляються в різних внутрішніх органах людей, які за­гинули від ботулізму.

Початок захворювання характеризується появою кволості, сухості в роті, запаморочення, головного болю, іноді блювання, паралічів очних м'язів, порушення акомодації, птозу, розширення зіниць, двоїння в очах, утруднення при ковтанні, афонії і глухоти. Леталь­ність дуже висока (40—60 %), смерть настає від паралічу дихання (Рис. 5.)

Імунітет. У людини висока чутливість до екзотоксину. Перенесене Захворювання  не залишає стійкого антитоксичного  імунітету.

Лабораторна діагностика ботулізму направлена на виявлення токсину в матеріалах, взятих у хворих, а також харчових продуктах, що спричинили отруєння. Токсини визначають шляхом постановки біопроби і встановлення його типу в реакції нейтралізації. Значно рідше виділяють чисту культуру збудника і проводять серологічні дослідженя

Взяття матеріалу. В усіх випадках захворювань із симптомами ботулізму у хворих обов'язково беруть промивні води шлунка, блювотні маси, кров, фекалії, сечу; від трупа - вміст шлунка і кишок, лімфатичні вузли, шматочки печінки, головного і спинного мозку. Необхідно досліджувати і залишки підозрілої їжі.

Кров у хворого в кількості 10 мл беруть до введення ботулінових лікувальних сироваток у пробірку з лимоннокислим натрієм у співвідношенні 3:1. Промивні води шлунка блювотні маси (100-200 мл) та випорожнення      (50-60 г) вміщують у скляні банки з гумовими корками. Консервуючі речовини добавляти не можна. При взятті секційного матеріалу 50-60 г кожного органу вміщують у окрему банку. Залишки їжі відбирають по 200-300 г.

Щільні матеріали спочатку розтирають у ступках, заливають подвійним об'ємом ізотонічного або желатино-фосфатного розчину і залишають при кімнатній темпереатурі на 2 год для екстрагування токсину. Естракт центрифугують, рідину над осадом використовують для поставки біологічної проби. Кров вводять без будь-якої обробки.

Проби, що доставлені до лабораторії, досліджують одночасно у двох напрямках: 1) для виявлення ботулотоксинів, 2) з метою виділення C. botulinum.Одночасно з тими ж пробами проводять дослідження на виявлення C. perfringens.

Виявлення ботулінових токсинів. Наявність ботулінового токсину в досліджуваному матеріалі і визначення його типу проводять за допомогою реакції нейтралізації на білих мишах. Для цього відбирають 5 пар мишей вагою 16-18 г на кожну пробу. В реакції використовують діагностичні (не лікувальні!) антитоксичні ботулінові сироватки типів A, B, E, F, які розводять 0,85 % розчином хлориду натрію до 100-200 МО/мл, що забезпечує нейтралізацію гомологічного токсину в досліджуваній пробі.

Центрифугат доставлених матеріалів або кров хворого розливають по 1,4 мл у 5 пробірок. У перші чотири з них вносять по 0,6 мл (200 МО/мл) антитоксичних протиботулінових сироваток відповідно типів A, B, E і F. У останню пробірку добавляють 0,6 мл нормальної сироватки. Всі пробірки витримують 40 хв при кімнатній температурі для нейтралізації токсину. По      1-му мл суміші з кожної пробірки вводять п'яти парам мишей (центрифугат + сироватки - підшкірно, кров + сироватки - в черевну порожнину). За тваринами спостерігають протягом 3-4-х днів.

При наявності в досліджуваному матеріалі ботулінового токсину гинуть чотири пари мишей, окрім двох, яким була введена суміш матеріалу з тим типом сироватки, що нейтралізувала дію гомологічного типу токсину. При загибелі всіх мишей пробу треба повторити з розведеним в 10, 20, 100 разів біологічним матеріалом.

Постановка реакції нейтралізації з визначенням типу ботулотоксину має важливе значення  при виборі відповідної сироватки для специфічного лікування ботулізму. Тому при видачі відповіді про виявлення ботулінового токсину лабораторія повинна обов'язково вказувати його тип.

Якщо бактеріологчна лабораторія має типові антитоксичні ботулінові еритроцитарні діагностикуми, серотип токсину краще визначати за допомогою реакції непрямої гемаглютинації. Вона високоспецифічна, чутлива, значно економічніша, швидше дає результат, ніж реакція нейтралізації in vivo. Для виявлення збудника ботулізму чи його токсину можна також застосовувати метод ІФА та імуноелектрофорезу.

Професор С.М. Мінервін і його співробітники у 1959 р. розробили прискорений метод діагностики ботулізму за допомогою визначення фагоцитарного показника. Він оснований на тому, що ботулотоксини різко пригнічують фагоцитарну функцію лейкоцитів. Гомологічна антитоксична ботулінова сироватка нейтралізує лейкотоксину дію екзотоксину, чого немає при дії гетерологічних сироваток.

Дослід ставлять із використанням мікродоз компонентів. У 5 маленьких пробірок вносять піпеткою Панченкова по одному об'єму лимоннокислого натрію (¹/₄поділок піпетки до мітки 75) і по два об'єми крові хворого. Потім у пробірку № 1 добавляють один об'єм 0,85 % розчину хлориду натрію, а в пробірки № 2, 3, 4 і 5 - відповідні діагностичні ботулінові сироватки типів A, B, E, F у тому ж об'ємі. Після перемішування всіх компонентів пробірки ставлять у термостат на 30 хв для нейтралізації можливого токсину в крові хворого гомологічною сироваткою і в усі пробірки вносять по одному об'єму 1млрд. зависі культури золотистого стафілокока і знову вміщують у термостат на 20 хв для завершення процесу фагоцитозу. Із вмісту кожної пробірки готують мазки, фарбують за Романовським-Гімзою і визначають фагоцитарний показник. Для цього підраховують кількість поглинених коків у 50 полінуклерах і ділять отримане число на 50. Якщо в крові хворого є токсин, то фагоцитарні показники в усіх пробах крові будуть низькі, за виключенням показника в тій пробірці, де тип токсину і сироватки гомологічні. У тяжких випадках ботулізму фагоцитарний показник може падати до нуля. Гомологічна сироватка, нейтралізуючи токсин, відновлює цей показник до норми. Метод не можна використовувати для виявлення ботулотоксину в харчових продуктах і секційному матеріалі.

Виділення культур C. botulinum. До посіву досліджуваний матеріал емульгують у фарфорових ступках як вказано вище. По 10 мл матеріалу сіють у 4 флакони з 75-150 мл свіжорегенерованого рідкого середовища (Кітта-Тароцці, Хоттінгера, казеїново-грибного). Два флакони прогрівають: один при 60 ⁰С протягом 15 хв (для селекції C. botulinum типу Е), другий - 20 хв при 80 ⁰С. Два флакони вирощують при 28 ⁰С (для типів E і F) решту - при 35 ⁰С в анаеростаті або під шаром вазелінового масла товщиною 0,5 см. На 2, 4, 6 і 10-й день із флаконів, де є ріст, виготовляють мазки, забарвюють за Грамом і мікроскопують. Збудник ботулізму має вигляд крупних грампозитивних паличок із овальною субтермінальною спорою, що нагаують тенісні ракетки

Щоб визначити тип ботулотоксину з флакона відбирають 10-15 мл культуральної рідини, центрифугують її і ставлять реакцію нейтралізації на білих мишах або в РНГА з типовими ботуліновими сироватками, як описано вище.

Для отримання ізольованих колоній з метою виділення чистої культури  краплю культуральної рідини з флакона вносять на поверхню анаеробного кров'яного або печінкового агару і втирають скляним  шпателем в агар послідовно в трьох чашках. Посіви вирощують в анаеростатах. Через 48 год інкубації вивчають характер колоній. На кров'яному агарі колонії можуть бути неправильної форми з фентончастими краями, або гладенькі, круглі, із зонами гемолізу навколо них. Різні типи C.botulinum можуть утворювати неоднакові колонії (рис. 7 ). При посіві уколом у високий стовпчик цукрового агару колонії мають вигляд чечевичок або жмуточків вати.

 Після мікроскопування типових колоній їх відсівають на середовище Кітта-Тароцці, отримують чисту культуру та ідентифікують її за морфологічними, культуральними, токсигенними та біохімічними властивостями шляхом посіву в середовища Гісса. Палички ботулізму ферментують глюкозу, галактозу, гліцерин, мальтозу, сахарозу, фруктозу до кислоти і газу, розріджубть желатин, виділяють H₂S, не утворюють індал.

Визначення сероварів збудника ботулізму здійснюють  за допомогою реакції нейтралізації токсину in vivo, методом ІФА або в РНГА.

Методика виділення C. perfingens при харчових отруєннях викладена в розділі анаеробної газової інфекції.

Лікування. Хворим на ботулізм промивають шлунок розчином калію перманганату. Внутрішньом'язово (внутрішньовенно або в спин­номозковий канал) дробновводять полівалентну сироватку трьох сероварів збудника, а також моновалентні сироватки сероварів А, Е (по 10 000 МО) і сироватку серовару В (5000 МО); якщо стан хворого не кращає, повторні ін'єкції сироватки роблять через 5—10 год у тих самих дозах.

Усім іншим особам, які вживали їжу, що стала причиною захво­рювання хоча б однієї людини, сироватку призначають з профілактич­ною метою — по 1000 або 2000МО кожного серовару. Для вироблен­ня активного імунітету поряд із сироваткою вводять і ботулінічний анатоксин по 0,5 мл кожного серовару триразово, з інтервалом 3— 5  діб.

Призначають пеніцилін, препарати тетрацикліну, які змінюють дифузійні  і дисперсні властивості екзотоксинів.

Для патогенетичного лікування застосовують дезинтоксикаційні засоби, препарати кристалоїдів (трисоль, дисоль) і колоїдів (гемодез та  ін.),  оксигенотерапію та штучну вентиляцію легень.

Профілактика. Велике значення в запобіганні ботулізму має до­держання технології обробки продуктів на підприємствах харчової промисловості, особливо виготовлення консервів із м'яса, риби та овочів, а також копчення і соління риби, виготовлення ковбасних виробів. Дуже небезпечно споживати рибні продукти домашнього копчення і соління, а також консервовані гриби, низькокислотні кон­серви (огірки, перець, баклажани, абрикосовий компот та ін.).

М'ясо і рибу рекомендується піддавати тепловій обробці невели­кими шматками; недопустимо зберігати продукти (окости, балики) великим обсягом і багатошарово, не слід виготовляти консерви ма­сою понад 0,5 кг. Клостридії ботулізму, що збереглися після стериліза­ції, спричиняють здуття бляшанок (бомбаж). Вміст їх має запах згірклого масла. Такі консерви не можна пускати в продаж, вони підлягають вилученню і старанному дослідженню. Рибу треба со­лити в міцному сольовому розчині (тузлук) з концентрацією натрію хлориду не нижче 10 %. Консерви зберігають у холодному місці.

Завдяки вдосконаленню технологічних процесів обробки і кон­сервування харчових продуктів, додержанню санітарно-гігієнічних правил і неухильному державному і санітарному контролю за вироб­ництвом, зберіганням і реалізацією харчових продуктів ботулізм у нашій країні став рідкісним захворюванням.