Какой метод окраски будет использован для выявления спор ботулизма

Основные факты

• Clostridium botulinum является бактерией, которая в условиях низкого содержания кислорода вырабатывает опасные токсины (ботулотоксины).
• Ботулотоксины входят в число самых сильных из известных на сегодняшний день веществ смертельного действия.
• Ботулотоксины блокируют нервные функции и могут приводить к дыхательному и мышечному параличу.
• Ботулизм человека может относиться к пищевому ботулизму, детскому ботулизму, раневому ботулизму и ботулизму в результате вдыхания или другим типам интоксикации.
• Пищевой ботулизм, вызываемый потреблением пищевых продуктов, не прошедших надлежащей обработки, является редкой, но потенциально смертельной болезнью в случае, если он не диагностирован своевременно и не проведено лечение антитоксином.
• Консервированные или ферментированные в домашних условиях пищевые продукты являются одним из основных источников пищевого ботулизма, и при их приготовлении необходимо соблюдать особые меры предосторожности.

Обзор

Споры, вырабатываемые Clostridium botulinum устойчивы к высоким температурам и широко распространенные в окружающей среде. При отсутствии кислорода эти споры прорастают, развиваются и начинают выделять токсины. Существует 7 разных форм ботулотоксина – типы A – G. Четыре из них (типы A, B, E и в редких случаях F) вызывают ботулизм человека. Типы C, D и E вызывают болезнь у млекопитающих, птиц и рыб.

Ботулотоксины попадают в организм при потреблении продуктов, не прошедших надлежащую обработку, в которых бактерии или споры выживают и вырабатывают токсины. Основной причиной ботулизма человека является пищевая интоксикация, но он может быть вызван кишечной инфекцией у детей грудного возраста, раневыми инфекциями и в результате вдыхания.

Симптомы пищевого ботулизма

Ботулотоксины нейротоксичны и поэтому оказывают воздействие на нервную систему. Для пищевого ботулизма характерен нисходящий вялый паралич, который может приводить к дыхательной недостаточности.

Ранними симптомами являются сильная утомляемость, слабость и головокружение, за которыми обычно следуют затуманенное зрение, сухость во рту, а также затрудненные глотание и речь. Могут также иметь место рвота, диарея, запор и вздутие живота. По мере прогрессирования болезни может появляться слабость в шее и руках, после чего поражаются дыхательные мышцы и мышцы нижней части тела. Температура не повышается и потери сознания не происходит.

Причиной этих симптомов является не сама бактерия, а вырабатываемый ею токсин. Симптомы обычно появляются через 12–36 часов (минимум через 4 часа и максимум через 8 дней) после экспозиции. Показатели заболеваемости ботулизмом низкие, но показатели смертности высокие в случае, если не будет быстро поставлен правильный диагноз и незамедлительно предоставлено лечение (введение на ранних стадиях антитоксина и интенсивная искусственная вентиляция легких). Болезнь может заканчиваться смертельным исходом в 5–10% случаев.

Экспозиция и передача

C. botulinum является анаэробной бактерией — это означает, что она может развиваться только при отсутствии кислорода. Пищевой ботулизм развивается в случае, когда бактерии C. botulinum растут и вырабатывают токсины в пищевых продуктах до их потребления. C. botulinum вырабатывает споры, которые широко распространены в окружающей среде, включая почву, а также речную и морскую воду.

Рост бактерий и выработка токсина происходят в продуктах с низким содержанием кислорода и при определенном сочетании температуры хранения и параметров консервации. Чаще всего это происходит в пищевых продуктах легкой консервации, а также в продуктах, не прошедших надлежащей обработки, консервированных или бутилированных в домашних условиях. В кислой среде (pH менее 4,6) развития C. botulinum не происходит, и поэтому в кислых продуктах токсин не вырабатывается (однако низкий уровень pH не разрушает токсинов, выработанных ранее). Для предотвращения роста бактерий и выработки токсина используются также низкие температуры хранения в сочетании с определенными уровнями содержания соли и/или кислотности.

Ботулотоксин обнаружен в широком ряде пищевых продуктов, включая низкокислотные консервированные овощи, такие как зеленая фасоль, шпинат, грибы и свекла; рыбу, такую как консервированный тунец, ферментированная, соленая и копченая рыба; и мясные продукты, такие как ветчина и сосиски. Продукты питания меняются в зависимости от стран и отражают местные особенности питания и методики консервации пищевых продуктов. Иногда ботулотоксины обнаруживаются в продуктах промышленного приготовления.

Несмотря на то, что споры C. botulinum устойчивы к высоким температурам, токсин, вырабатываемый бактериями, которые развиваются из спор в анаэробных условиях, разрушается при кипячении (например, при температуре внутри >85C в течение пяти или более минут). Поэтому, чаще всего причиной ботулизма человека являются готовые к употреблению продукты в упаковках с низким содержанием кислорода.

Для выяснения причины и предотвращения дальнейших случаев заболевания необходимо незамедлительно получить образцы продуктов, причастных к предполагаемым случаям заболевания, поместить их в надлежащие герметически закрытые контейнеры и направить в лаборатории.

Клинические симптомы у детей грудного возраста включают запор, потерю аппетита, слабость, измененный плач и четко выраженную утрату способности держать головку. Существует несколько вероятных источников инфицирования детским ботулизмом, но определенное число случаев заболевания ассоциируется с медом, зараженным спорами. Поэтому, родителям и лицам, осуществляющим уход за детьми, не следует давать мед детям в возрасте до 1 года.

Раневой ботулизм развивается редко, в случаях, когда споры попадают в открытую рану и способны размножаться в анаэробных условиях. Симптомы схожи с пищевым ботулизмом, но могут появляться через две недели. Эта форма болезни связана с токсикоманией, в частности с инъекциями героина.

Ботулизм редко развивается в результате вдыхания. Такие случаи не происходят в естественных условиях, они связаны, например, со случайными или предумышленными событиями (такими как биотерроризм), которые приводят в высвобождению токсинов в аэрозолях. Клиническая картина в случае ботулизма, развивающегося в результате вдыхания, схожа с клинической картиной при пищевом ботулизме. Средняя летальная доза для людей оценивается на уровне 2 нанограммов ботулотоксина на килограмм веса тела, что примерно в 3 раза превышает аналогичный показатель в случаях пищевого ботулизма.

Симптомы появляются через 1–3 дня после вдыхания токсинов или через более длительный период времени в случае более низких уровней интоксикации. Симптомы развиваются так же, как и при пищевом ботулизме, и на завершающей стадии происходит паралич мышц и недостаточность дыхания.

При подозрении на воздействие токсина путем вдыхания аэрозоли необходимо предотвратить дополнительное воздействие на пациента и других людей. Следует снять с пациента одежду и хранить ее в полиэтиленовых пакетах до тех пор, пока она не будет тщательно выстирана в воде с мылом. Пациент должен принять душ и незамедлительно пройти дезинфекцию.

Теоретически ботулизм может передаваться через воду в результате проглатывания токсина, выработанного ранее. Однако, учитывая тот факт, что при обработке воды (такой как кипячение или дезинфекции 0,1-процентным раствором гипохлорита) токсин разрушается, такой риск считается низким.

Ботулизм неопределенного происхождения обычно регистрируется среди взрослых людей в тех случаях, когда не установлен источник пищевого или раневого ботулизма. Эти случаи сопоставимы с детским ботулизмом и могут происходить при изменении нормальной флоры кишечника в результате хирургических вмешательств или терапии антибиотиками.

Ботокс

Бактерия C. botulinum используется для производства ботокса — фармацевтического препарата, применяемого преимущественно для инъекций в клинических и косметических целях. Для ботокса используется очищенный и сильно разбавленный ботулинический нейротоксин типа А. Процедуры проводятся в медицинских учреждениях в соответствии с потребностями пациента и обычно хорошо переносятся, хотя в редких случаях наблюдаются побочные реакции.

Диагностирование и лечение

Диагноз обычно ставится на основе истории болезни и клинического осмотра при последующем лабораторном подтверждении, включающем демонстрацию присутствия ботулотоксина в сыворотке, стуле или пищевых продуктах или выращивание культуры C. botulinum в образцах стула, раневой жидкости или пищевых продуктов. Иногда ставится ошибочный диагноз ботулизма, так как его часто принимают за инсульт, синдром Гийена-Барре или тяжелую миастению.

После постановки клинического диагноза необходимо как можно скорее ввести антитоксин. Раннее введение антитоксина эффективно снижает показатели смертности. В случае тяжелого ботулизма требуется поддерживающая терапия, в частности искусственная вентиляция легких, которая может требоваться в течение нескольких недель и даже месяцев. Антибиотики не требуются (за исключением случаев раневого ботулизма). Существует вакцина против ботулизма, но она редко используется, так как ее эффективность не оценена полностью и были зарегистрированы неблагоприятные реакции.

Профилактика

Профилактика пищевого ботулизма основана на надлежащей практике приготовления пищевых продуктов, в частности во время тепловой обработки/стерилизации, и гигиене.

Пищевой ботулизм можно предотвращать путем инактивации бактерии и ее спор в стерилизованных путем нагрева (например, в автоклаве) или консервированных продуктах или путем подавления роста бактерий и выработки токсинов в других продуктах. Вегетативные формы бактерии могут быть уничтожены при кипячении, но споры могут оставаться жизнеспособными даже при кипячении в течение нескольких часов. Тем не менее, споры можно уничтожить путем тепловой обработки при очень высоких температурах, например при промышленном консервировании

Промышленной тепловой пастеризации (включая пастеризованные продукты в вакуумной упаковке и продукты горячего копчения) может быть недостаточно для уничтожения всех спор и, поэтому, безопасность этих продуктов должна быть основана на предотвращении бактериального роста и выработки токсина. Низкие температуры в сочетании с содержанием соли и/или кислой средой препятствуют росту бактерий и выработке токсина.

Это следующие пять принципов:

• соблюдайте чистоту;
• отделяйте сырое от готового;
• проводите тщательную тепловую обработку;
• храните продукты при безопасной температуре;
• используйте чистую воду и чистое пищевое сырье.

Деятельность ВОЗ

Вспышки ботулизма происходят редко, но они являются чрезвычайными ситуациями в области общественного здравоохранения, которые требуют быстрого распознания для выявления источника инфекции, определения типа вспышки болезни (среди естественных, случайных или потенциально преднамеренных), предотвращения других случаев заболевания и эффективного лечения пострадавших пациентов. Успех лечения в значительной мере зависит от раннего диагностирования и быстрого введения ботулинического антитоксина.

Роль ВОЗ в принятии ответных мер на вспышки ботулизма, которые могут иметь международное значение, заключается в следующем:

• Эпиднадзор и выявление: ВОЗ поддерживает усиление национальных систем эпиднадзора и международного предупреждения для обеспечения быстрого выявления вспышек болезней на местах и принятия эффективных международных ответных мер. Основным инструментом ВОЗ для проведения эпиднадзора, осуществления координации и принятия ответных мер является Международная сеть органов по безопасности пищевых продуктов (ИНФОСАН), которая связывает национальные органы государств-членов, ответственных за управление событиями в области безопасности пищевых продуктов. Эта сеть находится в совместном управлении ФАО и ВОЗ.
• Оценка риска: в основе ответных мер ВОЗ лежит методология оценки риска, которая включает определение типа вспышки болезни — является ли она естественной, случайной или, возможно, преднамеренной. ВОЗ также предоставляет научные оценки в качестве основы для международных стандартов безопасности пищевых продуктов, руководящих принципов и рекомендаций, разрабатываемых Комиссией Кодекс Алиментариус.
• Изоляция источника инфекции: ВОЗ координирует деятельность с национальными и местными органами для сдерживания дальнейшего распространения вспышек болезней.
• Оказание содействия: ВОЗ координирует действия международных учреждений, экспертов, национальных лабораторий, авиакомпаний и коммерческих организаций по мобилизации оборудования, средств и материалов, необходимых для принятия ответных мер, включая поставки и введение ботулинического антитоксина.

В числе первых нарушается нервно-мышечная передача к мышцам глотки, гортани, глаз. Угнетаются функции дыхательных мышц вплоть до полного паралича. Возникают парезы желудочно-кишечного тракта, диафрагмы, межрёберных мышц. Развивается гипоксия всех видов. Без специфического лечения человек, инфицированный ботулизмом, умирает: смертельная доза составляет всего 0,3 микрограмма ботулотоксина.

Бактерии Clostridium botulinum распространены в природе, где представлены в вегетативной форме (самая опасная) и спорах. Вегетативные формы, которые и есть источник ботулотоксина, обнаруживают в кишечнике диких и домашних животных, рыб, птиц. Если они попадают во внешнюю неблагоприятную среду: в почву, в озёрный и речной ил, то сохраняются в ней в виде спор.

Все возбудители ботулизма имеют Н-антигены, по наличию которых их делят на 6 типов — А, В, С, D, Е, F. Особенно опасны для человека — А, В, Е. Каждый тип требует специфической сыворотки при лечении, с чем связаны сложные анализы при диагностике заболевания.

Любые загрязнённые почвой, даже в малом количестве, продукты могут содержать вегетативные формы, споры Clostridium botulinum. Но поражение вызывают те, которые сохранялись без или почти без воздуха. Потому так опасны консервы, вяленая рыба и мясо, в которых возникают идеальные условия для развития вегетативной формы возбудителя и образования ботулотоксина.

Заражение, вызванное спорами, возникает, если почва попала в рану, где в анаэробных условиях споры развиваются в вегетативную форму с выделением токсинов.

Симптомы и осложнения заболевания

Инкубационный период при ботулизме длится до 24 часов, редко — до 3 дней.

Первыми признаками поражения могут стать:

острая боль в животе с локализацией в эпигастральной области;

рвота и жидкий стул 4—10 раз в сутки;

общее недомогание, головная боль;

повышение температуры от 37 °С до 39-40 °С.

К концу инкубационного периода проявляются основные симптомы поражения:

появляется мышечная слабость, сухость во рту;

изменяется голос, нередко возникает гнусавость, далее — осиплость, хрипота, полная потеря голоса;

нарушается глотание, в тяжёлом случае наступает афагия — невозможность принять ни жидкую, ни твёрдую пищу;

возникает стойкий запор.

Перечисленные симптомы проявляются в разных комбинациях, с неодинаковой силой, в различной последовательности, а отдельные отсутствуют. Обязательный фон состояния к концу инкубационного периода — сухость во рту, усиливающаяся мышечная слабость, запор.

Осложнения

Типичные осложнения при ботулизме:

аспирационная пневмония — инфекция, возникающая из-за того, что пища или содержимое желудка попали в лёгкие по причине паралитического воздействия ботулотоксинов;

ателектаз — безвоздушность лёгкого или его части, вызванная спадением альвеол. Проявляется одышкой, болью в груди, цианотичным оттенком кожи;

гнойный паротит — воспаление околоушной слюнной железы вследствие проникновения микробов изо рта в железу;

острая дыхательная недостаточность — состояние, при котором даже при максимальном усилии человек не может вдохнуть необходимое количество воздуха и вывести из лёгких углекислый газ;

вторичные инфекции, связанные с инвазивной терапией;

сывороточная болезнь — заболевание, развивающееся после получения гетерологичной противоботулинической сыворотки;

ботулинический миозит — воспаление мышц, чаще — икроножных.

Биоматериалы для анализа на ботулизм

Биоматериалами для диагностирования ботулизма являются:

каловые массы, моча;

промывные воды желудка;

подозрительные пищевые продукты, которые употреблял больной, при возможности — почву, с которой соприкасался, воду;

секционные материалы (при раневом заражении).

Виды лабораторной диагностики ботулизма

Для проведения микробиологической диагностики из исследуемого биоматериала выделяют возбудителя и определяют моноспецифический токсин (А, В, Е и др.).

Возбудитель обнаруживается путём посевов на питательные анаэробные среды. Для определения токсина используют биологическую пробу и реакцию нейтрализации на лабораторных мышах. Группе животных (обычно 5) вводят специально приготовленную жидкость с экстрактом культуры, полученной в исследовании биоматериала. Двум грызунам вводят живой материал, а трём — обезвреженный разными видами сыворотки по типам специфического токсина.

Если две мыши, которым вводили живой материал, умирают, диагноз считается подтверждённым. Специфический токсин и необходимую для лечения сыворотку определяют по одному выжившему животному из трёх, которым вводили культуры Clostridium botulinum с сывороткой.

Бактериологическое исследование основано на особенностях жизненного цикла Clostridium botulinum. Собранный биоматериал помещают в пробирки на питательные среды и наблюдают за ростом бактерий. Клостридии типов А,B,С,D растут при температуре 30-40 °С, типа Е — 25-37 °С, типа G — 30-37 °С.

Для иммуноферментного анализа используют венозную кровь. Из неё получают сыворотку, в которую вводят соответствующие заболеванию антитела, помеченные ферментами. Образовавшийся иммунный комплекс вступает в реакцию с ферментом, что вызывает изменение цвета. Инструментальная оптическая оценка плотности цвета позволяет понять, заражён ли человек ботулизмом.

Этот метод позволяет поставить диагноз в течение 3 часов, что жизненно важно при заражении ботулизмом. С его помощью также можно определить, есть ли возбудители ботулизма в продуктах питания.

Для определения возбудителя исследуемый материал помещают на фильтре с содержанием противоботулинических антител. Затем фильтр обрабатывают проявителем, сравнивают полученную картину с клиническими образцами.

Если биоматериал содержит токсины, фильтр изменяет интенсивность цвета. По силе изменений с помощью контрольной шкалы определяют уровень интоксикации организма.

Хотя анализ крови при ботулизме не является показательным, он обязателен, потому что говорит о наличии негативных процессов в организме.

При ботулизме возможны следующие отклонения от нормы в показателях:

лейкоциты увеличены до 9х10 9 /л;

возросла скорость оседания эритроцитов — для мужчин выше 10мм/ч, для женщин — выше 15 мм/ч;

выше нормы — концентрация углекислого газа;

ниже нормы — кислотность крови;

ниже нормы — концентрация хлоридов;

выше нормы — содержание калия.

Нужно учитывать, что показатели могут быть не только выше или ниже нормы, но и приближены к пограничному состоянию.

количество дефекаций в сутки на начальном этапе инкубации — 8—20 раз;

консистенция — жидкая, пенистая, водянистая;

цвет — желтоватый, жёлто-зелёный;

запах — без изменений, обычный;

слизь — в умеренном количестве;

свободная вода — в небольшом количестве;

зелень — в небольшом количестве;

гной — в большинстве случаев.

Профилактика ботулизма

Клостридии переходят в вегетативную форму, продуцирующую яд, при благоприятных условиях — температуре 30-40 °С и отсутствии воздуха или минимальном его объёме.

Убить споры в домашних условиях крайне трудно. Если вегетативные формы, ботулотоксин разрушаются при нагревании до 100 °С за 10 минут, то споры выдерживают кипячение при 100 °С в течение 6 часов! Они чрезвычайно устойчивы к замораживанию, засухе, даже высокой концентрации соли.

Что делать, чтобы избежать заражения?

Не употреблять в пищу грибы, законсервированные в домашних условиях — при обычной (негерметичной) засолке, сушке, мариновании ботулотоксин не образуется.

Не консервировать испорченные, давно снятые овощи, ягоды, фрукты.

Живую рыбу следует сразу потрошить, промывать под проточной водой и хранить замороженной.

Перед употреблением любых консервов их лучше прокипятить в 15 минут — за это время ботулотоксин разлагается.

Вздутые банки нужно утилизовать — их ни в коем случае нельзя вскрывать и есть содержимое.

Свежие овощи, фрукты, ягоды необходимо тщательно промывать, по возможности — с хозяйственным мылом: в нём содержится щёлочь, которая губительна для возбудителя и токсинов.

Берегите себя!

Если у вас возникли хотя бы единичные симптомы из перечисленных выше, вам срочно нужно обратиться к врачу. Помните — при этом заболевании важен каждый час и даже каждая минута.

Лаборатория АО "СЗЦДМ" предлагает услуги, обеспечивающие комплексное и преемственное лабораторное обследование пациента

Диагностика В медицинских центрах АО "СЗЦДМ" проводят качественные диагностические исследования всего организма

Лечение Наши медицинские центры ориентированы на обслуживание пациентов в амбулаторном режиме и объединены единым подходом к обследованию и лечению пациентов.

Реабилитация Реабилитация - это действия, направленные на всестороннюю помощь больному человеку или инвалиду для достижения им максимально возможной полноценности, в том числе и социальной или экономической.

Выезд на дом Внимание! Действует акция "Выезд на дом - 0 рублей"

Профосмотры АО "СЗЦДМ" проводит профилактические осмотры работников, которые включают в себя - комплексы лечебных и профилактических мероприятий, проводимых для выявления отклонений в состоянии здоровья, профилактики развития и распространения заболеваний.