Микробиологическая диагностика

Ботулизм — это острое заболевание из группы пищевых токсикоинфекций с поражением ЦНС и характерной клинической картиной бульбарного синдрома. 
В последние годы наряду со спорадическими случаями все чаще регистрируются вспышки ботулизма, доля которых в общей структуре бактериальных пищевых токсикоинфекций значительно возросла. Рост заболеваемости связывают с широким распространением домашнего консервирования, при котором споры ботулизма остаются жизнеспособными, а также употреблением в пищу мясных, рыбных и овощных продуктов, содержащих токсины возбудителя ботулизма. 
Ботулизм поражает человека, млекопитающих животных и птиц. Он встречается во всех странах мира; за последние 50 лет было зарегистрировано около 6000 случаев данной токсикоинфекций. Это число явно занижено, так как диагностика ботулизма (клиническая, лабораторная) во многих странах поставлена неудовлетворительно, и поэтому не все случаи ботулизма регистрируются, особенно стертые его формы. 
Летальность от данной токсикоинфекций в разных странах варьирует от 1,5 до 76,2% и зависит от ряда причин: 

1) уровня профилактики; 
2) характера продуктов, явившихся причиной отравления; 
3) типа ботулинического токсина; 
4) быстроты установления клинического и лабораторного диагноза; 
5) своевременности начала специфического лечения.

 
Наиболее высокая летальность обычно отмечается при употреблении овощей, фруктов, грибов и мяса домашнего консервирования. 
Заболевание вызывается несколькими спорообразующими бактериями Clostridium botulinum. Они подвижны, развиваются в анаэробных условиях и обладают 3 основными свойствами, имеющими значение в эпидемиологии: образуют очень устойчивые споры, выделяют сильные токсины и делятся на несколько типов. Споры возбудителя ботулизма имеют плотную оболочку, которая защищает их от воздействия физических и химических факторов, причем в высушенном состоянии они могут сохранять жизнеспособность десятилетиями. 
Токсинообразование возникает в различных естественных условиях: в пищевых продуктах, в организме человека и животного, на искусственных питательных средах. В пищевых продуктах максимальное количество экзотоксина накапливается к 9 — 10-му дню. Оптимальная температура токсинообразования колеблется от 22 до 37 °С. Ботулинический токсин обладает большой устойчивостью к воздействию факторов внешней среды. Это самый сильный из всех известных бактериальных токсинов. Так, средняя смертельная доза его для морской свинки составляет 0,00001 мг, а для человека — 0,0003 мг. 
В настоящее время известно 6 серологических типов клостридий ботулизма (А, В, С, В, Е, F), которые не различаются по морфологическим и культуральным свойствам, патогенетическому действию их токсинов на организм животного и человека, но разнятся по антигенным свойствам. Наиболее распространены типы А и В. В последние годы все чаще встречаются случаи ботулизма, вызываемые серотипом Е, на долю которых в нашей стране приходится треть от всей заболеваемости данной токсикоинфекцией. Типы С и В менее патогенны для человека и обычно встречаются у кур, уток и крупного рогатого скота. Заболевания ботулизмом у людей в основном обусловлены серотипами А, В и Е, очень редко F. Важно, что каждый тип возбудителя выделяет специфический токсин, который нейтрализуется только «своей» типовой сывороткой. 
Ботулизм развивается в результате отравления токсином, образовавшимся, как правило, в каком-либо пищевом продукте вследствие заражения его возбудителем. В настоящее время установлено, что болезнь развивается не только в результате отравления токсином, содержащимся в каком-либо пищевом продукте, но и образующимся в организме в результате жизнедеятельности попавшего с пищей микроба. Опасность заболевания существует и тогда, когда человек только берет в рот зараженный токсином продукт, не проглатывая его. 
Токсин, попадая в желудок и кишечник, быстро всасывается и разносится с кровью по всему телу; при этом он поражает клетки разных органов и тканей, в первую очередь ЦНС, наиболее чувствительных к токсину. Возможно отравление сразу несколькими токсинами. При этом происходит суммирование их патогенетического действия на организм. Длительность инкубационного периода колеблется от 2 ч до 10 суток, но в большинстве случаев составляет 18— 24 ч. 
Болезнь начинается остро; как правило, отмечаются боли в животе, тошнота, рвота, понос, запор, симптомы поражения нервной системы (понижение зрения, двоение в глазах, затрудненное глотание, различная степень афонии). Иногда повышается температура, но в большинстве случаев она нормальная. В последующем развивается слабость, нарушается дыхание, но сознание остается ясным. Смерть наступает от паралича дыхания.  
Перенесенное заболевание не оставляет стойкого естественного иммунитета, в литературе есть немало примеров повторных случаев ботулизма. 
Распространению возбудителей во внешней среде способствуют рыба, многие теплокровные животные и птицы. Обсемененность рыбы клостридиями ботулизма в значительной мере зависит от содержания водоемов (загрязненных отбросами, экскрементами животных и людей), санитарных условий ее обработки, способов хранения и транспортировки. Основную роль в распространении «рыбного» ботулизма играют осетровые, так как они совершенно нечувствительны к этому токсину. В последние годы стало известно, что возбудители ботулизма встречаются и в частиковой рыбе (омуль, сельдь, лещ, бычки, чабак). Инфицирование рыбы клостридиями может совершаться не только эндогенным путем — из кишечника, но и экзогенным — из внешней среды, что имеет решающее значение. 
Из теплокровных животных возбудителя ботулизма во внешнюю среду наиболее часто выделяют лошади, коровы, свиньи, кролики, норки, крысы, куры, водоплавающие птицы и многие другие представители животного мира. 
Человек как источник возбудителя инфекции большого значения, по-видимому, не имеет. В литературе опубликованы немногочисленные данные о возможности непродолжительного по времени носительства бактерий ботулизма здоровыми людьми и животными. В эпидемиологическом отношении такие индивидуумы представляют определенную опасность (обсеменение почвы, воды и продуктов питания зараженными фекальными массами). 
Основным механизмом передачи возбудителя ботулизма является фекально-оральный с преобладанием пищевого пути, причем ведущую роль играет употребление в пищу домашних консервов. Интенсивность заражения продуктов ботулизмом находится в прямой зависимости от санитарных и технологических условий их обработки, хранения, она возрастает при употреблении в пищу сырых продуктов (рыба, мясо и т. п.). Продукты, содержащие токсины, по внешнему виду могут не отличаться от доброкачественных. Инфицирование различного пищевого сырья спорами ботулизма чаще всего происходит из загрязненной почвы. При исследовании последней обнаруживаются штаммы возбудителей типов А, В и Б, причем обсемененность илистой и черноземной почвы значительно выше, чем песчаной. Высокочувствительные споры ботулизма могут сохраняться в почве десятилетиями. 
Таким образом, почва служит постоянным резервуаром сохранения клостридий ботулизма, способствуя обсеменению пищевых продуктов, растений водоемов, фуража, с которыми они попадают в кишечник человека и животных. 
Немаловажное значение имеет и водный путь распространения ботулизма. Возбудитель (в основном типа С) может долго сохраняться в водоемах, особенно стоячих, не разрушается при значительном понижении или повышении рН среды, а также при доступе света и воздуха. Птицы (преимущественно утки), употребляя воду и растения этих водоемов, заболевают ботулизмом. Непосредственного заболевания человека при употреблении воды из зараженного водоисточника не наблюдалось. 
Клостридий ботулизма достаточно хорошо размножаются в некротизиро-ванной ткани. В литературных источниках описано немало случаев раневого ботулизма, подтвержденных лабораторно. Поэтому необходимо достаточно серьезно относиться к выявлению, диагностике, лечению и профилактике раневого ботулизма у людей. Наиболее опасно для населения искусственное распыление токсинов ботулизма, т. е. применение их в качестве бактериологического оружия. 
Научно обоснованное проведение мероприятий по профилактике ботулизма заключается в установлении этиологии, изучении биологических свойств возбудителя, его распространения в природе, выявлении путей инфицирования различных объектов. Особое внимание необходимо обращать на консервирование продуктов. 
На современном этапе основной профилактической мерой должно быть соблюдение санитарно-гигиенических правил обработки, транспортировки, хранения и приготовления пищевых продуктов, а также переработки сырья. Пищевые продукты становятся фактором передачи ботулизма при попадании в них клостридий и сохранении ими жизнеспособности. Это возможно при недостаточной термической обработке, малом количестве соли, кислот и других консервантов, при создании в консервах анаэробных условий и длительном хранении их в тепле. Все названные факторы обеспечивают условия для развития спор, размножения микробов и токсинообразования. 
На территории нашей страны введен обязательный учет заболеваемости ботулизмом, на основании которого осуществляется эпидемиологическое обследование очагов. Его нужно проводить комплексно, с участием специалистов по гигиене питания и врача-эпидемиолога. Заболевшие подлежат обязательной госпитализации; с целью установления окончательного диагноза лабораторным путем отбирают необходимый материал (остатки подозрительных продуктов, рвотные массы, промывные воды желудка, кал, кровь больного). 
Для профилактики и лечения ботулизма применяют противоботулиновые лечебно-профилактические антитоксические сыворотки, выпускаемые в виде комплекта моновалентных или поливалентных сывороток. Сыворотку применяют после обязательного определения чувствительности пациента к лошадиному белку при помощи внутрикожной пробы. При положительной реакции сыворотку вводят по безусловным показаниям под наблюдением врача с особыми предосторожностями (согласно наставлению). Заболевшим с целью лечения и всем лицам, употреблявшим продукт, вызвавший отравление, с профилактической целью назначают антитоксическую поливалентную сыворотку. 
Активную иммунизацию осуществляют очищенным сорбированным пентаанатоксином, обеспечивающим защиту от ботулинических токсинов типов А, В, С, О, Е, и секстаанатоксином. Препараты предназначены для иммунизации ограниченного контингента населения.

характеризующаяся тяжелым поражением центральной  и вегетативной нервных систем.

Этиология - ботулизм. Возбудитель - ботулизма - Clostridium botulinum - широко распространен в природе с постоянным местом обитания в почве. Анаэроб, образует споры, чрезвычайно устойчив к воздействию физических и химических факторов. Споры выдерживают кипячение 5 ч и лишь при температуре 120 °С погибают через 30 мин. В анаэробных условиях споры превращаются в вегетативные формы, которые размножаются и образуют токсин. Вегетативные формы возбудителей погибают при кипячении через 2-5 мин, токсин частично разрушается при нагревании до 70-80 °С, при кипячении в течение 5-15 мин разрушается полностью. Ботулотоксин - один из сильнейших известных в природе ядов, его смертельная доза для человека составляет около 0,3 мкг. Известны 8 сероваров CI. botulinum -А, В, С1(a), С2(b), D, Е, F и G. Патогенными для человека являются серовары А, В, Е и F, но чаще ботулизм у людей вызывают бактерии типов А, В и Е.

Эпидемиология - ботулизм. Резервуаром возбудителей ботулизма в природе являются теплокровные и, реже, холоднокровные животные, в кишечнике которых находятся CI. botulinum, выделяющиеся с фекалиями во внешнюю среду, где образуют споры. Сам возбудитель не вызывает заболевание человека. Для возникновения отравления необходимо размножение возбудителя в анаэробных условиях с накоплением ботулотоксина (ветчина, колбасы, консервы, соленая рыба), а также в консервированных овощах, фруктах, грибах. В последние годы возросла роль консервированных грибов в возникновении ботулизма. Прорастание спор и накопление токсинов происходят особенно интенсивно при температуре 28-35 °С. Человек заболевает, употребляя в пищу продукты, содержащие ботулотоксин. Больной ботулизмом человек не опасен для окружающих.

Патогенез - ботулизм. Ботулинический токсин попадает в организм человека через желудочно-кишечный тракт с пищевыми продуктами. Известны 2 исключения из этого правила, встречающиеся очень редко, - это ботулизм новорожденных, у которых токсин продуцируется в кишечнике вегетативными формами ботулизма, и раневой ботулизм, когда размножение Cl. botulinum и токсинообразование происходит в некротических тканях.

Ботулотоксин  не разрушается ферментами желудочно-кишечного  тракта и через слизистую оболочку желудка и кишечника всасывается  в кровь, избирательно поражая холинергические  структуры различных отделов нервной системы. Более всего страдают мотонейроны передних рогов спинного мозга и нервные окончания. Возникают парезы и параличи дыхательных мышц, мышц гортани, глотки, желудочно-кишечного тракта. Это приводит к нарушению дыхания, глотания, что способствует развитию аспирационных пневмоний. Резко ухудшается деятельность пищеварительной системы и создаются условия для продуцирования дополнительного количества токсина вегетативными формами клостридий, находящихся в ЖКТ. Может развиться сепсис. Больные умирают от паралича дыхания и многочисленных осложнений, возникающих при тяжелом течении заболевания.

Ботулизм (синонимы: ихтиизм, аллантиизм; botulism, allantiasis, sausage-poisoning - англ.; botulisme, allantiasis - франц.; Botulismus Wurst-Vergiftung, Fleischvergtftung - нем.) - острая инфекционная болезнь, обусловленная поражением токсинами бактерий ботулизма нервной системы, характеризующаяся парезами и параличами поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, иногда в сочетании с синдромом гастроэнтерита в начальном периоде.

Этиология. Возбудители ботулизма - Clostridium botulinum представляют собою анаэробные подвижные грамотрицательные палочки. По антигенным свойствам продуцируемых токсинов они подразделяются на 7 серологических типов - А, В, С, D, Е, F и G. Оптимальные условия роста вегетативных форм - крайне низкое остаточное давление кислорода (0,40-1,33 кПа) и температурный режим в пределах 28-35°С. В то же время, прогревание при темпетаруре 80°С в течение 30 мин вызывает их гибель. 
В неблагоприятных условиях, во внешней среде вегетативные формы возбудителей ботулизма образуют споры. Они чрезвычайно устойчивы к различным физическим и химическим факторам, в частности, выдерживают кипячение в течение 4-5 ч, воздействие высоких концентраций различных дезинфицирующих средств, сохраняются в продуктах, содержащих до 18% поваренной соли. Интерес представляет феномен образования из вегетативных форм при недостаточном их прогревании так называемых "дремлющих спор", способных к прорастанию лишь через 6 мес. Споры устойчивы к замораживанию и высушиванию, к прямому ультрафиолетовому облучению. 
В анаэробных или близких к ним условиях возбудители ботулизма продуцируют специфический летальный нейротоксин, являющийся единственным, но исключительным по силе фактором патогенности. Специально очищенный, доведенный до кристаллической формы, ботулотоксин может содержать миллионы летальных доз. Ботулинические токсины белковой природы в обычных условиях внешней среды сохраняются до 1 года, в консервированных продуктах - годами. Они устойчивы в кислой среде, не инактивируются ферментами пищеварительного тракта, а токсические свойства ботулотоксина Е под влиянием трипсина могут усиливаться в сотни раз. Ботулинические токсины выдерживают высокие концентрации (до 18%) поваренной соли, не разрушаются в продуктах, содержащих различные специи. Токсины сравнительно быстро инактивируются под влиянием щелочей, при кипячении полностью теряют свои токсические свойства в течение нескольких, а под воздействием небольших концентраций калия перманганата, хлора или йода - в течение 15-20 мин. Присутствие ботулотоксина в пищевых продуктах не изменяет их органолептических свойств. 
Несмотря на серологическую специфичность, ботулинические токсины идентичны по механизму патологического воздействия и его клиническим проявлениям. Защитное действие антитоксических сывороток специфично, способность к гетерологической нейтрализации наблюдается лишь у типов С и D, Е и F, но она выражена значительно слабее (в 4-10 раз).

Эпидемиология. Возбудители ботулизма широко распространены в природе. Вегетативные формы и споры обнаруживаются в кишечнике различных домашних и в особенности диких животных, водоплавающих птиц, рыб. Попадая во внешнюю среду (почву, ил озер и рек), они в спорообразном состоянии длительно сохраняются и накапливаются. Практически все пищевые продукты, загрязненные почвой или содержимым кишечника животных, птиц, рыб могут содержать споры или вегетативные формы возбудителей ботулизма. Однако заболевание может возникнуть только при употреблении тех из них, которые хранились при анаэробных или близких к ним условиях без предварительной достаточной термической обработки. Это могут быть консервы, особенно домашнего приготовления, копченые, вяленые мясные и рыбные изделия, а также другие продукты, в которых имеются условия для развития вегетативных форм микробов и токсинообразования. В России чаще регистрируются заболевания, связанные преимущественно с употреблением грибов домашнего консервирования, копченой или вяленой рыбы, в европейских странах - мясных и колбасных изделий, в США - бобовых консервов. Эти продукты чаще вызывают групповые, "семейные" вспышки заболеваний. Если инфицированный продукт твердофазный (колбаса, копченое мясо, рыба), то в нем возможны "гнездная" инфицированность возбудителями ботулизма и образование токсинов. Поэтому встречаются вспышки, при которых не все лица, употреблявшие один и тот же продукт, болеют. В настоящее время преобладают заболевания, обусловленные отравлениями токсинами А, В или Е. Таким образом, основным путем заражения является пищевой, обусловленный употреблением консервированных в домашних условиях продуктов питания. 
Значительно реже встречаются случаи заболевания в результате заражения лишь спорами возбудителей Cl. Botulinum. К ним относятся так называемые раневой ботулизм и ботулизм новорожденных. 
Раневой ботулизм может возникнуть вследствие загрязнения ран, в которых в дальнейшем создаются условия, близкие к анаэробным. При этом из попавших в рану спор прорастают вегетативные формы, которые и продуцируют ботулотоксины. При их резорбции развиваются типичные для ботулизма неврологические расстройства. Своеобразной формой раневого ботулизма является ботулизм у наркоманов. Заражение осуществляется в результате инъекций или даже накожных скарификаций "черного героина" ("черной смолы"), исходный материал для приготовления которого загрязнен почвой и таким образом контаминирован спорами. В случае абсцедирования мест инъекций создаются предпосылки развития заболевания как и при раневом ботулизме. 
Ботулизм младенцев наблюдается преимущественно у детей первых шести месяцев жизни. Большинство заболевших находились на частичном или полном искусственном вскармливании. При расследовании подобных случаев заболевания споры выделяли из меда, используемого для приготовления питательных смесей. Так же споры находили в окружающей ребенка среде - почве, бытовой пыли помещений и даже на коже кормящих матерей. Обращает внимание тот факт, что ботулизм младенцев регистрируется исключительно в социально неблагополучных семьях, проживающих в неудовлетворительных санитарно-гигиенических условиях. Вследствие особенностей микрофлоры кишечника младенцев полагают, что попавшие в желудочно-кишечный тракт ребенка споры находят благоприятные условия для прорастания в вегетативные формы и продуцирования токсинов. 
Экспериментальные исследования и клинические наблюдения свидетельствуют о возможности заболевания в результате аэрогенного заражения ботулотоксинами. В таких случаях всасывание их в кровь происходит через слизистую оболочку дыхательных путей. В естественных условиях подобные заболевания невозможны. 
Таким образом, эпидемиология ботулизма весьма сложная. Болезнь может развиться вследствие попадания в организм только ботулотоксинов, токсинов и возбудителей или только спор. Следует отметить бурное размножение возбудителей в трупах погибших от ботулизма людей, тушках павших животных, которые становятся своеобразным резервуаром инфекции.

Патогенез. В патогенезе ботулизма ведущая роль принадлежит токсину.При обычном заражении (пищевой путь) он попадает в организм вместе с пищей, содержащей также и вегетативные формы возбудителей - продуцентов яда. Всасывание ботулотоксина происходит через слизистую оболочку проксимальных отделов желудочно-кишечного тракта, начиная с полости рта. Но наиболее значимо поступление токсина через слизистую оболочку желудка и тонкой кишки, откуда он попадает в лимфу и в последующем в кровь, которой разносится по всему организму. Установлено, что ботулинический токсин прочно связывается нервными клетками. При этом поражаются и нервные окончания и мотонейроны передних рогов спинного мозга. Ботулотоксин избирательно воздействует на холинэргические отделы нервной системы, вследствие чего прекращается выделение ацетилхолина в синаптическую щель, а следовательно нарушается нервно-мышечная передача возбуждений (парезы, параличи). Холинэстеразная активность в синапсах практически не изменяется. В первую очередь нарушается иннервация мышц, находящихся в состоянии постоянной и высокодифференцированной функциональной активности (глазодвигательный аппарат, мышцы глотки и гортани). Результатом поражения мотонейронов является также и угнетение функции основных дыхательных мышц вплоть до паралича. Воздействие ботулинических токсинов обратимо и со временем двигательная функция полностью восстанавливается. Угнетению холинэргических процессов предшествует повышение содержания катехоламинов. Вследствие нарушения вегетативной иннервации снижается секреция пищеварительных желез (выделение слюны, желудочного сока), развивается стойкий парез желудочно-кишечного тракта. Патогенное действие ботулинических токсинов в значительной степени усиливается при их повторном поступлении в кровь, на фоне радиоактивного облучения или после него. 
Парезы или параличи межреберных мышц, диафрагмы приводят к острой вентиляционной дыхательной недостаточности с развитием гипоксии и респираторного ацидоза. Нарушению вентиляции легких способствует угнетение функции мышц глотки и гортани, скопление густой слизи в над- и подсвязочном пространстве, аспирация рвотных масс, пищи, воды. При ботулизме вследствие опосредованного или прямого действия токсина развиваются все разновидности гипоксии - гипоксическая, гистотоксическая, гемическая и циркуляторная. В конечном итоге она и определяет течение и исходы заболевания. При этом существенна и роль таких вторичных изменений, как аспирационные пневмонии, ателектазы. Из-за гипосаливации воспаляется слизистая оболочка ротоглотки, может развиваться гнойный паротит вследствие восходящей инфекции. Гибель больных обычно наступает от вентиляционной дыхательной недостаточности и очень редко - от внезапной остановки сердца. Нервная система не является единственной мишенью для ботулотоксинов. Установлено, что они способствуют резкому угнетению фагоцитарной активности лейкоцитов, нарушению метаболизма в эритроцитах, нарушениям трофики. 
Вместе с содержащей ботулинический токсин пищей в организм больного попадают и возбудители ботулизма, а также, в случае соответствующей контаминации пищевых продуктов, и другие анаэробы (С1. perfringens, Cl. aedematiens) и их токсические субстанции. Воздействием последних объясняются возможные кратковременные лихорадка и синдром гастроэнтерита в начальном периоде болезни у некоторых больных. Развивающиеся в разгаре болезни парез и угнетение секреции пищеварительных желез ведут к застою пищи и химуса, условиям, близким к анаэробным. При этом вегетативные формы возбудителей ботулизма могут продуцировать токсин, дополнительные поступления которого в кровь оказывают потенцированный токсический эффект. Возможно с этим и связаны случаи внезапной смерти больных даже при легком и среднетяжелом течении ботулизма. Следовательно, при обычном способе заражения ботулизм является по сути токсикоинфекцией. Естественно, что при этом ведущее значение в развитии болезни принадлежит токсину, поступающему с инфицированными продуктами в желудочно-кишечный тракт. 
Патогенез раневого ботулизма и ботулизма младенцев отличается тем, что заражение происходит спорами, которые прорастают в анаэробных условиях раны или вследствие особенностей флоры и ферментативной деятельности кишечника грудных детей в вегетативные формы, продуцирующие токсины. Поступление ботулотоксина в кровь дает типичную для ботулизма неврологическую картину заболевания. В таких случаях синдромы гастроэнтерита, общей инфекционной интоксикации отсутствуют. Пока что не изучены условия прорастания и продуцирования токсина в желудочно-кишечном тракте младенцев. Однако остается непреложным факт, что ботулизм как болезнь - следствие токсического поражения нервной системы, причем токсин, вероятно, действует как ферментный яд, что требует ничтожных его количеств для развития тяжелого отравления. Циркуляция ботулотоксина может продолжаться до трех недель. Наблюдаются случаи выявления токсина в крови при отсутствии или стертой клинической картине заболевания. 
Патологоанатомические изменения при ботулизме неспецифичны. Обычно наблюдаются гиперемия и полнокровие внутренних органов, в том числе головного мозга и его оболочек. Выражены признаки нарушения микроциркуляции в головном мозге. Отмечаются умеренные деструктивные изменения нервных клеток всех уровней. Однако они не достигают такой степени, чтобы объяснить возникающие параличи. Довольно характерными для ботулизма являются дистрофические изменения в сосудистых стенках микроциркуляторного русла, множественные мелкие кровоизлияния в серозные и слизистые оболочки, преимущественно желудочно-кишечного тракта, которые скорее всего обусловлены гипоксией.