1. Етіологія ботулізму
2. Епідеміологія ботулізму
Ботулізм зустрічається у всіх частинах земної кулі. Однак він частіше реєструється в країнах, де населення вживає велику кількість різних консервованих продуктів. У Західній Європі, особливо в Німеччині і Франції, захворюванні найбільш часто були пов'язані зі споживанням консервованих продуктів тваринного походження: шинка, ковбасні вироби, риба. У США до спалахів ботулізму більшості випадків призводило споживання консервованих овочів, фруктів і риби. За даними Meiiepa (Meyer. 1928), з 1735 по 1924 року в Західній Європі було 4144 захворюванні П. з них зі смертельними наслідками - 1271. В Англії з 1860 по 1926 р зареєстровано 75 випадків з двома смертельними наслідками. У США з 1889 по 1926 р Б. захворіло 1816 осіб, з них 1163 - загинули; у Франції під час німецько-фашистської окупації 1940-1944 рр. було 417 спалахів ботулізму із загальним числом хворих понад 1000 чол. У більшості випадків причиною отруєння була шинка та консерви домашнього приготування. Згідно з літературними даними, в дореволюційній Росії з 1818 по 1913 р сталася 101 спалах ботулізму, під час якої захворіло 609 чол. померло 283 (46,8%). З 1920 по 1939 р згідно з повідомленнями преси, в СРСР було 62 спалаху ботулізму захворіло 674 чол. померло 244 (36,2%).
Суперечки з джгутиками у Clostridium bolulinum. А. 6-суточнан культура на бульйоні (електронна мікроскопія, х 11 500).
Відомо 5 типів збудників ботулізму, що належать до роду Clostridium: CI. botulinum A (van Ernien-ghem, 1896), Cl. Botulinum В (Louch, Dickson); CI. botulinum C, (Bcngtson, 1922), CI. botulinum C, (Seddon, 1922), CI. botulinum D (Tlieiler, 1927), CI. botulinum E (E. Д. Кушнір, 1934), які близькі між собою за морфологічними, культуральними властивостями і патофізіологічному дії їх токсинів на організм. Однак всі типи розрізняються за антигенними властивостями їх токсинів, які нейтралізуються тільки гомологічними антитоксическими сироватками. Всі збудники ботулізму мають вигляд рухомих паличок із закругленими кінцями довжиною від 4 до 8ц і шириною від 0,6 до 0,8, бацили в препараті розташовуються ізольовано або парами, в деяких випадках у вигляді коротких ланцюжків. Клостридії утворюють опальні суперечки, розташовані в клітці в більшості випадків субтермінально, рідко центрально. Спори, що не звільнилися від оболонки клітини, мають джгутики. Джгутики, числом від 3 до 20, розташовані по всьому тілу мікроба, але виявляються не у всіх клітин. У перші години розмноження при електронній мікроскопії джгутики у більшості паличок не виявляються, вони з'являються зазвичай пізніше (рис. 2, 3 і 4). При старінні мікробів джгутики можуть поступово зникнути.
Збудники ботулізму фарбуються різними аніліновими фарбами. Молоді клітини фарбуються по гранях позитивно; при старінні культури через 4-5 доби з'являється все більше і більше грамнегативних паличок. CI. botulinum А, В, С, D і Е - строгі анаероби, дуже чутливі до кисню. Па поверхні твердих середовищ типи А В І ростуть майже при повному видаленні кисню, залишковий тиск повітря допускається від 3 до 10 мм рт. ст.; типи С. Д і Е вимагають повного видалення кисню. На рідких середовищах збудники Б. ростуть краще, якщо попередньо бульйон для видалення повітря піддати "кип'ятіння протягом 10 20 хвилин, потім швидко охолодити і після посіву залити зверху вазеліновим маслом. На кров'яному агарі з 0,5-1% глюкози через 24- 48 годин мікроби виростають у вигляді гладких або шорстких колоній, оточених зоною гемолізу.
На початку росту колонії мікробів бувають дуже дрібні, блискучі, у вигляді крапельок роси, потім вони збільшуються, стають сіруватими з рівними або нерівними краями. В агарі стовпчиком збудників ботулізму утворюють два види колоній: дископодібні і «пушинки». Збудники ботулізму виростають також на середовищах з м'ясних печінкових настоїв і пептона з 0,5-1% глюкози (середа Тароцці), з гідролізату казеїну і риби з екстрактами з пшеничних висівок або кукурудзяним екстрактом. Оптимальна температура для росту типів А, В, С і D 34-35, для тин i Е 25-28 °, рН середовища 7,4-7,6. Типи АІВ мають дуже сильними протеолітичними властивостями. У типів С і D цих властивостей немає. Тін Е має слабкі протеолитическими властивостями. Паличок Б. присуши також активні сахаролитические властивості. Всі типи розкладають цукру з утворенням кислоти і газу.
Збудники ботулізму виробляють дуже сильні токсини, вони викликають отруєння при введенні їх під шкіру, через рот, через органи дихання і внутрішньовенно. Характерною особливістю токсинів є стійкість до дії травних ферментів. Токсини виробляються збудниками В. в різних продуктах, особливо консервованих, в кормі для тварин, на штучних середовищах і в організмі людини і тварин. За силою своєї дії на організм людини і тварин ці токсини перевершують всі інші бактеріальні токсини і хімічні отрути. У штучних умовах можна отримати нативні токсини типу А, В, С і D, що містять в 1 млот 500 тис. До 1-2 млн. Dim, а тип Е до 150 тис. Dim в 1 мл - для білої миші. У процесі розмноження бактерій частина токсину дифундує в середу, а частина його звільняється при руйнуванні бактерій. Значна частина токсину завжди знаходиться в мікробних клітинах. Сила токсину залежить від штаму, який служив для його приготування, середовища і умов культивування мікроба. Велику роль відіграє супутня мікрофлора, к-раю стимулює або пригнічує вироблення токсину. У типів А і В токсигенні властивості більш постійні. Ботулінічного токсину очищають і концентрують осадженням сірчанокислим амонієм при 40-60% насичення або ж кислотами (HCI) при РП = 3,5-4,0. Очищені токсини висушують і цим шляхом ще більше концентрують. В одному грамі такого токсину може міститися до 250-500 млн. Dim для миші. Кристалічний токсин типу А містить 32 більйона Dim в 1гдля миші (рис. 7); він являє собою білок з ізоелектричної точкою при рН = 5,0-6,0, що володіє властивостями глобуліну.
Токсини збудників Б. дуже стійкі до впливу фізичних і хімічних чинників. Найбільшою стійкістю володіє токсин типу С, середнє положення займають токсини А і В, менш стійкі токсини D і Е. При низькій температурі токсини більш стійкі, ніж при високій. У кислому середовищі (рН = 3,5 6,8) стійкість токсинів більше, ніж в нейтральній або лужному; при рН = 7,0 8,0 вони швидко знижують свої отруйні властивості. Від дії 2-3% лугу токсини швидко руйнуються, високі концентрації NaCl в харчових продуктах не руйнують їх. У консервах токсини тривало зберігаються навіть при дії сонячного світла і повітря. При зберіганні консервів в темряві і на холоді протягом 6-8 міс. токсини піддаються лише незначного ослаблення. Вони стійкі до впливу гнильних бактерій на світлі при температурі 20-25 ° у вологому стані. Ботулінічний токсин володіє певною стійкістю до високої температури: при нагріванні до 58 ° руйнується через 3 години, при 80 ° - через 30 хвилин, а при 100 ° С протягом декількох хвилин. Стійкість токсинів до високої температури залежить від виду продукту, розчинів солей, наявних в ньому, і РП. При наявності жирів, високої концентрації сахарози стійкість токсинів до температури підвищується.
У харчових продуктах, в кормі для тварин і на штучних середовищах збудники ботулізму утворюють спори, які мають щільну оболонку, важко фарбуються, дуже стійкі до впливів хімічних і фізичних факторів. У висушеному стані спори можуть зберігати свою життєздатність десятиліттями, при сприятливих умовах проростають у вегетативні форми, які розмножуються і виробляють токсин. Спори можуть переносити вплив дуже низьких температур: не гинуть навіть при -190 °, при температурі -16 ° зберігаються протягом довгого часу. Однак при цьому деяка частина спір не підлягає руйнуванню і звільняє токсин; тому продукти, що містили велику кількість спор, після заморожування можуть стати отруйними.
Спори молодих культур стійкіше до нагрівання, ніж суперечки старих культур. Найбільш стійкі спори типу А, менш стійкі типів В, Сі Е. В середовищі, що містить значну кількість жиру, спори набагато стійкіше до високої температури. Спори А і В добре переносять кип'ятіння протягом 5 годин і гинуть при цій температурі через 6-8 годин; при нагріванні до 105 ° гинуть через 1-2 години, при 120 ° - через 20-30 хв. Зустрічаються штами збудників Б. суперечки яких переносять 120 ° протягом кількох годин. Після впливу високої температури при посіві на живильні середовища суперечки можуть дуже довго не проростати. Спори збудників ботулізму стійкі до бактерицидну речовин: 10% НСl вбиває їх при кімнатній температурі лише через годину; 20% розчин формаліну через 24 години; етиловий спирт через 2 місяці. При посіві суперечка в шлунковий, кишковий і панкреатичний соки, а також в жовч вони проростали, а в деяких випадках виробляли токсин, що вказує на можливе проростання суперечка в кишечнику людини і тварин.
Встановлено широке поширення збудників ботулізму в природі. Місцем постійного проживання їх є грунт, звідки вони потрапляють у воду, на харчові продукти, фураж, в кишечник людини і тварин, птахів і риб, де розмножуються. Людина і тварини зі своїми фекаліями можуть розсіювати бактерії ботулізму по земній поверхні. При сприятливих умовах в грунті також можливі розмноження мікробів ботулізму У грунті Англії, Шотландії, Бельгії, Нідерландів, Швеції виявлені збудники ботулізму типів А і В, у Франції та Росії поширені типи А, В, С і Е, в Німеччині - типи А, В , С і Е. З 25 зразків мулу, взятого в Каспійському морі в районі Махачкала, в 2 випадках виявлені бактерії Б. типу А (С. Н. Муромцев і Г. М. Калюжна-Лукашевич, 1937). З кишечника та інших органів червоної риби був виділений тип Е (Е. Д. Кушінр, 1934, 1937). При спалаху Б. у норок в Казані був виділений тип С (К. Н.Матвеев, Т. І. Булатова, Т. П. Сергєєва, 1956). Збудники ботулізму широко поширені в США; в штаті Каліфорнія збудник ботулізму типу А був виділений з грунту в 22,1%, а тип В в 3,1%, в Канаді - А в 16%, а тип В - в 5% досліджених зразків (Meyer і Dubovs-Ьу, 1922) і т. д.
Всі сільськогосподарські і промислові продукти, забруднені грунтом і фекаліями людини і тварин, можуть бути заражені збудниками ботулізму. Інтенсивність зараження залежить від санітарних і технологічних умов обробки і зберігання. У США бактерії багаторазово були виявлені в погано простерилізованих рослинних консервах. У ряді випадків цей мікроб і його токсин були виявлені в фаршированих оливах. А. Е. Бурова з співробітниками в 1935 р виявили збудників ботулізму в рибі в 17,5%, в рибних консервах - в 8,3%, в овочах-в 2,7% взятих проб. При вивченні 44 проб кабачкової ікри, взятої з 16 пляшок, в 4 випадках був виявлений тип А та ого токсин. Ця ікра викликала в Дніпропетровську в 1933 р спалах Б. охопила 230 чол. (Л. В. Громашевський, 1947; Т. М. Брун і ін. 1937). У червоній рибі Каспійського (Е.В. Глотова і співр. 1935) і Азовського морен (А. Е. Бурова 1935) були виявлені збудники Б. в 18-20% взятих зразків, причому з'ясовано, що риба містить ці бактерії в кишечнику прижиттєво .
Встановлено, що риба, що містила токсин, порізана шматками товщиною в 3-4 сі та варівшаяся 1 годину при температурі 100 °, стає неотруйного; токсин руйнується, але суперечки залишаються живими. Якщо цю рибу залишити на ніч при 15- 17 °, токсин утворюється знову, і вона може викликати отруєння. Вироблення ботулінічного токсину в рибі може відбуватися до засолення. У випадках зберігання риби без заморожування токсин виробляється і в перші дні засолу, поки концентрація солі в товщі м'язів ще не достатня для затримки освіти токсину. Інфікування червоною і частикової риби збудниками ботулізму може відбуватися ендогенних шляхом - з кишечника, і екзогенних - із зовнішнього середовища; вирішальне значення при цьому відіграють санітарні умови обробки, транспортування і зберігання. Риба, транспортувати і зберігати без тари, навалом, виявилася в 7 разів частіше зараженої бактеріями ботулізму ніж риба, зберігати і перевозити в тарі (К.І. Матвєєв, 1936, 1943, 1949).
Велику роль в епідеміології Б. грають різні тварини. Будучи носіями збудників ботулізму в кишечнику, вони є джерелами зараження продуктів, фуражу, грунту і т. Д. Встановлено носійство цих бактерій в кишечнику у коней, рогатої худоби, свиней, курей, гризунів та ін .; забруднюючи своїми фекаліями продукти, фураж, грунт і т. д. вони призводить до широкого обсеменению збудниками Б. навколишнього середовища. Так, наприклад, при обстеженні 50 щурів на рибному комбінаті на носійство збудників Б. з їх органів та кишечника у 12 з них були виділені токсигенні типи А чи В (К. І. Матвєєв, 1938). Поряд з цим при обробленні туш тварин на бойнях може статися зараження м'яса їх з подальшим виникненням захворювань серед людей.
У США, Канаді, Уругваї ботулізм має природну осередкове. Масова загибель диких водоплавних птахів від нього спостерігалася в болотах, прилеглих до берегів деяких озер і річок. В окремі роки гинули сотні тисяч птахів; з тварин гинули ондатри, жаби, а також ласки, що їли трупи птахів (Kalmbach u. ГІП-derson, 1934). Птахи гинуть в таких місцях боліт, де є дрібна стояча вода і ділянки слабощелочной бруду, багатою рослинними залишками. У спекотні дні створюються сприятливі умови для гниття з посиленим поглинанням кисню. Це сприяє розмноженню збудника ботулізму типу С і утворення сильного токсину в воді і бруду боліт. Птахи в період перельоту масами нагромаджується на болотах: плавають, п'ють воду, поїдають насіння рослин і гинуть. Мікроб ботулізму типу С був видачею з організму здорових і хворих на ботулізм птахів, з їх трупів, де був виявлений сильний токсин типу С. Збудник ботулізму і його токсин були виявлені у воді, залишках водоростей, равликів, бруду, в личинках мух на трупах птахів, плаваючих у воді і т. д. З природних вогнищ збудники ботулізму під час перельотів птахів можуть переноситися в інші місця земної кулі.
Збудники ботулізму можуть добре розмножуватися на некротизованої ранової тканини. Експериментально було доведено можливість існування ранового ботулізму у людини (К. І. Матвєєв, 1938. 1949). У клініці спостерігався рановий ботулізм (Thomas, Kel-clier u. McKee, 1951; Davis, Matt man u. Vi-ley, 1951 і ін.). Встановлено високу обсіменіння бактеріями Б. деяких партій кетгуту (Tardicux, Iluet u. Bjarklund, 1952). На шкірі (в 2,5%) і обмундируванні (в 5,7%) у поранених солдатів США під час інтервенції в Кореї в 1952-1953 рр. виявлені збудники Б. типу А і В.
Захворювання на ботулізм спостерігалося навіть у тих випадках, коли людина брала в рот заражений токсином продукт, але не ковтав його. Смертельна доза токсину типу В, який проник через рот, дорівнює для людини 3500 Dim для мишей (Meyer u. Eddi, 1951). Ботулінічний токсин швидко всмоктуються в шлунку, кишечнику і одночасно впливають безпосередньо на гладку мускулатуру, обумовлюючи спастическое і паретичне стан кишечника. Присутність токсинів в крові хворих на ботулізм людей і тварин доведено експериментально.
Пошкодження ендотелію капілярів і прекапилляров веде, з одного боку, до звуження, а з іншого боку - до порушення їх цілісності і підвищеної проникності. Внаслідок цього токсин проникає в тканину стовбурової частини головного мозку, вражаючи переважно гангліозні його клітини. Клінічним вираженням цих поразок є своєрідний поліенцефаліт з бульбо-Понтінья і міастенічним синдромом (неясність зору, запаморочення, розлади ковтання, артикуляції, фонації, дихання і т. Д.).
Цікаво, що в лікворі людей і тварин, хворих на ботулізм, токсини не виявляються. При ботулізмі уражаються також закінчення рухових нервів мускулатури і діафрагми. У зв'язку з цим різко послаблюється тонус м'язів, вони стають тістоподібними, розширюються судини шкіри і нутрощів, сповільнюється пульс, послаблюється ниткова перистальтика, порушується секреторна діяльність залоз. Ботулінічний токсин А вибірково діє па периферичні холінергічні нервові закінчення, в той час як адренергічні тканини не чутливі до токсину (Ambach, 1949, 1951). Багаторазове щоденне дію на організм не смертельних доз (1/10, 1/50 Dim) ботулинических токсинів викликає підвищену чутливість до них, і тварини гинуть від ботулізму, коли отримують 5/10 і 10/50 смертельної дози (К.'Й. Матвєєв , 1947). Це явище відіграє велику роль в патогенезі токсикоінфекції. При попаданні в травний тракт людини або тварини бактерії ботулізму розмножуються, проникають в кров і звідти в усі органи. При дослідженні виділень хворих і крові були виявлені збудники ботулізму і токсин, що вказує на їх циркуляцію в організмі під час захворювання на ботулізм. Майже у всіх органах людей, загиблих від ботулізму, було також встановлено присутність збудників ботулізму і їх токсинів (Б.М. Шапіро і В.Ф. Ніколенко, 1937). Токсин частіше виявлявся на 2-3-й день, а іноді навіть на 6-8-й день після захворювання, що вказує на його освіту в організмі.
Швидке обсіменіння організму бактеріями ботулізму було встановлено при зараженні тварин через рот великими дозами спор, при цьому піддослідні тварини гинули від токсину, що утворився в організмі.