Основних видів патогенних анаеробів
0,5-1,5 мкм (мал. 32). Утворюють субтермінальну спору овальної форми, що надає паличці вигляду тенісної ракетки, капсулу не утворюють, рухливі (перитрихи).
Культивування. С. botulinum культивуються на кров'яному агарі, середовищі Кітта—Тароцці, у стовпчику агару. Оптимальними для росту є температура 25-37°С, рН 7,3-7,6. На кров'яному агарі з глюкозою вони утворюють колонії у вигляді двояковипуклої лінзи, оточені зоною гемолізу. У середовищі Кітта—Тароцці дають помутніння середовища, інколи культура набуває запаху прогірклого масла, але ця ознака непостійна.
Ферментативна активність. У С. botulinum добре виражені сахаролітичні властивості, вони розщеплюють вуглеводи до кислоти і газу. Завдяки протеолітичним ферментам розріджують желатин, розщеплюють зсілий яєчний білок, спричинюють зсідання і пептонізацію молока, продукують Н2S. Більшість штамів проявляють ліпазну активність.
Антигенна структура. Класифікація. С. botulinum мають групоспецифічні Н-антигени і типоспецифічні О-антигени. Серологічна класифікація збудників ботулізму ґрунтується на антигенній структурі їх токсинів. Розрізняють 8 сероваріантів С. botulinum: А, В, С1 (α), С2(β), D, Е, F, G. Оптимальною температурою для утворення токсину є 35°С.
Резистентність. Вегетативні форми бактерій швидко гинуть під час нагрівання, під дією дезінфекційних засобів, а також 15% розчину кухонної солі і 50% розчину цукру. Спори збудника ботулізму стійкі до висушування (залишаються життєздатними протягом десятиліть), до впливу високої температури (спори типів А і В витримують кип'ятіння упродовж 5год). Стійкі також до дезінфекційних засобів: під дією 20% розчину формаліну гинуть через 24 год, спирту — через 2 міс, 10% розчину хлоридної кислоти — через 1 год.
Висока стійкість до факторів навколишнього середовища характерна і для токсинів. Вони не руйнуються під дією протеолітичних ферментів травного тракту, термостійкі: за температури 58°С руйнуються через 3 год, за 100°С — через 20 хв. За наявності жиру і високої концентрації цукру стійкість токсинів до впливу високої температури підвищується. Фактори патогенності:
—нейротоксичний комплекс містить екзотоксин і ендотоксичні речовини. Це найбільш отруйний серед усіх відомих токсинів. Летальна доза для людини становить 1 нг (10-9 г) на 1 кг маси тіла;
—екзотоксини (нейротоксини) — головний фактор патогенності. Токсини збудника ботулізму різняться між собою за антигенною структурою, але біологічна властивість їх однакова. Вони вибірково уражають рухові нейрони спинного мозку, ядра черепно-мозкових нервів і блокують передачу нервового імпульсу у нервово-м'язових синапсах, наслідком чого є парези і паралічі;
—лейкотоксин пригнічує фагоцитоз без руйнування лейкоцитів;
—лецитиназа руйнує оболонки клітин, багатих на лецитин.
Особливості епідеміології. Природним середовищем перебування С. botulinum є ґрунт, звідки вони потрапляють у воду, харчові продукти, фураж, у кишечник тварин, людей, де і розмножуються. Найчастіше зараження відбувається з харчовими продуктами, в яких накопичився екзотоксин, тобто з консервованими продуктами. Особливістю накопичення токсину є його гніздове розміщення у харчовому продукті, тому не всі, хто вживав один і той самий продукт, хворіють. Продукт, що містить ботулотоксин, зазвичай не змінює органолептичні властивості, тому не викликає підозри у людей, які його споживають.
Хоч і дуже рідко, може виникати ранова інфекція, коли рана з некротизованими тканинами забруднюється ґрунтом, що містить ботулотоксин. У немовлят віком 3-20 тиж хвороба може розвинутися після потрапляння в організм з їжею (наприклад, медом) спор С. botulinum, які проростають у вегетативні форми. У кишечнику дітей створюються умови, сприятливі не тільки для розмноження збудника, а і для токсиноутворення. Причину цього феномену поки що не з'ясовано. В США кожного року реєструють понад 70 таких випадків.
Особливості патогенезу і клінічної картини. Розрізняють три клінічні форми ботулізму: харчова токсикоінфекція — ботулізм, рановий ботулізм і ботулізм новонароджених. Під час споживання зараженого продукту всмоктування токсину в кров починається у ротовій порожнині, продовжується у шлунку, але найбільш активно відбувається у тонкій кишці, де під впливом ферментів активність токсину зростає у десятки разів. При рановому ботулізмі токсин відразу всмоктується в кров, у зв'язку з чим відсутні ознаки ураження кишечнику. Інкубаційний період при харчовій токсикоінфекції триває від 8год до 10діб, але найчастіше він становить 18-24 год; при рановому ботулізмі — 5-14 діб.
При ботулізмі розвивається токсинемія.
Симптоми хвороби наростають поволі. Одним із перших симптомів є немотивована слабкість м'язів, "ноги стають ватними", важко піднести руку, тримати голову. Одним із ранніх симптомів є сухість у роті ("язик присихає до піднебіння"), з'являється відчуття подряпин і болю у горлі. Одночасно з цими симптомами порушується зір. Хворі не можуть читати текст, який тримають перед очима, хоча віддалені предмети бачать добре, скаржаться на сітку, туман перед очима, подвоєння предметів, а через декілька днів, інколи годин майже зовсім втрачають зір. Зіниці розширені, реакція на світло в'яла або відсутня, птоз (від грец. рtosis — падіння — в даному випадку опущення верхньої повіки внаслідок паралічу м'яза, який піднімає її), косоокість. Потім приєднується парез м'язів язика: голос стає гнусавим, а потім взагалі зникає, розвивається афонія (від грец. a — не і phone — голос, звук), ковтання утруднюється.
Непостійною ознакою є порушення з боку травного тракту — нудота, блювання, біль у животі, діарея. Але ці явища швидко минають. Уже на 2-у добу розвивається парез кишечнику, сповільнюється його перистальтика, внаслідок чого виникають здуття і закреп. Через слабкість тонусу сечового міхура порушується сечовиділення. Одним із найбільш загрозливих симптомів є порушення дихання через парез міжреберних м'язів і діафрагми. Захворювання може мати легкий, середньої тяжкості і тяжкий перебіг. Температура тіла переважно нормальна, але інколи підвищується. Свідомість зберігається. Запальні процеси в травному тракті не розвиваються. Результат захворювання залежить від дози токсину і своєчасного надання медичної допомоги. Смерть хворого настає від дихальної недостатності або від раптової зупинки серця. При тяжкому перебігу хвороби летальність може досягати 50% . Після одужання симптоми хвороби поступово зникають, функції органів відновлюються поволі. Найдовше відновлюються м'язова слабкість і нечіткість зору.
Імунітет. Після перенесеної інфекції формується типоспецифічний антитоксичний і антибактеріальний імунітет, перехресний імунітет не формується. Тривалість і напруженість імунітету не встановлена.
Мікробіологічна діагностика. Матеріалом для дослідження є кров із вени (5-10 мл), промивні води шлунка (50-100 мл), кал (50-60 г), залишки харчових продуктів, секційний матеріал (шматочки печінки, відрізки кишечнику і шлунка разом з їх умістом).
Кров досліджують до початку серотерапії тільки на наявність токсину в реакції нейтралізації на білих мишах. При цьому двом дослідним мишам вводять по 0,5см3 сироватки крові хворого
Мал. 33. Схема реакції нейтралізації ботулінічного токсину на мишах:
1 — сумішшю антиботулінічних сироваток;
2 — антиботулінічними типовими сироватками А, В, С, Е, F (білі миші — живі; чорні миші — загиблі)
внутрішньочеревинно (біопроба), двом контрольним мишам — суміш сироватки крові хворого і полівалентної протиботулінічної сироватки (реакція нейтралізації). Миші контрольної групи залишаються живими, а дослідні гинуть на 3-4-у добу при типовій клінічній картині ботулізму: часте дихання, розслаблення і западання м'язів стінки живота (талія оси), судоми, параліч. У разі позитивного результату реакцію нейтралізації повторюють з моновалентними сироватками А, В, Е. Живими залишаються миші, яким ввели досліджуваний матеріал у суміші зі специфічною однотиповою сироваткою (мал. 33).
Кал досліджують тільки бактеріологічним методом з метою виділення чистої культури збудника. Виділення С. botulinum із калу дорослих не дає підстави для постановки діагнозу "ботулізм". Цей факт враховується у комплексі з клінічними ознаками і епідеміологічним анамнезом (від грец. аnamnesis — згадування, у даному випадку про розвиток хвороби, можливі причини захворювання тощо). Увесь інший патологічний матеріал досліджують на наявність токсину і збудника. Крім реакції нейтралізації на білих мишах використовують РПГА.
Принципи профілактики. Профілактика ботулізму ґрунтується на дотриманні санітарних норм і правил під час виготовлення харчових продуктів, у яких можуть накопичуватися збудники ботулізму: консерви (м'ясні, рибні, гриби), ковбаса, шинка, в'ялена і копчена риба та ін.
У разі виникнення ботулізму хворого лікують, а за іншими особами, які споживали "підозрілий" продукт, встановлюють медичний нагляд протягом 2 тиж. Питання про доцільність профілактичного введення їм сироватки вирішується індивідуально.
Специфічна профілактика проводиться ботулінічним поліанатоксином тільки тим особам, які працюють з ботулотоксином (триразово з інтервалом 1,5 міс).
Лікування. Всі хворі незалежно від тяжкості хвороби підлягають лікуванню в умовах стаціонару. Лікування проводять протиботулінічною сироваткою. Оскільки спочатку тип токсину невідомий, вводять полівалентну гетерогенну сироватку (А—10 000 ОД, В—5 000 ОД і Е—10 000 ОД). Багаторазове введення сироватки недоцільне через ризик виникнення алергійної реакції. Замість гетерогенної сироватки можна використати нативну гомологічну плазму.
Антибактеріальну терапію проводять антибіотиками (левоміцетин або ампіцилін).