1.2. Этиология и патогенез заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)

Этиология. Cl. botulinum (отдел Firmicutes род Clostridium) - грамположительный спорообразующий анаэроб, патогенность которого обусловлена способностью выделять экзотоксин (ботулинический токсин), оказывающий нейротоксичное действие. Оптимальная температура роста и токсинообразования Cl. botulinum +28 35 °C, pH среды 7,2 - 7,4. В неблагоприятных условиях кислородсодержащей атмосферы Cl. botulinum трансформируется в спору, по внешнему виду при микроскопии напоминающую теннисную ракетку. Споры бактерий Cl. botulinum типа A способны сохранять жизнеспособность в течение 6 - 8 лет в пресной воде, 2-х месяцев в соленой воде, выдерживают солнечный свет и глубокое замораживание, способны к воспроизводству после высушивания в течение 347 дней и более чем столетнего пребывания в почве. Жизнеспособные споры встречаются в овощах и фруктах, в личинках мух и дождевых червей, колонизируют желудочно-кишечный тракт рыб, птиц, и млекопитающих. Уничтожение спор может быть достигнуто путем кипячения в воде (в течение 6 ч. при температуре 100 °C или 20 мин. при температуре 120 °C), не менее чем 24-часовой обработкой 20% формалином или нагреванием в течение 1 ч. в 10% соляной кислоте. В благоприятных условиях споры за 30 - 40 мин. прорастают в вегетативную бактериальную форму, способную к размножению. Размножение бактерий возможно только в анаэробных условиях. В качестве питательной среды бактерии могут использовать любые белковые продукты: недостаточно просоленное мясо, неправильно обработанные мясные, рыбные, бобовые или грибные консервы, преимущественно домашнего приготовления [2 - 4].

Ботулинический токсин (ботулинический нейротоксин) является органическим нейротоксином белковой природы (C6760H10447N174302010S32, М: 149 322 г/моль). Его масса составляет около 150 тысяч атомных единиц, что в три раза превосходит типичный размер белковой цепи [2 - 4]. Ботулинический токсин не имеет цвета, вкуса и запаха. Является ядом биологического происхождения. Помимо выраженной нейротоксической активности, различные типы Cl. botulinum, обладают лейкотоксической, гемолитической и лецитиназной активностью [4, 5]. В зависимости от антигенной структуры экзотоксинов различают 8 серотипов возбудителя: A, B, C1 , C2 , D, E, F, G [6, 7]. Недавно обнаружен новый серотип H [8 - 10].

Ботулотоксины всех типов подобны друг другу по характеру поражающего действия, хотя различаются первичными структурами (набором и количеством аминокислот, последовательностью их сцепления), степенью токсичности и иммуногенными свойствами: (важно!) антитоксин ботулинический каждого типа не нейтрализует токсины других типов. Наиболее патогенны для людей серотипы: A, B, E, реже - F. В настоящее время имеются данные о возможности синтеза ботулинического токсина не только Cl. botulinum, но и некоторыми другими представителями клостридиальной флоры (Cl. botulinum продуцирует все типы токсинов, а Cl. butyricum и Cl. boratti только типы E и F - соответственно) [11]. Относительная токсичность для человека при попадании через дыхательные пути ЛД₅₀ = 0,00002 мг x мин./л, при попадании в организм с пищей ЛД₅₀ = 0,0000057 мг/кг [3]. Ботулинический токсин устойчив в кислой и нейтральной среде, не инактивируются пищеварительными ферментами в желудке и кишечнике при попадании с пищей. Патогенные свойства ботулинического токсина типа E под влиянием трипсина в желудке могут усиливаться в сотни раз. Ботулинический токсин выдерживает высокие концентрации поваренной соли (до 18%), не разрушается в продуктах, содержащих различные специи. Ботулинический токсин термолабилен (разрушается при кипячении в течение 25 - 30 минут, автоклавировании - 10 минут), разрушается под воздействием щелочей, калия перманганата, хлора или йода в течение 15 - 20 мин., формалина - в течение нескольких минут. [12, 13].

Патогенез. Начальным звеном патогенеза пищевого ботулизма является всасывание токсина из верхних отделов ЖКТ в кровь с дальнейшим проникновением его через гематоэнцефалический барьер в ЦНС. Ботулинический токсин избирательно поражает холинергические структуры различных отделов нервной системы: мотонейроны передних рогов спинного мозга и нервные окончания. Механизм действия ботулинического токсина реализуется за счет блокирования передачи импульса от нервного окончания к мышце, посредством блокировки выброса нервным окончанием нейромедиатора ацетилхолина из везикул. Ботулинический токсин не проходит через плаценту и не вызывает специфического поражения плода [1, 14].

Условно действие ботулинического токсина разделяется на три стадии [4]:

- первая стадия действия ботулинического токсина заключается в специфическом связывании молекулы с пресинаптической мембраной;

- вторая стадия - в проникновении связанного токсина в цитоплазму нейронов путем эндоцитоза. Внутри клетки легкая цепь проявляет Zn²⁺-зависимую протеазную активность, избирательно разрушая фермент SNAP-25;

- третья стадия - в блокаде высвобождения ацетилхолина из пресинаптических окончаний холинергических нейронов.