Clostridium botulinum
Huvudartikel
Till förgreningssidan Botulism
Till innehållsförteckningen för Referensmetodik: Tarminfektioner, 2:a upplagan 2002
Clostridium botulinum
Smittämnet
Clostridium botulinum är strikt anaeroba, grampositiva sporbildande stavar som producerar ett sjukdomsframkallande neurotoxin. Sju serologiskt skiljbara typer (A-G) av neurotoxinet har beskrivits, av vilka A, B, E och F är väletablerad orsak till human botulism.C. botulinum-sporer är vanligt förekommande i miljön. Bakterierna kan lätt odlas fram från exempelvis jord och sediment i dammar och sjöar, men även från intestinaltrakten hos vissa djur, inklusive fisk, samt från växter som vuxit i kontaminerad jord. Clostridium botulinum-sporer är värmeresistenta och tål långvarig kokning.
Botulism är en sällsynt sjukdom men 1200 fall av infantil botulism rapporterades i USA åren 1976-1996. Under perioden 1997-2001 rapporterades inget fall i Sverige. Clostridium botulinum har emellertid uppmärksammats som potentiellt agens vid bioterrorism.
Botulinumtoxin produceras nästan uteslutande av C. botulinum, även om fall av infantil botulism orsakade av botulinumtoxin typ E-producerande C. butyricum stammar liksom adult botulism orsakad av typ F-producerande C. baratii finns dokumenterade. Botulinumtoxin typ G produceras av C. argentinense (tidigare C. botulinum typ G). Det är framför allt typerna A, B och E, och i enstaka fall även typerna F och G, som associeras med sjukdom hos människa, medan typerna C och D associeras med sjukdom hos djur.
Alla typer av botulinumtoxin är värmelabila och förstörs vid 100 °C. Toxinet utsöndras efter autolys som en enkel peptidkedja med relativt låg biologisk aktivitet. Det aktiveras genom klyvning av proteolytisk enzym till två peptidkedjor förenade genom en disulfidbrygga, en s.k. A+B-struktur.
Patogenes och patofysiologi
Botulinumtoxinet är specifikt för neuroner och blockerar frisättning av nervtransmittorsubstansen acetylkolin från de neuromuskulära ändplattorna, vilket leder till slappa pareser och i svåra fall förlamning av andningsmuskulaturen.
LD 50 är 0,001 μg/kg och mortaliteten vid obehandlad botulism ca 5-10 %.
Symtom och klinisk bild
Tre kliniska huvudgrupper av botulism kan urskiljas:
- 1. Klassisk botulism som matförgiftning (lat. botulus, korv) efter intag av födoämnen med det redan färdigbildade toxinet. Klassiska symtom på matburen botulism inkluderar dubbelseende, tal- och sväljningssvårigheter, muntorrhet och muskelsvaghet. Symtomen visar sig generellt 18 till 36 timmar efter smittillfället, men det kan variera mellan 6 timmar och 10 dagar. Många gånger föregås de klassiska symtomen av illamående, kräkningar, diarré och ibland förstoppning.
- 2. Spädbarnsbotulism (infantil botulism) orsakad av kolonisering och toxinbildning i tarmen hos barn under ett år. Obstipation samt störningar i sug- och svälj-förmågan är tidiga symtom hos spädbarn. Symtomdebuten sker vanligtvis 4 till 18 dagar efter tarmkolonisering.
- 3. Sårbotulism orsakad av toxinbildning i sår infekterade med sporer. Sårbotulism är den minst vanliga formen.
Provtagning
Misstanke på botulism verifieras genom påvisande av bakterier och toxin i feces. Vid matförgiftning och sårbotulism kan botulinumtoxin ibland påvisas i serum, däremot sällan vid infantil botulism. Toxin och bakterier kan påvisas i feces lång tid efter sjukdomsdebuten.
För diagnostik rekommenderas feces utan tillsats, så mycket som möjligt, dock minst en halv fecesburk (25-50 g), serum, så mycket som möjligt, dock minst 1 mL (vilket krävs för att utesluta förekomst av botulinumtoxin i provet), eller minst 2 mL helblod. Uppkräkt material eller maginnehåll kan också användas för diagnostik, liksom biopsimaterial från tunntarm och tjocktarm vid obduktion. Misstänkta födoämnen.
- Matförgiftning: Generellt påvisas toxin lättast från livsmedel och matrester. Vanligtvis är det endast i mycket allvarliga fall av matburen botulism som toxin kan påvisas i patientens blod.
I fatala fall kan toxin eventuellt påvisas postmortem i blod, lever och mjälte.
- Infantil botulism: Generellt påvisas toxin i feces. Endast i mycket allvarliga fall av infantil botulism kan toxin påvisas i barnets blod.
Transport
Prov skickas omgående. Botulinumtoxin är värmekänsligt varför det är viktigt att prov förvaras kylt fram till - och under transport. Dessutom kan botulinumtoxin brytas ner i matvaror och feces som förvaras vid rumstemperatur, vilket kan göra påvisning omöjlig.
Referensmetodik
Allmänt
OBSERVERA! Clostridium botulinum-diagnostik är specialdiagnostik som endast utförs vid vissa laboratorier efter överenskommelse. Vid misstanke om botulism skall laboratoriet alltid kontaktas innan prov skickas. Diagnostik utförs t.ex. vid Mikrobiologiska laboratoriet i Lund.
Analys av C. botulinum-medierad sjukdom omfattar ofta både toxinpåvisning och odling av organismen. Toxin och bakterier kan påvisas i feces lång tid efter sjukdomsdebuten.
- Påvisande av botulinumtoxin: görs efter trypsinaktivering. Polyvalent neutraliserande antiserum används för verifiering av toxinförekomst och specifikt neutraliserande antisera för bestämning av toxintyp.
Mustoxin/neutralisationstest är referensmetod för toxinpåvisning. Fecesextrakt sprutas på möss efter upphettning till 100 °C i 10 min. Vid positivt utfall upprepas proceduren (ev i spädningar) med och utan specifikt monovalent antitoxin. Serum upphettas ej.
Riktad odling avseende C. botulinum görs anaerobt på selektivt medium. Identifiering baseras på biokemiska tester och toxinpåvisning. Bakterierna påvisas genom anaerob odling på plattor eller efter speciellt anrikningsförfarande. Cl. botulinum bildar i allmänhet ett lipas som kan påvisas genom odling på eggyolk-platta.
Referensstammar
- Clostridium botulinum ATCC 25763
Svarsrutiner
Svar på positiv toxintest kan vid matburen botulism vanligtvis erhållas påföljande dag och vid spädbarnsbotulism (och sårbotulism) efter 2 till 4 dygn efter det att provet omhändertagits i laboratoriet.
Positiv toxintest telefonbesvaras omgående. Bestämning av toxintyp tar ytterligare 1 till 3 dygn efter det att botulinumtoxin påvisats.
Negativ toxintest besvaras tidigast efter 3 dygn (matburen botulism) till 7 dygn (spädbarnsbotulism).
Laboratorierapportering
Botulism är anmälningspliktig och smittspårningspliktig enligt Smittskyddsförordningen (2004:255) för såväl laboratorium som behandlande läkare.
REFERENSER
- Midura TF, Update: Infant botulism. Clin Microbiol Rev 1996;9:119-125.