Clstridium botulinum: Botulismo

Botulismo


Se trata de una enfermedad neurológica severa caracterizada por una parálisis fláccida que afecta a los humanos y a una variedad de animales, causada por la acción de la neurotoxina botulínica. El concepto aceptado sobre la patogenia ha sido que se trata de una intoxicación alimentaria provocada por la ingestión de la toxina preformada en alimentos procesados en forma incorrecta y en forma más rara de la producción in vivo de la toxina a nivel de una herida.
El nombre de la enfermedad deriva de la palabra del latín botulus, que significa salchicha, dada la asociación de esta enfermedad con el consumo de salchichas y otros alimentos cárnicos. La etiología bacteriana y el mecanismo toxigénico fue descubierto por van Ermengem en 1895 durante la investigación de un gran brote en Bélgica.
En 1976, se empezaron a describir los primeros casos de botulismo en el lactante. Actualmente esta forma de botulismo es la más común en países como EEUU.


Información tomada de: http://www.infecto.edu.uy/


AGENTE ETIOLOGICO

La toxinas botulínicas son producidas por C.botulinum aunque se han reportado casos de otras especies de clostridios que también producen este tipo de toxinas.






Morfología y estructuraC.botulinum es un bacilo gram positivo esporulado y anaerobio. Generalmente es recto o ligeramente curvado, las esporas son ovales, subterminales y distienden el soma bacteriano. Es móvil por medio de flagelos peritricos. 

Fisiología y ecología
Es anaerobio estricto. Las cepas pueden ser proteolíticas o no y presentar propiedades bioquímicas diferentes y variables. En su metabolismo producen numerosas sustancias, entre ellas ácidos grasos de cadena corta y exotoxinas. Los primeros ayudan a su identificación. Las exotoxinas son proteínas solubles y termolábiles que se liberan por difusión o durante la lisis bacteriana. Estas se destruyen por exposición a 80ºC durante 30 minutos o por medio de ebullición durante 10 minutos. Así el calentamiento final de alimentos que contienen toxinas puede prevenir la enfermedad.
Por otro lado, debido a la producción de esporas, C.botulinum es muy resistente a los agentes físicos y químicos y por tanto al medio ambiente. Las esporas son muy resistentes al calor y pueden tolerar la ebullición por horas. Se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza, tanto en el terreno y polvo como en colecciones acuosas dulces, saladas y residuales.

TOXINAS 

Existen 7 tipos serológicos de toxinas que se designan con letras del alfabeto de la A a la G. Una misma cepa puede producir más de un tipo de toxina. La actividad biológica de cada toxina es específicamente neutralizada por su correspondiente antitoxina. No hay neutralización cruzada, excepto por una débil reactividad cruzada entre los tipos E y F.
Los tipos C y D están codificados por fagos o sea que los genes que las codifican son portados por un bacteriófago con el cual las cepas toxigénicas están infectadas. El tipo E también parece estar codificada en un fago. Existe evidencia que la toxina de tipo G esta presente en un plásmido. Desconocemos al momento donde se localizan los genes que codifican para los tipos A, B y F pero presumiblemente son cromosómicos.
El botulismo humano esta asociado esencialmente a los tipos A, B y E.
Para la producción de las toxinas, no siempre, son necesarias condiciones estrictas de anaerobiosis y aquella es optima cuando el pH y temperatura son, respectivamente, 7 y 30ºC. Pueden sintetizarse a temperaturas de heladera pero no a pH bajo por lo que los productos ácidos son los más seguros.
En función de su peso las toxinas botulínicas son los venenos más potentes que se conocen.
Estas toxinas son liberadas como una cadena proteica atóxica (protoxina o toxina progenitora) cuyos componentes no tóxicos contribuyen a proteger la toxina del ácido y proteasas gástricas. Posteriormente, tras clivaje proteolítico en el tubo digestivo, aparece la toxina formada por dos fragmentos, H o B (high: pesado) y L o A (light: liviano) que se mantienen unidos por puentes disulfuro. El primero tiene capacidad de fijación y el segundo posee la actividad enzimática.

EPIDEMIOLOGIA

Actualmente se definen 5 formas clínicas:
1. Intoxicación alimentaria

2. Botulismo de heridas


3. Botulismo del lactante


4. Botulismo escondido o de origen desconocido


5. Botulismo inadvertido

La intoxicación alimentaria permanece como la forma más común de botulismo a nivel mundial. Es consecutiva a la ingestión de alimentos que contienen la toxina preformada. La mayoría de las veces se trata de conservas caseras o alimentos precocinados y sólo ocasionalmente de conservas comerciales. Suele aparecer en brotes. La producción de la toxina implica que los procedimientos de preparación han sido ineficaces para evitar la contaminación con esporas, los sistemas de esterilización de conservas inadecuados para destruirlas y/o las condiciones de conservación han permitido la germinación, multiplicación y producción de la misma. Las conservas que con mayor frecuencia dan lugar a brotes son las vegetales, por la fácil contaminación de estos alimentos a partir del reservorio telúrico. Son particularmente peligrosas las conservas neutras o alcalinas como los espárragos y morrones. De los alimentos de origen cárnico tienen importancia la carne de cerdo y los pescados. El tratamiento térmico correcto, el bajo pH y el agregado de NaCl o nitritos son factores que, sumados, multiplican su acción protectora.. La presencia de toxina botulínica habitualmente no se acompaña de alteraciones en el aspecto, olor o sabor de los alimentos aunque cuando los niveles de contaminación con cepas proteolíticas son altos se puede ver hinchazón de latas, gas y sentir mal sabor.
El botulismo de heridas se produce por infección de heridas con esporas ambientales. La mayoría de las heridas pre-botulínicas son traumáticas pero la enfermedad también se ve con frecuencia asociados a heridas en pacientes adictos a drogas IV.
El botulismo del lactante aparece entre la semana y los 12 meses de vida y se vincula a la ingestión de esporas. La fuente de las mismas puede ser el suelo o a través de la ingestión de miel u otros jarabes azucarados contaminados con esporas.
El botulismo escondido o de origen desconocido puede ser la variante adulta del botulismo del lactante (botulismo entérico del adulto) y ocurre en adultos que usualmente tienen alguna anormalidad del tracto intestinal que permite la colonización por parte de C.botulinum. En otros casos no se puede determinar el mecanismo de producción de la enfermedad.
El botulismo "inadvertido" es la forma más recientemente descrita. Puede ocurrir en pacientes tratados con inyecciones de toxina botulínica por desordenes del movimiento.

El botulismo del lactante es actualmente la forma más frecuente descrita en EEUU ya que el botulismo alimentario esta en franca disminución. En nuestro país no se describían casos de botulismo desde hacía 18 años pero en el mes de marzo de 1999 se describieron 3 casos de origen alimentario que constituyeron un brote ya que estuvieron vinculados a la ingestión de un alimento en común. 

PATOGENIA

En la intoxicación alimentaria se ingiere la toxina preformada que es absorbida por endocitosis a través del tracto gastrointestinal. En el botulismo de heridas se produce la toxina a nivel de la herida siempre y cuando el germen haya encontrado las condiciones adecuadas para germinar. En el lactante las esporas ingeridas germinan a nivel del colon, ya que no existe flora inhibitoria, y producen la toxina que es luego absorbida. Luego de ser absorbida desde el tracto gastrointestinal o desde la herida, la toxina es llevada por vía linfática o sanguínea hasta sus sitios de acción, las terminaciones nerviosas colinérgicas. Como no atraviesa la barrera hematoencefálica, solo actúa sobre el sistema nervioso periférico, especialmente a nivel de la placa neuromuscular y en el sistema autónomo. Los distintos tipos de toxina difieren en su afinidad por el tejido nervioso, siendo la de tipo A la que posee mayor afinidad.
La toxina botulínica actúa bloqueando la liberación de acetilcolina, causando de esta manera una parálisis fláccida de los músculos esqueléticos y un fallo parasimpático.
En su mecanismo de acción se dan 3 pasos:
1. La cadena H de la toxina se une a receptores en la membrana presináptica
2. La toxina penetra por un mecanismo activo semejante a la endocitosis
3. Dentro de la célula nerviosa, la toxina interfiere con la liberación de la acetilcolina, necesaria para la excitación del músculo.
El mecanismo de bloqueo de liberación de la acetilcolina ha sido descrito recientemente. La porción activa de la toxina tiene actividad de peptidasa que es específica para proteínas que forman la estructura de la vesícula sináptica que contiene el neurotransmisor y están involucradas en la exocitosis. La acción de la toxina previene la exocitosis del neurotransmisor y de esta manera se bloquea el impulso nervioso. La recuperación de la función nerviosa requiere la regeneración de la motoneurona terminal y la formación de nuevas terminaciones motoras.

MANIFESTACIONES CLINICAS 

En el caso de la intoxicación alimentaria el período de incubación varía entre unas horas y 8-10 días, aunque lo más frecuente son 1-3 días. El cuadro puede ser de leve a mortal y se caracteriza por la aparición de manifestaciones neurológicas musculares (hipotonia o parálisis fláccida) y de disfunción autónoma. En todos los casos las manifestaciones son descendentes y simétricas (comienzan en la cabeza por afectación de los pares craneanos y le siguen las manifestaciones en cuello, extremidades superiores, tronco y extremidades inferiores) y simétricas. Los síntomas y signos más comunes son: debilidad general; a nivel ocular: diplopia, visión borrosa por dificultad en la acomodación, fotofobia, midriasis, pupilas fijas y sequedad del ojo; a nivel digestivo: disfagia y sequedad de boca, lengua y faringe, estreñimiento, nauseas y vómitos. Por afectación vegetativa pueden aparecer retención urinaria e hipotensión postural. En la mayoría de los casos la muerte sobreviene por fallo respiratorio, debido a la afectación de músculos respiratorios o neumonía. En caso de curación, la convalecencia es muy gradual y lenta, de varias semanas o meses.
En el caso del botulismo de heridas la incubación es un poco más larga, de 4- 14 días y las manifestaciones son similares aunque los síntomas gastrointestinales suelen estar ausentes.
En el botulismo del lactante la incubación va desde 3 a 30 días. La principal manifestación es el estreñimiento y posteriormente aparecen otros síntomas como letargo, dificultades de succión y deglución, llanto débil, debilidad muscular e hipotonia. El botulismo infantil tiene un espectro de severidad que va desde formas leves a enfermedad fulminante y mortal. El pronóstico es excelente si el comienzo de la enfermedad es lo suficientemente gradual como para permitir la hospitalización.


DIAGNOSTICO

Ante la sospecha de un brote de toxiinfección alimentaria, se requiere la puesta en juego de un conjunto de procedimientos ordenados:

# Obtención de datos personales, información clínica de cada uno de los afectados y alimentos involucrados.

# Envío rápido al Laboratorio de Bromatología (Intendencias Municipales)de un mínimo de 50 gr de alimentos sospechosos, refrigerados y en recipientes estériles.

# Envío rápido a Laboratorio de Microbiología Médica de 5 gr de heces o vómitos de los pacientes, refrigerados, en frasco estéril y con medio de transporte si es posible. 

# En el caso de sospecha de botulismo, solicitaremos además muestra de suero para búsqueda de toxinas.

El diagnóstico de botulismo es clínico, epidemiológico y microbiológico. En el caso de intoxicación alimentaria este se realiza:
Ø Evidenciando la toxina en suero, heces, vómitos o muestras de tejido si el paciente ha fallecido.
Ø Demostrando la presencia de toxina en el alimento sospechoso y aislando a partir del mismo el germen causal.

Para demostrar la presencia de toxina, la técnica de referencia es la prueba de neutralización en el ratón. También se pueden emplear técnicas inmunoenzimáticas.
Para aislar el germen se procede primero a un enriquecimiento de la muestra mediante tratamiento térmico o con alcohol, que destruye las bacterias acompañantes. Posteriormente se siembran medios selectivos y no selectivos. Se incuba en anaerobiosis y la identificación se realiza por pruebas bioquímicas y cromatografía. Se debe, además, comprobar que la cepa produce toxina.
En el caso del botulismo del lactante la muestra más adecuada es la materia fecal. Si esto no es posible se obtendrán fluidos mediante la practica de un enema. Se debe usar para el mismo agua estéril, no bacteriostática y un volumen limitado de manera de no diluir la muestra en forma innecesaria. En estas muestras se determina la presencia de la toxina y del germen. Las muestras de suero raramente muestran la presencia de la toxina por lo cual son poco útiles.
En el caso de botulismo de herida se debe demostrar la presencia de la toxina en el suero y/o del germen en la herida. 

TRATAMIENTO

Abarca medidas que buscan eliminar el microorganismo y su toxina y mantener las funciones del huésped. En la intoxicación alimentaria, la toxina se puede neutralizar mediante el uso, en forma precoz de antitoxina trivalente (A, B y E) de origen equino. Esta puede provocar reacciones de hipersensibilidad de tipo I y II. Estudios en animales muestran que, salvo que se utilice antes del establecimiento del cuadro clínico, su efecto protector es cuestionable. La antitoxina neutraliza la toxina sérica que pueda estar libre.
Las medidas de sostén son esenciales, destacando el apoyo respiratorio mediante ventilación asistida. Esto ha permitido disminuir la mortalidad de un 70% en 1901 a cerca del 12% en los últimos años.
En el botulismo de herida, además de lo comentado, se debe debridar y drenar la herida, así como se administran antibióticos (penicilina).
En el botulismo del lactante no deben administrarse antimicrobianos ya que la destrucción de las formas vegetativas a nivel intestinal provocan una liberación de toxina y empeora el cuadro. Además se debe evitar el uso de antitoxina ya que el cuadro tiene generalmente buena evolución y los niveles séricos de toxina son bajos. Actualmente se esta evaluando una antitoxina de origen humano para su uso en el botulismo del lactante.


PREVENCION

En el caso de conservas caseras se deben utilizar alimentos correctamente lavados, recipientes estériles y sobre todo sistemas térmicos a presión adecuados para su esterilización. Los alimentos precocinados se conservarán a una temperatura de 4ºC o menos.
A nivel industrial se deben realizar y exigir controles rigurosos de los procesos de preparación de las conservas y platos precocinados. En las conservas bien preparadas, el tratamiento térmico adecuado, el bajo pH y el agregado de NaCl o nitritos son factores que, sumados, multiplican su acción protectora. En productos mal conservados, en cambio, los esporos pueden sobrevivir, para germinar y proliferar luego, al amparo de condiciones de anaerobiosis y producir toxina que es liberada por lisis bacteriana. El proceso requiere habitualmente 2 a 14 días.
En el caso de los lactantes no debe administrarse miel a los menores de 1 año.
Existe una vacuna a base de toxoides botulínicos (A, B, C, D y E) para su utilización en personal de laboratorio que trabaja con el germen o sus toxinas.


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