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Articulo de referencia

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum es una bacteria grampositiva , [ 1 ] con forma de bacilo , anaeróbica , formadora de esporas y móvil que tiene la capacidad de producir la toxina botulínic...

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Clostridium botulinum es una bacteria grampositiva , [ 1 ] con forma de bacilo , anaeróbica , formadora de esporas y móvil que tiene la capacidad de producir la toxina botulínica , que es una neurotoxina altamente potente . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

C. botulinum es un grupo diverso de bacterias patógenas . Inicialmente, se agruparon según su capacidad para producir la toxina botulínica y ahora se conocen como cuatro grupos distintos: C. botulinum grupos I-IV. Junto con algunas cepas de Clostridium butyricum y Clostridium baratii , todas estas bacterias producen la toxina. [ 6 ]

La toxina botulínica puede causar botulismo , una enfermedad paralítica flácida grave en humanos y otros animales. [ 7 ] La toxina botulínica es la toxina más potente conocida en la literatura científica, natural o sintética, con una dosis letal de 1,3–2,1  ng/kg en humanos. [ 8 ] [ 9 ]

C. botulinum se asocia comúnmente con alimentos enlatados abultados ; las latas deformadas pueden deberse a un aumento interno de la presión causado por el gas producido por las bacterias. [ 10 ] C. botulinum también puede crecer en carnes maduradas tradicionalmente (como el igunaq ) [ 11 ] y carroña (como una ballena varada muerta ). [ 12 ]

C. botulinum es responsable del botulismo transmitido por alimentos (ingestión de toxina preformada), el botulismo infantil (infección intestinal por C. botulinum formador de toxina ) y el botulismo de heridas (infección de una herida por C. botulinum ). C. botulinum produce endosporas termorresistentes que se encuentran comúnmente en el suelo y son capaces de sobrevivir en condiciones adversas. [ 6 ]

Microbiología

C. botulinum es un anaerobio obligado , que requiere un ambiente sin oxígeno . Sin embargo, tolera trazas de oxígeno gracias a la enzima superóxido dismutasa , que es una importante defensa antioxidante en casi todas las células expuestas al oxígeno. [ 13 ] C. botulinum solo puede producir la neurotoxina durante la esporulación, la cual solo puede ocurrir en un ambiente anaeróbico.

C. botulinum se divide en cuatro grupos fenotípicos distintos (I-IV) y también se clasifica en siete serotipos (A-G) según la antigenicidad de la toxina botulínica producida. [ 14 ] [ 15 ] A nivel de secuencias de ADN, la agrupación fenotípica coincide con los resultados de los análisis de genoma completo y ARNr , [ 16 ] [ 17 ] y la agrupación de setotipos se aproxima al resultado de los análisis centrados específicamente en la secuencia de la toxina. Los dos árboles filogenéticos no coinciden debido a la capacidad del grupo de genes de la toxina para transferirse horizontalmente. [ 18 ]

Serotipos

La producción de neurotoxina botulínica (BoNT) es la característica común de la especie. Se han identificado siete serotipos de toxinas , a los que se les asigna una letra (A-G), varios de los cuales pueden causar enfermedades en humanos. Son resistentes a la degradación por las enzimas presentes en el tracto gastrointestinal. Esto permite que las toxinas ingeridas se absorban desde los intestinos al torrente sanguíneo. [ 9 ] Las toxinas pueden diferenciarse aún más en subtipos en función de variaciones menores. [ 19 ] Sin embargo, todos los tipos de toxina botulínica se destruyen rápidamente al calentarlos a 100 °C (212 °F) durante 15 minutos (900 segundos). Calentarlos a 80 °C (176 °F) durante 30 minutos también destruye la BoNT. [ 20 ] [ 21 ]    

La mayoría de las cepas producen un solo tipo de BoNT, pero se han descrito cepas que producen múltiples toxinas. Se han aislado cepas de C. botulinum productoras de toxinas de tipo B y F en casos de botulismo humano en Nuevo México y California . [ 22 ] El tipo de toxina se ha denominado Bf, ya que la toxina de tipo B se encontró en mayor cantidad que la de tipo F. De manera similar, se han reportado cepas productoras de toxinas Ab y Af. [ 18 ]

La evidencia indica que los genes de la neurotoxina han sido objeto de transferencia horizontal de genes , posiblemente desde una fuente viral ( bacteriófago ). Esta teoría se apoya en la presencia de sitios de integración que flanquean la toxina en algunas cepas de C. botulinum . Sin embargo, estos sitios de integración están degradados (excepto en los tipos C y D), lo que indica que C. botulinum adquirió los genes de la toxina bastante tiempo atrás en la evolución. No obstante, aún se producen transferencias adicionales a través de los plásmidos y otros elementos móviles en los que se encuentran los genes. [ 23 ]

Tipos de toxinas en las enfermedades

Las toxinas botulínicas de tipo A, B, E, F y H (FA) causan enfermedades en humanos. Los tipos A, B y E se asocian con enfermedades transmitidas por los alimentos, mientras que el tipo E se asocia específicamente con productos pesqueros. El tipo C produce la enfermedad del cuello flexible en aves y el tipo D causa botulismo en otros mamíferos. [ 24 ] No se asocia ninguna enfermedad con el tipo G. [ 25 ] El método de referencia para determinar el tipo de toxina es un bioensayo en ratones , pero los genes de los tipos A, B, E y F ahora se pueden diferenciar fácilmente mediante PCR cuantitativa . [ 26 ] El tipo "H" es, de hecho, una toxina recombinante de los tipos A y F. Puede ser neutralizado por la antitoxina de tipo A y ya no se considera un tipo distinto. [ 27 ]

Algunas cepas de organismos genéticamente identificados como otras especies de Clostridium han causado botulismo humano: C. butyricum ha producido la toxina tipo E [ 28 ] y C. baratii ha producido la toxina tipo F. [ 29 ] La capacidad de C. botulinum para transferir naturalmente genes de neurotoxinas a otros clostridios es preocupante, especialmente en la industria alimentaria , donde los sistemas de conservación están diseñados para destruir o inhibir solo C. botulinum pero no otras especies de Clostridium . [ 18 ]

Metabolismo

Muchos genes de C. botulinum desempeñan un papel en la degradación de carbohidratos esenciales y el metabolismo de azúcares. La quitina es la fuente preferida de carbono y nitrógeno para C. botulinum . [ 30 ] La cepa Hall A de C. botulinum tiene un sistema quitinolítico activo para ayudar en la degradación de la quitina. [ 30 ] La producción de BoNT de los tipos A y B de C. botulinum se ve afectada por la nutrición de nitrógeno y carbono. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] Hay evidencia de que estos procesos también están bajo represión catabólica. [ 34 ]

Las bacterias Clostridium proteolíticas suelen depender de los aminoácidos como fuentes de carbono y energía. Llevan a cabo un proceso metabólico único llamado fermentación de Stickland . [ 35 ] En este proceso, se utilizan dos aminoácidos con funciones complementarias. Uno actúa como donador de electrones y el otro como aceptor de electrones . Esta reacción no solo crea precursores para otras vías metabólicas, sino que también regenera NAD+ , [ 35 ] un importante agente oxidante en la vía de Embden-Meyerhof-Parnas . La utilización de aminoácidos como fuente de carbono y la regeneración de NAD+ permiten a C. botulinum prosperar en ambientes anaeróbicos.

Grupos

Las diferencias fisiológicas y la secuenciación del genoma a nivel del ARNr 16S respaldan la subdivisión de la especie C. botulinum en los grupos I-IV. [ 16 ] Algunos autores han utilizado brevemente los grupos V y VI, correspondientes a las especies productoras de toxinas C. baratii y C. butyricum . Lo que antes era el grupo IV ahora es C. argentinense . [ 36 ]

Aunque el grupo II no puede degradar proteínas nativas como la caseína , la clara de huevo coagulada y las partículas de carne cocida, sí puede degradar la gelatina . [ 39 ]

El botulismo humano es causado predominantemente por C. botulinum de los grupos I o II . [ 39 ] Los organismos del grupo III causan principalmente enfermedades en animales no humanos. [ 39 ]

aislamiento en laboratorio

En el laboratorio, C. botulinum se suele aislar en un medio de cultivo de triptosa sulfito cicloserina (TSC) en un ambiente anaeróbico con menos del 2 % de oxígeno. Esto se puede lograr mediante varios kits comerciales que utilizan una reacción química para reemplazar el O₂ por CO₂ . C. botulinum (grupos I a III) es un microorganismo lipasa positivo que crece entre un pH de 4,8 y 7,0 y no puede utilizar la lactosa como fuente primaria de carbono, características importantes para su identificación bioquímica. [ 40 ]

Transmisión, esporulación y germinación

La esporulación y germinación en Clostridium botulinum es un factor de virulencia importante , que permite que la bacteria prevalezca en una amplia variedad de ambientes y que el botulismo exista en muchas formas. [ 41 ] Se desconoce el mecanismo exacto detrás de la esporulación y germinación de C. botulinum , pero el estudio de Bacillus subtilis puede utilizarse para hacer una predicción general del mecanismo. [ 41 ]

Las distintas cepas de C. botulinum se pueden dividir en tres grupos diferentes, grupo I, II y III, según las condiciones ambientales como la resistencia al calor, la temperatura y el bioma. [ 42 ] Dentro de cada grupo, las distintas cepas utilizarán diferentes estrategias para adaptarse a su entorno y sobrevivir. [ 42 ] A diferencia de otras especies de clostridios, las esporas de C. botulinum esporulan al entrar en la fase estacionaria. [ 43 ] C. botulinum depende de la detección de quórum para iniciar el proceso de esporulación. [ 43 ]

C. botulinum comienza la esporulación una vez que su proteína de esporulación se fosforila. [ 41 ] La fosforilación activa los genes de esporulación de las etapas I y II que detienen la división celular y comienzan la creación de un septo asimétrico y la espora. [ 41 ] La célula forma capas de esporas hasta que la espora está completamente madura, después de lo cual, la célula se cubre con un exosporio . [ 41 ] Las células del grupo I tienen una capa de exosporio gruesa pero suelta que permite que la espora sea resistente al calor, mientras que las del grupo III tienen una capa de exosporio delgada pero compacta que deja a la célula con una resistencia al calor moderada. [ 41 ]

La germinación comenzará si ciertos nutrientes llamados germinantes interactúan con los receptores que se encuentran dentro de la espora. [ 41 ] Una vez que los germinantes se unen a la célula, esta comienza a hidrolizarse para rehidratar su núcleo y crear una célula vegetativa. [ 41 ] Las esporas de C. botulinum no se encuentran en las heces humanas a menos que el individuo haya contraído botulismo, [ 44 ] pero C. botulinum no se puede transmitir de persona a persona. [ 45 ]

Estructuras de motilidad

La estructura de motilidad más común para C. botulinum es el flagelo . Aunque esta estructura no se encuentra en todas las cepas de C. botulinum , la mayoría produce flagelos peritricos . [ 46 ] Al comparar las diferentes cepas, también existen diferencias en la longitud de los flagelos y en la cantidad presente en la célula. [ 46 ]

Los análisis genómicos de C. botulinum han demostrado que muchas cepas albergan mutaciones en genes flagelares, incluyendo flaA, que codifica la proteína flagelina , y flhA y flgN, que participan en la biosíntesis flagelar . Estas mutaciones pueden alterar la motilidad en diversos grados y, en algunos casos, modificar la estructura del flagelo sin afectar completamente su función. Los flagelos son importantes para la colonización y el movimiento en el intestino, pero también poseen propiedades inmunogénicas que hacen que la bacteria sea más visible para las defensas del huésped. Como resultado, las cepas pueden disminuir la producción flagelar o adquirir mutaciones que alteran su ensamblaje, de modo que puedan utilizarse para la motilidad y, al mismo tiempo, evadir el sistema inmunitario durante la colonización. [ 47 ]

Condiciones de crecimiento y prevención

C. botulinum es una bacteria del suelo . Las esporas pueden sobrevivir en la mayoría de los ambientes y son muy difíciles de eliminar. Pueden sobrevivir a la temperatura del agua hirviendo a nivel del mar, por lo que muchos alimentos se enlatan con una ebullición a presión que alcanza temperaturas aún más altas, suficientes para matar las esporas. [ 48 ] [ 49 ] Esta bacteria está ampliamente distribuida en la naturaleza y se puede asumir que está presente en todas las superficies de los alimentos. Su temperatura óptima de crecimiento se encuentra dentro del rango mesófilo . En forma de espora, es un patógeno termorresistente que puede sobrevivir en alimentos con bajo contenido de ácido y crecer para producir toxinas. La toxina ataca el sistema nervioso y puede matar a un adulto con una dosis de alrededor de 75  ng. [ 50 ] La toxina botulínica se puede destruir manteniendo los alimentos a 100 °C (212 °F) durante 10 minutos; sin embargo, debido a su potencia, la FDA de EE. UU. no recomienda esto como método de control. [ 51 ]  

La intoxicación por botulismo puede ocurrir debido a alimentos conservados o enlatados en casa, de baja acidez que no fueron procesados ​​utilizando los tiempos de conservación y/o presión correctos. [ 52 ] El crecimiento de la bacteria puede prevenirse mediante una alta acidez , una alta proporción de azúcar disuelto , altos niveles de oxígeno , niveles muy bajos de humedad o almacenamiento a temperaturas inferiores a 3 °C (37 °F) para el tipo A. Por ejemplo, las verduras enlatadas de baja acidez (como las judías verdes ) que no se calientan lo suficiente para matar las esporas (es decir, un ambiente presurizado) pueden proporcionar un medio sin oxígeno para que las esporas crezcan y produzcan la toxina. Sin embargo, los encurtidos son suficientemente ácidos para prevenir el crecimiento; [ 53 ] incluso si las esporas están presentes, no representan peligro para el consumidor.  

La miel , el jarabe de maíz y otros edulcorantes pueden contener esporas, pero estas no pueden crecer en una solución de azúcar altamente concentrada; sin embargo, cuando un edulcorante se diluye en el sistema digestivo de un bebé, que tiene bajo contenido de oxígeno y baja acidez, las esporas pueden crecer y producir toxinas. Tan pronto como los bebés comienzan a comer alimentos sólidos, los jugos digestivos se vuelven demasiado ácidos para que la bacteria crezca. [ 54 ]

El control del botulismo transmitido por alimentos causado por C. botulinum se basa casi exclusivamente en la destrucción térmica (calentamiento) de las esporas o en la inhibición de su germinación en bacterias, lo que permite que las células crezcan y produzcan toxinas en los alimentos. Las condiciones propicias para el crecimiento dependen de diversos factores ambientales . El crecimiento de C. botulinum representa un riesgo en alimentos con bajo contenido de ácido, definidos como aquellos con un pH superior a 4,6 [ 55 ] , aunque su crecimiento se ve significativamente inhibido con un pH inferior a 4,9 [ 56 ] .

Mecanismos de tolerancia

C. botulinum es muy resistente a muchos mecanismos de procesamiento de alimentos debido a las endosporas que produce. Estas endosporas permiten a la bacteria sobrevivir en condiciones extremas como calor, frío y acidez alta o baja. Estas endosporas tienen múltiples capas protectoras gruesas que permiten a la bacteria sobrevivir en estado latente durante períodos muy prolongados. [ 57 ] Las endosporas pueden permanecer latentes en la bacteria y, en este estado, son inofensivas. Cuando las endosporas germinan al estar expuestas a ambientes con bajo contenido de oxígeno, se multiplican produciendo la neurotoxina que causa el botulismo. [ 58 ]

Historia taxonómica

C. botulinum fue reconocido y aislado por primera vez en 1895 por Emile van Ermengem a partir de jamón curado casero implicado en un brote de botulismo. [ 59 ] El aislado fue originalmente denominado Bacillus botulinus , por la palabra latina para salchicha, botulus . ("La intoxicación por salchicha" era un problema común en la Alemania de los siglos XVIII y XIX, y muy probablemente fue causada por botulismo). [ 60 ] Sin embargo, los aislados de brotes posteriores siempre resultaron ser formadores de esporas anaeróbicas , por lo que Ida A. Bengtson propuso que ambos se incluyeran en el género Clostridium , ya que el género Bacillus estaba restringido a bacilos formadores de esporas aerobias . [ 61 ]

Desde 1959, todas las especies que producen las neurotoxinas botulínicas (tipos A-G) se han denominado C. botulinum . Existe evidencia fenotípica y genotípica sustancial que demuestra la heterogeneidad dentro de la especie , con al menos cuatro "grupos" claramente definidos (véase §  Grupos ) que abarcan otras especies, lo que implica que cada uno de ellos merece ser considerado una genoespecie. [ 62 ] [ 36 ]

La situación a partir de 2018 es la siguiente: [ 36 ]

  • Las cepas de C. botulinum tipo G (= grupo IV) son desde 1988 su propia especie, C. argentinense . [ 63 ]
  • Las cepas de C. botulinum del grupo I que no producen toxina botulínica se denominan C. sporogenes . Ambos nombres se conservan desde 1999. [ 64 ] El grupo I también incluye a C. combesii . [ 65 ]
  • Todas las demás bacterias productoras de toxina botulínica, no clasificadas como C. baratii o C. butyricum , [ 66 ] se denominan C. botulinum . Este grupo aún contiene tres genogrupos. [ 36 ]

Smith et al. (2018) argumentan que el grupo I debería llamarse C. parabotulinum y el grupo III C. novyi sensu lato , dejando solo el grupo II en C. botulinum . Este argumento no es aceptado por la LPSN y causaría un cambio injustificado de la cepa tipo según el Código Procariota . (La cepa tipo actual ATCC 25763 pertenece al grupo I). [ 36 ] Dobritsa et al. (2018) argumentan, sin descripciones formales, que el grupo II podría convertirse en dos nuevas especies. [ 17 ]

El genoma completo de C. botulinum ATCC 3502 fue secuenciado en el Wellcome Trust Sanger Institute en 2007. Esta cepa codifica una toxina de tipo "A". [ 67 ]

Diagnóstico

Los médicos pueden considerar el diagnóstico de botulismo basándose en la presentación clínica del paciente, que clásicamente incluye un inicio agudo de neuropatías craneales bilaterales y debilidad descendente simétrica. [ 68 ] [ 69 ] Otras características clave del botulismo incluyen ausencia de fiebre, déficits neurológicos simétricos, frecuencia cardíaca normal o lenta y presión arterial normal, y ausencia de déficits sensoriales excepto por visión borrosa. [ 70 ] [ 71 ] Una historia clínica y un examen físico cuidadosos son primordiales para diagnosticar el tipo de botulismo, así como para descartar otras afecciones con hallazgos similares, como el síndrome de Guillain-Barré , el accidente cerebrovascular y la miastenia gravis . [ 72 ] Dependiendo del tipo de botulismo considerado, pueden estar indicadas diferentes pruebas para el diagnóstico.

  • Botulismo transmitido por alimentos: se debe realizar un análisis sérico de toxinas mediante bioensayo en ratones, ya que la detección de las toxinas es diagnóstica. [ 73 ]
  • Botulismo de heridas: se debe intentar aislar C. botulinum del sitio de la herida, ya que el crecimiento de la bacteria es diagnóstico. [ 74 ]
  • Botulismo entérico en adultos y botulismo infantil: el aislamiento y crecimiento de C. botulinum a partir de muestras de heces es diagnóstico. [ 75 ] El botulismo infantil es un diagnóstico que a menudo se pasa por alto en la sala de urgencias. [ 76 ]

Otras pruebas que pueden ser útiles para descartar otras afecciones son:

Patología

Botulismo transmitido por los alimentos

Los signos y síntomas del botulismo transmitido por alimentos suelen comenzar entre 18 y 36 horas después de que la toxina ingrese al cuerpo, pero pueden variar desde unas pocas horas hasta varios días, dependiendo de la cantidad de toxina ingerida. Los síntomas incluyen: [ 80 ] [ 81 ]

  • visión doble
  • visión borrosa
  • Ptosis
  • Náuseas, vómitos y calambres abdominales
  • habla arrastrada
  • Dificultad para respirar
  • Dificultad para tragar
  • Boca seca
  • Debilidad muscular
  • Constipación
  • Reacciones tendinosas profundas reducidas o ausentes, como en la rodilla.

botulismo de heridas

El botulismo de heridas es extremadamente raro. [ 82 ] La mayoría de las personas que desarrollan botulismo de heridas son aquellas que se inyectan drogas ilícitas varias veces al día, por lo que determinar una cronología de cuándo aparecieron los primeros síntomas y cuándo entró la toxina en el cuerpo puede ser difícil. Es más común en personas que se inyectan heroína de alquitrán negro y en aquellas que se inyectan por vía intramuscular o subcutánea , en lugar de por vía intravenosa . [ 83 ] Los signos y síntomas del botulismo de heridas incluyen: [ 81 ] [ 82 ]

  • Dificultad para tragar o hablar
  • Debilidad facial en ambos lados de la cara.
  • Visión borrosa o doble
  • Ptosis
  • Dificultad para respirar
  • Parálisis

Botulismo infantil

Si el botulismo infantil está relacionado con alimentos, como la miel, los problemas generalmente comienzan entre 18 y 36 horas después de que la toxina ingresa al cuerpo del bebé. Los signos y síntomas incluyen: [ 76 ] [ 81 ]

  • Estreñimiento (a menudo el primer síntoma)
  • Movimientos débiles debido a debilidad muscular y dificultad para controlar la cabeza.
  • Lloro débil
  • Irritabilidad
  • Babeando
  • Ptosis
  • Cansancio
  • Dificultad para succionar o alimentarse
  • Parálisis [ 81 ]

Efectos beneficiosos de la toxina botulínica

La toxina botulínica purificada es diluida por un médico para el tratamiento de: [ 84 ]

  • Inclinación pélvica congénita
  • Disfasia espasmódica (espasmos intermitentes de las cuerdas vocales)
  • Acalasia (estenosis esofágica)
  • Estrabismo (ojos bizcos)
  • Parálisis de los músculos faciales
  • Fallo del cuello uterino
  • Parpadeo frecuente
  • Administración de fármacos anticancerígenos [ 85 ]

toxemia intestinal en adultos

Una forma muy rara de botulismo que se produce por la misma vía que el botulismo infantil, pero que afecta a adultos. Ocurre raramente y de forma esporádica. Los signos y síntomas incluyen: [ 86 ]

  • Dolor abdominal
  • visión borrosa
  • Diarrea
  • Disartria
  • Desequilibrio
  • Debilidad en brazos y mano [ 87 ]

Patología veterinaria

La mayoría de los casos de botulismo en animales provienen del botulismo transmitido por alimentos, aunque el botulismo por heridas también es común. [ 88 ] El botulismo transmitido por alimentos se produce por la ingestión de material infectado, como vegetación cruda o en descomposición, cadáveres o larvas que hayan consumido material infectado. [ 88 ] Los rumiantes tienen tiempos de incubación más prolongados para el botulismo transmitido por alimentos en comparación con animales con estómagos menos complejos. [ 88 ] El botulismo por heridas ocurre cuando una herida se infecta con Clostridium botulinum, que se deja germinar y producir toxinas. [ 88 ]

La toxicinfección también puede causar casos de botulismo, ya que las células de Clostridium botulinum infectan el intestino delgado y comienzan a producir toxinas. [ 88 ] La toxina se expulsa con las heces del animal, sin causar daño alguno pero propagándose, o bien, si se encuentra cerca del inicio del intestino delgado, provoca la aparición de síntomas en el huésped. [ 88 ]

Los síntomas del botulismo en el ganado vacuno y equino pueden comenzar con debilidad o temblores en los cuartos traseros, que progresan a parálisis total del cuerpo y finalmente a la muerte. [ 88 ] El botulismo aviar se caracteriza por la incapacidad del animal para volar, caminar, levantar el cuello o cerrar el párpado interno, seguida de la muerte. [ 88 ] Los pequeños carnívoros, como zorros, visones y hurones, son propensos al botulismo y presentan parálisis flácida, para luego morir. [ 88 ] Un pez infectado tendrá cada una de sus aletas paralizadas con el tiempo hasta que la aleta caudal esté completamente paralizada, lo que le impide nadar y le causa la muerte. [ 88 ]

Tratamiento

Ante un diagnóstico o sospecha de botulismo, los pacientes deben ser hospitalizados de inmediato, incluso si el diagnóstico o las pruebas están pendientes. Además, si se sospecha botulismo, los pacientes deben recibir tratamiento inmediato con antitoxina para reducir la mortalidad. También se recomienda encarecidamente la intubación inmediata, ya que la insuficiencia respiratoria es la principal causa de muerte por botulismo. [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]

En Norteamérica, se utiliza una antitoxina botulínica heptavalente derivada de equinos para tratar todos los serotipos de botulismo natural en adultos. En lactantes menores de un año, se utiliza inmunoglobulina botulínica para tratar los tipos A o B. [ 92 ] [ 93 ]

Los resultados varían entre uno y tres meses, pero con intervenciones rápidas, la mortalidad por botulismo oscila entre menos del 5 por ciento y el 8 por ciento. [ 94 ]

A pesar de estas intervenciones, actualmente no existe ningún tratamiento farmacológico aprobado que revierta la neurotoxina botulínica una vez que ha entrado en las neuronas . Debido a esta limitación, la administración temprana de antitoxina y los cuidados de apoyo son fundamentales. La investigación en curso explora diversas estrategias terapéuticas; por ejemplo, las vacunas recombinantes basadas en los dominios de cadena pesada (HC) de las BoNT han proporcionado inmunidad protectora en animales y han mostrado resultados prometedores en ensayos clínicos iniciales. Sin embargo, actualmente no existe ninguna vacuna para uso humano autorizada. Existen vacunas veterinarias disponibles para prevenir brotes en el ganado. [ 95 ]

También se están desarrollando terapias basadas en anticuerpos. Las antitoxinas equinas tradicionales, aunque eficaces, conllevan el riesgo de enfermedad del suero. Los anticuerpos policlonales humanos aislados de voluntarios inmunizados y los nuevos anticuerpos de dominio único de camélidos son dos alternativas que podrían proporcionar una protección más segura y duradera. Además, se están explorando inhibidores de moléculas pequeñas dirigidos a la actividad metaloproteasa de la cadena ligera de la toxina como posibles terapias posteriores a la exposición. [ 95 ]

Los resultados clínicos también dependen del serotipo de toxina involucrado. Las toxinas de tipo A suelen causar la parálisis más prolongada, mientras que las de tipo E se asocian con una evolución más corta de la enfermedad. Si bien las toxinas botulínicas inducen parálisis, no destruyen las neuronas; con ventilación adecuada y cuidados intensivos, los pacientes pueden recuperarse completamente a medida que se regeneran las terminaciones nerviosas . [ 95 ]

Debido a la extrema potencia de las neurotoxinas botulínicas , gran parte de esta investigación terapéutica se enmarca en el contexto de la preparación para la biodefensa contra el posible uso de BoNT como armas biológicas. [ 95 ]

Vacunación

Antes existía una vacuna toxoide tratada con formalina contra el botulismo (serotipos AE), pero se suspendió en 2011 debido a la disminución de la potencia del toxoide. Originalmente estaba destinada a personas con riesgo de exposición. Actualmente se están desarrollando algunas vacunas nuevas. [ 96 ]

Uso y detección

La Clostridium botulinum se utiliza para preparar los medicamentos Botox , Dysport , Xeomin y Neurobloc, que se emplean para paralizar selectivamente los músculos y aliviar temporalmente su función. También tiene otros usos médicos no autorizados , como el tratamiento del dolor facial intenso, por ejemplo, el causado por la neuralgia del trigémino . [ 97 ]

Se suele creer que la toxina botulínica producida por C. botulinum es un arma biológica potencial , ya que es tan potente que se necesitan unos 75 nanogramos para matar a una persona ( LD50 de 1  ng/kg, [ 50 ] suponiendo que una persona promedio pesa ~75  kg); 1  kilogramo sería suficiente para matar a toda la población humana .

Una prueba de "protección en ratones" o " bioensayo en ratones " determina el tipo de toxina de C. botulinum presente mediante anticuerpos monoclonales . También se puede utilizar un ensayo inmunoenzimático ( ELISA ) con anticuerpos marcados con digoxigenina para detectar la toxina, [ 98 ] y la PCR cuantitativa puede detectar los genes de la toxina en el organismo. [ 26 ]

C. botulinum en diferentes ubicaciones geográficas

Diversos estudios cuantitativos sobre las esporas de C. botulinum en el medio ambiente han sugerido una prevalencia de tipos específicos de toxinas en determinadas áreas geográficas, lo cual aún no tiene explicación.

Referencias

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  6. 1 2 3 Peck MW (2009). "Biología y análisis genómico de Clostridium botulinum". Advances in Microbial Physiology . 55 : 183–265 , 320. doi : 10.1016/S0065-2911(09)05503-9 . ISBN 978-0-12-374790-7. PMID 19573697 . 
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Lecturas adicionales

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