Ботулотоксин: опасность и польза яда

Несмотря на высокий уровень развития современной медицины, в мире до сих пор остаются болезни, смертность от которых по-прежнему велика. Именно к таким болезням относится ботулизм, или отравление ботулиническим токсином, который по праву называется одним из самых сильных природных ядов.

Но, даже учитывая такую сильную опасность, которую несет в себе ботулотоксин, человечество нашло способы применения этого вещества в своих целях. Поэтому ботулотоксин – это не только смертельно опасный яд, но и многофункциональное лекарственное средство, и даже оружие. Рассмотрим это вещество более подробно.

Ботулотоксин – один из самых опасных ядов.

Что такое ботулотоксин?

Концентрация соли при консервировании не убивает возбудителя ботулизма.

Что же представляет собой токсин ботулизма? В первую очередь, это сильнейший органический яд из известных науке. По структуре он является одним из самых сложных белков и состоит из двух аминокислотных цепей: тяжелой и легкой.

Органолептические свойства ботулотоксина отличаются отсутствием вкуса, запаха и цвета. Это делает его довольно коварным ядом, т. к. зараженная им пища, практически никогда не меняет своих вкусовых свойств, а значит, человек, при употреблении такой пищи, ничего не будет подозревать.

Еще одной особенностью токсина является его устойчивость к различным факторам окружающей среды. Он не разрушается под действием солей, кислот и ферментов, при этом некоторые из этих веществ, например фермент поджелудочной железы – трипсин, могут даже в разы усиливать активность этого яда.

Источник заражения

Споры у бактерий формируются при неблагоприятных условиях.

Откуда же в природе появляется такой сильный яд? Токсин ботулизма продуцируют микроорганизмы – Clostridium botulinum. Рассмотреть их можно только под микроскопом, в этом случае эти микробы выглядят как небольшие утолщенные палочки, иногда с шарообразными уплотнениями на концах – спорами, как на фото. Также они могут иметь жгутики, но при этом малоподвижны.

Вегетативная форма, т. е. активные Clostridium botulinum, очень уязвимы перед факторами внешней среды:

• они погибают уже при температуре 80˚ C;

• не переносят высоких концентраций солей и сахара;

• чувствительны ко многим группам антибиотиков.

А вот споры этих микробов, которые образуются при неблагоприятных условиях, отличаются высокой стойкостью ко всем воздействиям и могут сохраняться десятилетиями. Именно споры попадают в организм человека и животных. Там они активируются и начинают синтезировать яд, вызывая сильнейшее отравление.

Частая причина ботулизма – употребление рыбы кустарного производства.

Где живут эти микроорганизмы?

Основные резервуары для вегетативных и споровых форм это:

• кишечник теплокровных животных, рыб, моллюсков и ракообразных;
• почва;
• грибы;
• овощи и фрукты.

Основные источники отравления.

При этом существует несколько отличающихся друг от друга сероваров (различных форм одного вида) Clostridium botulinum, которые синтезируют разные виды ботулотоксинов: A, B, C1, C2, D, E, и F. Самым распространенным из них является нейротоксин ботулина типа А. Все они схожи по своему строению и механизму действия, но имеют отличия по структуре и антигенной специфичности.

Важно: У человека заболевание вызывают только типы A, B, E и F. Типы C и D обычно вызывают ботулизм у животных.

Как действует?

Первые симптомы отравления обычно проявляются в первые 12 часов.

Токсин бактерии Clostridium botulinum – это яд, который по силе отравляющего воздействия превосходит многие природные и химические токсины. И хотя перечисленные типы отличаются по антигенным свойствам, их биологическая активность одинакова. Все они – являются вариантом одного нейротоксина. Как же он действует?

Механизм действия ботулотоксина сложен и до конца еще не изучен. Исследования показали, что поражение организма происходит по следующей схеме:

• яд быстро всасывается через слизистую желудочно-кишечного тракта, после чего он проникает в лимфу, а затем в общий кровоток;
• он расходится по всему организму и начинает поражать нервные клетки, связываясь с ними и нарушая передачу нервных импульсов;
• мышечные сокращения начинают затормаживаться, развивается паралич мышц гортани, глотки, дыхательных и зрительных мышц;
• паралич мускулатуры приводит к нарушению зрения, глотания и дыхания, что как раз и становится причиной смерти, при отсутствии своевременной респираторной поддержки.

Для окружающих постарадавший опасности не представляет, т. к. микроб-возбудитель воздушно-капельным путем не передается.

Чем опасен ботулизм?

Один из первых симптомов ботулизма – двоение в глазах.

Основная опасность болезни заключается в особенностях действия протеинового нейротоксина, вырабатываемого вегетативными формами микробов Cl. botulinum. Ботулизм характеризуется общей интоксикацией организма с преимущественным поражением нервной системы в виде нарушения сокращений поперечно-полосатых и гладких мышц.

Инкубационный период при легком отравлении токсинами ботулизма может продолжаться в течение 2-3 дней, при сильном заражении – в течение одних суток. Симптомы болезни развиваются по нарастающей сверху вниз. Причем сначала появляются симптомы гастроэнтерального расстройства, а затем добавляются неврологические проблемы.

Основные из них перечислены в таблице:

Пациент на поздней стадии заболевания

Все перечисленные симптомы могут развиваться в разной последовательности и иметь разную степень выраженности. Зависит это от количества отравляющего вещества, попавшего внутрь, и от индивидуальных особенностей организма. Подробнее о ботулизме можно узнать из видео в этой статье.

Важно: Самой большой опасностью ботулизма является паралич дыхательной мускулатуры и сердечной мышцы, т. к. в этом случае происходит смерть от гипоксии.

Применение ботулотоксина

В медицинских целях применятся ботулинический нейротоксин типа А.

Неужели такое опасное и ядовитое вещество как токсин ботулизма может быть использовано во благо?

Да, это так. Интерес к ботулотоксину рос так же активно, как и развивалась научная деятельность. Но на попытки выделить чистый кристаллический токсин ушло более 40 лет, поэтому его применение в разного рода промышленности стало возможным только ближе к концу 20 века. Так как же его используют в настоящее время?

В медицине

Ботулинический токсин используется в медицине с 20 века.

Когда ученые установили, что в очищенном и сильно разбавленном виде ботулотоксин может быть использован для расслабления мышечных спазмов, это вещество стало официально разрешено для применения в клинической практике. С тех пор круг показаний к применению такого лекарства постоянно расширяется.

На сегодня препараты, в которых активным веществом выступает ботулинотоксин, используются в таких областях медицины:

• в неврологии

  (лечение бруксизма ботулотоксином, лечение мигрени, генерализованных дистоний, нервного тика, гипергидроза и т. д.);

• в офтальмологии

  (лечение нистагма, лицевого гемиспазма, косоглазия и др.);

• в урологии

  (лечение различных нарушений мочеиспускания).

Открытие новых возможностей в лечении ряда тяжелых заболеваний стало новым этапом в развитии медицины. Но не стоит забывать, что ботулинический токсин – это всё-таки яд, причем яд очень сильный и опасный. Поэтому такое лечение должен назначать врач, после тщательного обследования и постановки окончательного диагноза.

В косметологии

Популярные препараты.

Способность ботулотоксина нарушать передачу нервных импульсов, тем самым вызывая паралич мышцы, была замечена косметологами, что послужило началом использования препаратов на его основе с целью разглаживания мимических морщин (см. Ботулотоксин в косметологии: применение, побочное действие, ожидаемый эффект).

С этой целью применяются следующие препараты ботулинического токсина:

• Ботокс – выпускается американской фирмой Allergan;
• Диспорт – выпускается французской фирмой Beaufour Ipsen;
• Ксеомин – выпускается немецкой фирмой Merz.

Американский препарат наиболее популярен, но и цена его значительно выше. Инъекции вводятся внутримышечно, непосредственно в мимические мышцы. Действие яда временно нарушает их чувствительность к нервным импульсам, за счет чего мышца или её определенный участок расслабляется и образованные ею морщины разглаживаются.

Проведение такой процедуры – дело очень ответственное, т. к. врач должен уметь правильно рассчитать дозировку препарата и выбрать верное место инъекции, чтобы не нарушить мышечные или нервные волокна, а лишь снять повышенный тонус с мышц, образующих морщины. Поэтому доверять себя можно только профессионалам, ведь известны даже случаи смертельного исхода.

Важно: Действие ботулинического токсина не постоянно, через 4-6 месяцев блокированные нервно-мышечные связи восстанавливаются и морщины вновь проявляются, поэтому требуется постоянная поддерживающая терапия.

Как биологическое оружие

Ботулотоксин может быть использован как биологическое оружие.

Токсин боту­лизма хорошо всасывается не только со слизистых ЖКТ, при попадании внутрь, но и со слизистых верхних дыхательных путей и даже глаз, а это значит, что он имеет высокую степень опасности при использования аэрозоля токсина в качестве биологического оружия.

Какими преимуществами обладает ботулотоксин как оружие массового поражения:

• более опасен, чем некоторые виды химического оружия;
• поражающая способность сопоставима с ядерным оружием;
• для его производства не требуется какого-либо специального оборудования;
• не требует больших финансовых затрат.

Ботулотоксины используются для таких целей в виде аэрозоля, также может быть произведено заражение воды или продуктов питания.

Важно: Аэрозоль может сохранять свою активность в течение 12 часов.

При любом подозрении на отравление, нужна обязательная госпитализация. Такое серьезное отравление не может лечиться в домашних условиях, т. к. главный залог успеха в терапии ботулизма – это то, насколько быстро будет подтвержден диагноз и введен антидот ботулотоксина. После чего проводится интенсивная дезинтоксикационная терапия, направленная на восстановление нарушенных функций органов и систем.