Botulismo: uma doença grave causada por neurotoxinas

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Botulismo
Introdução
	É uma doença grave caracterizada por paralisia flácida e alterações respiratórias importantes causadas pela ação das diferentes neurotoxinas produzidas, principalmente pelo Clostridium botulinum. 	
A grande maioria dos casos de botulismo não é uma toxinfecção (ingere o esporo, este se transforma na forma vegetativa, que produz a toxina), e sim uma intoxicação (ingere a toxina pronta).
	Os hospedeiros são os animais domésticos, principalmente aves, bovinos, equinos e outros mamíferos (animais alimentados com carne em decomposição). As aves silvestres são os animais mais susceptíveis ao botulismo. No homem está relacionadas à ingestão acidental de alimento contaminado pela toxina. No Brasil a infecção está relacionada com ingestão de palmito, sardinha e frutos do mar.
	A toxina é extremamente termolábil. Alimentos cozidos, dificilmente causará botulismo, mesmo que contaminada com a toxina. Cerca de 10 minutos de fervura destrói a toxina.
	A salga não favorece a produção da toxina, assim como, a desidratação e a alcalinização do meio.
Habitat 
	O C. botulinum e o seu esporo estão distribuídos em todos os lugares. É frequente ente nos solos e sedimento marinho de todo o mundo. O esporo é freqüentemente detectado na superfície de frutas, vegetais e frutos do mar.
Morfologia e coloração
	O C. botulinum possui 7 diferentes neurotoxinas que não podem ser diferenciadas, tendo com base a morfologia. Todos são bastonetes grandes que aparecem em cadeias curtas ou em unidades individuais. Possuem 0,5-0,8 m de largura e por 3-6 m de comprimento. Os microorganismos são móveis quando jovens, com flagelos peritríquios. Os esporos são ovais, cêntricos ou excêntricos. São Gram +, mas em cultivos velhos mostram-se Gram negativos. 
Caracterização cultural e bioquímica
	As colônias crescem na profundidade do agar e estão cobertas por uma penugem. As colônias superficiais são grandes, semitransparentes com bordos irregulares. 
Meios preparados com fígado promovem melhor crescimento do que músculo. O C. botulinum liqüefaz a gelatina, produz ácido e gás da glicose, levulose e maltose. O ácido acético é o principal produto metabólico produzido por todas as amostras. Conforme a amostra, produz outros ácidos graxos, como: ácido propiônico, butírico, isovalérico, valérico e isocapróico. 
	São anaeróbios estritos mas não são difíceis nas exigência culturais. Crescem melhor em torno dos 30ºC.
Tabela 1. Distribuição, hospedeiro e doenças associadas com o C. botulinum
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	Amostra 	Distribuição 		Hospedeiro 			Doença
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	A América do Norte 	homem botulismo
 bovinos, eqüinos intoxicação pela forragem
 		 	aves limberneck
 	 martas botulismo
	B América do Norte homem botulismo
 Europa 	bovinos eqüinos (potros) intoxicação pela forragem
 		 aves limberneck
 	 	martas botulismo
 	 	potros shaker foal syndrome
 
	C1 América do Norte patos limberneck 
 		 Austrália 	aves silv. western duck disease
 		Canadá 	homem botulismo
 		 Europa 	 	martas botulismo 
	
	C2					Aves			 diarréia Não é neurotoxina
	D África do Sul 	bovinos lamzieekte
 
 E União Soviética 	homem botulismo
 		 América do Norte 
 (Grandes Lagos)
	F América do Norte 	homem botulismo
 		 Dinamarca
	G Argentina 	homem ? botulismo ?
 		 Suíça
	
Resistência
	Os esporos são muito resistentes, podendo resistir a fervura por 30 minutos por várias horas. Resistem a autoclavação a 120ºC por 20 minutos.
Sorologia e tipos toxigênicos
	As toxinas botulínica produzidas pelo C. botulinum são classificadas de acordo com o tipo. Há 8 tipos de toxinas produzidas das quais 7 são neurotoxinas. 
As toxina A, B e E são, freqüentemente relacionadas à doença no homem. 
A neurotoxina C1 e D são mais freqüentes nos animais domésticos e aves. 
A neurotoxina do tipo B tem sido observada em bovinos e eqüinos. 
O tipo C1 é o mais freqüente em cães. 
O tipo C2 não é considerado uma neurotoxina mas causa alteração da permeabilidade vascular nos tecidos e diarréia em casos de botulismo da aves. 
	As neurotoxinas são produtos antigenicamente distintos, entretanto os efeitos neurológicos são similares. As toxinas interferem com a liberação de acetilcolina dos neurônios colinérgicos das junção neuromuscular e sinapses autônomas, provocando uma paralisia flácida e alterações no sistema nervoso autônomo. 
	No Brasil foram constatadas as toxinas A, B, C e D.
Epidemiologia
	Não existe uma raça mais susceptível, porém jovens são mais susceptíveis que adultos.
	Para cada região tem-se um tipo de botulismo predominante. Varia com as condições de pH, temperatura, umidade e substrato (vegetal ou animal).
	Acomete tanto animais de corte quanto o de leite (pelo confinamento – alimentação com silagem, polpa cítrica, cevada contaminados).
	Ocorre principalmente na seca, pela falta de alimento (ocorre depravação no apetite pela carência). A má suplementação mineral também pode levar a este tipo de comportamento.
	O alimento contaminado é a fonte de infecção mais importante para os homens e animais.
Formas do botulismo
	Na maioria dos casos ocorre a infecção (ingestão da toxina formada, causando sinais clínicos). 
	Em bebês e eqüinos pode ocorrer a toxinfecção, por ingestão de esporos.
	O botulismo infantil ocorre pelo C. barati e pelo C. butirico que produzem toxinas muito semelhantes ao botulismo, apresentando um quadro clínico muito semelhante ao deste.
Toxicidade e patogênese
	O botulismo infantil ocorre em crianças até um ano que ingerem mel freqüentemente. O mel possui esporos do Clostridium botulinum, que coloniza o intestino, produza toxina e o bebê absorve a mesma, a qual é ativada pelo suco gástrico. É uma toxinfecção. Este quadro ocorre também em potros com 2 a 8 semanas que lambam uma ferida em seu corpo (pode ser o coto umbilical). O quadro em potros não é comum no Brasil e ocorre geralmente no inverno em filhos de éguas que se alimentem com dietas ricamente protéicas. Essa colonização pela bactéria é favorecida pelo leite com o qual estes animais se alimentam.
OBS: 1. Ruminantes tem dificuldade enorme de se intoxicar, porque, para isso, deve ingerir quantidades muito grandes d toxina, pois a flora ruminal desativa a toxina. 
2. O carnívoro é mais resistente à toxina, mas uma vez absorvida, ele tem quadro mais rápido, porque ativa mais rapidamente a mesma pela ação dos sucos gástricos.
	No Brasil, as mais importantes são a C e a D.
A toxigenicidade das amostras do tipo D necessitam da presença do bacteriófago. Os tipos A, B, E e F são, provavelmente saprófitas do solo e ambientes aquáticos.
As do tipos C e D são parasitos obrigatórios do trato digestivo dos mamíferos e aves.
	As toxinas de cepas não proteolíticas, incluindo os tipos C, D, E e G e poucas cepas do tipo B requerem exposição à enzimas proteolíticas (tripsina) para a expressão da atividade tóxica. 
	As toxinas botulínicas podem ser produzidas em temperaturas abaixo de 30ºC. Somente um tipo de toxina é normalmente produzido por uma cepa, muito embora os tipos C e D possam produzir múltiplas toxinas.
	As toxinas botulínicas são sintetizadas como uma única cadeia polipeptídica inativa com 150 kDa que é liberada pela lise bacteriana. As proteases bacterianas e tissulares clivam a toxina para uma molécula ativa composta de uma cadeia pesada e outra leve conectada por uma única ponte dissulfeto.
	A toxina é absorvida pelo trato gastrointestinal e desloca-se até a corrente circulatória e até as sinapses no sistema nervoso periférico.
OBS: A produção e ação da neurotoxina está diretamente relacionada a:
· contaminação do substrato (animal ou vegetal)
· multiplicação no substrato (os tipos são proteolíticos, devendo ter degradação proteolítica)
· deve ter proteína disponível
· tem que produzir a toxina
· tem que sobreviver aos processos líticos
· tem que ser ingerida pelo hospedeiro definitivo (exceção para crianças e potros)
Mecanismo de ação da neurotoxinas
	A toxina liga-se, sendo internalizada na terminal nervoso para que a toxina altere a liberação de neurotransmissores.
Há tecnicamente 3 regiões funcionais para a toxina: 	
· A porção carboxi-terminal da cadeia pesada orienta a ligação neuroespecífica.
· A porção aminoterminal da cadeia pesada que orienta a penetração celular e a translocação de membranas.
· A cadeia leve é responsável pelo bloqueio da liberação do neurotransmissor.
	A toxina liga-se à grande molécula carregada negativamente nas terminações nervosas que consiste de polissialogangliosídios e outros lipossomos ácidos. Então, ela move-se, lateralmente para ligar-se ao receptor protéico específico que internalizada a toxina. A toxina é internalizada numa vesícula na terminação nervosa que não é mais acessível à neutralização pela antitoxina. A toxina botulínica permanece no local da junção neuromuscular onde passa a interferir com a liberação de acetilcolina (ocorre suspensão da transmissão neuromotora). 
	O botulismo quase sempre é decorrente da ingestão de alimento contaminado com a toxina pré-formada. A toxina pode ser elaborada na carcaça ingerida ou que indiretamente contaminou um outro alimento. As larvas de insetos que se desenvolvem em carcaças onde a toxina foi elaborada pode carrear suficiente toxina para atingir as aves quando estas se alimentam dos insetos. Outra possibilidade é a decomposição da vegetação que ocorre próxima as margens de lagos e rios os quais propiciam ambiente favorável para síntese protéica (toxina).
	Aves aquáticas que alimentam-se nestas áreas podem desenvolver botulismo. Restos de alimentos e farinha de carne são origem bem conhecidos da toxina botulínica para raposas e martas.
 	A hipofosforose em bovinos e ovinos produzem uma alteração do apetite chamada de "pica" a qual provoca a ingestão de ossos, ou de carcaças em decomposição. Esta depravação do apetite pode levar à ocorrência de botulismo. A doença é chamada, na África do Sul de LAMZIEKTE (lame sickness), pois nesta enfermidade há claudicação devido a hipofosforose ou osteomalácia. A doença existe no Texas, onde há deficiência de fósforo no solo, bem como, a ingestão de ossos (pica). Na Holanda, o botulismo em bovinos foi relacionado com os resíduos de grãos de cervejaria contaminados com o C. botulinum tipo C.
	O botulismo toxinfeccioso é uma forma da doença observada, inicialmente nos Estados Unidos, (Kentucky) onde o C. botulinum produziu toxina em áreas necróticas do corpo. Potros de 2 a 8 semanas foram afetados após a absorção da toxina. Evidenciaram lesões típicas da síndrome dos potros: disfagia aguda, tremores, fraqueza, prostração e morte. Áreas de necrose localizadas no estômago, umbigo, abscessos pulmonares e feridas estavam colonizadas pelo C. botulinum.
	Os esporos do clostrídio responsável pelo botulismo estão mais difundidos no ambiente. Este fato necessita de pré-requisitos tais como:
· Contaminação de um substrato importante pelo organismo.
· Multiplicação dos organismos e produção da toxina.
· Sobrevivência da toxina aos processos líticos que a degrade.
· Ingestão da toxina pelo hospedeiro suscetível.
Após a ingestão da toxina, esta atravessa a parede intestinal em direção a corrente sangüínea e linfática. A hemaglutinina a protege contra a digestão fisiológica. 
	As bactérias ruminais dos bovinos e ovinos inativam uma quantidade substancial da toxina ingerida, fazendo com que a dose letal (oral) para estes dois animais sejam bem maiores que para as outras vias. Esta observação é importante em relação ao manuseio de amostras (conteúdo ruminal) para pesquisa da toxina. As amostras devem ser congeladas até a realização dos testes laboratoriais. 
	Na corrente sangüínea, a toxina é carreada ao sistema nervoso periférico onde liga-se aos gangliosídios na junção neuromuscular. A toxina penetra nas células nervosas e liga-se a superfície interna da membrana nervosa, modificando a liberação de acetilcolina. A toxina botulínica age somente nos nervos colinérgicos do sistema nervoso periférico. A barreira hematoencefálica protege os nervos colinérgicos do cérebro da ação da toxina.
	O sinal clínico do animal intoxicado é paralisia flácida que progride, envolvendo a musculatura respiratória, resultando em morte. Há alterações na visão, na locomoção e na deglutição. A língua geralmente permanece paralisada e a deglutição torna-se difícil pela paralisia faringeana, levando a uma paralisia respiratória e morte.
	Nas aves, há paralisia nas asas, pernas, pescoço. As aves não conseguem retrair a membrana nictitante. Os suínos e os animais carnívoros são, normalmente resistentes a toxina botulínica. 
A doença do tipo C1 tem sido registrada em cães.
Diagnóstico (clínico e laboratorial)
	O diagnóstico do botulismo, assim como no tétano, está baseado ma história e sinais clínicos. Numerosos animais podem estar envolvidos sugerindo uma comum fonte de toxina. 
O exame rotineiro de sangue é normal exceto quando há infecção bacteriana secundária. 
Amostras de líquido cefelo-raquidiano é normal 
O diagnostico definitivo está baseado na detecção da toxina em aproximadamente 10 ml de soro (colhido no início do quadro clínico) ou em 50 gramas de fezes, vômito, amostras de alimento ingerido. 
Anormalidades eletrodiagnóstica podem incluir velocidade de condução normal ou diminuída; diminuição da amplitude motora e sinais eletromiográficos de fibrilação potencial e ondas de forma positiva nos músculos afetados. 
	A prova diagnóstica laboratorial do botulismo nos animais é a demonstração da toxina no soro, no vômito, no conteúdo ruminal, no conteúdo intestinal e no alimento. O soro, o filtrado intestinal e o filtrado alimentar devem ser inoculados emcamundongos. A proteção passiva é uma prova indireta da presença da toxina. O nível de toxina nos animais afetados é de cerca de 20 LD50 em camundongo. 
As amostras de alimentos suspeitos e conteúdo intestinal devem ser tripsinizadas antes da inoculação, para ativar o toxina precursora. 
	A prova de ELISA está indicada na detecção de toxinas dos tipos A, B, E e G, entretanto não são aplicáveis na rotina laboratorial. Pode dar negativo.
A presença de esporos do C. botulinum está disseminada em amostras ou materiais suspeitos o seu valor fica limitado.
Tratamento
 	A terapia do botulismo é centrada na tratamento de suporte. Monitorar a hidratação. Assistência quanto a água e alimentos. 
Megaesôfago e diminuição no reflexo de deglutição pode levar a pneumonia por aspiração (falsa via). 
Antimicrobianos são indicados no caso de complicações secundárias. Entretanto aminoglicosídios devem ser evitados, pois eles interferem com a transmissão neuromuscular e piora o quadro paralítico. 
Monitoramento da excreta (urina e fezes) pela retenção. Abrigo e rotação do animal para o seu conforto.
	O uso de antitoxina pode não ser disponível mas é controverso. A antitoxina só é eficiente quando a toxina ainda não foi absorvida pelo sistema nervoso. 
Antitoxinas potentes, contendo o tipo C1 está indicada em cães severamente acometidos e, administrado o mais rápido possível, isto é, nos primeiros 5 dias. 
Animais com sinais clínicos leves recuperam-se espontaneamente 
	A administração de antimicrobianos é controversa, pois poderiam piorar os sinais clínicos pela liberação de mais toxina pela bactéria lisada ou poderiam promover a colonização intestinal do organismo do botulismo.
	Não utilizar aminoglicosídeos, pois estes agem nas junções neuromusculares, piorando o quadro.
Vacinação e controle
	Antitoxinas homólogas protegem os animais contra o botulismo. 
A vacinação nas aves não está aplicada à rotina visto que a ocorrência da doença é esporádica. 
A vacinação com toxóide está indicada, especialmente nas regiões de alto risco como África do Sul e Austrália, assim como, em certas populações (animais de zoológico). Em algumas áreas são utilizadas toxóides polivalentes. 
Na Austrália, são vacinados ovinos e bovinos duas vezes e um booster anual. Na África do Sul, toxóides C e D são efetivos no programa de vacinação. As duas primeiras com adjuvante oleoso e a vacinação de manutenção em solução aquosa. 
A toxina livre pode ser inativada pela administração de antitoxina polivalente. A resposta é dependente da quantidade de toxina ligada e ao tipo de toxina. 
A antitoxina é ineficaz se a toxina estiver ligada à membrana da célula nervosa. 
Esforços devem ser feitos para esvaziar o trato gastrintestinal com a aplicação de purgativos.