La toxina es producida por la bacteria Clostridium botulinum, que se encuentra en zonas contaminadas tales como suelos y aguas no tratadas. El Clostridium botulinum es una bacteria anaerobia cuyas esporas son capaces de sobrevivir en los alimentos contaminados que han sido sometidos a procesos de elaboración incorrectos y/o almacenamientos inadecuados.

La toxina botulínica es una de las sustancias más tóxicas conocidas, de manera que es posible que con tan solo probar el alimento contaminado, se produzcan graves intoxicaciones que pueden conducir incluso a la muerte.

Existen varios tipos de toxina botulínica, que se designan con letras: A, B, C, D, E, F y G, según su afinidad por el tejido nervioso, siendo la toxina de tipo A la que posee mayor afinidad.

La bacteria botulínica necesita para su desarrollo medios poco ácidos o alcalinos: con valores de pH superiores a 4,5.

Entre los alimentos más expuestos al botulismo están las carnes o pescados crudos conservados mediante procesos de salado o ahumado deficientes, o algunas verduras poco ácidas o que pueden perder su acidez natural por la acción de otros microorganismos. También es muy frecuente en productos enlatados.

También se ha descrito botulismo en trabajadores de laboratorio por inhalación de la toxina en forma de aerosol, los toxicómanos también están expuestos a diversas formas de botulismo: por vía intravenosa (jeringuillas o droga contaminada), o por la inhalación nasal de droga contaminada que da lugar a sinusitis crónicas.

Patogenia

La toxina botulínica actúa bloqueando la liberación de acetilcolina a nivel de la placa mioneural impidiendo la transmisión del impulso nervioso. Causa de esta manera, una parálisis flácida de los músculos esqueléticos y un fallo parasimpático.

En la intoxicación alimentaria se ingiere la toxina pre-formada que es absorbida por endocitosis a través del tracto gastrointestinal. En el lactante las esporas ingeridas germinan en el intestino, ya que no existe flora inhibidora, 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 o unión neuromuscular, y en el sistema nervioso autónomo.

En el botulismo de heridas se produce la toxina en la herida cuando la bacteria encuentra allí condiciones adecuadas para germinar y desarrollarse. El proceso es muy similar al desarrollo del tétanos.

Mecanismo de acción de la toxina

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.

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 fragmento A de la toxina liberada escinde a la proteína sinaptobrevina, la cual ayuda al calcio con la fusión de la vesícula sináptica a la membrana pre-sináptica; por lo tanto no se va a liberar el neurotransmisor acetilcolina, causando parálisis musculares y la muerte cuando se afecta a los músculos respiratorios.

Cuadro clínico

Los síntomas generalmente aparecen entre 8 y 36 horas después de consumir los alimentos contaminados. No se presenta fiebre con esta infección.

En los adultos, los síntomas pueden abarcar

• Ptosis palpebral

• Midriasis (ambas pupilas dilatadas, no reactivas)

• Cólicos abdominales, no siempre presentes.

• Dificultad respiratoria que puede llevar a una insuficiencia respiratoria

• Dificultad al deglutir y al hablar

• Visión doble

• Resequedad en la boca

• Náuseas

• Ausencia temporal de la respiración

• Vómitos

• Debilidad con parálisis (igual en ambos lados del cuerpo)

• Estreñimiento

• Disminución de lucidez mental

Los síntomas en bebés pueden abarcar:

• Estreñimiento

• Debilidad, pérdida del tono muscular

• Llanto débil

• Mala alimentación o succión débil o nula

• Midriasis

• Dificultad respiratoria

• Lucidez mental a pesar de la debilidad

Diagnóstico

Se realizan exámenes de contenido gástrico y materia fecal. El hallazgo de toxina en sangre es poco frecuente. Una vez realizada una encuesta alimentaria para establecer cuál podría ser el alimento sospechoso, se efectúa el análisis del mismo para determinar si contiene toxina botulínica y a que tipo pertenece.

Tratamiento

El tratamiento está dirigido a la asistencia respiratoria (para evitar un paro respiratorio), administrando la antitoxina botulínica equina trivalente ABE para neutralizar el efecto de la toxina circulante y aplicando una terapia de soporte. Puede ser necesario intubar al paciente y es necesario administrar líquidos intravenosos si persiste la dificultad de deglución.

Complicaciones y pronóstico clínico

Cuando el tratamiento es recibido tempranamente se reduce el riesgo de muerte. Esta enfermedad puede complicarse produciendo una debilidad prolongada además de una disfunción del sistema nervioso que puede prolongarse hasta un año. Se cree que en los lactantes hay aproximadamente un 5% de mortalidad, pero esto no está fehacientemente establecido.

Prevención

Para evitar esta enfermedad los enlatados comerciales están obligados a someterse a Normas Tecnológicas estrictas que varían según el producto, su composición y envase. Temperaturas de 121 °C (250 °F) durante los minutos establecidos en dichas Normas, pueden asegurar una correcta esterilización. Las personas que envasan alimentos en casa deben seguir procedimientos estrictos de higiene para reducir la contaminación de los alimentos especialmente con bajo contenido ácido, como el zumo de zanahoria, espárragos, judías verdes, pimientos morrones, berenjenas, champiñones, remolacha, maíz, etc. Aunque se considera que siempre que resulte factible, es mejor desalentar la elaboración de conservas caseras por los problemas que acarrean al no aplicarse la tecnología correcta. Los aceites infundidos con ajo o hierbas deben refrigerarse. En general a los consumidores se recomienda tener precauciones con alimentos enlatados o conservados, no comer alimentos provenientes de latas hinchadas ni abolladas o latas caseras mal cerradas con aire ni embutidos de dudosa procedencia. Igualmente se deben tomar todas las medidas de asepsia o antisepsia para evitar la contaminación de heridas y en caso de uso de la botulina para tratar las arrugas o para tratar enfermedades neuromusculares se debe verificar que el producto usado sea el adecuado, es decir el autorizado con ese propósito, así como la idoneidad de quien lo aplica.

• En MedlinePlus hay más información sobre Botulismo

• National Center for Home Food Preservation Factsheet

• Botulism (Información técnica de CDC)

• Clostridium Botulinum (FDA/CFSAN)

• Botulismo infantil

Comentarios sobre la acción de la toxina botulínica tipo A en las uniones neuromusculares de una rana.

Resumen

1. Bloqueo progresivo de la transmisión neuromuscular en sartorio de rana y preparaciones gastrocnemio mediante toxina botulínica tipo A cristalina libre de hemaglutinina (BTX) se investigó mediante la aplicación in vitro y mediante la inyección de la toxina en animales vivos. El bloqueo neuromuscular se caracterizó por (a) disminución de la amplitud de las contracciones involuntarias, (b) disminución de las amplitudes de los potenciales de la placa terminal (epps) y (c) cambios en las características estadísticas de los potenciales de la placa terminal en miniatura espontánea (mepps) 3. . El progreso del bloqueo se mejoró con la estimulación nerviosa. Una disminución de la frecuencia a menos de 0,1 / seg y una disminución de las amplitudes promedio de m.e.p.p.s precedieron el deterioro observable de la transmisión neuromuscular. Estos cambios ocurrieron tan pronto como 3 horas después de la inyección de la toxina en los sacos linfáticos dorsal. Las distribuciones de amplitud de m.e.p.p.s cambiaron de una distribución normal a una que mostró una asimetría aumentada hacia amplitudes más pequeñas a medida que el bloque progresaba. Estos cambios se detectaron en primer lugar tan pronto como 75 minutos después de la adición de la toxina al baño. En etapas posteriores de la acción de la toxina, los e.p.p.s comenzaron a disminuir en amplitud y finalmente fallaron por completo. E.p.p.s mostró una variación cuántica normal en etapas muy tempranas en el bloque en preparaciones tratadas con Mg (2 +). En etapas posteriores del bloque, no fue posible probar la composición cuántica del e.p.p.7. En todas las etapas antes de la falla completa, fue posible obtener grados de facilitación sináptica normales o superiores a lo normal con estímulos pareados al nervio. Este aspecto del acoplamiento de la despolarización del terminal nervioso a la liberación del transmisor parece no estar relativamente afectado por BTX.8. La despolarización eléctrica de los terminales nerviosos en preparaciones parcialmente bloqueadas evocó una descarga mantenida de p.p.p.s con una distribución de amplitud similar a la de los p.e.p.s. la hiperpolarización de los terminales evoca una clase claramente más grande de m.e.p.p.s. En las preparaciones totalmente bloqueadas, la despolarización de los terminales no provoca la liberación del transmisor, mientras que la hiperpolarización continúa produciendo la clase más grande de p.e. p.s.s. 9. Se propone que el bloqueo neuromuscular causado por BTX se debe al deterioro de un proceso por el cual las vesículas se cargan con el transmisor antes de la liberación.

Efectos de la toxina botulínica en la transmisión neuromuscular en la rata.

Resumen

1. La toxina botulínica (BoTx) tipo A bloquea parcialmente la liberación espontánea del transmisor desde los terminales nerviosos en la rata. Los potenciales en miniatura de la placa terminal (p.e.p.p.s) están presentes en todas las placas terminales, inicialmente con una frecuencia baja pero que aumenta con el tiempo después de la posposición. Su distribución de amplitud está en primer lugar sesgada con un predominio de m.e.p.p.s. muy pequeños pero, después de algunos días, aparecen m.p.p.s. más grandes de lo normal. 2. Estimulación del nervio tetanic, Black Widow Spider Venom, Caionophore A 23187 o daño mecánico a los terminales nerviosos aumenta la frecuencia de m.e.p.p.s. y cambia la distribución de la amplitud de m.e.p.s hacia uno gaussiano normal; el m.e.p.p. el tamaño se acerca al que se ve en las placas terminales normales. Esto fue visto en cualquier momento después del envenenamiento. 3. La estimulación nerviosa da lugar a potenciales de placa de extremo (e.p.p.s) de baja amplitud y alta tasa de fallas. El análisis estadístico indica que la liberación evocada es de naturaleza cuántica y sigue las estadísticas de Poisson, ya que el tamaño cuántico es inicialmente muy pequeño, pero después de unos pocos días se acerca al tamaño normal. La estimulación nerviosa tetánica a corto plazo aumenta reversiblemente el contenido cuántico de e.p.p.s. y durante las primeras etapas de la parálisis la estimulación a largo plazo (2 h) provoca un aumento aparentemente permanente en el tamaño cuántico. 4. Elevar la concentración de Ca extracelular de 2 a 16 mM aumenta la frecuencia de p.p.p. en músculo normal pero no en BoTx envenenado. El medio libre de K o ouabaína, que se cree que aumentan la concentración de Ca intracelular en los terminales nerviosos, aumenta de manera similar la m.p.p. frecuencia en los músculos normales pero no en los envenenados Cuando el Ca-ionóforo A 23187 se usa junto con un Ca extracelular elevado (más de 4 mM), se produce una liberación masiva del transmisor desde los terminales envenenados. 5. La concentración de Ca extracelular que causa un cierto nivel de liberación del transmisor en respuesta a los impulsos nerviosos es considerablemente más alta en las placas terminales envenenadas BoTx que en las placas normales. El valor de pendiente para la dependencia de Ca de la liberación del transmisor es de aproximadamente 1-5 en comparación con aproximadamente 3 en placas terminales normales. 6. El tetraetilamonio (TEA) aumenta en gran medida la cantidad de transmisores liberados por los impulsos nerviosos y restablece la transmisión neuromuscular durante todas las etapas del envenenamiento, aunque no tiene efecto sobre la liberación espontánea del transmisor. En presencia de TEA, la relación de potencia entre la concentración de Ca y el contenido cuántico en la placa terminal envenenada BoTx es similar a la observada en las placas terminales normales. 7. Se sugiere que en el envenenamiento BoTx, el mecanismo para la liberación del transmisor tiene una sensibilidad reducida al Ca y el nivel de activación por el Ca intracelular es elevado. Una vez que la concentración intracelular de Ca se eleva a este nivel, la estimulación nerviosa tetánica, la lesión mecánica de las terminaciones nerviosas, el ionóforo Ca o la prolongación del potencial de acción del nervio con TEA aumentan la liberación del transmisor, similar a la que ocurre en condiciones normales terminales nerviosos en un nivel inferior de Ca.

Un estudio de la acción de la toxina tetánica en las uniones neuromusculares del soleo de la rata.

Resumen

La toxina tetánica (TeTX) inhibe la liberación evocada de acetilcolina (ACh) en las placas terminales del soleo de la rata. Los efectos de varios procedimientos que provocan la liberación de ACh al elevar el nivel de calcio intracelular se han investigado en diversas etapas de la intoxicación por tétanos. En todas las etapas estudiadas, TeTX tiene poco o ningún efecto sobre la frecuencia de los potenciales finales planos en miniatura espontáneos (p.p.p.s). Después del envenenamiento por TeTX, e.p.p. latencia es más variable que lo normal y la pendiente de la relación entre ln m (contenido cuántico) y ln [Ca] o se reduce desde el valor de control de aproximadamente 4. Parcelas de m-1 / n contra 1 / [Ca] o, para n = 1-4, sugieren que mmax, el número máximo de quanta liberable por estimulación nerviosa, se reduce a placas terminales intoxicadas. El bloqueo de la rectificación retardada con 3-aminopiridina (1-5 mM) aumenta en la incidencia de m-1 [Ca] o gráficas o estimaciones de mmax. Varios tratamientos que aumentan m.e.p.p. la tasa (alto [Ca] o, medio hiperosmótico, adición de lantano) son menos efectivos después del envenenamiento con TeTX. Algunos de los agentes de prueba aumentan m.e.p.p. frecuencia por un mecanismo que se cree que implica una movilización de calcio de las reservas intracelulares. El descenso en m.e.p.p. el bazo después de un período de estimulación nerviosa de alta frecuencia es diferente en placas terminales normales y tratadas con TeTX. En las placas terminales intoxicadas con tétanos, la disminución difiere de la esperada si TeTX actuó simplemente para bloquear la entrada de calcio en la terminal. Además, el aumento en m.e.p.p. Se puede esperar una alta tasa de pérdida de calcio con una gran dosis de calcio. Se concluye que los efectos de un canal de calcio son muy importantes para el canal de calcio. No se puede excluir la posibilidad de un efecto adicional sobre la conductancia de calcio presináptica. Se discuten algunas diferencias entre las propiedades de las placas terminales envenenadas con TeX y la toxina botulínica.

Efectos de la toxina botulínica en la transmisión neuromuscular en la rata.

Resumen

1. La toxina botulínica (BoTx) tipo A bloquea parcialmente la liberación espontánea del transmisor desde los terminales nerviosos en la rata. Los potenciales miniaturizados (m.e.p.p.s) están presentes en todas las placas terminales, inicialmente con una baja frecuencia pero aumentando con el tiempo después de la posposición. Su distribución de amplitud es en primer lugar sesgada con un predominio de la meta m.p.p.s muy pequeña, después de unos pocos días, aparecen m.p.p.s. más grandes de lo normal. 2. La estimulación del nervio tetánica, Negro araña de la viuda Venom, el Caionophore A 23187 o daño mecánico a los terminales nerviosos aumenta la frecuencia de m.e.p.p.s y altera la distribución de m.e.p.p.s amplitud Hacia una normal de Gauss uno; el m.e.p.p. el tamaño se acerca al que se ve en las placas terminales normales. Esto fue visto en cualquier momento después del envenenamiento. 3. La estimulación nerviosa da lugar a potenciales de final plano (e.p.p.s) de baja amplitud y alta tasa de fallas. El análisis estadístico indica que la liberación evocada es de naturaleza cuántica y sigue. La estimulación nerviosa tetánica a corto plazo aumenta reversiblemente el contenido cuántico de e.p.p.s. y durante las primeras etapas de la parálisis la estimulación a largo plazo (2 h) provoca un aumento aparentemente permanente en el tamaño cuántico. 4. Elevar la concentración de Ca extracelular de 2 a 16 mM aumenta la frecuencia de p.p.p. en músculo normal pero no en BoTx envenenado. El medio libre de K o la uabaína, que se cree que es la concentración de Ca intracelular en los terminales nerviosos, aumenta de manera similar la m.p.p. frecuencia en los músculos normales pero no en los envenenados Cuando el Ca-ionóforo A 23187 se usa junto con un Ca extracelular elevado (mayor de 4 mM), se produce una liberación masiva de marcapasos. 5. La concentración de Ca extracelular que causa un cierto nivel de liberación del transmisor en respuesta a los impulsos nerviosos es más alta que la de las placas terminales envenenadas que en las normales. El valor de la pendiente es relativamente bajo en comparación con la normal en las placas terminales. 6. El tetraetilamonio (TEA) aumenta fuertemente la cantidad de transmisor liberado por los impulsos nerviosos y restablece la transmisión neuromuscular durante todas las etapas del envenenamiento, aunque no tiene efecto sobre la liberación espontánea del transmisor. En presencia de TEA, la relación de potencia entre la concentración de Ca y el contenido cuántico en la placa terminal envenenada BoTx es similar a la observada en las placas terminales normales. 7. Se sugiere que en el envenenamiento por CaTx, el mecanismo para la liberación del transmisor tiene una sensibilidad reducida al Ca, y el nivel de activación por Ca intracelular es elevado. Una vez que la concentración intracelular de Ca se eleva a este nivel, por estimulación del nervio tetánica, lesión mecánica a las terminales nerviosas, el Ca-ionóforo o la extensión del potencial de acción del nervio con TEA, aumentado la liberación del transmisor ocurre, similar a la que se produce en condiciones normales terminales nerviosos en un nivel inferior de Ca.