Clostridium botulinum

Clostridium botulinum is een staafvormige bacterie die zich voortplant door sporen te vormen. Er zijn vier verschillende subgroepen, die allemaal deel uitmaken van wat bekend staat als botulinumtoxine. Dit kan ook pathogeen zijn voor de mens (ziekteveroorzakend) en vergiftiging veroorzaken.

Wat is Clostridium botulinum?

Clostridium botulinum is een grampositieve (reagerend op de methode van Gramkleuring), staafvormige bacterie. Het is sporenvormend en anaëroob, dus het gebruikt geen zuurstof voor zijn levensprocessen.

Er zijn verschillende groepen van de bacterie, die elk verschillende soorten botulinumtoxine produceren. Van de twaalf soorten toxines zijn er vijf pathogeen voor de mens. Het botulinumtoxine werkt in op het zenuwstelsel en is een van de sterkste bekende vergiften. Het effect is gebaseerd op de remming van neurotransmitters (boodschappersubstanties) tussen zenuwen en spieren, wat leidt tot verlamming. Wanneer het gif wordt geneutraliseerd, vormen deze zich weer terug.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

De bacterie Clostridium botulinum is staafvormig, grampositief en sporenvormend. Het heeft een anerobe levensstijl, maar is vrij ongevoelig voor zuurstof. Er zijn in totaal vier verschillende groepen, die biochemisch significant van elkaar verschillen. Ze vormen echter allemaal het botulinumtoxine, waarvan er negen verschillende soorten zijn (A, B, C1, C2, D, E, F, G, H). Typen A, B, F, E en H zijn pathogeen voor mensen.

Groep 1 van Clostridium botulinum met toxines A, B en F reproduceert optimaal bij een temperatuur tussen 35 en 40 graden Celsius, de sporen zijn hittebestendig tot 112 graden. Groep 2 met toxines B, E en F heeft een optimale temperatuur tussen de 18 en 25 graden Celsius en de hittebestendigheid van de sporen is tot 80 graden. De toxinesoorten A en B hebben een pathogene werking op de mens en worden voornamelijk overgedragen via zelfgemaakt ingeblikt vlees, vis, groente en fruit, maar ook via bewerkte gerechten met varkensvleesproducten.

Typen E en F van botulinumtoxine worden via vis, zeevruchten en vlees op de mens overgedragen. Ze veroorzaken ernstige voedselvergiftiging, maar kunnen zich ook vermenigvuldigen als zogenaamd wondbotulisme in dood weefsel of als infantiel botulisme in de darmen van zuigelingen. Clostridium botulinum reproduceert ook zeer snel in kadavers, soms ook in plantaardig materiaal met eiwitcomponenten.

Het gif kan door verhitting onschadelijk worden gemaakt. De temperatuur moet minimaal vijf minuten 100 graden Celsius zijn.

Betekenis en functie

Het botulinumtoxine A geproduceerd door Clostridium botulinum is ook in de volksmond bekend als "Botox" en is goedgekeurd voor medisch en cosmetisch gebruik. Het veroorzaakt spierverlamming. Deze eigenschap wordt in de cosmetische sector gebruikt voor de behandeling van rimpels in het gezicht door middel van injecties. De effecten van de botox-injecties houden ongeveer drie tot zes maanden aan en de rimpels zijn niet langer zichtbaar.

Op medisch gebied wordt botulinumtoxine A gebruikt om krampen en spastische verlamming te behandelen. Het toxine wordt ook in medicinale vorm gebruikt bij overmatige zweet- of speekselvorming. Behandeling met botulinumtoxine kan bijwerkingen veroorzaken zoals infectie, blauwe plekken of visuele stoornissen door lokale injecties.

Ziekten en aandoeningen

Het toxine van Clostridum botulinum is een van de krachtigste gifstoffen van allemaal. Vooral in hermetisch afgesloten conserven die vlees, vis, groenten en fruit bevatten, kunnen sporen ontkiemen en toxineproductie optreden. Dit geldt vooral voor onderverhitte en zelfgemaakte conserven. Bij de productie van voedingsmiddelen wordt voorkomen dat de bacterie zich vermenigvuldigt door hittesterilisatie of door uitharding.

Vergiftiging met botulinumtoxine wordt ook wel botulisme genoemd. Dit is een te melden vergiftiging die optreedt binnen twee uur tot 14 dagen na consumptie van het voedsel dat gifstoffen bevat. Hoe korter deze incubatietijd, hoe ernstiger het beloop van de ziekte.

De werking van het gif berust op een blokkade van de signaaloverdracht van zenuwcellen naar de spieren. De oogspieren worden meestal als eerste aangetast, wat resulteert in wazig zien en dubbel zien, de ogen sluiten en de pupillen verwijden. Daarbij worden de spieren van de lippen, tong en gehemelte aangetast. Er treden ernstige droge mond-, slik- en spraakstoornissen op. Symptomen verschijnen meestal zonder koorts.

Als het beloop ernstig is, verspreidt de verlamming zich naar de spieren van de inwendige organen. Diarree, braken, obstipatie en buikkrampen zijn het gevolg. De dood treedt op door verstikking in het geval van verlamming van de ademhalingsspieren of door hartstilstand in het geval van een verlamde hartspier. Het sterftecijfer is het hoogst bij vergiftiging met botulinumtoxine type A, gevolgd door type E en type B. De behandeling vindt voornamelijk plaats door het toedienen van antidota, waardoor de sterfte van meer dan 90 procent naar ongeveer 15 procent wordt verlaagd. De verlamming duurt vaak maanden om weg te gaan.

Bij infantiel botulisme leidt de opname van sporen via de darmen tot vergiftiging. Tot ongeveer een jaar oud maakt het lichaam te weinig maagzuur aan om de Clostridium botulinum-sporen die met voedsel worden ingenomen, te doden. Deze kiemen vervolgens in de darm en leiden tot botulisme. Om deze reden wordt honing niet aanbevolen voor kinderen jonger dan één jaar, omdat het sporen van de bacterie kan bevatten.