Botulismus ist eine Vergiftung aufgrund des Clostridium botulinum-Toxins, was sich auf die peripheren Nerven auswirkt. Botulismus kann ohne Infektion auftreten, wenn Toxin eingenommen wird, injiziert oder inhaliert. Die Symptome sind symmetrische Hirnnervenlähmungen begleitet von einer symmetrisch absteigenden Schwäche und schlaffer Lähmung ohne sensorische Defizite. Die Verdachtsdiagnose wird klinisch und durch den Nachweis des Toxins gestellt. Die Therapie erfolgt supportiv sowie mit Antitoxin.
(Siehe auch Übersicht über Anaerobie Bakterien und Übersicht über Clostridiale Infektionen.)
C. botulinum ist eine von mehreren Arten von Clostridien, die beim Menschen Krankheiten verursachen. Botulismus ist eine seltene, lebensbedrohliche Erkrankung, die auftritt, wenn sich Botulinumtoxin hämatogen ausbreitet und die Freisetzung von Acetylcholin an peripheren Nervenenden in den neuromuskulären Verbindungen irreversibel beeinträchtigt, was sich als Schwäche äußert. Botulismus ist ein medizinischer Notfall und manchmal ein Notfall der öffentlichen Gesundheit. C. botulinum wird auch als Erreger der Stufe 1 auf der Liste potenzieller Bioterrorismus-Erreger der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) und des US-Landwirtschaftsministeriums eingestuft.
C. botulinum bildet 8 Typen von antigenisch unterschiedlichen Neurotoxinen (Typen A bis G und F/A Hybrid). Fünf der Toxine wirken auf den Menschen: die Typen A, B, E und selten F und F/A Hybrid (früher als H bezeichnet). Botulinumtoxine sind hochgiftige Proteine, die durch Magensäure und proteolytische Enzyme nicht abgebaut werden können. Typ F/A Hybrid ist das stärkste bekannte Toxin. Etwa 50% der lebensmittelbedingten Ausbrüche in den USA werden durch Typ-A-Toxin ausgelöst, gefolgt von den Typen B und E.
Typ-A-Toxin kommt vorwiegend westlich des Mississippi, Typ B in den östlichen Bundesstaaten und Typ E in Alaska und dem Gebiet der großen Seen vor (Typ E steht häufig im Zusammenhang mit dem Verzehr von Fisch und Fischprodukten)
Botulismus kann auftreten, wenn ein Neurotoxin in vivo durch C. botulinum hergestellt wird oder wenn vorgeformtes Neurotoxin in einer externen Quelle erworben wird.
In-vivo-Ausbreitung verursacht die folgenden Formen:
Wundbotulismus
Säuglingsbotulismus (die häufigste Form)
Adulter magensaftresistenter Botulismus (selten)
Bei Wund-Botulismus wird Neurotoxin in infiziertes Gewebe ausgebreitet.
Bei Säuglingsbotulismus und bei magensaftresistentem Botulismus bei Erwachsenen, werden Sporen aufgenommen, und Neurotoxin wird im GI-Trakt ausgearbeitet. Zu den prädisponierenden Faktoren für enterischen Botulismus bei Kindern im Alter von ≥ 1 Jahr und bei Erwachsenen gehören frühere Darm- oder Magenoperationen, anatomische Darmanomalien, Morbus Crohn, entzündliche Darmerkrankungen, antimikrobielle Therapie und immunsuppressive Medikamente.
Erwerb von vorgeformtem Neurotoxin verursacht die folgenden Formen:
Lebensmittelbedingter Botulismus
Iatrogenischer Botulismus
Botulismus durch Einatmen
Bei lebensmittelbedingter Botulismus wird Neurotoxin, das in kontaminierten Lebensmitteln entsteht, gegessen.
Bei iatrogenem Botulismus wird Typ A oder B-Toxin therapeutisch injiziert, um starke Muskelaktivität zu reduzieren; selten ist Botulismus auch nach kosmetischen Injektionen aufgetreten (mit Botulinumtoxin).
Bei Botulismus durch Inhalation werden Toxine entweder zufällig oder - wenn sie als Biowaffe eingesetzt werden - absichtlich aerolisiert; aerolisierte Toxine kommen nicht in der Natur vor.
C. botulinum-Sporen sind hochgradig hitzeresistent und können ein mehrstündiges Kochen bei 100° C überleben. Eine Exposition gegenüber feuchter Hitze bei 120° C über 30 Minuten tötet die Sporen jedoch ab. Die gebildeten Toxine werden demgegenüber durch Hitze leicht zerstört, und das Kochen von Lebensmitteln bei 80° C über 30 Minuten stellt einen wirkungsvollen Schutz vor Botulismus dar. C. botulinum kann Toxin vom Typ E bei Temperaturen bis zu 3° C produzieren (d. h. in einem Kühlschrank, z. B. in vakuumverpacktem Räucherfisch).
Tipps und Risiken
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Toxinquellen
Die häufigsten Quellen von aufgenommenen Toxinen sind hausgemachte Konserven, besonders Lebensmittel mit einem niedrigen Säuregehalt (d. h. pH > 4,5), kommerziell hergestellte Lebensmittel wurden aber auch mit ca. 10% der Ausbrüche assoziiert. Die häufigsten Überträger sind Gemüse (aber normalerweise keine Tomaten), Fisch, Früchte und Gewürze, jedoch waren auch Rindfleisch, Milchprodukte, Schwein, Geflügel und andere Lebensmittel beteiligt. Bei den durch Meeresfrüchte verursachten Ausbrüchen war Typ E in ca. 50% der Fälle, die Typen A und B in den verbleibenden 50% beteiligt. In den letzten Jahren wurden als Ursache von restaurantassoziierten Ausbrüchen auch nichtkonservierte Lebensmittel (z. B. gekochte Folienkartoffeln, gehackter Knoblauch in Öl, Sandwichs) identifiziert.
Manchmal wird das Toxin durch die Augen absorbiert oder eine Öffnung in der Haut und kann in solchen Fällen eine ernste Krankheit verursachen.
C. botulinum Sporen sind in der Umwelt verbreitet; die meisten Fälle von Säuglingsbotulismus werden durch die Einnahme von Sporen verursacht, typischerweise, wenn Honig verzehrt wird.
Sporen können auch in den Körper eindringen, wenn Medikamente mit nicht sterilisierten Nadeln injiziert werden; es kann zu Wundbotulismus kommen. Das Einspritzen von kontaminiertem Schwarzteer-Heroin in einen Muskel oder unter die Haut (Skin Popping) ist am riskantesten; es kann sowohl Gasgangrän als auch Botulismus verursachen.
Wenn Botulinumtoxin in die Blutbahn eintritt, Botulismus-Ergebnisse, unabhängig davon, wie die Toxine erfasst werden.
Symptome und Anzeichen von Botulismus
Allgemeine Botulismus-Symptome und Beschwerden schließen ein
Mundtrockenheit
Verschwommene oder doppelte Sicht
Schlupflider
Undeutliches Sprechen
Dysphagie
Der Pupillenlichtreflex ist vermindert oder völlig verloren. Eine Dysphagie kann zu einer Aspirationspneumonie führen. Diese neurologischen Symptome sind charakteristischerweise bilateral und symmetrisch, beginnen bei den Hirnnerven, gefolgt von einer absteigenden Schwäche oder Lähmung.
Sensorische Defizite treten nicht auf, und das Sensorium bleibt meist klar.
Die Atemmuskulatur, die Muskulatur der Extremitäten und des Rumpfes werden fortschreitend in einem absteigenden Befallsmuster geschwächt. Fieber fehlt und der Puls bleibt normal oder langsam, solange sich zwischenzeitlich keine Infektionen entwickeln. Nach dem Erscheinen neurologischer Beeinträchtigungen kommt es häufig zu einer Obstipation.
Zu den wichtigen Komplikationen von Botulismus zählen
Ateminsuffizienz aufgrund einer Zwerchfelllähmung
Lungen- und andere nosokomiale Infektionen
Lebensmittelbedingter Botulismus
Lebensmittelbedingter Botulismus beginnt abrupt, meist 18–36 Stunden nach der Toxiningestion, die Inkubationszeit kann jedoch auch von 4 Stunden bis zu 8 Tagen variieren. Häufig gehen den neurologischen Symptomen Übelkeit, Erbrechen, Bauchkrämpfe und Diarrhö voraus.
Wundbotulismus
Neurologische Symptome treten auf, ähnlich wie bei lebensmittelbedingtem Botulismus, es kommt aber nicht zu gastrointestinalen Symptomen oder Hinweisen, die auf eine Beteiligung von Lebensmitteln schließen lassen würden. Die Verdachtsdiagnose kann durch anamnestische Hinweise auf eine in den vorangegangenen 2 Wochen erfolgte traumatische Verletzung oder eine tiefe Stichverletzung (besonders, wenn aufgrund einer Injektion von illegalen Drogen verursacht) naheliegen.
Es sollte sorgfältig nach Hautverletzungen und Hautabszessen gesucht werden, die durch eine Selbstinjektion illegaler Drogen verursacht wurden.
Diagnose von Botulismus
Toxin-Assays
Manchmal Elektromyographie
Botulismus kann mit einem Guillain-Barré-Syndrom (Miller-Fisher-Variante), Poliomyelitis, Schlaganfall, Myasthenia gravis, zeckenbedingter Paralyse und Vergiftung durch Schwermetalle, Curare oder Belladonna-Alkaloide verwechselt werden.
In der Elektromyographie sind bei den meisten Fällen charakteristische verstärkte Antworten auf schnelle repetitive Stimulation sichtbar.
Bei lebensmittelbedingtem Botulismus stellen das Muster der neuromuskulären Störungen und die Ingestion eines wahrscheinlich als Quelle dienenden Lebensmittels wichtige diagnostische Hinweise dar. Die simultane Präsentation von mindestens zwei Patienten, die dasselbe Lebensmittel verzehrt haben, vereinfacht die klinische Verdachtsdiagnose, die durch den Nachweis von C. botulinum-Toxin im Serum oder Stuhl bestätigt wird. Der Nachweis von C. botulinum in verdächtigen Lebensmittelproben identifiziert die Quelle.
Bei Wundbotulismus wird die Diagnose von Botulismus durch den Nachweis von Toxin in Serum oder die kulturelle Isolierung von C. botulinum in anaeroben Kulturen von Wundabstrichen bestätigt.
Toxin-Assays werden nur von bestimmten Laboratorien durchgeführt, die über lokale Gesundheitsbehörden oder die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ermittelt werden können.
Behandlung von Botulismus
Unterstützende Behandlung
Heptavalentes Antitoxin vom Pferd
Jede Person, die bekanntermaßen oder mutmaßlich eine Exposition gegenüber kontaminierten Lebensmitteln aufweist, muss sorgfältig beobachtet werden. Die Gabe von Aktivholzkohle kann hilfreich sein. Patienten mit signifikanten Symptomen weisen oft beeinträchtigte Atemwegsreflexe auf – falls Holzkohle angewendet wird, sollte diese über eine Magensonde gegeben, und die Atemwege sollten durch einen Trachealtubus mit aufgeblasener Manschette geschützt werden.
Die größte Bedrohung für das Leben ist
Atemwegsinsuffizienz und die daraus folgenden Komplikationen
Patienten mit Botulismus sollten hospitalisiert und engmaschig durch serielle Messungen der Vitalkapazität überwacht werden. Durch eine fortschreitende Lähmung können Symptome einer Ateminsuffizienz aufgrund sinkender Vitalkapazität verschleiert werden. Eine Ateminsuffizienz erfordert aufgrund einer evtl. erforderlichen Intubation und mechanischen Beatmung eine intensivmedizinische Behandlung. Durch diese Verbesserungen der supportiven Behandlung konnte die Letalität auf < 10% gesenkt werden.
Nasogastrale Intubation ist die bevorzugte Methode der Ernährung, weil sie
Vereinfacht die Verwaltung von Kalorien und Flüssigkeiten
Stimuliert Darmperistaltik (die C. botulinum aus dem Darm beseitigt)
Erlaubt die Verwendung von Muttermilch bei Säuglingen
Vermeidet die potenziellen infektiösen und vaskulären Komplikationen, die mit einer IV Alimentation verbunden sind.
Bei Patienten mit Wundbotulismus sind eine Wundreinigung und die Gabe von parenteralen Antibiotika wie Penicillin oder Metronidazol erforderlich.
Antitoxin
Ein heptavalentes Botulinum-Antitoxin (HBAT[A bis G]) ist in den USA erhältlich; es ersetzt das ältere trivalente Antitoxin. Antitoxin inaktiviert nicht bereits an neuromuskuläre Übergänge gebundenes Toxin; daher kann eine vorbestehende neurologische Beeinträchtigung nicht rasch aufgehoben werden. (Die endgültige Genesung hängt von der Regeneration von Nervenendigungen ab, die Wochen oder Monate andauern kann.) Trotzdem kann durch Antitoxin das weitere Fortschreiten verlangsamt oder zum Stillstand gebracht werden. Bei Patienten mit Wundbotulismus kann Antitoxin Komplikationen und die Sterblichkeitsrate reduzieren.
Die Gabe von Antitoxin sollte nach Erhebung der klinischen Verdachtsdiagnose so rasch als möglich erfolgen und nicht bis zum Erhalt der Kulturergebnisse oder der Toxikologie verzögert werden. Die Wahrscheinlichkeit eines positiven Effekts einer Antitoxingabe sinkt, wenn es > 72 Stunden nach Beginn der Beschwerden gegeben wird.
Eine 20 - oder 50-ml-Fläschchen des heptavalenten Antitoxins, 1:10 verdünnt, wird Erwachsene als langsame Infusion verabreicht; Dosis und Infusionsgeschwindigkeit werden für Kinder angepasst. HBAT wird nicht für Kinder < 1 Jahr empfohlen. Alle Patienten, die das Antitoxin benötigen, müssen der staatlichen Gesundheitsbehörde gemeldet werden, die dann das Antitoxin von den Centers for Disease Control and Prevention anfordert. Dies ist der einzige Weg. Anwender können das Antitoxin nicht direkt von den Centers for Disease Control and Prevention erhalten.
Da das Antitoxin vom Pferd stammt, besteht ein Risiko für anaphylaktische Reaktionen oder Serumkrankheit. (Vorsichtsmaßnahmen siehe Überempfindlichkeit gegen Arzneimittel; zur Behandlung siehe Anaphylaxie.)
Tipps und Risiken
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Humanes Botulinum-Immunglobulin steht für die Behandlung von Säuglingsbotulismus der Typen A und B zur Verfügung; es ist über das Infant Botulism Treatment and Prevention Program (IBTPP; rufen Sie 510-231-7600 an oder besuchen Sie die IBTPP-Webseite) erhältlich. Die Dosis beträgt 50 mg/kg IV langsam gegeben.
Prävention von Botulismus
Da selbst winzige Mengen von C. botulinum-Toxin zu einer schweren Krankheit führen können, erfordert jegliches potenziell toxinhaltige Material besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung. Wichtig ist, dass hausgemachte Konserven korrekt eingemacht und vor dem Servieren erhitzt werden. Konserven, die Anzeichen für Verderb aufweisen, sowie Konserven mit aufgetriebenem Deckel (Bombage) oder undichte Behältnisse sollten verworfen werden.
Toxoide, die früher für die aktive Immunisierung von Personen, die mit C. botulinum oder seinen Toxinen arbeiten, zur Verfügung standen, werden nicht mehr hergestellt, da es häufig zu lokalen Reaktionen kommt und die Immunogenität nicht lange anhält. Neue rekombinante Toxin-Impfstoffe werden derzeit untersucht. Details zu den bei der Probengewinnung und -handhabung zu beachtenden Maßnahmen können von den zuständigen „State Health Departments“ oder den Centers for Disease Control and Prevention, in Deutschland beim Robert-Koch- und beim Paul-Ehrlich-Institut eingeholt werden.
Eine Immunität gegen C. botulinum-Toxin entwickelt sich nicht nach der Infektion.
Wichtige Punkte
Botulismus kann durch Aufnahme von lebensmittelübertragbarem Toxin, durch Freisetzung von Toxin a – bei Säuglingen – durch Aufnahme und enterische Kolonisation von C. botulinum -Sporen entstehen.
Botulismus kann durch von Menschen verursachten Botulismusgiftstoff verursacht werden, der aus therapeutischen oder kosmetischen Gründen injiziert oder inhaliert wird (in einer aerosolized Form).
Botulinumtoxine blockieren die Freisetzung von Acetylcholin an den peripheren Nervenendigungen und führen zu bilateraler, symmetrisch absteigender Schwäche, beginnend mit den Hirnnerven.
Gefühl und Bewusstseinszustand sind nicht betroffen.
Kochen zerstört das Botulinumtoxin, nicht aber die Sporen.
Zur Diagnose sollten Toxin-Assays verwendet werden.
Geben Sie Erwachsenen und Kindern heptavalentes Pferdebotulinum-Antitoxin (HBAT), das Sie von den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) über das staatliche Gesundheitsamt erhalten; HBAT wird nicht für Säuglinge < 1 Jahr empfohlen, die stattdessen humanes Botulinum-Immunglobulin erhalten sollten.
Weitere Informationen
Die folgenden englischsprachigen Quellen können nützlich sein. Bitte beachten Sie, dass das MSD-Manual nicht für den Inhalt dieser Quellen verantwortlich ist.
Infant Botulism Treatment and Prevention Program: Web site or call 510-231-7600
Centers for Disease Control and Prevention: Clinical Guidelines for Diagnosis and Treatment of Botulism, 2021
