¿Qué es el botulismo? – Intoxicación alimentaria causada por la bacteria Clostridium botulinum

Matanzas de peces en el lago Erie

En la década de 1990, una gran cantidad de peces muertos comenzaron a aparecer periódicamente en las orillas del lago Erie. Siguiendo a los peces había decenas de aves marinas muertas. Los científicos locales convergieron rápidamente en el lago, tomando todo tipo de muestras, en un intento por descubrir el motivo de todas las muertes. Curiosamente, la causa de la muerte casi en todos los ámbitos parecía estar ahogándose. ¿Cómo es posible que las aves y los peces acuáticos se ahoguen? Estos son organismos que evolucionaron específicamente para vivir en el agua. ¿Y por qué tantos a la vez? Cada respuesta generó más preguntas.

Finalmente, los puntos de datos comenzaron a juntarse. El agua en el fondo del lago tuvo un contenido de oxígeno anormalmente bajo, llamado anoxia, durante un tiempo anormalmente largo. Los peces muertos y moribundos estaban todos paralizados. Incapaces de moverse, no podían nadar fuera de las aguas anóxicas o alejarse de los depredadores. Los peces paralizados más pequeños eran presa fácil de peces y aves más grandes. Los peces y las aves que se comieron estos peces también mostraron signos de parálisis. Incapaces de mantener la cabeza por encima de la superficie, los pájaros también se ahogaron. Toda esta evidencia apuntaba a un brote de una bacteria muy peligrosa: Clostridium botulinum .

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum es una bacteria anaeróbica obligada, grampositiva, formadora de endosporas, con forma de varilla que puede causar una forma muy mortal de intoxicación alimentaria. Analicemos eso un poco. C. botulinum es un anaerobio obligado, lo que significa que no puede sobrevivir en presencia de oxígeno y solo puede crecer por fermentación en ambientes anóxicos. La bacteria es grampositiva, lo que significa que tiene una pared celular de peptidoglicano gruesa. También forma endosporas muy resistentes que pueden sobrevivir a condiciones ambientales desfavorables. Estas endosporas están en todas partes. Si pasa la mano por el escritorio frente a usted y examina el polvo que ha levantado, contendrá C. botulinumendosporas. Estas endosporas solo se volverán bacterias activas y en crecimiento si aterrizan en un ambiente anóxico y rico en proteínas.

Con esta información, el brote del lago Erie comienza a tener más sentido. Las bacterias pudieron crecer en las aguas anormalmente anóxicas. Pasaron a través de la cadena alimentaria , primero infectando a los peces y luego a las aves que se alimentaban de peces. Pero, ¿por qué se paralizaron los animales infectados?

Exotoxina del botulismo

C. botulinum produce una exotoxina muy potente . Una exotoxina es una toxina que es producida, en este caso, por una célula bacteriana y liberada al ambiente alrededor de la célula. La exotoxina del botulismo solo es liberada por las bacterias vegetativas, es decir, las bacterias en crecimiento activo y es la sustancia natural más potente y mortal que se conoce. Un gramo de toxina botulínica en aerosol es suficiente para matar a alrededor de un millón de personas. Las dosis tóxicas se miden en mil millonésimas de gramo.

Entonces, ¿cómo funciona esta toxina? Bueno, el brote del lago Erie proporciona algunas pistas, y la principal es la parálisis que experimentan los peces y las aves. La toxina del botulismo es una potente neurotoxina que interfiere con los neurotransmisores que transmiten señales de los nervios a los músculos. La toxina bloquea la liberación de acetilcolina de los nervios. Normalmente, la acetilcolina se libera de las células nerviosas y se une a los músculos, iniciando las contracciones. Cuando la neurotoxina del botulismo bloquea la liberación de acetilcolina, se produce una parálisis flácida , lo que significa que los músculos están flácidos y no pueden contraerse. Los animales acuáticos que no pueden mover sus músculos se ahogarán, al igual que los peces y las aves en el lago Erie.

Intoxicación alimentaria por botulismo

Pero, esta es una lección sobre la intoxicación alimentaria, así que con estos antecedentes, cambiemos nuestro enfoque a los humanos. Dado que las endosporas de C. botulinum están en todas partes, es inevitable que contaminen los alimentos. Podría pensar que si las endosporas están en todas partes y que se requiere tan poca toxina para ser letal, ¿por qué no muere un gran número de personas de botulismo todos los días? De nuevo, la respuesta está en el organismo mismo. Las endosporas requieren condiciones muy específicas, anaeróbicas y ricas en proteínas para germinar en células en crecimiento y producir toxinas. Los alimentos que se procesan a altas temperaturas o con ácidos matarán C. botulinum .

La exposición al oxígeno evita que las endosporas germinen y produzcan toxinas. La toxina en sí es simplemente una proteína, por lo que calentar los alimentos a 80-90 grados Celsius durante 10 minutos es suficiente para descomponer las proteínas de la toxina que ya están presentes en los alimentos, volviéndolos inofensivos. Es importante señalar aquí que la enfermedad es causada por la toxina, no por la bacteria en sí. C. botulinum que no puede producir la exotoxina es inofensiva e, incluso si las células no están creciendo activamente, la toxina residual puede provocar una enfermedad.

Los problemas surgen cuando no se siguen las salvaguardias para la conservación y preparación de alimentos y las personas consumen la toxina. Hoy en día se ha vuelto mucho menos común, pero muchas personas solían enlatar sus propias verduras. No calentar adecuadamente las verduras esterilizadas puede permitir que C. botulinum sobreviva. Algunas verduras enlatadas, como los frijoles, a menudo se utilizan frías y crudas en ensaladas.

Comerlos sin calentarlos a los 80-90 grados Celsius requeridos puede resultar en el consumo de la toxina del botulismo. Por supuesto, los alimentos enlatados comercialmente también pueden estar contaminados con endosporas, pero las regulaciones aseguran un manejo y procesamiento más consistentes, reduciendo así las infecciones de esta fuente. Aún así, cualquier lata abollada o dañada debe desecharse y nunca debe probar el sabor de estos alimentos.

A menudo, el pescado fresco se ahuma y se envasa al vacío en plástico. El proceso de fumar no puede eliminar completamente las endosporas, por lo que este ambiente anaeróbico rico en proteínas también puede albergar C. botulinum . Comer este pescado sin cocinarlo puede provocar una intoxicación alimentaria por botulismo.

Botulismo infantil

El botulismo puede infectar a cualquiera que ingiera las toxinas, pero el botulismo infantil es el tipo más común. Los bebés menores de seis meses tienen un sistema inmunológico y una flora intestinal subdesarrollados, o la población microbiana protectora que vive en el intestino. Cualquier endospora de C. botulinum que consuman los bebés tiene una mayor probabilidad de germinar y producir toxinas. Dado que las endosporas están en todas partes, es imposible proteger completamente a su bebé. Aún así, los casos de botulismo infantil son raros. De hecho, en la mayoría de los casos, el botulismo infantil ocurre porque el bebé fue alimentado con miel cruda. La miel cruda contiene una mayor concentración de endosporas de botulismo.

El sistema inmunológico y la flora intestinal de los adultos pueden eliminar estas endosporas, pero en los bebés pueden germinar y causar enfermedades. Todavía hay alrededor de 150 casos al año en los Estados Unidos, pero debido al tratamiento rápido y la mejora de la tecnología, las muertes están por debajo del cinco por ciento. Simplemente no alimentar con miel cruda a bebés menores de un año, o incluso hasta dos años, es suficiente para prevenir la mayoría de los casos.

Síntomas y tratamiento

Sabemos que la toxina del botulismo causa parálisis, pero comencemos por el principio y rastreemos el progreso de un caso de intoxicación alimentaria. Al principio, la toxina se ingiere y se mueve a través del sistema digestivo. Desde aquí, se absorbe en el torrente sanguíneo donde puede viajar por todo el cuerpo. Inicialmente, la toxina afecta los músculos de la cabeza. Las personas experimentan visión borrosa, párpados caídos, espasmos oculares, dificultad para tragar y dificultad para hablar. Los bebés a menudo no tendrán tono muscular, estarán letárgicos, estreñidos, amamantan y lloran débilmente. Este estado a menudo se denomina síndrome del bebé flácido.

Eventualmente, la parálisis se extiende al resto del cuerpo. La muerte suele ser el resultado de asfixia debido a la parálisis del diafragma o paro cardíaco debido a la parálisis del corazón. El tratamiento está disponible, pero debe realizarse rápidamente. Existe una antitoxina que bloquea los efectos de la exotoxina. A menudo, además de la antitoxina, los pacientes reciben soporte vital. Los respiradores mecánicos pueden mantener a una persona viva y respirando el tiempo suficiente para que el cuerpo elimine la toxina por sí solo. La recuperación completa puede tardar hasta un año.

Resumen de la lección

Tomemos un minuto y repasemos.

Clostridium botulinum es una bacteria anaeróbica obligada, grampositiva, formadora de endosporas, con forma de varilla que puede causar una forma muy mortal de intoxicación alimentaria. C. botulinum produce endosporas que se encuentran en todas partes del medio ambiente, pero estas endosporas solo pueden germinar en condiciones anaeróbicas ricas en proteínas. Las células vegetativas liberan una exotoxina que es una neurotoxina muy potente. La toxina bloquea la liberación de acetilcolina de los nervios, evitando las contracciones musculares. Esto conduce a una parálisis flácida , caracterizada por músculos flácidos e incapaces de contraerse.

La parálisis generalmente comienza con los músculos de la cabeza y los ojos antes de progresar al resto del cuerpo. La muerte ocurre por paro cardíaco o asfixia por parálisis del corazón y del diafragma, respectivamente. Los adultos generalmente adquieren botulismo al comer alimentos que fueron enlatados incorrectamente o no cocinados después del enlatado. Los bebés generalmente adquieren botulismo al comer miel cruda. La prevención incluye calentar los alimentos a 80-90 grados Celsius durante 10 minutos y no alimentar con miel cruda a los bebés menores de un año.

Los resultados del aprendizaje

Después de estudiar esta lección, debería poder:

• Describir Clostridium botulinum
• Definir exotoxina
• Explica cómo se desarrolla el botulismo.
• Reconocer cómo el botulismo afecta el cuerpo.
• Recuerde el impacto del botulismo en los peces y aves del lago Erie en la década de 1990
• Explicar cómo prevenir el botulismo en los alimentos.