Ботулински токсин, егзогени неуротоксин, ботокс, (, , -{botulinum}- неуротоксин, -{BoNT}-), је ензим који прозводи бактерија клостридијум ботулинум (). Он спада у групу биолошки најјачих отрова јер свој паралитички ефекат остварује брзом, иреверзибилном блокадом неуромишићне трансмисије. Унет у организам инхибира ослобађање ацетилхолина у неуромишићним синапсама узрокујући у организму болест познату под називом ботулизам. Средња смртна доза ботулинског токсина, једног од најјачих природних отрова, је -{(LD50}-) 30 -{pg/kg}- након интравенске или супкутане (поткожне) апликације, или 3 ng/kg након удисања. Његова изутена токсичност доказана је у експерименталним условима, када после интравенског убризгавања, у крв примата, средња смртна доза ботулинског токсина износи, -{(LD50)}- - 40-56 -{ng}-, или код типа-Ц1 око 32 ng, код типа-Д око 3.200 -{ng}-, и типа-Е око 88 ng.
Ботулински токсин познат по једном од својих најупотребљавинијих имена, Ботокс (-{Botox®}-) или Диспорт (-{Dysport®}-), захваљујући истраживањима Алана Скота -{(Alan Scott)}-, користи се у медицини у веома малим дозама као лек за опуштање мишића, код пацијената са болним грчевима и фасцикулацијама мишића (нпр. код миокимије). Неупоредиво већу популарност ботокс је стекао у козметологији као средство за улепшавање, тачније за „затезање бора“. Историја Ботулизам, ( од - кобасица) је тежак, смртоносни облик тровања биолошким егзотоксином, који излучује анаеробна бактерија клостридијум ботулинум, од чијих су седам различитих имунолошких типова, за људе отровни А, Б и Е тип, први пут је откривен у 19. веку. Ботулински токсин је смртоносан јер у телу човека изазива (парализу) мишића и за последицу има поремећај виталних функција. Човек се клостридијум ботулином обично зарази, конзумирањем заражене хране, али зараза је могућа и преко дубоких инфицираних рана у којима владају анаеробни услови.
Тровања ботулински токсином први је свеобухватно описао др Јустинус Кернер, аустријски лекар и песник у 19. веку (између 1817. и 1822) и назвао га „отров кобасица“, због тровања која је он изазивао после конзумирања недовољно куваних димљених кобасица. Након дужег посматрања оболелих од ботулизма, Кернер је дошао на идеју да се можда овим отровом могу постићи повољни резултати у лечењу неуролошких болести које се манифестују невољним покретима или грчењем мишића. Знајући да је код ботулизма парализа генерализована (захвата све мишиће), Јустинус Кернер је закључио да би се локалном применом ботулинског токсина (у минималним дозама) могао постићи исти учинак, али само на месту његове примене, без других промена у организму.
Emile van Ermengem 1897, идентификује бактерију клостридијум ботулинум као „произвођача“ ботулинског токсина.
Године 1928, Тесмер Снајп и Херман Зомер (Tessmer Snipe и Hermann Sommer), по први пут издвајају пречишћени ендотоксин ботулизма.
Године 1949, -{Burgen's group}- прва открива да ботулински токсин своје дејство испољава блокирањем неуромишићне трансмисије.
Идеја Јустинус Кернера о лечењу ботулинским токсином, остварена је много година касније, и то најпре у офталмологији, где је примењена за лечење страбизма (разрокости) код деце. После бројних испитивања на експерименталним животињама, токсин је у лечењу пацијената први применио 1981. амерички офталмолог Алан Скот (Alan Scott), који је ботулински токсин убризгавао у очни мишић, како би умањио његово грчење и вратио га у нормалан положај.
Након одобрења америчке Администрације за храну и лекове 1989. ботулински токсин се све више примењује за лечење; страбизма (разрокост), блефароспазма (неконтролисани грч веђа), хемифацијалног спазма (неконтролисано грчење мишића лица), миокимије итд). Убрзо почиње и примена ботулинског токсина у неурологији за лечење поремећаја контроле покрета (дистоније која може да настане као посебна болест или симптом у другим неуролошким болестима), хиперхидрозе, итд.
У последње време примена ботулинског токсина се проширила и у козметици, у којој ботокс тип-А козметичари користе за - уклањање бора без скалпела. Од 2007, третман ботоксом типа-А најчешће је примењивана процедура у козметици у свету. Само у САД годишње се обави око 4,6 милиона процедура, у складу са препорукама Америчког удружења пластичних хирурга.
Карактеристике ботулинског токсина Ботулински токсин спада у веома токсичан бактеријски егзотоксин, који је по својој хемијској природи протеин или полипептид који излучује у спољашњу средину грам (+) бактерија к. ботулинум. Гени који кодирају синтезу егзотоксина локализовани су на плазмидима или кодирани бактериофагом. Ботулински егзотоксин је добар антиген. Најчешће је термолабилан и брзо га уништава топлоте, на пример кување. Међутим, споре к. ботулинум су отпорне на температури од 100 °C на дуже време.
Ботулински токсин (као и тетанусни) је грађен по типу АБ токсина односно поседују субјединицу Б -{(binding)}- која се везује за ганглиозиде на нервним ћелијама и субјединицу А која бива интернализован у ћелији и представља активни део токсина. Спајање везикуле и мембране пресинаптичког неурона и егзоцитоза садржаја везикуле у синапсу, захтева интеракцију протеина везикуле синаптобревина (-{VAMP}-) и протеина пресинаптичке мембране синтаксина (-{SNAP-25}-). Овом интеракцијом се формира стабилни комплекс под називом -{SNARE}-.Marina Milenković Odabrana poglavlja farmaceutske mikrobiologije; FAKTORI VIRULENCIJE PATOGENIH BAKTERIJA, Farmaceutski fakultet,Institut za mikrobiologiju i imunologiju, Beograd
Врсте токсина До данас је изоловано осам типова, антигенски различитих егзотоксина клостридијума ботулинума; тип А, Б и Ц (алфа), Ц (бета), Д, Е, Ф и Г. Сваки сој клостридијум ботулинума може да произведе само једну врсту егзотоксина. Типови А, Б, Е и ретко, Ф узрокују болест код људи. Типови егзотоксина А и Б су најотровнији за људе, а њихов унос и у малим количинама контаминираном (зараженом) храном резултује најизраженијим обликом болести (тровања), у односу на све остале типове ботулинског егзотоксина.
Током последњих двадесет година, најчешћи узрок епидемија изазваних храном јесу егзотоксини типа А и Б (са највећом стопом морбидитета и морталитета), док је тип Е углавном повезан са тровањем морским производима. Тровања егзотоксином типа Ф су ретка али могућа. У 15% епидемија изазваних егзотоксинима клостридијум ботулинумом није одређен тип токсина. Отрови типа Ц и Д углавном узрокују болест код разних животиње. Токсин типа Г је повезан са изненадним смртним исходом болесника, али не и са неуропаралитичким поремећајима. Изолован је након обдукција из материјала 5 болесника у Швајцарској 1977. + Фенотипске групе -{Clostridium botulinum}- - а-Група IГрупа IIГрупа IIIГрупа IV Врста токсина -{A, B, F}- -{B, E, F}- -{C, D}- -{G}- Протеолиза + - слаба - Глуколиза - + - - Домаћин болести човек човек животиње - Ген токсина хромозом хромозом бактериофаг плазмид Блиски сродници -{C. sporogenes, C. putrificum}- -{C. butyricum, C. beijerinickii}- -{C. haemolyticum, C. novyi type A}- -{C. subterminale, C. haemolyticum}-
Патофизиологија Ботулизам је болест у којој је доминантан симптом парализа мишића изазвана ботулинским токсином, који производи бактерија позната под именом клостридијум ботилинум ().
Да би се нека „порука“ пренела са нерава на мишиће потребно је да се ацетилхолин (супстанца која преноси информацију) ослободи из везикула („кесица“) на крајевима нервних ћелија. Нервни импулс који доспе до краја нервног влакна изазива промену његовог мембранског потенцијала. Услед раста потенцијала отварају се калцијумски канали и јони калцијума улазе у пресинаптички завршетак. Улазак калцијума изазива кретање везикула ка ћелијској мембрани и ослобађање неуротрансмитера путем егзоцитозе. Егзоцитоза је поред складиштења неуротрансмитера важна функција везикула. У овом процесу активирају се разни протеини који усмеравају везикуле до ћелијске мембране. Неки од њих су синаптотагмин (-{synaptotagmin}-), синаптобревин (-{synaptobrevin}-), синтаксин (-{syntaxin}-) и СНАП-25 (-{SNAP-25}-).
Тип А (BoNT/A), тип Ц (-{BoNT/C}-) и тип Е (-{BoNT/E}-) токсин интерферира са СНАП-25 (-{SNAP-25}-) протеинима, а остали типови имају друге циљне структуре; тип Ц (-{BoNT/C}-) синтаксин, тип Б (-{BoNT/B}-), тип Г (-{BoNT/G}-), тип Д (-{BoNT/D}-) и тип Ф (-{BoNT/F}-) ВАПМ/синаптобревин итд.
Механизам дејства токсина заснива се на његовом учешћу у блокади секреције неких неуротрансмитера (пре свега ацетилхолина у ацетилхолинским нервним влакнима. Токсин блокира излазак ацетилхолина из ћелије, тако што разлажу горе споменуте протеине егзоцитозе и „команде“ са нерава се више не преносе самостално на мишиће и покрети у мишићима престају, а у телу настаје потпуна парализа мишићних функција.
Јединица за мерење ефикасности ботулинског токсина Мишја јединица (-{U}-) је стандардна јединице за мерење ефикасности ботулинског токсина за хуману употребу; Једна мишја јединица; је количина ботулинског токсина способна да у групи од 18-20 -{Swiss Webster}- мишева убије њих 50%. Британски облик ботулинског токсина Диспорт (-{Dysport}-) у једном нанограму садржи 40 -{U}-, Амерички Ботокс А (-{Botox A}-) има 2,5 -{U/ng}-. Летална доза америчког токсина је 40 -{U}- на -{kg/ТТ}-, када се токсин да интравенски мајмуну За човека летална доза је око 2.730 -{U}-
Врсте интоксикација ботулинским токсином (ботулизма) Постоје три главне врсте интоксикације ботулинским токсином (ботулизма) која се јављају у природном облику и једн облик који је вештачки изазван;
Боутилизам који се преноси преко хране Токсини се апсорбују из танког црева и желуца, након уноса заражене хране, јер је веома отпоран на дигестију, и најчешће није уништен од стране ензима за варење. У року од неколико сати до неколико дана, токсин се путем крви дистрибуира до ацетилхолинских рецептора где блокира неуромишићну трансмисију у ацетилколинским нервним влакнима. Његовим дејством нападнути су нерви, гастроинтестинални, ендокрини и метаболичких системи организма. Пошто моторна плоча не продукује ацетилхолин, због блокаде ботулинским токсином, јавља се хипотонија која се манифестује као симетрична парализа, обично је повезан са гастроинтестиналним симптомима; мучнином, повраћањем, и проливом. На почетак болест прво почиње блокадом можданих живаца и први је знак болести. Касније се као компликације јављају паралитички илеус, тежак затвор, и уринарна ретенција.
Ботулизам рана Интоксикација организма ботулинским токсином може да настане и као последица контаминације трауматских повреда (рана) спорама клостридијума ботулини, из загађеног земљишта, (прашином из земље или ситним шљунком). Интоксикација може настати и код корисника дроге након убризгавања хероина, киретаже, царског реза итд. Трауматизовано и девитализовано ткиво када је изолована од спољног ваздуха, обезбеђује анаеробне услове за клијање спора у вегетативне организме који производе неуротоксин, који се затим дистрибуира хематогеним путем по организму. Нервни, ендокрини и метаболички систем су углавном погођени. Симптоми се јављају и даље развијају после периода инкубације од 4-14 дана, (просечно 10 дана). Клиничких симптоми тровања ботулинским токсином из рана су сличне онима код ботулизма изазваног храном осим што су гастроинтестинални симптоми (укључујући мучнину, повраћање, пролив) ретки.
Дечји ботулизам Познат и као цревни ботулизам, настаје када споре ботулизма допру у црева и почну да производе ботулински токсин. Ова врста обично напада децу, мада се може јавити и код одраслих који имају неке цревне поремећаје.
Вештачки ботулизам Овај облик ботулизма може настати након употребе ботулинског токсина као агенса у биолошком тероризму. Заражавање је удисањем честица токсина распршених у ваздуху.
Индикације за лечење ботулинским токсином Ботулински токсин је нашао своје место у лечењу;
Спастичност