Clostridium botulinum

Clostridium botulinum ist ein obligat anaerobes, grampositives, stäbchenförmiges Bakterium und gehört zur endosporenbildenden Familie der Clostridiaceae. Normalerweise ist das Bakterium ein Bodenbewohner. Bei der Vermehrung bildet C. botulinum ein Gift, das Botulinumtoxin, welches die Ursache für die unter dem Namen Botulismus bekannte Krankheit ist. Es gibt 10 - 15 verschiedene Typen des C. botulinum. Bei der Vermehrung bilden sieben Typen (A-G) des C. botulinum Toxine, von denen Typ A - E humanpathogen sind. Botulinumtoxin (BoNT od. BTX) ist das stärkste bekannte Bakterientoxin und hemmt die Erregungsübertragung von den Nervenzellen zum Muskel, indem es die Ausschüttung des Transmitters Acetylcholin präsynaptisch verhindert. Es kommt zu einer chemischen Denervierung, die Kontraktion des Muskels wird in Abhängigkeit von der Toxindosis schwächer oder fällt ganz aus. Alle Formen des Botulismus zeigen (mit Ausnahme der unterschiedlichen Inkubationszeiten) eine ähnliche neurologische und systemische Symptomatik. Der Nahrungsmittelbotulismus beginnt typischerweise mit gastrointestinalen Symptomen (Übelkeit, Erbrechen, abdominelle Krämpfe, Diarrhoe), gleichzeitig oder im Gefolge treten Doppelbilder und Mundtrockenheit auf. In unterschiedlichem Ausmaß kommt es dann zu einer absteigenden Schwäche der Extremitäten sowie der Atemhilfsmuskulatur. Die Symptome sind typischerweise rein motorisch. Tödliche Dosen: Bei Inhalation sind 3 ng/kg, bei einer Injektion ist schon 1ng/kg tödlich. Todesursache ist Atemlähmung. Bereits ein Milligramm würde ausreichen um 20 Millionen Mäuse zu töten, zwei Teelöffel würden – gleichmäßig verteilt – alle Menschen (6 Mrd.) töten.

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Dieses Bakterium kann bei der Verarbeitung von Honig das Lebensmittel kontaminieren. Daher wird von der Landesärztekammer Baden-Württemberg und anderen medizinischen Einrichtungen dringend empfohlen, Säuglinge im ersten Lebensjahr nicht mit Honig zu konfrontieren. Säuglinge reagieren schon in geringsten Mengen sehr empfindlich auf diesen Erreger, so dass dadurch sogar der plötzliche Tod eintreten kann. Da Clostridium botulinum-Bakterien beim Konkurrenzkampf zwischen den Bakterien eher schlecht abschneiden, überleben sie in einem Erwachsenendarm zwischen den probiotischen Bakterien nur in hohen Dosen. Diese fehlen einem Säugling jedoch, daher die hohe Unverträglichkeit bei einer Infektion durch Nahrungsaufnahme.

Werden Clostridium botulinum aus dem Darm ins Blut aufgenommen, wandern sie ins Nervensystem ein, indem sie in die Flüssigkeit zwischen den Nervenfasern eindringen. Der Tod erfolgt durch Lähmumg der Herzschlag- und Atemzentren im Gehirn, die zu Herz- und Lungenversagen führen.

Erstmals wurde dieses Bakterium 1895 von dem belgischen Mikrobiologen Emile van Ermengem (1851–1932) aus einem verdorbenen Schinken isoliert und Bacillus botulinus genannt.

Das Bakterium kann sich unter Sauerstoffabschluss, z. B. in geschlossenen Konserven oder im Zentrum von großvolumigen Lebensmitteln, wie z. B. Rohschinken, wenn das Lebensmittel nicht gekühlt wird, vermehren und Toxine bilden, die eine Lebensmittelintoxikation auslösen können. Da Clostridium botulinum ein Bodenbewohner ist, finden sich die meisten Kontaminationen in Gemüsekonserven. Die Toxine sind hitzelabil, d. h. sie können durch Erhitzen auf mind. 80°C in 20 - 30 Minuten inaktiviert werden.

Nutzung

Die muskelentspannende Wirkung des Bakteriengifts wird schon lange in winzigsten Dosen zur Behandlung der Dystonie eingesetzt. Dystonie ist eine Erkrankung der Basalganglien des Gehirns, die durch Fehlsignale zu Spasmen (Verkrampfungen) der Muskulatur und bei den Erkrankten zu unkontrollierbaren Verrenkungen führt. Auch weitere Spasmen und das Schielen werden damit teilweise behandelt.

In neuerer Zeit wird das auch Botox genannte Gift auch gegen Falten im Gesicht eingesetzt, soweit sie auf der Verfestigung von dauernden Gesichtsausdrücken (z. B. gerunzelte Stirn) beruhen.

Siehe auch

Näheres zur Giftwirkung auf den Menschen und medizinischen Nutzung: Botulinumtoxin

Quellen

• Peter Brooke: Kleine Ungeheuer, 1999, S. 68-71