שיער בבוטוליזם לרפתנים מתקדמים קלוסטרידיום בוטולינום ומחלת הבוטוליזם דוד שרוני 24/06/02 תכונות החיידקים הנם מתגים אנאארובים אובליגטורים (בחשיפה לאוויר הם מתים), יוצרי נבגים אליפטיים רחבים הממוקמים לקראת סוף התא.סוג זה של חיידקים נתגלה באמצע המאה ה­19 על ידי לואי פסטר. בתנאים אנארובים חלק מחיידקים אלה מייצרים חומצה בוטירית מכאן השם בוטוליזם.במלחמת העולם הראשונה שמשו חלק מזני הקלוסטרידיום ליצור אצטון שהוא כשלעצמו היווה חומר מוצא לחומרי נפץ.לד"ר חיים וייצמן נשיאה הראשון של מדינת ישראל היה תפקיד חשוב בפתוח תהליכים ביוטכנולוגיים אשר שמשו ביצור האצטון.יש הטוענים כי הצהרת בלפור באשר להקמת בית לאומי לעם היהודי בארץ ישראל הושפעה רבות מפועלו זה של הד"ר וייצמן. הרעלת בוטוליזם חשוב תמיד לזכור כי הבוטוליזם הינו הרעלה ולא זיהום חיידקי.הרעלת בוטוליזם בבקר מתקשרת ברוב המקרים עם אכילה של חלבון מן החי, בצורה של גויות בעלי ­ חיים, הנגועות בחיידק הקלוסטרידיום בוטולינום.חיידק הבוטוליזם מסוג B שונה, בזה שהוא מסתפק בחלבון מן הצומח על מנת להתקיים וליצר רעלן. הרעלה מסוג זה של בוטוליזם דווחה בספרות בהקשר לחומרי מזון צמחיים עשירי חלבון כמו גפת בירה, תחמיץ המכיל פולי סויה וכן תחמיץ זון שהתקלקל ונשאר ב Ph גבוה . אכילת תחמיץ זבל עופות, אכילת תחמיץ חיטה שנכבש עם גוויה של חיות בר, מהווה סיכון לאירוע של הרעלת בוטוליזם.(ברוב המקרים מסוג C או D).בשיטות הפיטום הנהוגות באיזורינו, בהן מנת הפיטום מכילה זבל עופות ותחמיצים שונים, נמצאים בעלי החיים ברמת סיכון גבוהה להרעלת בוטוליזם, ולכן נהוג כדרך שגרה לחסן אותם בטוקסויד מסוג C ו D. התמונה הקלינית (סימני המחלה) באירוע משנת 94, שהיה הרעלת בוטוליזם מסוג D, הייתה: רביצה שהחלה משיתוק החלק האחורי של הגוף ­ שיתוק של הזנב ורגליים אחוריות, וכן עצירות במערכת העיכול. לא ראינו שיתוק לשון.באירוע גדול של הרעלה בהולנד בשנת 1977 נפגעו כ­22 משקי בקר לחלב כתוצאה מאכילה של גפת בירה רטובה . על סמך חקירת המקרים בשדה וכן ביצוע של הרעלת ניסיון בבית הספר לוטרינריה באוטרכט, הוכח שהאטיולוגיה (הסיבה) של התסמונת הקלינית (הסמנים שנראו) המתוארת נגרמה כתוצאה פגיעה של רעלן הבוטוליזם מסוג B.התמונה הקלינית וכן מהלך המחלה שונה בתכלית מהרעלת בוטוליזם מסוג C ו­ D.בהרעלת בוטוליזם מסוג B התופעות הבולטות הן מכיוון מערכת העיכול ומתבטאות בעיקר בריור מוגבר, ורגורגיטציה (הקאות), אין מצב של חולשת שרירים ורביצות.באירוע ההולנדי התחלת התופעות הייתה בצורה של אינדיגציה (בעיות בעיכול) שלשולים ובהמשך המחלה עקב קשיי בליעה והרגורגיטציה(הקאות) נפגעו הריאות וקבלו דלקת ריאות אספירטיבית (דלקת ראות עקב שאיפה של מזון לראות). סביבת החיים נבגי חיידקי C botulinum. נמצאים במערכת העיכול של חיות שונות, בפגרי בעלי חיים ובקרקע במים מזוהמים... אנטיגנים וסיווג חיידקי ה C botulinum. מחולקים ל­6 טיפוסים על פי הרעלן שהם מייצרים והמסומנים באותיות F­A. טיפוס נוסף, המכונה G, מסווג כיום C. argentinense­כ. טיפוסי C. botulinum­ה מחולקים ל­3 קבוצות: קבוצה I כוללת חיידקים המייצרים רעלנים מטיפוסים B ,A (בארה"ב) F­ו. הם מאופיינים בכך שהם מפרקים חלבונים (פרוטיאוליטיים) ויוצרים נבגים עמידים ביותר לחום (מעל 3 שעות ברתיחה). טמפרטורת צמיחה אופטימאלית היא 30­40 מעלות וטיפוסים אלה מעורבים לכן באותן צורות קליניות הנובעות מהרעלות מזון לאחר טיפול טרמי לא מספיק ומהתרבות החיידקים בגוף הפונדקאי כגון זיהומי פצעים wound botulism(). קבוצה IIכוללת חיידקים המייצרים רעלנים מטיפוס B (באירופה), F E­ו. טמפרטורת הצמיחה האופטימאלית היא נמוכה יחסית, 20­30 מעלות, ולכן הם לא מעורבים בזיהומים הדורשים התרבות ברקמות הפונדקאי. עמידות נבגיהם לחום נמוך מאלה של קבוצה I ולכן הם מעורבים רק לעתים רחוקות בהרעלות ממזון אחר טיפול בחום. C botulinum. המייצר רעלנים מטיפוס E גורם להרעלות בדגים בזמן שאלה המייצרים רעלני B מעורבים בהרעלות מבשר המטופל בהמלחה. קבוצה IIIכוללת חיידקים המייצרים רעלנים מטיפוס C D.­ו הרעלות מחיידקים אלה נפוצות בעיקר בחיות. יכולתם לייצר את הרעלן קשור לנוכחות פאז' מתאים. האלימות של מין clostridium נוסף, C novyi. מטיפוס A, קשורה אף היא לנוכחות פאז'. סוג הפאז' הוא הגורם היחיד המבדיל בים שלשת החיידקים והעברתו מאחד מהם לשני, יקנה לחיידק המקבל את תכונות האלימות של התורם. חיידקי C. botulinum בקבוצה זו סובלים פחות חמצן מאלה בשתי הקבוצות האחרות. טמפרטורת הצמיחה האופטימאלית היא 25­37 מעלות ולכן ממשיכים חיידקי clostridium מטיפוסים אלה להתרבות בתוך הפגר לאחר מות החיה וליצור רעלן. ב­37 מעלות ומעלה, הופך הפאז' לליטי, הורס את החיידק וגורם לשחרור הרעלן. קיימים 2 סוגים של רעלני C (כפי שיפורט בהמשך): C1 C2­ו. חיידקי C botulinum. המייצרים רעלנים מטיפוס C מתחלקים אף הם לשתי קבוצות: C alpha המייצרים רעלני C1 C betaC2­ו יוצרים רק או בעיקר C2חיידקי C. botulinum המייצרים רעלנים מטיפוס D מייצרים גם כמויות קטנות של רעלן C1. גורמי האלימות ­ הטוקסינים (רעלנים) BoNT( Botulism Neurotoxins) רעלנים אלה הם חלבונים אשר פעילותם תלויה בנוכחות אבץ וסידן metalloproteases(). הם מיוצרים משך חיי החיידק אך נאגרים בתוכו ומשתחררים רק כאשר הוא נהרס. זוהו עד עתה 7 טיפוסים סרולוגיים המסומנים באותיות G­A ומסומנים BoNT/A, BoNT/B­כ וכו'. כולם מיוצרים כשרשרת פוליפפטידית. הרעלנים נמצאים בצורה בלתי פעילה בקומפלקס המכיל חלבונים נוספים hemagglutinins(), המגינים על הרעלן בפני חומציות הקיבה. הקומפלקס מתפרק בסביבה בסיסית, כפי שקיימת במעי הדק, ומשחררת את הרעלן. לאחר שחרורו מופעל הרעלן על ידי פעילות של אנזים פרוטיאוליטי (המיוצר על ידי החיידק במינים הפרוטיאוליטיים או על ידי הפונדקאי במינים האחרים) החותך חלק ממנו ומשאיר שתי שרשראות, אחת "כבדה" heavy­H() ואחת "קלה" light­L(). שתי השרשראות מחוברות בקשרי גופרית. שרשרת H­ה מורכבת משתי תת יחידות, אותן ניתן להפריד במעבדה על ידי papain, הנקראות HC בקצה C של החלבון HN­ו בקצה N של החלבון. לכל אחד מחלקים אלה תפקיד שונה בפתוגנזה. רעלני C botulinum. מהטיפוסים C D­ו קשורים לנוכחות פאז', טיפוס G קשור לפלס מיד ויתר הטיפוסים הם כרומוזומאליים. מינים נוספים אשר דווחו, במקרים בודדים, כי הם מייצרים BoNT הם C. butyricum המיצר BoNT/E C baratii­ו. המיצר BoNT/F. מנגנון פעילות: BoNT­ה פועלים על ידי מניעת שחרור acetylcholine בנקודת החיבור עצב/שריר. התהליך מתבצע ב­4 שלבים: 1. התקשרות לתא: מרכיב HC­ה מתקשר לקולטן בקצה תא העצב בצורה בלתי הפיכה. 2. הפנמה לתוך התא בתוך בועית. 3. מעבר דרך קרום הבועית לציטופלסמה: שרשרת L­ה יוצאת דרך חריר הנוצר על ידי רכיב 4 .HN­ה. השפעה על אחד מ­3 חלבוני יעד: i. רעלני BoNT/F, BoNT/D, BoNT/B BoNT/G­ו גורמים לחיתוך חלבון VAMP ­ vesicle associated membrane protein(), המהווה רכיב של דופן הבועית המכיל את neurotransmitter,­ה בשם synaptobrevin. כל אחד מהרעלנים פועל על אתר אחר של החלבון. ii. רעלני BoNT/A, BoNT/C BoNT/E­ו גורמים לחיתוך חלבון הנמצא על הצד הפנים תאי של הקרום הפרה­סינפטי, SNAP ­ synaptosomal associated protein() בשם iii. synaptotagmin רעלני BoNT/C גורמים לחיתוך גם של חלבון נוסף, syntaxin, הנמצא אף הוא על הצד הפנים תאי של הקרום הפרה­סינפטי התוצאה של כל אחת מהפעילויות הנ"ל אחידה: מניעת שחרור neurotransmitter­ה לרווח הסיפטי. רעלנים נוספיםקיימים 2 סוגי רעלני C: C1 הוא neurotoxin בזמן C2­ש הוא רעלן בינארי, אשר מגביר את חדירות המעיים (ומקל בכך על ספיגת עצמו ורעלנים אחרים) ואת זו של קרומים שונים, כולל זו של כלי דם, וגורם לבצקות עם הצטברות נוזלים באברים וחללי הגוף, עם אפשרות של דימומים. משמעותו הפתוגנית בבוטוליזם לא ברורה. לאחרונה דווח על רעלן נוסף, C3, שהוא אנזים ribosyltransferase.­ADP אין לו השפעה על התא השלם אך אם הוא מוחדר לתא באמצעות לחץ אוסמותי הוא גורם לשינוי צורתו. משמעותו הפתוגנית לא ידועה. פתוגנזה (מהלך המחלה) במעלי גרה ההרעלות נגרמות על ידי טיפוסים C, B D­ו. המקורות העיקריים להרעלת בוטוליזם הם פגרים במזון והזנה בזבל עופות. בזבל עופות שעובר תהליך החמצה הרעלנים אמורים להרס. הרעלת בוטוליזם נגרמת על­ידי נוירוטוקסין (רעלן הפוגע במערכת העצבים) המיוצר על­ידי חיידק הקלוסטרידיום בוטולינום ומסוגל לפגוע בכל היונקים. החיידק הוא מתג גרם חיובי, אנארובי (אינו מתקיים בסביבה בה יש אוויר) יוצר ספורות (מבנה של החיידק המקנה לו עמידות גבוהה מאוד בפני תנאי מחיה קשים) היוצר רעל אקזוטוקסין (רעל המופרש אל מחוץ לחיידק) בזמן הגדילה ואוטוליזה (פרוק של תאים ורקמות). ידועים כשמונה סוגי רעל : סוג, A ,B,Ca,Cb, D, E,F,G.כל סוג שונה בפיזור הגיאוגרפי שלו ורמת הרעילות שלו לגבי בעלי החיים השונים.הרעלן עצמו אינו עמיד בחום (תרמולבילי) אך הספורות עמידות בחום .(בתהליך יצור הבירה , לתת השעורה עובר קלייה בחום של 85 מעלות צלזיוס וכן הטמפרטורה המרבית בתהליך הבישול והמיצוי מגיעה ל 75 מעלות. כלומר הרעלן אינו שורד אך הספורות של החיידק עלולות לשרוד בתהליך שכזה.) ידועות שלוש דרכי פגיעה: אכילה של רעלן עם המזו ן preformed toxin().זיהום של פצע פתוח כדוגמת הטטנוס וכן טוקסיקואינפקשין­ (אכילה של החיידק ויצור הרעל בגוף הפונדקאי­ בעל החיים המאחסן).הדרך של אכילת רעלן מוכן preformed toxin() היא הצורה הנפוצה ביותר. בוטוליזם מסוג B נפוץ בארה"ב בקרקע שבאיזור המדינות המרכז אטלנטיות.קיימים שני סוגי רעלן: הפרוטאוליטי (מפרק חלבונים), שרעילותו חזקה ביותר, והנונפרוטאוליטי (שאינו מפרק חלבונים). הרעלן פוגע בעצבים הכולינרגיים (עצבים של מערכת מסוימת בגוף . בבדיקה של אלקטרומיוגרפיה (בדיקה חשמלית של השרירים) נראה שהפגיעה אינה שווה בכל השרירים. שרירים המכילים כמות מרובה של עצבים אפרנטיים efferent nerves( ) נפגעים ראשונים כגון השרירים הפארינגיאליים.האבחנה של הרעלת בוטוליזם מאושרת לעיתים נדירות על­ידי בדיקות מעבדה רוטיניות. מזון, צואה, סרום ואברים ­ נבחנים למציאות רעלן. רק על­ידי איתור הרעלן המוכן אפשר לקבל אבחנה החלטית.תמונה קלינית בין בעלי החיים, סוסים, חזירי ים ועכברים רגישים במיוחד לצורה זו. מעלי גרה ועופות רגישים אף הם בזמן שטורפים, הן יונקים והן עופות, עמידים יחסית. במעלי ג רה המחלה מתבטאת בחוסר שיווי משקל, קשיי נשימה, ובהמשך לחוסר יכולת לעמוד, להזיז את הזנב ולהחזיר את הלשון למקומה. בהרעלות מרעלן B יש גם ריור חזק. זיהוי מעבדתי דרך האבחון האמין ביותר הוא מציאת הרעלן בנסיוב החולה או בתכולת מערכת העיכול שלו. מזון חשוד נבדק רק לאחר אימות האבחון בחיה, על מנת לאתר את מקור ההרעלה. היות ולא תמיד ניתן למצוא את הרעלן בחומרים אלה, אולי עקב היותו קשור לרקמות העצבים, יש צורך לבצע תרביות לבידוד חיידקים טוקסיגניים. דרך זו פחות אמינה היות וחיידקים אלה יכולים להימצא גם במערכת עיכול של חיות בריאות. הרצפים האחראים ליצירת הרעלנים השונים זוהו כך שיתכן כי שיטת PCR­ה לזיהוי רצפים אלה תיושם בקרוב תוך חיסכון ניכר בזמן.אבחון: כ­9 ימים לאחר קבלת הדגימה. חסינות ותרכיבים קיימים טוקסואידים למניעת המחלה בבעלי חיים. בישראל מחסנים את הבקר נגד C. botulinum מטיפוסים C D­ו.טיפול. במרבית המקרים בחיות אין אפשרות לטפל. מכת הבוטוליזם ברפת בבאר טוביה כ­30 פרות, שהן שליש מהפרות ברפת הוותיקה של משק בן יהושע בבאר טוביה, נפלו קורבן לחיידק, הגורם למחלת הבוטוליזם המאפיינת תמותת פרות. פרס בן יהושע (73): "פעם ראשונה בחיי, שאנו צריכים להתמודד עם מכה חמורה כזו"."במשך שבוע שלם, היינו עדים לתמותת פרות ממש לנגד עיננו. זהו מחזה נורא, שאינני מאחל לאף אחד לעבור אותו. כשאתה שומע שגם שכניך במושב, ובמושבים סמוכים נפגעים, אתה מבין את עוצמת הנזק. השכן שלי חיים אבריאל, גם הוא מבין הרפתנים שנפגעו במיוחד. זה בהחלט לא מקל על תחושת חוסר האונים והאובדן. אני מאמין שעד כמה שאנו משוכללים בטכנולוגיות והמצאות, יש עדיין כוח שהוא מעל הכול. איננו יכולים למנוע מכות כמו אלו שניחתו עלינו. גם בעידן מודרני זה". מה היו הסימנים לבעיה ברפת שלך?"ראשית שמנו לב, שיש ירידה משמעותית בתפוקת החלב. עדיין לא התייחסנו לעניין ברצינות. עד ששמנו לב שחלק מהפרות התעייפו, ונשכבו. ומאוחר יותר גילינו שהן בעצם פרות מתות. התחלנו להבין שמשהו לא בסדר, כי זה יותר מפרה­שתיים, ששוכבות ומתות, בזו אחר זו. ואז שמענו שרפתנים נוספים נפגעו במושב ובסביבה. מעניין שבמשך כ ל השבוע, זה התחיל מפרות בודדות. מיד לאחר כמה שעות, להערכתי לקח לחלק מהן כ­30 שעות, עד שהן פשוט נגמרו. לאחדות מהן הייסורים נמשכו זמן קצר יותר, רק כמה שעות. בתחילה מתו כ­10­8 פרות, לאחר מכן המספר ירד לאחדות, בימים האחרונים 2­3 ליום. אפילו היום, כשבוע מתחילת התופעה, מתו עוד שתיים. ברפת שלנו אני עובד כבר שנים רבות, עוד כילד ברפת הורי. כיום אני 'אבא ממשיך' ובני, עומר בן יהושע, הוא מנהל הרפת. ברפת כ­110 פרות חולבות, ו­150 פרות לבשר בשדה. פגיעה בשליש מרפת החלב שלך, היא פגיעה רצינית וקשה".במה מתבטא הנזק?"עוצמת הפגיעה והנזק מתבטאת בכמה מישורים, שאחד משפיע על השני. ראשית כמובן אובדן הפרות עצמן. על כל פרה שנפגעה, צריך לשלם כ­1,200 ולרכוש פרה חדשה. לרכוש כ­30 פרות זה כבר חשבון יקר. אומנם קיימים ביטוחים, אך עוצמת הפגיעה היא קשה במיוחד. קרן נזקי טבע נכנסה לתמונה. הבדיקה שלהם מאוד מקצועית. הם לוקחים את הפרות המתות ומשמידים אותן במתקן מבוקר בצפון. יוצאת תעודה מוסמכת על כל פרה שמתה. אני מעריך שמאחר והנזק כל כך גדול וחמור, כל הפיצויים שנקבל לא יכסו את ההפסד. ובוודאי תהייה השתתפות ע צמית. כמי שהיה עוזר שרי החקלאות בענף הרפת בימי גבתי, ארליך, ונחמקין, ראיתי ונתקלתי בבעיות שונות בענף הרפת, ובהתייחסות משרד החקלאות. למשל במושב פדויים, נפגעו בזמנו פרות בשחפת, אז החליטו לבער את המחלה. וכל פרה שהושמדה, בעלי הרפת קיבלו פיצויים, כי פחדו שהמחלה תעבור לבני אדם. כיום מדיניות משרד החקלאות שונה. גם במושב שלנו, עד לפני כשלוש שנים עזרו במקרה תמותת פרות. לפחות בהלוואות לקניית פרות חדשות. כיום המצב השתנה, וועד המושב לא מסייע. "בעיה נוספת היא פיצויי, לכיסוי ירידת כמויות החלב. תפוקת היצור ליום אצלנו ברפת היא 2,800 ליטר, וירדנו ל­1,700 ליטר ליום. הנזק הישיר הוא כ­1,500 שקל ליום. אומנם כפי שאמרו לנו, כתוצאה מכך ירדנו גם בכמות האוכל שאנו מספקים לפרות (כתוצאה מהתמותה) אך זהו מרכיב קטן, ביחס לעוצמת הנזק הכולל. מ­32 ליטר חלב לפרה ירדנו ל­27 ליטר. אנו חייבים להתגבר על המצב, כמה שיותר מהר. בכדי לחזור למעגל יצור תקין, להקטנת הנזק הכללי. אנו מחכים לתוצאות הסופיות של הבדיקות והברורים, לסיבת מותם של הפרות. ולהמשך המסקנות, הפיצויים ושיקום הרפתות הנפגעות. עד כה מדובר לצערנו בכ­45 0 פרות שנפגעו באיזור".