Dtsch Med Wochenschr 2008; 133(16): 840-845
DOI: 10.1055/s-2008-1075658
Übersicht | Review article
Toxikologie
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Botulismus

Prävention, Diagnostik, Therapie und mögliche BedrohungslagenBotulism Prevention, clinical diagnostics, therapy and possible threatF. S. Gutzwiller1 , R. Steffen 1 , P. Mathys 2 , S. Walser 2 , H. Schmid 2 , M. Mütsch 1
  • 1Abteilung für Übertragbare Krankheiten und Zentrum für Reisemedizin, Universität Zürich/ISPM, Schweiz
  • 2Bundesamt für Gesundheit, Bern, Schweiz
Further Information

Publication History

eingereicht: 3.9.2007

akzeptiert: 28.1.2008

Publication Date:
09 April 2008 (online)

Zusammenfassung

In Zeiten mit erhöhter Terrorismus-Bedrohung müssen sich auch Ärzte mit bioterroristischen Szenarien auseinandersetzen. Die Arbeit möchte Ärzten einen aktuellen Überblick zu Botulinumtoxin und zur möglichen Bedrohungslage geben. Dazu wurde die Literatur systematisch aufgearbeitet und für spezielle Fragestellungen Experten kontaktiert.

Resultate: Die Toxizität von Botulinumtoxin liegt um ein Vielfaches höher als für jedes andere natürliche Toxin. In der Klinik des Botulismus zeigt sich das charakteristische Bild einer akuten, afebrilen symmetrischen und absteigenden Lähmung unabhängig von der Art der Exposition, mit Normalbefunden bezüglich Mentalstatus, Sensorik und Elektrolyt-Haushalt. Im Einzelfall wird Botulismus trotzdem oft primär falsch diagnostiziert, Cluster mit zutreffenden Symptomen und ≥ 2 Fällen sind pathognonomisch.

Die aktuelle Therapie beinhaltet supportive Pflege, respiratorische Unterstützung und Verabreichung eines Antitoxins. Die frühe Verabreichung eines Antitoxins vermag das Ausmaß der Lähmung zu limitieren aber nicht zu vermindern. Während für adulte Patienten nur equine Präparate verfügbar sind, gibt es für Säuglinge und Kinder in den USA ein humanes Antitoxin. Personen mit erhöhtem Expositions-Risiko können mit einem pentavalenten Botulinumtoxoid-Impfstoff geimpft werden.

Botulinumtoxin ist einfach zu gewinnen. Durch die praktisch ubiquitäre Verfügbarkeit und hohe Toxizität, eignet sich Botulinumtoxin zur Verwendung bei bioterroristischen Anschlägen. Wie bereits in der Vergangenheit geschehen, muss auch in Zukunft mit einer missbräuchlichen Verwendung gerechnet werden.

Schlussfolgerung: Obwohl Botulismus in Westeuropa selten vorkommt, sollte er bei Patienten mit Lähmungssymptomatik in der Differenzialdiagnose mitberücksichtigt werden. Auch ist mit einer absichtlichen Freisetzung von Botulinumtoxin zu rechnen. Deshalb sollte jeder Botulismus-Fall sowohl auf eine Verbindung mit anderen Fällen wie auch auf einen allfälligen terroristischen Hintergrund überprüft werden.

Summary

In times of increased terrorist threat health professionals need to be prepared for bioterrorist events. The goal must be to give doctors an overview over the current state of knowledge and risk assessment of botulinum toxin. This review is based on Information gathered by a systematic analysis of the literature and by contacting experts.

The toxicity of botulinum toxin exceeds any other known natural toxin. Clinical features of botulism consist of an acute, afebrile symmetrical and descending paralysis, regardless of the route of exposure, with normal mental status, sensory functions and electrolyte values. The initial diagnosis is often wrong in individual cases of botulism, but clusters with typical symptoms and two or more cases usually provide the diagnosis.

Current treatment is primarily supportive care, respiratory support and antitoxin administration. Early application of antitoxin can limit the extent of the paralysis, but will not reverse it. Antitoxin for adult patients is of equine origin, while children in the USA can be treated with a recently developed human antitoxin. A pentavalent toxoid vaccine is available for persons at high risk of exposure.

Botulinum toxin is easily extracted and ubiquitously available. These two features, together with the high toxicity, makes misuse easy. Misuse will continue to occur. Although a rare disease in Western Europe, botulism should be included in the differential diagnosis in patients with specific symptoms of paralysis. There is the potential threat of deliberate release of botulinum toxin. For this reason every outbreak of botulism must be assessed for any possible links to terrorism.

Literatur

  • 1 American Academy of Pediatrics . Antibodies of Animal Origin (Animal Antisera).  Red Book. 2006;  2006 61-64
  • 2 Angulo F J, Getz J, Taylor J P. et al . A large outbreak of botulism: the hazardous baked potato.  J Infect Dis. 1998;  178 172-177
  • 3 Arnon S S, Schechter R, Inglesby T V. et al . Botulinum toxin as a biological weapon: medical and public health management.  JAMA. 2001;  285 1059-1070
  • 4 Arnon S S, Schechter R, Maslanka S E, Jewell N P, Hatheway C L. Human botulism immune globulin for the treatment of infant botulism.  N Engl J Med. 2006;  354 462-471
  • 5 Ashkenazi A, Silberstein S D. Botulinum toxin and other new approaches to migraine therapy.  Annu Rev Med. 2004;  55 505-518
  • 6 Aventis Pasteur .Package insert Botulism Antitoxin Bivalent (Equine) Types A and B. USA. August 1997
  • 7 BGH .Gesetz zur Verhütung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten beim Menschen (IfSG). Veröffentlicht im BGBl. I Seite 1045 vom 20.07.2000
  • 8 Bossi P. Bichat-Leitlinien zur klinischen Behandlung von Botulismus und mit Bioterrorismus zusammenhängendem Botulismus.  Eurosurveillance. 2004; 
  • 9 CDC .Available from: http://www.cdc.gov/od/ohs/biosfty/bmbl4/bmbl4toc.htm. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (BMBL) 4th Edition. 1999 [accessed November 10, 2005]
  • 10 CDC .Available from: http://www.bt.cdc.gov/agent/botulism/index.asp. Botulism in the United States, 1899 - 1996. Handbook for epidemiologists, clinicians, and laboratory workers. 1998 [accessed November 4, 2005]
  • 11 CDC .NCfID. Available from: http://www.cdc.gov/ncidod/dbmd/diseaseinfo/botulism_g.htm. Botulism - General Information. 2005 [accessed November 4, 2005]
  • 12 Chia J K, Clark J B, Ryan C A, Pollack M. Botulism in an adult associated with food-borne intestinal infection with Clostridium botulinum.  N Engl J Med. 1986;  315 239-241
  • 13 CIDRAP .Available from: http://www.cidrap.umn.edu/cidrap/content/bt/botulism/biofacts/botulismfactsheet.html. Botulism: current, comprehensive information on pathogenesis, microbiology, epidemiology, diagnosis and treatment. [accessed August 18, 2007]
  • 14 Committee on Environmental Health and Committee on Infectious Diseases . Chemical-Biological Terrorism and Its Impact on Children: A Subject Review.  Pediatrics. 2000;  105 662-670
  • 15 Czaplinski A, Radziwill A J, Graber P, Fuhr P, Steck A J. Diagnostische Aspekte des Botulismus.  Akt Neurol. 2002;  29 76-82
  • 16 Eitner C. Persönliche Kommunikation. Robert Koch-Institut Berlin, Deutschland 04 July 2007
  • 17 Erbguth F J, Naumann M. Historical aspects of botulinum toxin: Justinus Kerner (1786 - 1862) and the „sausage poison”.  Neurology. 1999;  53 1850-1853
  • 18 Fenicia L, Franciosa G, Pourshaban M, Aureli P. Intestinal toxemia botulism in two young people, caused by Clostridium butyricum type E.  Clin Infect Dis. 1999;  29 1381-1387
  • 19 Foran P G, Mohammed N, Lisk G O. et al . Evaluation of the therapeutic usefulness of botulinum neurotoxin B, C1, E, and F compared with the long lasting type A. Basis for distinct durations of inhibition of exocytosis in central neurons.  J Biol Chem. 2003;  278 1363-1371
  • 20 Franz D R, Jahrling P B, Friedlander A M. et al . Clinical recognition and management of patients exposed to biological warfare agents.  JAMA. 1997;  278 399-411
  • 21 Hächler H. Persönliche Kommunikation. Nationales Zentrum für enteropathogene Bakterien (NENT). ; Institut für Veterinärbakteriologie der Universität Bern, Bern, Schweiz 15 Dec 2005
  • 22 Holzer E. Botulismus durch Inhalation.  Med Klin. 1962;  57 1735-1738
  • 23 Hooper R R. The covert use of chemical and biological warfare against United States Strategic Forces.  Mil Med. 1983;  148 901-902
  • 24 Kalluri P, Crowe C, Reller M. et al . An outbreak of foodborne botulism associated with food sold at a salvage store in Texas.  Clin Infect Dis. 2003;  37 1490-1495
  • 25 Kerner J. Das Fettgift oder die Fettsäure und ihre Wirkungen auf den thierischen Organismus, ein Beytrag zur Untersuchung des in verdorbenen Würsten giftig wirkenden Stoffes. Cotta, Tübingen (Deutschland) 1822
  • 26 Kerner J. Neue Beobachtungen über die in Württemberg so häufig vorfallenden tödlichen Vergiftungen durch den Genuss geräucherter Würste. Osiander, Tübingen (Deutschland) 1820: 120
  • 27 Kerner J. Vergiftung durch verdorbene Würste.  Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneykunde. 1817;  3 1-25
  • 28 Kuhn J, Gerbershagen K, Schaumann R. et al . Wundbotulismus bei Heroinabhängigen in Deutschland.  Dtsch med Wochenschr. 2006;  131 1023-1028
  • 29 Lamanna C. The most poisonous poison.  Science. 1959;  130 763-772
  • 30 Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg .BLUE BOOK. Vorsorge und medizinisches Management von Verletzungen durch biologische Waffen;. 2002
  • 31 Luke T C, Kilbane E M, Jackson J L, Hoffman S L. Meta-Analysis: Convalescent Blood Products for Spanish Influenza Pneumonia: A Future H5N1 Treatment?.  Ann Intern Med. 2006;  145 599-609
  • 32 Novartis Behring .Fachinformation Botulismus-Antitoxin Behring Trivalent (equin) Typen A, B und E. September 2006 (Deutschland)
  • 33 Rajkumar G N, Small D R, Mustafa A W, Conn G. A prospective study to evaluate the safety, tolerability, efficacy and durability of response of intravesical injection of botulinum toxin type A into detrusor muscle in patients with refractory idiopathic detrusor overactivity.  BJU Int. 2005;  96 848-852
  • 34 Robert Koch Institut .Available from: www.rki.de. Botulismus Fallzahlen in Deutschland. 2001 - 2005 [accessed March 10, 2007]
  • 35 Robinson R F, Nahata M C. Management of botulism.  Ann Pharmacother. 2003;  37 127-131
  • 36 Rote Liste. Available from: http://www.rote-liste.de/Online/texte/notfalldepot.html. Notfalldepots. 2008 [accessed January 23, 2008]
  • 37 Schechter R, Arnon S S. Commentary: where Marco Polo meets Meckel: type E botulism from Clostridium butyricum.  Clin Infect Dis. 1999;  29 1388-1393
  • 38 Schneider C. Persönliche Kommunikation. Paul-Ehrlich-Institut, Langen, Deutschland 01 Feb 2007
  • 39 Schweizerisches Toxikologisches Informationszentrum .Available from: http://www.toxi.ch/. [accessed January 13, 2008]
  • 40 Sclafani A P, Kwak E. Alternative management of the aging jawline and neck.  Facial Plast Surg. 2005;  21 47-54
  • 41 Shapiro R L, Hatheway C, Becher J, Swerdlow D L. Botulism surveillance and emergency response. A public health strategy for a global challenge.  JAMA. 1997;  278 433-435
  • 42 Shapiro R L, Hatheway C, Swerdlow D L. Botulism in the United States: A Clinical and Epidemiologic Review.  Ann Intern Med. 1998;  129 221-228
  • 43 Simpson L L. Identification of the major steps in botulinum toxin action.  Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2004;  44 167-193
  • 44 Smith L DS. Botulism: The Organism, Its Toxins, The Disease. 2nd edition. Charles C. Thomas, Publisher Ltd, Springfield (USA) 1988
  • 45 Smithson A. Available from: http://www.stimson.org/?SN = CB2001121785. Toxic Archipelago: Preventing Proliferation From the Former Soviet Chemical and Biological Weapons Complexes. Report No. 32. 1999 [accessed 24. Nov 2005]
  • 46 Sobel J. Botulism.  Clin Infect Dis. 2005;  41 1167-1173
  • 47 Sotos J G. Botulinum Toxin in Biowarfare.  JAMA. 2001;  285 2716
  • 48 Todar K. Available from: http://textbookofbacteriology.net/clostridia.html. Todar’s Online Textbook of Bacteriology. 2005 [accessed 02 Feb, 2006]
  • 49 Truong D, Duane D D, Jankovic J. et al . Efficacy and safety of botulinum type A toxin (Dysport) in cervical dystonia: results of the first US randomized, double-blind, placebo-controlled study.  Mov Disord. 2005;  20 783-791
  • 50 United Nations Security Council .Available from: http://www.un.org/Depts/unscom/sres95 - 1038.htm. Tenth Report of the Executive Chairman of the Special Commission Established by the Secretary-General Pursuant to Paragraph 9(b)(I) of Security Council Resolution 687 (1991), and Paragraph 3 of Resolution 699 (1991) on the Activities of the Special Commission. 1995 [accessed 23. Nov 2005]
  • 51 USAMRIID .Available from: http://www.usamriid.army.mil. Medical Management of Biological Casualties Handbook. [accessed 02. Jan 2008]
  • 52 van Ermengen E. Ueber einen neuen anaeroben Bacillus und seine Beziehungen zum Botulismus.  Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten. 1897;  26 1-56
  • 53 Wein L M, Liu Y. Analyzing a bioterror attack on the food supply: the case of botulinum toxin in milk.  Proc Natl Acad Sci USA. 2005;  102 9984-9989
  • 54 Werner S B, Passaro D, McGee J, Schechter R, Vugia D J. Wound botulism in California, 1951 - 1998: recent epidemic in heroin injectors.  Clin Infect Dis. 2000;  31 1018-1024
  • 55 WHO .Available from: http://www.who.int/csr/en/. Epidemic and Pandemic Alert and Response. 2005 [accessed March 28, 2006]
  • 56 Wiener S L. Strategies for the prevention of a successful biological warfare aerosol attack.  Mil Med. 1996;  161 251-256
  • 57 Zilinskas R A. Iraq’s biological weapons. The past as future?.  JAMA. 1997;  278 418-424

Margot Mütsch

Abteilung für Übertragbare Krankheiten, Institut für Sozial- und Präventivmedizin der Universität Zürich

Hirschengraben 84

CH-8001 Zürich

Phone: 0041/44/633-4608

Fax: 0041/44/634-4984

Email: muetsch@ifspm.uzh.ch

    >