REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/th102410141026
Daniel Pires dos Santos¹
Sâmia Lorena das Neves Pinheiro¹
RESUMO
O Clostridium botulinum é uma bactéria gram-positiva encontrada em diversos ambientes como solo, água, mel, pólen, legumes frescos e especiarias, e produz uma toxina potente que causa paralisia muscular, e também em alimentos enlatados de má conservação, que produz a toxina botulínica causando o botulismo. Esta bactéria se desenvolve bem em condições de anaerobiose e alta atividade de água. Existem alguns tipos de Clostridium botulinum, diferenciados pelas características antigênicas das neurotoxinas que produzem, sendo os tipos infantil, alimentar, em bebês, em ferimentos, entre outros, mas esses são os principais e mais tóxicos para humanos. O objetivo deste trabalho é identificar as melhores técnicas de diagnóstico do botulismo. Espera-se a partir disso identificar quais as melhores e piores técnicas de diagnosticar o botulismo. A coleta de amostras clínicas varia conforme o tipo de botulismo e deve ser feita rapidamente, com armazenamento adequado para garantir a sensibilidade dos testes, que varia de 33% a 44%. No botulismo infantil, as fezes são a principal amostra. Métodos como PCR e bioensaios em camundongos são utilizados para detecção de toxinas, mas exames de imagem geralmente não são necessários. Espera-se concluir que as técnicas de diagnóstico contribuam diretamente com a detecção precoce e o tratamento imediato com a finalidade de reduzir a mortalidade associada à doença.
Palavras-chave: Diagnóstico. Botulismo. Clostridium botulinum.
ABSTRACT
Clostridium botulinum is a gram-positive bacterium found in various environments such as soil, water, honey, pollen, fresh vegetables, and spices. It produces a potent toxin that causes muscle paralysis and can also be found in poorly preserved canned foods, producing botulinum toxin which causes botulism. This bacterium thrives in anaerobic conditions and high water activity. There are several types of Clostridium botulinum, differentiated by the antigenic characteristics of the neurotoxins they produce, including infant, foodborne, wound, and others, with these being the main and most toxic types for humans. The objective of this work is to identify the best techniques for diagnosing botulism. It aims to determine the most and least effective diagnostic methods. Clinical sample collection varies according to the type of botulism and must be done quickly, with proper storage to ensure test sensitivity, which ranges from 33% to 44%. In infant botulism, stool samples are the primary specimen. Methods such as PCR and mouse bioassays are used for toxin detection, while imaging tests are generally unnecessary. The expectation is that these diagnostic techniques will directly contribute to early detection and immediate treatment, thereby reducing the mortality associated with the disease.
Keywords: Diagnosis. Botulism. Clostridium botulinum.
INTRODUÇÃO
As bactérias são organismos microscópicos essenciais para a vida na Terra, encontradas em diversos ambientes, do solo ao corpo humano. Surgiram há cerca de 3,5 bilhões de anos, durante o período Arqueano, quando a Terra era um local inóspito, sem oxigênio na atmosfera. A primeira bactéria conhecida como LBCA (Last Bacterial Common Ancestor, ou último ancestral em comum das bactérias), eram unicelulares e anaeróbicas, prosperando em ambientes extremos como fontes termais e vulcões submarinos. (BRITO, 2021).
Ao longo de milhões de anos, as bactérias evoluíram e se adaptaram a uma ampla gama de ambientes, desenvolvendo mecanismos de sobrevivência que lhes permitem viver praticamente em qualquer lugar, desde os oceanos até o solo e dentro de outros organismos. Elas desempenham papéis cruciais na decomposição da matéria orgânica, fixação de nitrogênio no solo e produção de alimentos como iogurte e queijo. No entanto, algumas bactérias são patogênicas e podem causar doenças em humanos e animais. (BRITO, 2021).
A relevância das bactérias é imensa para manter o equilíbrio ecológico, pois reciclam nutrientes e produzem oxigênio através da fotossíntese. Além disso, são usadas na indústria, na produção de medicamentos e na engenharia genética. Vale destacar que a maioria das bactérias é inofensiva e desempenha funções benéficas, como as que vivem no sistema digestivo humano, ajudando na digestão e fortalecendo o sistema imunológico. (BRITO, 2021).
Bactérias são organismos procariontes, o que significa que não possuem um núcleo definido por membrana visível ao específico óptico. Elas podem assumir várias formas, como cocos, bacilos, espiroquetas e vibriões. (FERREIRA, 2011).
O Clostridium botulinum é uma bactéria gram-positiva, esporulada e encontra-se naturalmente em diversos ambientes, como solo, água, mel, pólen, legumes frescos e especiarias, produz uma toxina poderosa capaz de provocar paralisia nos músculos, se desenvolvendo bem em condições de anaerobiose e elevada atividade de água. (VIANA, 2019).
Estes organismos em forma de cotonete (Bastonetes) proliferam melhor em meios com fracas quantidades de oxigênio. Podem sobreviver dormentes até serem expostos a condições favoráveis ao seu desenvolvimento. Os esporos são altamente resistentes, pois suportam a temperatura de autoclave à 121°C por 15 min.(SALGADO, 2022).
São descritos na literatura sete tipos de Clostridium botulinum indicados pelas letras A, B, C, D, E, F e G, que se diferenciam pelas características antigênicas da neurotoxina que produzem, embora possuam ação farmacológica similar. Sendo as do tipo A, B, E e F as mais tóxicas para o ser humano, a do tipo G associada a causas de morte súbita, enquanto os tipos C e D estão relacionados ao botulismo em aves e mamíferos. (VIANA, 2019).
Para confirmar o botulismo em amostras clínicas, é fundamental detectar a neurotoxina botulínica ou isolar o organismo que a produz. (CENTURIONI et al., 2021).
Para reduzir o uso do bioensaio em ratos, considerado o método padrão ouro, diversas tecnologias foram desenvolvidas. (CENTURIONI et al., 2021). Embora esses avanços tecnológicos tenham melhorado o desempenho dos diagnósticos, muitos novos métodos ainda não foram validados para todos os sorotipos em contextos clínicos e ambientais complexos. (CENTURIONI et al., 2021). Melhorias em protocolos de cultura, ensaios baseados em endopeptidase, e métodos imunológicos e moleculares ampliaram as opções de testes para laboratórios. (CENTURIONI et al., 2021). Apesar dos avanços significativos, é necessário continuar testando esses métodos em diferentes matrizes clínicas e estabelecer critérios padronizados para a análise e interpretação dos resultados. (CENTURIONI et al., 2021).
A toxina botulínica afeta o sistema nervoso periférico, já que a barreira hematoencefálica impede que ela atinja o sistema nervoso central. A toxina se espalha pelo corpo pela corrente sanguínea e chega às terminações nervosas periféricas, como as junções neuromusculares, onde bloqueia a liberação de acetilcolina. (BARBOSA et al., 2019). Isso causa uma interrupção na transmissão dos impulsos nervosos, levando à paralisia flácida dos músculos controlados por esses nervos. O dano é irreversível, e a recuperação depende da regeneração das terminações neuromusculares, processo que pode levar de 1 a 12 meses. (BARBOSA et al., 2019).
A toxina pode ser protegida pelo alimento ingerido, sendo absorvida principalmente no intestino delgado e, em seguida, entrando no sistema linfático e na corrente sanguínea. Existem dois tipos de Clostridium botulinum: o proteolítico, que ativa a toxina por ação de proteases do microrganismo ou do alimento, e o não proteolítico, onde as pró-toxinas são ativadas pelas proteases do trato digestivo humano. (BARBOSA et al., 2019).
O botulismo é transmitido principalmente pela ingestão de alimentos contaminados ou água não tratada, e também pode ocorrer por meio de ferimentos, mas não se transmite de pessoa para pessoa. O botulismo alimentar ocorre quando toxinas são ingeridas através de alimentos mal armazenados ou produzidos de forma inadequada, como enlatados fora da validade, conservas vegetais, mel, pequi, salsichas e carnes defumadas ou embaladas a vácuo. A bactéria Clostridium botulinum prospera em ambientes com baixo oxigênio, tornando esses alimentos especialmente suscetíveis. (BARBOSA et al., 2019).
O botulismo por ferimentos é uma forma rara da doença, que pode ocorrer quando feridas profundas, úlceras ou lesões, como as causadas por agulhas em usuários de drogas, são contaminadas pela bactéria. Isso resulta na liberação de toxinas que podem causar infecções graves. (BARBOSA et al., 2019).
O botulismo intestinal afeta principalmente bebês com menos de um ano de idade, resultante da ingestão de esporos da bactéria presentes em alimentos ou no solo. Esses esporos se fixam e multiplicam no intestino, liberando toxinas. (BARBOSA et al., 2019). Em adultos, fatores como cirurgias intestinais ou o uso prolongado de antibióticos podem aumentar o risco. Em bebês, a ingestão de mel é uma causa comum, e os sintomas iniciais incluem letargia, fraqueza na sucção, choro fraco e dificuldade de segurar a cabeça, podendo evoluir para paralisia flácida e, em casos graves, até morte. (BARBOSA et al., 2019).
O diagnóstico padrão de botulismo é feito através de um bioensaio, que envolve a injeção de toxina em camundongos e a observação dos sintomas característicos da doença. (SOBEL, 2005). Este método pode detectar concentrações mínimas de toxina, em torno de 1 MIPLD 50 /mL. (SOBEL, 2005). Para determinar o tipo de toxina, utiliza-se um painel de camundongos injetados com a amostra e antitoxinas monoclonais específicas (como anti-A ou anti-B), observando qual antitoxina protege os camundongos. (SOBEL, 2005). Esse bioensaio é realizado em poucos laboratórios de saúde pública e os resultados podem demorar de 24 a 48 horas. (SOBEL, 2005). Por isso, as decisões clínicas iniciais são baseadas apenas no diagnóstico clínico. (SOBEL, 2005).
Coleta de amostras clínicas e sensibilidade dos testes de botulismo alimentar: Coletam-se soro de 10 mL, vômito ou secreções gástricas, fezes (idealmente ≥25 mg) e alimentos suspeitos em suas embalagens originais. Botulismo de Feridas: Coletam-se 10 mL de soro e material da ferida em condições anaeróbicas. Botulismo Infantil: As fezes são a principal amostra. (SOBEL, 2005).
A sensibilidade dos testes laboratoriais varia entre 33% e 44%, dependendo do tempo entre o início dos sintomas e a coleta das amostras. O soro deve ser coletado imediatamente e antes da administração da antitoxina, pois a antitoxina neutraliza a toxina no sangue, tornando o teste inútil. Amostras de vômito e secreções gástricas devem ser coletadas rapidamente, e amostras de fezes devem ser obtidas por enema com água estéril. Essas amostras devem ser refrigeradas, mas não congeladas, conforme orientações das autoridades de saúde pública. (SOBEL, 2005).
A toxina ingerida geralmente não é detectável no soro após uma semana da exposição, mas pode ser encontrada em amostras de fezes durante a doença e permanece estável em muitas matrizes alimentares por períodos mais longos. (SOBEL, 2005).
O diagnóstico do botulismo infantil deve ser suspeitado em bebês com fraqueza muscular (“bebê mole”) ou histórico e exame físico compatíveis com a doença. Os exames laboratoriais de rotina geralmente não mostram alterações, embora possam ocorrer achados secundários devido às sequelas da infecção. (Maslanka et al., 2006).
É importante ressaltar que para confirmação do diagnóstico, são necessários: Cultura de Fezes obtida através de um enema (evitar supositórios de glicerina). As fezes devem ser coletadas em um recipiente estéril e sem conservantes. Podem ser refrigeradas, mas não congeladas. Os resultados demoram de uma semana a um mês, com uma taxa de positividade de 60%. (Maslanka et al., 2006).
Ensaio Direto de Toxinas realizado em amostras de fezes, soro ou conteúdo gástrico, com resultados geralmente disponíveis na manhã seguinte à coleta da amostra. (Maslanka et al., 2006).
O método mais eficaz para detecção da toxina é o bioensaio em camundongos, realizado pelo CDC. A PCR, que detecta esporos de Clostridium botulinum, oferece resultados em 24 a 72 horas, mas não está disponível em todos os hospitais. (Maslanka et al., 2006).
Exames de imagem não são necessários para o diagnóstico, testes em alimentos suspeitos podem ser realizados, mas os resultados costumam ser inconclusivos ou demorados. (Maslanka et al., 2006).
É importante excluir meningite por meio de punção lombar, se clinicamente indicado. Essas estratégias combinadas proporcionam um diagnóstico mais preciso e rápido do botulismo, essencial para um tratamento adequado e intervenções de saúde pública eficazes. (Maslanka et al., 2006).
Sendo assim o objetivo geral é realizar uma revisão bibliográfica das principais estratégias de diagnóstico do botulismo, analisando de forma abrangente os métodos e técnicas utilizados para a identificação e confirmação da doença analisar a sensibilidade e especificidade de cada método de diagnóstico na detecção da toxina botulínica investigar a evolução histórica das estratégias de diagnóstico do botulismo e suas contribuições para o entendimento atual da doença e comparar as vantagens e desvantagens dos diferentes métodos de diagnósticos, considerando critérios como custo, tempo de resposta e complexidade técnica.
MATERIAIS E MÉTODOS
A metodologia utilizada é de revisão bibliográfica de estudo exploratório, coletando dados das plataformas PubMed, Scielo e Google Acadêmico, utilizando os descritores “Botulismo”, “Clostridium Botulinum”, “Diagnóstico” e “Métodos de Diagnóstico”. Não houve restrição quanto ao tipo de estudo ou idioma. Os artigos foram limitados a um intervalo de 10 anos, de 2013 a 2023.
Os títulos e resumos dos artigos foram analisados inicialmente para verificar se continham as palavras-chave “Botulismo”, “Clostridium Botulinum”, “Diagnóstico” e “Métodos de Diagnóstico” selecionando estudos que investiram o índice das principais estratégias de diagnóstico do botulismo no Brasil causado pela bactéria Clostridium botulinum. Os critérios de inclusão abrangeram artigos que discutiam os principais métodos de diagnóstico do botulismo, artigos em português e em inglês das principais estratégias de diagnóstico do botulismo, o período que usamos foram artigos publicados entre 2013 e 2023 que abordam as principais estratégias de diagnóstico do botulismo no Brasil.
Por outro lado, os critérios de exclusão envolveram estudos não originais, artigos que abordavam apenas botulismo e Clostridium botulinum sem mencionar os métodos diagnósticos e artigos publicados antes de 2013.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A partir das análises dos artigos espera-se identificar as melhores técnicas para o diagnóstico do botulismo, identificar quais são as vantagens e desvantagens de cada uma, qual é a especificidade e sensibilidade de cada uma das principais estratégias de diagnóstico do botulismo. Quais são os melhores e os piores métodos de diagnóstico do botulismo. Qual é a mais eficaz e confiável, e às que não são, quais são as melhores em custo benefício para as famílias de pequeno porte.
Quais são os exames que podem diagnosticar o botulismo e combater, a bactéria Clostridium botulinum, e os que não podem já que existem somente alguns métodos para diagnosticar essa doença.
As técnicas principais identificadas no diagnóstico do botulismo incluem o bioensaio em camundongos, o método PCR e técnicas de coleta de amostras clínicas, como fezes, soro e material de ferida. Cada método foi avaliado de acordo com sua sensibilidade, especificidade e praticidade no uso clínico.
Os principais achados deste estudo indicam que o bioensaio em camundongos continua sendo o padrão-ouro para detecção da toxina botulínica, com alta sensibilidade, detectando toxinas em concentrações mínimas de 1 MIPLD 50/mL. No entanto, esse método é caro, complexo e demorado, com resultados podendo demorar até 48 horas, o que pode atrasar o início do tratamento.
Já a técnica de PCR, que detecta esporos da Clostridium botulinum, oferece uma resposta mais rápida, entre 24 e 72 horas, mas ainda não está disponível amplamente em todos os hospitais. A coleta de amostras clínicas também apresenta desafios. A sensibilidade dos testes de botulismo alimentar, por exemplo, varia entre 33% e 44%, dependendo do tempo entre o início dos sintomas e a coleta das amostras, o que destaca a importância de uma coleta rápida e adequada. No botulismo infantil, as fezes são a principal amostra, enquanto em casos de botulismo por ferimentos, amostras de soro e tecido são usadas.
A análise comparativa entre as diversas técnicas de diagnóstico demonstra a importância de se equilibrar a eficácia diagnóstica com a rapidez no tratamento. O bioensaio em camundongos é extremamente confiável para a detecção da toxina botulínica, mas a sua demora pode comprometer a sobrevida do paciente, especialmente em casos graves. Nesse sentido, a técnica de PCR se destaca pela rapidez na obtenção de resultados, embora ainda precise ser amplamente validada e implementada no Brasil. O tempo de resposta mais curto do PCR sugere que ele pode ser utilizado em situações de emergência, mas deve ser combinado com outros métodos, como o bioensaio, para garantir maior precisão.
Além disso, o estudo identifica que os exames de imagem não são úteis para o diagnóstico direto do botulismo, sendo os exames clínicos e moleculares os mais indicados. A coleta correta de amostras clínicas é essencial, pois os erros no armazenamento ou na coleta podem comprometer a precisão dos resultados.
A hipótese inicial do trabalho, que buscava identificar os melhores e piores métodos de diagnóstico, foi parcialmente confirmada. Os achados reforçam que, apesar dos avanços tecnológicos, o bioensaio em camundongos continua sendo o método mais confiável, embora apresente limitações práticas em termos de tempo e custo. O PCR surge como uma alternativa promissora, mas ainda carece de validação ampla para todos os tipos de toxinas botulínicas em contextos clínicos. Dessa forma, a resposta ao problema central — sobre a eficácia dos métodos diagnósticos — aponta para a necessidade de uma combinação de técnicas, aliando a precisão com rapidez de resposta.
O diagnóstico do botulismo depende de uma combinação de métodos laboratoriais e clínicos, sendo essencial que as amostras sejam coletadas rapidamente e armazenadas corretamente para aumentar a sensibilidade dos testes. A integração de técnicas moleculares, como a PCR, com métodos tradicionais, como o bioensaio em camundongos, pode ser o caminho mais eficaz para a detecção precoce da doença e para a redução da mortalidade associada ao botulismo.
Em conclusão, este estudo sugere que o aprimoramento dos protocolos diagnósticos e a ampliação do uso de técnicas mais rápidas, como a PCR, podem contribuir significativamente para melhorar o tratamento do botulismo, especialmente em contextos emergenciais. As descobertas destacam a importância de continuar testando e validando novos métodos de diagnóstico, para garantir maior cobertura e eficácia no manejo dessa doença grave.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A detecção precoce e o tratamento imediato são cruciais para reduzir a mortalidade associada à doença. O diagnóstico do botulismo requer uma abordagem multifacetada que combine avaliação clínica detalhada com métodos laboratoriais e moleculares avançados. A melhoria contínua dos testes diagnósticos e a formação adequada dos profissionais de saúde são essenciais para a gestão eficaz da doença. A integração de novas tecnologias pode acelerar o diagnóstico e, consequentemente, melhorar os resultados para os pacientes.
REFERÊNCIAS
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