Яд и лекарство: опасность и польза ботулотоксина
В последнее время участились случаи отравления ботулотоксином. Ученые Пермского Политеха рассказали, как это вещество на время «отключает» нервные клетки, где можно с ним столкнуться вне косметологического кабинета, какие ошибки приготовления домашних консервированных продуктов приводят к ботулизму, почему со временем уколы препарата приводит к появлению новых морщин и атрофии мышц, и какие заболевания сейчас успешно лечат ботоксом.
Как ботулотоксин «отключает» нервные клетки
— Ботулотоксин — это ядовитый белок, вырабатываемый бактериями Clostridium botulinum. Они относятся к анаэробным, что означает их неспособность существовать в присутствии кислорода. В некомфортной среде — жаре, холоде, отсутствии пищи — они живут только в «спящей» форме в виде спор. А при попадании в консервированные продукты для них создаются идеальные безвоздушные условия. Спора выходит из состояния анабиоза, и из нее развивается молодая бактерия Clostridium botulinum. Она начинает активно размножаться и вырабатывать токсин, — рассказывает кандидат химических наук доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Анна Портнова.
При попадании в пищеварительную систему организма ботулотоксин вызывает тяжелое поражение — ботулизм. Оно стремительно блокирует сигналы от нервов к мышцам, из-за чего прекращается движение диафрагмы, нарушается глотание, речь и работа сердца. Без немедленной медицинской помощи это приводит к смерти от удушья.
В России ежегодно регистрируется около 200 случаев ботулизма. Один из факторов, влияющих на возникновение этого заболевания, — сезонность. Однако это связано не с активностью бактерий в определенное время года, а с особенностями питания. Самая частая причина ботулизма — употребление консервов, приготовленных неправильно, особенно домашних. Люди обычно начинают есть их осенью, поэтому именно в это время года случаи заболевания встречаются намного чаще.
Ботулотоксин не убивает нервные клетки сразу, а «отключает» их, из-за чего они со временем могут погибнуть.
— Попадая в организм, токсин прикрепляется к поверхности нервного окончания и проникает внутрь клетки в небольшом пузырьке. Там он высвобождается, начинает искать конкретные белки, которые нужны, чтобы доставлять сигнальные вещества к краю клетки, и повреждает их. Теперь нерв не может передавать команды мышцам. Они перестают двигаться, и наступает паралич.
Какие ошибки приготовления консервов приводят к появлению ботулотоксина
Бактерии Clostridium botulinum и их споры попадают в консервы тремя основными путями: с частицами почвы на плохо вымытых грибах и овощах, особенно растущих в земле, из кишечника животных при неправильной разделке мяса, а также через недостаточно стерилизованную посуду.
По словам Анны Портновой, главные ошибки домашнего консервирования, приводящие к заражению, включают недостаточную очистку продуктов от загрязнений, использование подпорченного сырья, нарушение рецептуры (сокращение времени обработки, уменьшение количества кислоты или соли) и хранение при комнатной температуре более +10 °C вместо прохладного места.
Важно понимать: определить наличие ботулотоксина по внешнему виду или запаху невозможно — он не изменяет вкус, цвет или аромат продукта. Единственными косвенными признаками могут быть вздутая крышка, помутнение содержимого или пузырьки газа, но даже их отсутствие не гарантирует безопасности. Любые консервы с признаками брожения или повреждением упаковки следует немедленно утилизировать.
Содержится не только в консервах
Существует несколько менее очевидных, но реальных путей заражения, не связанных с консервами. Прочие пищевые риски возможны при употреблении продуктов, не прошедших полноценную термическую обработку: вяленая рыба и мясо домашнего приготовления, чеснок или травы в масле, хранящиеся вне холодильника, а также картофель, запеченный в фольге и оставленный при комнатной температуре. Без доступа кислорода в них создаются идеальные условия для выработки токсина.
Непищевые пути заражения включают раневой ботулизм, когда споры бактерий проникают в глубокие порезы, и младенческий ботулизм, возникающий у детей до года из-за попадания незначительного для взрослого человека количества спор через частицы пыли. Это опасно, поскольку их кишечная микрофлора еще не развита и не может противостоять развитию бактерий.
От химического оружия к лечению косоглазия и омоложению кожи
В 20 веке ботулотоксин привлек внимание военных как самый сильный из известных органических ядов. Его аэрозольная форма могла бы обезвредить целую армию. Хотя позднее ООН запретила разработку химического оружия, специалисты по ботулотоксину остались.
В 1970-х годах офтальмолог Алан Скотт искал способ лечения косоглазия без хирургического вмешательства. Узнав о свойствах ботулотоксина, он обратился к одному из таких экспертов — Эдварду Шанцу, который неожиданно отправил образец яда обычной почтой — к счастью, без последствий для здоровья окружающих.
Скотт зарегистрировал препарат под названием «Окулинум». Микродозы токсина, введенные в мышцу, снимали спазм, блокируя нервные сигналы. Однако некоторые пациенты заметили приятный побочный эффект — исчезновение морщин вокруг глаз. Это наблюдение положило начало косметологическому применению ботокса.
— В настоящий момент препарат применяется для коррекции косоглазия лишь в отдельных клинических случаях. Его используют при внезапном параличе глазодвигательных мышц, у детей при противопоказаниях к операции, а также как диагностический инструмент перед хирургическим вмешательством — кратковременный эффект инъекции помогает оценить необходимость и масштаб манипуляций. Однако этот метод имеет существенные ограничения: результат сохраняется от трех до четырех месяцев, возможны осложнения в виде двоения в глазах или опущении века, а при неэффективности процедуры требуется хирургическая коррекция. Так что сейчас ботокс служит лишь вспомогательным решением в комплексной терапии косоглазия, — отмечает доктор медицинских наук, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ Лариса Волкова.
Почему эффект ботокса со временем проходит
В большинстве случаев современные уколы ботокса относительно безопасны.
— Во время косметической процедуры разрешено введение не более 50 единиц в одну точку и не более 400 единиц за один сеанс. Смертельной для человека весом 70 килограммов считается доза 3000 единиц, что в 7,5 раз больше. Эффект сохраняется в течение от четырех до шести месяцев, после чего лицо меняется и постепенно возвращается в состояние до процедуры, — делится Лариса Волкова.
Нерв остается живым, но не может работать. Из-за бездействия его окончание слабеет и разрушается. Однако он медленно производит новые отростки, чтобы опять соединиться с мышцей, поэтому у ботокса временный эффект.
Восстановиться можно даже после перенесенного ботулизма.
— У пострадавших часто сохраняется сильная слабость и быстрая утомляемость — организм истощен борьбой с болезнью и длительной неподвижностью. Даже после отключения от аппарата ИВЛ дыхательные мышцы остаются ослабленными, вызывая одышку при минимальной нагрузке. Медленное заживление мышц глотки приводит к проблемам с приемом пищи и нечеткой речи. Однако нервная система обладает способностью к восстановлению. Многие пациенты, особенно молодые, при условии упорной реабилитации полностью восстанавливаются, хотя этот процесс может занимать от полугода до нескольких лет, — объясняет Лариса Волкова.
Появление новых морщин и атрофия мышц: подводные камни ботокса
Если яда в организм попадает немного, нерв успевает восстановиться. Но при сильном отравлении он может погибнуть из-за чрезмерного «простоя».
— Длительное, в течение нескольких лет, регулярное обездвиживание лицевых мышц ботоксом действительно может привести к их устойчивой атрофии. Это происходит по классическому закону физиологии: любая мышца, лишенная нагрузки, постепенно уменьшается в объеме и слабеет, — предупреждает Лариса Волкова.
На практике это чревато потерей объема и изменением овала лица. Например, атрофия жевательной мышцы сделает нижнюю треть головы уже и острее, а расслабление лобной мышцы может усугубить опущение тканей бровей и верхних век. Кожа, лишенная поддержки, станет дряблой, потеряет упругость и быстрее провиснет, ускоряя видимые процессы старения. При этом, другие, не обездвиженные мышцы могут начать работать в усиленном режиме, что приведет к появлению новых морщин и искажений мимики.
Мигрени, потливость, последствия инсультов: что еще лечат ботоксом
Ботулинотерапия демонстрирует эффективность при различных медицинских состояниях благодаря способности блокировать нервно-мышечную передачу.
— При лечении хронической мигрени препарат вводят в мышцы головы и шеи, где он препятствует передаче нервных импульсов, что приводит к их расслаблению и предотвращает развитие приступов. Для коррекции гипергидроза ботулотоксин временно блокирует нервные окончания, стимулирующие подкожные железы, обеспечивая от шести до 12 месяцев защиты от чрезмерного потоотделения, — делится Лариса Волкова.
Сравнивая риски, разовые инъекции ботокса при гипергидрозе считаются более безопасными, чем ежедневное использование антиперспирантов с алюминием, поскольку действуют локально и не создают системной нагрузки на организм.
Препарат успешно применяется при неврологических патологиях (спастичность при ДЦП и после инсультов, блефароспазм, кривошея), гиперактивном мочевом пузыре, бруксизме, а также изучается его влияние на депрессивные и тревожные расстройства через связь мимики и эмоционального состояния.
Однако Лариса Волкова предупредила, что метод имеет строгие противопоказания: беременность и лактация, аутоиммунные заболевания (миастения, волчанка), острые инфекционные процессы, индивидуальная непереносимость компонентов препарата и недавно перенесенные хирургические вмешательства. Решение о возможности терапии требует обязательной консультации с квалифицированным специалистом.
Telegram 
Дзен 
VK В Университете МИСИС усовершенствовали технологию нанесения защитных электропроводящих покрытий на медные изделия, широко используемые в качестве элементов скользящих электроконтактов, например, в токосъемниках. Метод увеличивает прочность соединения покрытий с подложкой на 17%.
Ученые нашли признак, который позволяет точно оценить пластичность органических кристаллов, востребованных в устройствах гибкой электроники и робототехнике. Ранее считалось, что хорошо гнутся материалы со слоистой структурой, где молекулы внутри слоя связаны крепко, а между слоями — слабо. Оказалось, что этих требований недостаточно и важно учитывать также энергию, которую нужно затратить на то, чтобы сдвинуть слои друг относительно друга — чем она ниже, тем материал более гибкий. Открытие упростит проектирование и создание органических кристаллов с заданными свойствами.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
В корпорациях, спорте и учебе люди часто сталкиваются с задачами, с которыми не справиться в одиночку. В таких случаях важную роль играет правильный подбор команды. Доцент факультета экономических наук НИУ ВШЭ Татьяна Майская вместе с коллегами из зарубежных университетов исследовала свойства команд и показала, что однородные команды лучше подходят для задач, где важен высокий средний результат, а разнообразные по составу — там, где критично избежать провала.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно