519

Яд и лекарство: опасность и польза ботулотоксина

❋ 4.5

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.

Проведение инъекции ботулотоксина с целью избавления от морщин
Проведение инъекции ботулотоксина с целью избавления от морщин / © Bob Riha, Jr, Getty Images

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
ПНИПУ
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 09:13
ФизТех

Физики из Института ядерных исследований и МФТИ с коллегами исследовали для комплекса NICA-Nuclotron возможность применения ускорительного кольца в виде восьмерки для решения научных задач — от ускорения частиц до экспериментов по поиску новой физики. Отдельно ученые проверили, насколько долго в такой системе движение спинов остается согласованным — одно из ключевых условий для прецизионных экспериментов с поляризованными пучками.

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

22 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Исследователи из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ обобщили результаты своих предыдущих исследований, посвященных особенностям развития мозга у детей с акушерским параличом плечевого сплетения и артрогрипозом. Анализ показал, что нарушение моторики в раннем возрасте не только ведет к недостатку двигательного опыта, но и влияет на память, категориальное мышление и обработку информации.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий