Primo caso di botulismo infantile causato da Clostridium baratii di tipo F in California | CDhistory

CASE REPORT

Alla fine del 2003 un neonato di 47 anni con una storia di 9 ore di scarsa alimentazione e letargia è stato trasportato in aereo da un ospedale comunitario nelle zone rurali della California settentrionale a una struttura terziaria per acuti a San Francisco, California, dove la diagnosi di ammissione era ipotonia acuta e insufficienza respiratoria. Un errore congenito del metabolismo è stato sospettato perché le urine avevano un odore insolitamente dolce, il che ha fatto sospettare una malattia delle urine da sciroppo d’acero. Di conseguenza, la paziente è stata sottoposta a tre cicli giornalieri consecutivi di emodialisi. Il giorno dopo il terzo corso, ha avuto movimento intermittente delle sue estremità distali ma altrimenti è rimasto principalmente ipotonico. La possibilità di botulismo infantile è stata inizialmente scartata a causa della giovane età del paziente, l’insorgenza fulminante della malattia, e il rapido recupero del suo leggero controllo delle estremità distali.

Entro il giorno 12 dell’ospedale tutti i risultati dei test metabolici erano normali, portando così i neurologi presenti a considerare la possibilità di botulismo infantile. Un campione di feci inviato al nostro laboratorio è stato emulsionato ed estratto in gelatina fosfato diluente e centrifugato. L’estratto è stato iniettato in coppie di topi Swiss-Webster in accordo con il biotest standard di neutralizzazione del topo per il rilevamento della tossina botulinica (Tabella (Table1)1) (5). Sono state seguite tutte le politiche istituzionali pertinenti e le linee guida federali per l’uso etico degli animali da laboratorio. Il pellet di feci è stato inoculato in due provette di brodo di carne tritata-glucosio-amido e su agar di tuorlo d’uovo al 4%, terreno selettivo per il botulino (16) e agar di sangue di pecora Schaedler al 5%. Una provetta di brodo è stata sottoposta a shock termico a 70°C per 15 minuti. Tutti i terreni sono stati incubati a 35°C in una camera anaerobica (5).

Il biotest dell’estratto di feci ha identificato una tossina termolabile che è stata neutralizzata solo dall’antitossina botulinica monovalente di tipo F (Tabella (Table1).1). Le piastre di coltura delle feci inoculate direttamente hanno rivelato una forte crescita di colonie lecitinasi-positive in coltura quasi pura su agar di tuorlo d’uovo e colonie leggermente beta-emolitiche su agar di sangue di pecora dopo 24 ore di incubazione. Nessuna crescita è stata osservata sul terreno selettivo del botulino a 72 ore. La crescita non proteolitica era evidente a 24 ore in entrambe le provette di coltura in brodo. Il filtrato da una coltura pura dell’organismo lecitinasi-positivo, come l’estratto delle feci, è risultato positivo alla tossina botulinica di tipo F. I risultati dei test su ulteriori campioni di feci successivi hanno confermato la scoperta (Tabella (Table1).1). La caratterizzazione biochimica e il sequenziamento del 16S rRNA, insieme ai risultati della coltura e del biotest, hanno identificato l’organismo come Clostridium baratii di tipo F. Il paziente ha ricevuto cure di supporto ma non è stato trattato per via endovenosa con immunoglobulina botulinica (umana) (commercialmente nota come BabyBIG) a causa del rinvio tardivo. Anche se inizialmente gravemente paralizzato, il paziente ha riacquistato rapidamente la forza muscolare ed è stato rilasciato dall’ospedale il giorno 19 della malattia. I tre episodi di emodialisi per sospetta malattia delle urine da sciroppo d’acero all’inizio del corso della malattia possono aver contribuito al rapido recupero. La colonizzazione intestinale da C. baratii è durata più di 3, ma meno di 5, settimane (Tabella (Table1).1). C. baratii differisce dall’onnipresente C. botulinum in quanto non è stata identificata una fonte ambientale di C. baratii tossigena, quindi è stata intrapresa un’ampia indagine per identificare un possibile serbatoio ambientale di questo organismo. Un’intervista epidemiologica è stata condotta a casa con i genitori del paziente. La costruzione di una linea temporale di eventi dalla nascita al ricovero iniziale ha indicato che l’inizio della malattia si era verificato appena 38 ore dopo la nascita, suggerendo che l’esposizione del paziente a C. baratii può essersi verificato presso l’ospedale di nascita nel periodo perinatale immediato.

Sono stati raccolti campioni ambientali multipli dalla casa del paziente e dall’ospedale di nascita (Tabella (Tabella2).2). Inoltre, quando la diagnosi corretta del paziente è diventata nota, sono stati raccolti campioni fecali da entrambi i genitori (un mese dopo l’inizio della malattia del bambino) per valutare la possibilità di colonizzazione intestinale subclinica. Nonostante un ampio sforzo di laboratorio, nessun C. baratii è stato isolato dalle feci degli adulti o dai campioni ambientali, compresa la polvere dell’aspirapolvere domestico, una fonte nota di C. botulinum (1, 13, 15, 17, 18). Anche i filtri dell’aria dell’auto e del camioncino di famiglia, studiati come mezzo di campionamento delle spore trasportate dall’aria, erano negativi. Parenteticamente, il C. botulinum di tipo A è stato isolato dalla maggior parte dei siti di suolo campionati (il che esemplifica l’ubiquità di questo organismo) (Tabella (Table22).

Il botulismo infantile è una paralisi acuta, simmetrica, discendente, flaccida che si verifica nei bambini più giovani di 12 mesi di età. L’età media (mediana) all’esordio per tutti i casi in California dal 1976 al 2004 era di 3,4 (3,1) mesi. La diagnosi di laboratorio definitiva identifica la tossina e/o gli organismi di Clostridium botulinum in campioni fecali in seguito alla colonizzazione intestinale da parte di spore di C. botulinum ingerite (2). Dopo l’assorbimento, la tossina botulinica prodotta nel lume intestinale si lega ai motoneuroni terminali, dove impedisce il rilascio di acetilcolina e quindi causa la paralisi flaccida (2). Il rilevamento e l’identificazione della tossina botulinica viene effettuato utilizzando il biotest di neutralizzazione nel topo (5).

Con l’eccezione di rari ceppi che producono una doppia tossina, la maggior parte dei ceppi di C. botulinum produce solo uno dei sette tipi noti di tossina botulinica designati da A a G (4, 7, 11). In tutto il mondo, il botulismo infantile riportato deriva quasi sempre da ceppi di C. botulinum che producono la tossina botulinica di tipo A o di tipo B. Tuttavia, quattro casi di botulismo infantile causato da C. butyricum neurotossigenico di tipo E sono stati riportati dall’Italia (3, 6). Inoltre, C. baratii tipo F ha causato quattro casi di botulismo infantile (Tabella (Tabella3)3) (8, 10, 11, 12, 19, 20, 21). Ora riportiamo aspetti di laboratorio, ambientali ed epidemiologici del quinto caso di botulismo infantile causato da C. baratii tipo F. I dettagli clinici di questo caso sono riportati altrove (14). Questo è il primo caso di questo tipo che si è verificato in California nei nostri 29 anni di sorveglianza di laboratorio e il più giovane (età all’insorgenza della malattia) paziente di botulismo infantile mai registrato.

Rari ceppi di C. botulinum che producono due tossine e i clostridi non botulinici che producono tossina botulinica (cioè, C. butyricum tipo E e C. baratii tipo F), possono essere più diffusi di quanto si pensi (4, 9). Il laboratorio diagnostico del botulismo ha un ruolo critico nell’identificazione di questi ceppi raramente segnalati (4, 9). Tutti i casi precedentemente segnalati degli Stati Uniti di botulismo infantile di tipo F di C. baratii si sono presentati in pazienti insolitamente giovani. Suggeriamo che i medici includano il botulismo infantile causato da C. baratii tipo F nella loro diagnosi differenziale se la malattia del bambino è caratterizzata dalla triade che include quanto segue: (i) insorgenza rapida, (ii) paralisi grave e (iii) giovane età del paziente. Il caso qui riportato è notevole perché è il primo riconoscimento del botulismo infantile di tipo F di C. baratii in California, descrive il più giovane paziente conosciuto ad avere botulismo infantile causato da C. baratii di tipo F, e coinvolge il più giovane paziente conosciuto che abbia mai avuto botulismo infantile.