CASE REPORT
Eind 2003 werd een 47-jarige pasgeborene met een 9-urige voorgeschiedenis van slechte voeding en lethargie per vliegtuig overgebracht van een ziekenhuis op het platteland van Noord-Californië naar een tertiaire instelling voor acute zorg in San Francisco, Californië, waar de opnamediagnose acute hypotonie en ademhalingsstilstand was. Een aangeboren afwijking van het metabolisme werd vermoed omdat de urine een ongewoon zoete geur had, wat deed vermoeden dat het om een ahornsiroop-urineziekte ging. Als gevolg daarvan onderging de patiënte drie opeenvolgende dagelijkse hemodialysebehandelingen. De dag na de derde kuur had zij intermitterende beweging van haar distale ledematen, maar verder bleef zij overwegend hypotoon. De mogelijkheid van infantiel botulisme werd aanvankelijk verworpen vanwege de jonge leeftijd van de patiënte, het fulminante begin van de ziekte, en het snelle herstel van haar lichte controle van de distale extremiteiten.
Op ziekenhuisdag 12 waren alle metabolische testresultaten normaal, waardoor de behandelende neurologen de mogelijkheid van infantiel botulisme in overweging namen. Een ontlastingmonster dat naar ons laboratorium werd gestuurd, werd geëmulgeerd en geëxtraheerd in gelatinefosfaatverdunningsmiddel en gecentrifugeerd. Het extract werd ingespoten bij paren Zwitsers-Webster muizen volgens de standaard neutralisatie-bioassay in muizen voor het opsporen van botulinum toxine (tabel1) (5). Alle relevante institutionele beleidslijnen en federale richtlijnen voor het ethisch gebruik van laboratoriumdieren werden gevolgd. De ontlastingpellet werd geënt in twee buisjes met gehakt vlees-glucosezetmeelbouillon en op 4% eigeelagar, botulinum selectief medium (16) en 5% Schaedler schapenbloedagar. Eén bouillonbuisje werd gedurende 15 minuten bij 70°C verhit. Alle media werden geïncubeerd bij 35°C in een anaerobe kamer (5).
TABLE 1.
Laboratoriumidentificatie van C. baratii neurotoxine type F als de veroorzaker van het hier gerapporteerde geval
Specimen no.a | Datum van verzameling (DOI)b | Directe toxineopsporing door bioassay | EYA-ontlastingkweek | Isolaatidentificatie | ||
---|---|---|---|---|---|---|
Lipase | Lecithinase | Biochemischc | 16S rRNAd | |||
1 | 10/26/03 (16) | Type F | – | + | C. baratii | C. baratii |
2 | 10/30/03 (20) | Type F | – | + | C. baratii | C. baratii |
3 | 11/1/03 (22) | None | – | + | C. baratii | C. baratii |
4 | 11/15/03 (Homee) | None | – | – | N/Af | N/A |
5 | 12/11/03 (Home) | None | – | – | N/A | N/A |
De bioassay van het ontlastingsextract identificeerde een hitte-labiel toxine dat alleen werd geneutraliseerd door type F monovalent botulinum antitoxine (tabel (Table1).1). De direct geïnoculeerde kweekplaten van de ontlasting vertoonden na 24 uur incubatie een zware groei van lecithinase-positieve kolonies in bijna zuivere cultuur op eigeelagar en licht beta-hemolytische kolonies op schapenbloedagar. Op botulinum selectief medium werd na 72 uur geen groei waargenomen. In beide bouillonkweekbuisjes was na 24 uur niet-proteolytische groei waarneembaar. Filtraat van een reincultuur van het lecithinase-positieve organisme testte, net als het ontlastingsextract, positief op botulinum toxine type F. Testresultaten van aanvullende latere ontlastingmonsters bevestigden de bevinding (tabel1).1). Biochemische karakterisering en 16S rRNA-sequencing, samen met de kweek- en bioassayresultaten, identificeerden het organisme als Clostridium baratii type F. De patiënt kreeg ondersteunende zorg, maar werd niet intraveneus behandeld met botulisme immuunglobuline (humaan) (in de handel bekend als BabyBIG) vanwege de vertraagde doorverwijzing. Hoewel de patiënte aanvankelijk ernstig verlamd was, herwon zij snel haar spierkracht en werd zij op dag 19 van haar ziekte uit het ziekenhuis ontslagen. De drie episodes van hemodialyse voor vermoedelijke ahornsiroop urineziekte vroeg in het ziekteverloop kunnen hebben bijgedragen tot het snelle herstel. De intestinale kolonisatie door C. baratii duurde meer dan 3, maar minder dan 5, weken (Tabel1).1). C. baratii verschilt van de alomtegenwoordige C. botulinum in die zin dat een milieubron van toxigene C. baratii niet is geïdentificeerd, zodat een uitgebreid onderzoek werd ondernomen om een mogelijk omgevingsreservoir van dit organisme te identificeren. Een epidemiologisch interview werd thuis met de ouders van de patiënt afgenomen. Het samenstellen van een tijdlijn van gebeurtenissen vanaf de geboorte tot de eerste ziekenhuisopname gaf aan dat het begin van de ziekte slechts 38 uur na de geboorte had plaatsgevonden, wat suggereert dat de blootstelling van de patiënt aan C. baratii in het geboorteziekenhuis kan hebben plaatsgevonden in de onmiddellijke perinatale periode.
Meerdere milieumonsters werden verzameld uit het huis van de patiënt en het geboorteziekenhuis (tabel (tabel2).2). Ook werden, toen de juiste diagnose van de patiënt bekend werd, ontlastingsmonsters van beide ouders genomen (een maand na het begin van de ziekte van de zuigeling) om de mogelijkheid van subklinische intestinale kolonisatie te evalueren. Ondanks een uitgebreide laboratoriuminspanning werd geen C. baratii geïsoleerd uit de volwassen fecale of omgevingsmonsters, inclusief stof van de huishoudstofzuiger, een bekende bron van C. botulinum (1, 13, 15, 17, 18). De luchtfilters van de gezinsauto en pick-up truck, onderzocht als een middel om sporen in de lucht te bemonsteren, waren ook negatief. Parenthetisch werd C. botulinum type A geïsoleerd uit de meeste van de bemonsterde bodemlocaties (wat de alomtegenwoordigheid van dit organisme illustreert) (tabel22).
TABLE 2.
Milieumonsters genomen bij Californische babybotulismepatiënten thuis en in het geboorteziekenhuis voor kweek van C. baratii
Bron en monsternummer. | Beschrijving | Kweekresultaat |
---|---|---|
Huis | ||
1 | Kweekstof #1 | Negatief |
2 | Heaterstof #2 | Negatief |
3 | Heaterstof #3 | Negatief |
4 | Ceiling fan stof | Negatief |
5 | Binnenplanten #1 grond | Negatief |
6 | Buitenplanten #2 grond | Negatief |
7 | Binnenplanten #3 grond | Negatief |
8 | Armoire stof | Negatief |
9 | Zuigzuigerzak stof | Negatief |
10 | Voorhofgrond | Negatiefa |
11 | Achtertuingrond | Negatief |
12 | Autoluchtfilterb | Negatief |
13 | Vrachtwagen luchtfilterc | Negatief |
14 | Bijensegmenten uit vrachtwagen luchtfilter | Negatief |
Ziekenhuis | ||
15 | Bodem van landschapsaanleg voorzijde ziekenhuis | Negatiefa |
16 | Bodem van bouwput ziekenhuis bouwplaats | Negatiefa |
17 | Bodem buiten raam verloskamer | Negatiefa |
18 | Bodem van landschapsarchitectuur nabij heli-padd | Negatiefa |
19 | Raamspoorstof van binnenuit verloskamer | Negatiefe |
Botulisme bij zuigelingen is een acute, symmetrische, aflopende, slappe verlamming die optreedt bij zuigelingen jonger dan 12 maanden. De gemiddelde (mediane) leeftijd bij aanvang voor alle Californische gevallen van 1976 tot 2004 was 3,4 (3,1) maanden. De definitieve laboratoriumdiagnose identificeert Clostridium botulinum toxine en/of organismen in fecale monsters na intestinale kolonisatie door ingeslikte C. botulinum sporen (2). Na absorptie bindt het in het darmlumen geproduceerde botulinetoxine zich aan terminale motorneuronen, waar het de vrijgave van acetylcholine verhindert en daardoor slappe verlamming veroorzaakt (2). Detectie en identificatie van botulinum toxine wordt bereikt met behulp van de neutralisatie-bioassay in muizen (5).
Met uitzondering van zeldzame dubbel-toxineproducerende stammen, produceren de meeste C. botulinum stammen slechts een van de zeven bekende botulinum toxine types, A tot G genoemd (4, 7, 11). Wereldwijd zijn meldingen van infantiel botulisme bijna altijd het gevolg van C. botulinum stammen die botulinum toxine type A of type B produceren. Uit Italië zijn echter vier gevallen van infantiel botulisme gemeld, veroorzaakt door neurotoxigene C. butyricum type E (3, 6). Ook C. baratii type F heeft vier gevallen van infantiel botulisme veroorzaakt (tabel3) (8, 10, 11, 12, 19, 20, 21). Wij doen nu verslag van de laboratorium-, milieu- en epidemiologische aspecten van het vijfde geval van botulisme bij zuigelingen, veroorzaakt door neurotoxigene C. baratii type F. Klinische bijzonderheden van dit geval zijn elders gerapporteerd (14). Dit is het eerste geval van dit type dat zich in Californië heeft voorgedaan in de 29 jaar dat wij laboratoriumonderzoek verrichten, en de jongste (leeftijd bij aanvang van de ziekte) botulisme bij kinderen die ooit is geregistreerd.
TABEL 3.
Samenvatting van de in Californië en eerder gemelde gevallen van botulisme bij kinderen met C. baratii type F
Geval nr. | Locatie (referentie) | Jaar | Leeftijd bij aanvang ziekte(dagen) | Lengte ziekenhuisopname (dagen) |
---|---|---|---|---|
1 | Nieuw-Mexico, Verenigde Staten (8, 12) | 1979 | 14 | 66 |
2 | Oregon, Verenigde Staten (19) | 1992 | 9 | 31 |
3 | Hongarije (20) | 1994 | 90 | 24 |
4 | Ohio, Verenigde Staten (21) | 1998 | 3 | 21 |
5 | California, Verenigde Staten | 2003 | <2 | 19 |
Zeldzame stammen van C. botulinum die twee toxinen produceren en de niet-botulinum clostridia die botulinum toxine produceren (d.w.z, C. butyricum type E en C. baratii type F), kunnen meer voorkomen dan gerealiseerd (4, 9). Het laboratorium voor botulisme-diagnostiek speelt een cruciale rol bij de identificatie van deze zelden gemelde stammen (4, 9). Alle eerder gerapporteerde gevallen van C. baratii type F infantiel botulisme in de V.S. deden zich voor bij ongewoon jonge patiënten. Wij stellen voor dat artsen infantiel botulisme veroorzaakt door C. baratii type F opnemen in hun differentiële diagnose als de ziekte van de zuigeling wordt gekenmerkt door de triade die het volgende omvat: (i) snel begin, (ii) ernstige verlamming. en (iii) jonge leeftijd van de patiënt. Het geval waarvan hier verslag wordt gedaan, is opmerkelijk omdat het de eerste herkenning is van C. baratii type F infant botulisme in Californië, het de jongste bekende patiënt beschrijft met infant botulisme veroorzaakt door C. baratii type F, en het de jongst bekende patiënt betreft die ooit infant botulisme heeft gehad.