Första fallet av botulism hos spädbarn orsakad av Clostridium baratii typ F i Kalifornien | CDhistory

CASE REPORT

I slutet av 2003 flögs ett 47 timmar gammalt nyfött barn med en nio timmar lång historia av dålig matning och letargi från ett sjukhus i norra Kaliforniens landsbygd till en tertiär akutvårdsinrättning i San Francisco, Kalifornien, där diagnosen vid intagningen var akut hypotoni och andningssvikt. Man misstänkte ett medfött fel i ämnesomsättningen eftersom urinen luktade ovanligt sött, vilket ledde till misstanke om lönnsirapssjuka i urinen. Som ett resultat av detta genomgick patienten tre på varandra följande dagliga hemodialyskurer. Dagen efter den tredje behandlingen kunde hon intermittent röra sig i de distala extremiteterna men förblev i övrigt mestadels hypoton. Möjligheten av spädbarnsbotulism avfärdades inledningsvis på grund av patientens unga ålder, fulminant insjuknande och den snabba återhämtningen av hennes svaga kontroll över distala extremiteter.

Under sjukhusets 12:e dag var alla metabola testresultat normala, vilket ledde till att de behandlande neurologerna övervägde möjligheten av spädbarnsbotulism. Ett avföringsprov som lämnades till vårt laboratorium emulgerades och extraherades i gelatinfosfatutspädningsmedel och centrifugerades. Extraktet injicerades i par av schweiziska-Webster-möss i enlighet med den standardiserade bioanalysen för neutralisering av mus för påvisande av botulinumtoxin (tabell (tabell1)1) (5). Alla relevanta institutionella riktlinjer och federala riktlinjer för etisk användning av försöksdjur följdes. Avföringspelletsen inokulerades i två rör med buljong av hackat kött-glukos-stärkelse och på 4 % äggula-agar, botulinum-selektivt medium (16) och 5 % Schaedler fårblod-agar. Det ena buljongeröret värmeskockades vid 70 °C i 15 minuter. Alla medier inkuberades vid 35°C i en anaerobkammare (5).

Bioanalysen av avföringsextraktet identifierade ett värmelabilt toxin som neutraliserades endast av monovalent botulinum antitoxin av typ F (tabell (tabell1).1). De direkt inokulerade avföringskulturplattorna avslöjade kraftig tillväxt av lecitinaspositiva kolonier i nästan renkultur på äggulaagar och svagt beta-hemolytiska kolonier på fårblodagar efter 24 timmars inkubation. Ingen tillväxt observerades på botulinum-selektivt medium efter 72 timmar. Icke-proteolytisk tillväxt var uppenbar efter 24 timmar i båda buljongodlingsrören. Filtrat från en renkultur av den lecitinaspositiva organismen, liksom avföringsextraktet, testades positivt för botulinumtoxin typ F. Testresultat från ytterligare efterföljande avföringsprover bekräftade fyndet (tabell (tabell1).1). Biokemisk karakterisering och 16S rRNA-sekvensering, tillsammans med kultur- och bioassayresultaten, identifierade organismen som Clostridium baratii typ F. Patienten fick stödjande vård men behandlades inte intravenöst med botulismimmunglobulin (humant) (kommersiellt känt som BabyBIG) på grund av den försenade remissen. Även om patienten till en början var allvarligt förlamad återfick han snabbt sin muskelstyrka och skrevs ut från sjukhuset den 19:e sjukdomsdagen. De tre episoderna av hemodialys på grund av misstänkt lönnsirapurinsjuka tidigt under sjukdomsförloppet kan ha bidragit till det snabba tillfrisknandet. Intestinalkolonisationen av C. baratii varade mer än 3, men mindre än 5, veckor (Tabell (Tabell1).1). C. baratii skiljer sig från den allestädes närvarande C. botulinum genom att en miljökälla för toxigena C. baratii inte har identifierats, varför en omfattande undersökning för att identifiera en möjlig miljöreservoar för denna organism har genomförts. En epidemiologisk intervju genomfördes i hemmet med patientens föräldrar. Konstruktionen av en tidslinje av händelser från födseln till den första sjukhusvistelsen visade att sjukdomsdebuten hade inträffat bara 38 timmar efter födseln, vilket tyder på att patientens exponering för C. baratii kan ha inträffat på förlossningssjukhuset under den omedelbara perinatala perioden.

Flera miljöprover samlades in från patientens hem och från förlossningssjukhuset (tabell (Tabell (Tabell2).2). När patientens korrekta diagnos blev känd samlades också avföringsprover in från båda föräldrarna (en månad efter att spädbarnets sjukdom började) för att utvärdera möjligheten av subklinisk tarmkolonisering. Trots en omfattande laboratorieinsats isolerades ingen C. baratii från de vuxna avföringsproverna eller miljöproverna, inklusive damm från dammsugare i hushållet, en känd källa för C. botulinum (1, 13, 15, 17, 18). Familjebilens och pickupbilens luftfilter, som undersöktes som ett sätt att ta prov på luftburna sporer, var också negativa. C. botulinum typ A isolerades från de flesta av de jordprover som togs (vilket visar hur allestädes närvarande denna organism är) (tabell 22).

Botulism hos spädbarn är en akut, symmetrisk, nedåtgående, slapp förlamning som uppträder hos spädbarn som är yngre än 12 månader gamla. Medelåldern (medianåldern) vid insjuknandet för alla fall i Kalifornien från 1976 till 2004 var 3,4 (3,1) månader. Den definitiva laboratoriediagnosen identifierar Clostridium botulinum-toxin och/eller organismer i avföringsprov efter kolonisering av tarmen med svalt C. botulinum-sporer (2). Efter absorption binder botulinumtoxin som produceras i tarmlumen till terminala motoriska neuroner, där det förhindrar frisättning av acetylkolin och därmed orsakar slapp förlamning (2). Detektion och identifiering av botulinumtoxin sker med hjälp av neutraliseringsbioassay för mus (5).

Med undantag för sällsynta stammar som producerar dubbeltoxin producerar de flesta C. botulinumstammar endast en av de sju kända botulinumtoxintyperna, som betecknas A till G (4, 7, 11). Över hela världen rapporteras spädbarnsbotulism nästan alltid från C. botulinum-stammar som producerar botulinumtoxin typ A eller typ B. Fyra fall av spädbarnsbotulism orsakad av neurotoxigena C. butyricum typ E har dock rapporterats från Italien (3, 6). Dessutom har C. baratii typ F orsakat fyra fall av botulism hos spädbarn (tabell 3) (8, 10, 11, 12, 19, 20, 21). Vi rapporterar nu laboratorie-, miljö- och epidemiologiska aspekter av det femte fallet av spädbarnsbotulism orsakat av neurotoxigena C. baratii typ F. Kliniska detaljer om detta fall finns rapporterade på annat håll (14). Detta är det första fallet av detta slag som inträffat i Kalifornien under våra 29 år av laboratorieövervakning och den yngsta (ålder vid sjukdomsdebut) spädbarnsbotulismpatient som någonsin registrerats.

Sällsynta stammar av C. botulinum som producerar två toxiner och de icke-botulinum clostridier som producerar botulinumtoxin (dvs, C. butyricum typ E och C. baratii typ F), kan vara vanligare än man tror (4, 9). Det botulismdiagnostiska laboratoriet spelar en viktig roll när det gäller att identifiera dessa sällan rapporterade stammar (4, 9). Alla tidigare rapporterade amerikanska fall av C. baratii typ F-botulism hos spädbarn inträffade hos ovanligt unga patienter. Vi föreslår att kliniker inkluderar spädbarnsbotulism orsakad av C. baratii typ F i sin differentialdiagnos om spädbarnets sjukdom kännetecknas av triaden som innefattar följande: (i) snabbt insjuknande, (ii) allvarlig förlamning och (iii) ung patientålder. Det fall som rapporteras här är anmärkningsvärt eftersom det är det första erkännandet av spädbarnsbotulism orsakad av C. baratii typ F i Kalifornien, det beskriver den yngsta kända patienten som har spädbarnsbotulism orsakad av C. baratii typ F, och det handlar om den yngsta kända patienten som någonsin har haft spädbarnsbotulism.