พิษจากอาหาร: Botulism

Bulletin (July - September 1998 Vol.6 No.3)

 Botulism เป็นโรคในระบบ neuromuscular มีสาเหตุมาจากการที่ร่างกายได้รับสารพิษ ซึ่งสร้างโดยแบคทีเรียชื่อ Clostridium botulinum การได้รับสารพิษนี้อาจเป็นการรับเฉพาะสารพิษที่แบคทีเรียสร้างเข้าสู่ร่างกาย หรืออาจเป็นการติดเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้ในร่างกายแล้วมีการสร้างสารพิษขึ้น ร่างกายจึงได้รับสารพิษนี้ botulism เป็นโรคที่พบได้ไม่บ่อย สามารถป้องกันได้ แต่มีความสำคัญเพราะมีอันตรายถึงชีวิต การวินิจฉัยอาศัยการสงสัยและการวินิจฉัยแยกโรคที่ดี เป็นโรคที่มีการเจ็บป่วยในคนหลายคนแบบการระบาดได้ สามารถป้องกันภาวะแทรกซ้อนที่จะเกิดขึ้นถ้าดูแลอย่างถูกต้อง

พยาธิกำเนิด
Botulism มีพยาธิกำเนิดโดยรวมคือ การได้รับ botulinum toxin เข้าสู่ร่างกาย Botulinum toxin (botulinal toxin, botulin) เป็นสารพิษที่มีความรุนแรงมากที่สุดเท่าที่มนุษย์รู้จัก โดยพิษนี้ในขนาด 0.5 mcg อาจทำให้เสียชีวิตได้ นอกจากนี้ยังเป็น heat labile toxin โดยจะถูก ทำให้หมดฤทธิ์ได้ที่อุณหภูมิ 80 ^oC เป็นเวลา 30 นาที หรือ 100 ^oC เป็นเวลา 10 นาที botulinum toxin ที่ออกฤทธิ์มีโครงสร้างเป็น dichian ขนาด 150 kDa ซึ่งประกอบไปด้วย heavy chain ขนาด 100 kDa และ light chain ขนาด 50 kDa เมื่อแรกสร้างจะมีลักษณะเป็น protoxin ซึ่งต้องอาศัยเอ็นไซม์ protease เช่น trypsin ในกระเพาะอาหาร เพื่อแบ่ง toxin เป็น 2 chain ที่เชื่อมกันด้วย non-covalent bonds สารพิษนี้เมื่อเข้าสู่ร่างกายทางทางเดินอาหาร หรือทางบาดแผล จะเข้าสู่กระแสไหลเวียนโลหิตและไปที่เป้าหมายคือ peripheral cholinergic nerve terminals ซึ่งได้แก่ neuromuscular junction, ปลายประสาท postganglionic parasympathetic และ peripheral ganglia ที่เป้าหมาย botulinum toxin มีขั้นตอนการออกฤทธิ์คือ 1. การจับที่ส่วน presynaptic 2. การที่ toxin เข้าสู่ nerve cell และ 3. การออกฤทธิ์ของ toxin ที่ neuroexocytosis apparatus ผลคือ มีการระงับการปล่อย acetylcholine เข้าสู่ synaptic cleft และนำไปสู่การอ่อนกำลังของกล้ามเนื้อและการเสียหน้าที่ของระบบประสาทอัตโนมัติ การจับของ toxin เป็นการจับแบบถาวร ดังนั้นการฟื้นตัวจาก botulism จึงเกิดได้โดยการงอกใหม่ของปลายประสาทบริเวณ neuromuscular junction นั้น ซึ่งทำให้ใช้เวลานานมากในการฟื้นตัว

Botulinum toxin แบ่งออกเป็น 8 antigenic type (A, B, C₁, C₂, D, E, F, และ G) type ที่ก่อโรคในคนได้แก่ type A, B และ E (อาจมี type F บ้างในรายหายาก) botulinum สร้างได้จากแบคทีเรีย 2 กลุ่มคือ

1. Clostridium botulinum เป็นแบคทีเรีย anaerobic ที่เป็น gram positive ที่พบได้ในดินและน้ำในสิ่งแวดล้อมทั่วไป ชนิดที่สามารถก่อโรคในคนแบ่งออกเป็น
   1. Proteolytic strain ประกอบด้วย type A ทั้งหมด และบางส่วนของ type B และ F แบคทีเรียกลุ่มนี้ย่อยอาหารได้ และทำให้อาหารมีลักษณะถูกปนเปื้อน
   2. Non-proteolytic strain ประกอบด้วย type E ทั้งหมด และบางส่วนของ type B และ F แบคทีเรียกลุ่มนี้ไม่ทำให้อาหารมีลักษณะเปลี่ยนแปลง
2. Clostridium butyricum และ Clostridium barati เคยมีรายงานว่าสร้าง toxin นี้ได้

spore ของ C. botulism นี้ทนความร้อนได้มาก การกำจัด spore ในอาหารต้องใช้ความร้อนไม่น้อยกว่า 120 ^oC อย่างน้อย 30 นาที
 

Botulinum สามารถแบ่งตามพยาธิกำเนิดเป็น 4 แบบคือ

• Food-borne botulism เป็นภาวะที่เกิดจากการรับประทานอาหารที่ปนเปื้อนด้วย toxin แล้ว toxin ถูกดูดซึมจากทางเดินอาหาร อาหารที่เชื้อไปเจริญเติบโตมักเป็นอาหารที่ถูกเก็บในสภาพ anaerobic เช่น อาหารอัดกระป๋อง โดยอาหารเหล่านี้มักไม่ผ่านการกำจัด spore อย่างเพียงพอ ตัวอย่างอาหารได้แก่ เนื้อสัตว์, ไส้กรอก, เห็ด, asparagus และผักต่างๆ สภาพที่แบคทีเรียเจริญดีได้แก่ อุณหภูมิ 4-10 ^oC, เป็น anaerobic, มี pH 4.6-7.0 และมี organic acid, alanine หรือ cyteine

• Infant botulism เป็นภาวะที่เกิดในเด็กอายุน้อยกว่า 1 ปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้อยกว่า 6 เดือน จากการที่ spore ของ C. botulism งอกงามในทางเดินอาหารของเด็กและสร้าง toxin แล้วถูกดูดซึมจนเกิดอาการ

• Wound botulism เป็นภาวะที่ spore ของ C. botulinum ปนเปื้อนแผลในร่างกายแล้วงอกงามจนสร้าง toxin เข้าสู่กระแสโลหิต

• Undeterminated classification เป็นกลุ่มที่เกิดในคนที่อายุมากกว่า 1 ปี ไม่สามารถค้นพบอาหารที่เป็นสาเหตุของโรคได้ ในบางรายอาจคล้าย infant botulism ที่ toxin ถูกสร้างในทางเดินอาหารของผู้ป่วยเอง ซึ่งอาจตรวจพบ spore และ toxin ในอุจจาระของผู้ป่วยได้ และพบ spore แต่ไม่พบ toxin ในอาหารที่ต้องสงสัย ภาวะนี้มักเกิดในผู้ป่วยที่มีภาวะเสี่ยงได้แก่ มี inflammatory bowel disease ได้รับยาปฏิชีวนะเป็นเวลานานและมีการผ่าตัดในลำไส้

ลักษณะทางคลินิก

1. Food-borne botulism ภาวะนี้อาจเกิดกับผู้ป่วยหลายคนพร้อมๆ กัน ในกลุ่มที่รับประทานอาหารจากแหล่งเดียวกัน มีระยะเริ่มแรกของโรคสั้นประมาณ 6 ชั่วโมง - 7 วัน (เฉลี่ย 12-48 ชั่วโมง) หลังรับประทานอาหาร ผู้ป่วยบางรายอาจรู้สึกได้ถึงรสหรือลักษณะอาหารที่ผิดปกติ อาการเริ่มจากการมีการอ่อนแรงของ cranial nerves ก่อน กล่าวคือ มีหนังตาตก เสียงขึ้นจมูก พูดไม่ชัด กลืนลำบาก หายใจลำบาก มองเห็นภาพซ้อน ophthalmoparesis ในบางรายในระยะเริ่มแรกมีอาการปากแห้ง คลื่นไส้ อาเจียน ท้องเสีย และเวียนศีรษะ การดำเนินโรคที่เป็นมากขึ้นจะเป็นลักษณะทิศทางจากบนลงล่างคือ จาก cranial nerves, กล้ามเนื้อแขน, กล้ามเนื้อหายใจและกล้ามเนื้อขา กล้ามเนื้อแขนขาอ่อนแรงทั้งสองข้างแต่ อาจไม่ symmetry กัน deep tendon reflex จะลดลง นอกจากนี้อาจมีปากแห้งผาก ท้องผูก paralytic ileus และปัสสาวะไม่ออก ผู้ป่วยในภาวะนี้จะไม่มีไข้ ถ้ามีควรนึกถึงภาวะแทรกซ้อนเช่น การติดเชื้อ ภาวะการรู้สติจะดีเป็นปกติ แต่การมีหนังตาตกและการเคลื่อนไหวได้น้อยอาจทำให้นึกว่าการรู้สติไม่ดี
2. Infant botulism มี onset ของโรคในลักษณะค่อยเป็นค่อยไปต่างจากแบบ food-borne botulism เกิดในเด็กอายุน้อยกว่า 1 ปี อาการแตกต่างกันตั้งแต่อาการน้อยจนถึง sudden death ลักษณะเริ่มต้นที่พบบ่อยที่สุดได้แก่ ท้องผูก ซึ่งอาจเป็นอาการอย่างเดียวที่ปรากฎในกรณีที่เป็นน้อย นอกจากนี้คือ เคลื่อนไหวน้อย รับประทานอาหารหรือดูดนมได้น้อย มี tone ของร่างกายลดลง (เรียกว่า floppy baby) ในบางรายพบหนังตาตก กล้ามเนื้อใบหน้า มีการเคลื่อนไหวลดลง มี deep tendon reflex ลดลง เมื่อเป็นมากขึ้นๆ อาจมีการหายใจล้มเหลว เพราะมีการอุดกั้นทางเดินหายใจ เนื่องจาก pharygeal muscle อ่อนแรง หรือมีกล้ามเนื้อหายใจอ่อนแรง แหล่งของ spore ที่พบบ่อยที่สุดในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ น้ำผึ้งที่ให้เด็กทารกรับประทาน
3. Wound botulism ภาวะนี้เกิดจากการที่แผลมีการปนเปื้อนด้วย spore ของ C. botulism ที่สร้าง toxin อาการต่างๆ จะคล้ายกับ food-borne botulism เว้นแต่ onset ของภาวะนี้จะช้าคือ เฉลี่ยประมาณ 10 วัน และภาวะนี้มีการแสดงทางระบบทางเดินอาหารน้อยกว่า ภาวะนี้อาจเกิดได้แม้ว่าแผลที่เป็นสาเหตุยังดูสะอาดดี ตัวอย่างแผลที่เกิด botulism ได้แก่ แผลจากการได้รับบาดเจ็บที่มีดินปนเปื้อน แผลจากการผ่าตัด Cesarean และแผลในกลุ่ม intravenous drug abuser
4. Undetermined classificationมีอาการคล้ายกับ food-borne botulism แต่ไม่สามารถตรวจพบจากอาหารและแผลที่เป็นสาเหตุได้ เกิดในผู้ที่มีอายุมากกว่า 1 ปี

ความรุนแรงของภาวะ botulism ขึ้นกับ

1. type ของ toxin พบว่า type A มีความรุนแรงมากกว่า และระยะเวลาป่วยยาวกว่า ถัดไปเป็น type B และ E ตามลำดับ
2. ปริมาณ toxin ที่ได้รับ ยิ่งมากก็ยิ่งรุนแรง

ผู้ป่วยที่โรครุนแรงมาก จะมี onset สั้น และการดำเนินโรคเร็ว สาเหตุของการตายที่สำคัญที่สุดได้แก่ การหายใจล้มเหลว
 

การวินิจฉัย

อาศัยการสงสัยทางคลินิกเป็นสำคัญ โดยผู้ป่วยมีการอ่อนแรง ไม่มีไข้ การรู้ตัวดี ใน food-borne botulism อาจมีผู้ป่วยร่วมกันหลายคน ในผู้ใหญ่มีการวินิจฉัยแยกโรคคือ Guillain-Barre‘ syndrome, Myasthenia gravis, Eaton-Lambert syndrome, Tick paralysis การทำ edrophonium test อาจไม่ช่วยเพราะมี false postitive ได้ใน botulism การสืบค้นที่จำเพาะกับโรคได้แก่ การส่ง serum อุจจาระของผู้ป่วยและอาหารเพื่อเพาะเชื้อแบบ anaerobic และตรวจหา toxin toxinอาจให้ผลลบลวงใน serum ของผู้ป่วยที่เป็น Infant และ wound botulism ดังนั้นการตรวจ toxin และ culture ในอุจจาระอาจช่วยได้ ร่วมทั้งการทำ wound culture ใน wound botulism

การตรวจ electromyographic studies (EMG) อาจมีลักษณะบางอย่างที่ค่อนข้างจำเพาะกับ botulism และช่วยในการวินิจฉัยโรคแยกจากโรคที่กล้ามเนื้ออ่อนแรงอื่นๆ ลักษณะ ดังกล่าวคือ มี amplitude ของ evoked action potential ต่ำลง เมื่อกระตุ้นด้วยความถี่ต่ำๆ (2 Hz) แต่กระตุ้นซ้ำๆด้วยความถี่สูง (50Hz) กลับเพิ่ม amplitude นี้ การตรวจ EMG อาจให้ผลลบในวันแรกๆ และตรวจให้ผลลบมากขึ้น เมื่อโรคเป็นมากขึ้นและอาจให้ผลที่แตกต่างกันในกล้ามเนื้อต่างกลุ่มกัน
 

การรักษา

มีหลักการคือ

1. การดูแลประคับประคองผู้ป่วย

2. กำจัด toxin ที่ยังไม่ถูกดูดซึมในทางเดินอาหาร

3. กำจัด toxin ที่อยู่ในกระแสไหลเวียนโลหิต แต่ยังไม่จับกับ receptor
 

การปฏิบัติ: การดูแลทั่วไป

 

1. ดูแลระบบการหายใจ ติดตามเฝ้าระวังอย่างใกล้ชิด การ intubation และการใช้ mechanical ventilator ถ้าจำเป็น มีผู้แนะนำว่าถ้านึกถึง botulism และผู้ป่วยมี vital capacity เหลือน้อยกว่า 30% ของค่าที่คาดหวัง ควรพิจารณา intubation

2. ถ้ารับประทานอาหารที่ทราบว่ามี toxin ใน 4 ชั่วโมง ควรทำการสวนล้างกระเพาะอาหาร

3. ให้ยาระบายควรเลือกใช้ sorbitol และหลีกเลี่ยงกลุ่ม magnesium salts เพราะอาจทำให้อาการรุนแรงขึ้นได้

การปฏิบัติ: การรักษาจำเพาะ

 

- ในราย food-borne botulism ควรพิจารณา acquired antitoxin (trivalent antitoxin type A, B และ E) ทันทีที่เก็บ serum สำหรับตรวจเพาะเชื้อโรคไม่ต้องรอผลการตรวจ ผลข้างเคียง ได้แก่ serum sickness

- การให้ยาต้านจุลชีพ penicillin ไม่มีหลักฐานว่าป้องกัน หรือรักษา botulism แบบใดๆ ได้

- การดูแลแผลในผู้ป่วย wound botulism ทำโดย surgical debridement
 

การพยากรณ์โรค

 

- ขึ้นกับการดูแลประคับประคองผู้ป่วยเป็นหลัก

- มีผลแทรกซ้อนระยะยาวได้แก่ ปากแห้ง, ท้องผูก, มีอาการหายใจลำบากเมื่อออกกำลังกาย
 

การป้องกันโรค

 

1. การถนอมอาหารอย่างถูกต้อง ทำให้อาหารเป็นกรดที่มี pH < 4.5 หรือให้ความร้อนสูงและนานเพียงพอเพื่อทำลาย toxin และการแช่แข็งเพื่อถนอมอาหารเป็นเวลานาน

2. ถ้าอาหารมีลักษณะผิดปกติเช่น กระป๋องโป่ง หรือเสียหาย หรือมีรสผิดปกติ อาจมี fermentation เป็นความเสี่ยงต่อการนำโรค อย่างไรก็ตาม botulism สามารถสร้าง toxin ได้แม้อาหารและกระป๋อง ยังดูปกติ นอกจากนี้ type E ยังไม่ทำให้อาหารมีรสผิดปกติเลย

3. บริโภคอาหารกระป๋องที่ผ่านความร้อนเพียงพอที่จะทำลาย toxin ทุกครั้ง