Botulizm – Rokowania, prognozy i postęp choroby

Botulizm
Rokowania, prognozy i postęp choroby

Botulizm to rzadka, potencjalnie śmiertelna choroba neurotoksyczna charakteryzująca się wiotkim, zstępującym porażeniem, rozpoczynającym się od nerwów czaszkowych i mogącym prowadzić do niewydolności oddechowej. Śmiertelność znacząco spadła w ostatnich dekadach: obecnie wynosi 5-10% dla botulizmu pokarmowego, poniżej 1% dla niemowląt oraz około 10% dla botulizmu rany. Kluczowe czynniki prognostyczne to wiek pacjenta (powyżej 60 lat), typ toksyny (cięższy przebieg przy toksynie typu A), oraz szybkie podanie antytoksyny, najlepiej w ciągu 24-48 godzin od wystąpienia objawów, co znacząco zmniejsza śmiertelność i ryzyko niewydolności oddechowej. Wskaźniki śmiertelności są wyższe u pacjentów wymagających wentylacji mechanicznej, z dusznością, ogólnym osłabieniem i zaburzeniami świadomości przy przyjęciu (P ≤ 0,044). Wczesna diagnostyka i intensywna opieka wspomagająca, w tym wentylacja mechaniczna, są kluczowe dla poprawy rokowania.

Botulizm (Botulism) – Prognostyka (rokowanie)

Współczesna śmiertelność w botulizmie
Czynniki wpływające na rokowanie
Długoterminowe rokowanie
Optymalizacja leczenia a rokowanie
Przypadki szczególne
Wnioski końcowe
Kolejne rozdziały

Botulizm (Botulism) – Prognostyka (rokowanie)

Botulizm jest rzadką, potencjalnie śmiertelną chorobą neurotoksyczną charakteryzującą się wiotkim, zstępującym porażeniem, które rozpoczyna się od porażenia nerwów czaszkowych i może postępować do osłabienia kończyn oraz niewydolności oddechowej¹. Rokowanie w przypadku botulizmu uległo znacznej poprawie na przestrzeni ostatnich dekad. Artykuł przedstawia czynniki prognostyczne oraz potencjalne wyniki leczenia tej choroby.

Współczesna śmiertelność w botulizmie

Śmiertelność z powodu botulizmu znacząco spadła w ciągu ostatnich trzech dekad. W przypadku niemowląt ryzyko zgonu wynosi obecnie mniej niż 1%². Przed 1950 rokiem wskaźnik śmiertelności związany z botulizmem pokarmowym wynosił 60-70%, podczas gdy obecnie w krajach rozwiniętych wynosi on zaledwie 5-10%³⁴. Ten spadek śmiertelności jest najprawdopodobniej związany z wieloma czynnikami, w tym ze zwiększoną świadomością i szybszą diagnostyką, bardziej rozwiniętymi metodami intensywnej opieki, w tym wentylacją mechaniczną, oraz podawaniem antytoksyny⁴.

Wskaźniki śmiertelności różnią się w zależności od typu botulizmu:

Botulizm pokarmowy: obecnie 5-10% w krajach rozwiniętych³⁵
Botulizm niemowlęcy: poniżej 1%⁵³
Botulizm rany: około 10%, zależnie od stopnia zanieczyszczenia rany (zakres 1-15%)⁵³

Czynniki wpływające na rokowanie

Rokowanie w botulizmie zależy od kilku kluczowych czynników:

Wiek pacjenta

Pacjenci z niektórych grup ryzyka, na przykład osoby powyżej 60 roku życia, mają wyższe ryzyko zgonu³.

Typ toksyny

Ryzyko ciężkiego przebiegu choroby i śmierci zależy również od typu toksyny. Botulizm spowodowany toksyną typu A jest zazwyczaj cięższy niż ten wywołany typem B lub E⁵³. Przegląd systematyczny i metaanaliza danych z lat 1923-2016 wykazały, że podanie antytoksyny zmniejszało śmiertelność, przy czym największa redukcja była związana z leczeniem botulizmu typu E, a następnie botulizmu typu A⁶.

Czas podania antytoksyny

Szybkie podanie antytoksyny jest kluczowe dla przeżycia. W jednej metaanalizie wielu badań, szybkie podanie antytoksyny było związane ze zmniejszoną śmiertelnością². Podanie antytoksyny botulinowej we wczesnej fazie choroby (w ciągu 48 godzin od wystąpienia objawów, a najlepiej w ciągu 24 godzin) może zatrzymać postęp porażenia i zapobiec niewydolności oddechowej u niektórych pacjentów⁶. Wczesne podanie antytoksyny botulinowej zmniejsza śmiertelność, czas leczenia na oddziale intensywnej terapii i czas hospitalizacji⁶.

Interesujące jest jednak, że w 10-letnim badaniu w Iranie, chociaż czas między wystąpieniem objawów klinicznych a podaniem antytoksyny korelował z występowaniem dysfagii, zaparć i niewyraźnego widzenia, wczesne leczenie nie poprawiło wyników⁷⁸.

Konieczność wentylacji mechanicznej

Analiza przeżywalności z ogniska botulizmu w Tajlandii wykazała, że spośród 91 hospitalizowanych pacjentów z botulizmem, wszyscy otrzymali antytoksynę, 42 wymagało wentylacji mechanicznej, mediana czasu na respiratorze wynosiła 14 dni, a wentylacja mechaniczna była związana z krótszym okresem inkubacji i nieprawidłowościami źrenic. W tym ognisku nie odnotowano zgonów².

Wieloczynnikowa analiza potencjalnych zmiennych za pomocą modelu regresji logistycznej wykazała, że niezależnymi istotnymi czynnikami wpływającymi na śmiertelność były: potrzeba wentylacji mechanicznej (P = 0,000), duszność (P = 0,044), ogólne osłabienie (P = 0,044) oraz brak świadomości (P = 0,008) w momencie przyjęcia⁷. Wskaźnik przeżywalności był negatywnie skorelowany z potrzebą wentylacji mechanicznej⁹.

Objawy kliniczne przy przyjęciu

Analiza wieloczynnikowa potencjalnych zmiennych związanych ze śmiertelnością przy użyciu binarnego modelu regresji logistycznej wykazała, że statystycznie istotnymi czynnikami wpływającymi na śmiertelność były: potrzeba wentylacji mechanicznej, potrzeba przyjęcia na OIOM, ogólne osłabienie i brak świadomości przy przyjęciu⁹.

Zwrócenie uwagi na objawy kliniczne przy przyjęciu pacjenta jest ważne i stanowi klucz do dalszego postępowania w trybie pilnym⁹. Niektóre parametry kliniczne, takie jak ogólne osłabienie, duszność i brak świadomości w momencie przyjęcia, są predyktorami złego rokowania⁸.

Długoterminowe rokowanie

Proces zdrowienia w przypadku porażenia wiotkiego w botulizmie trwa tygodnie do miesięcy⁵¹⁰. Zgon, który występuje we wczesnej fazie choroby, zwykle jest wtórny do ostrej niewydolności oddechowej, podczas gdy zgon w późniejszej fazie choroby jest zazwyczaj wtórny do powikłań związanych z przedłużoną intensywną opieką (np. żylna choroba zakrzepowo-zatorowa lub zakażenia szpitalne)⁵¹⁰.

Przyczyny śmiertelności obejmują:

Opóźnioną diagnozę i niewydolność oddechową
Powikłania szpitalne, takie jak zakażenia szpitalne (zwykle zapalenie płuc)¹¹

U niektórych pacjentów obserwuje się resztkowe osłabienie lub dysfunkcję autonomiczną przez rok po wystąpieniu choroby. Jednak większość pacjentów osiąga pełny powrót do zdrowia neurologicznego¹¹¹⁰. Trwałe deficyty mogą wystąpić u osób, które doznały znacznych urazów hipoksycznych¹¹¹⁰².

Optymalizacja leczenia a rokowanie

Prawie wszyscy pacjenci z botulizmem mogą przeżyć, nawet bez antytoksyny, jeśli otrzymają opiekę wspomagającą, w tym wentylację mechaniczną w razie potrzeby⁴¹². Jedyną specyficzną terapią dla botulizmu jest antytoksyna botulinowa¹².

W przypadku toksyny botulinowej typu A (BTX-A) stosowanej w rehabilitacji chodu u pacjentów z chorobami neurologicznymi, opracowano ramy optymalizacji spersonalizowanych wyników leczenia. Do przewidywania kinematyki kolana i stawu skokowego po leczeniu BTX-A zaproponowano: (1) strategię regresji opartą na architekturze wielozadaniowej składającej się z modeli LSTM; (2) wprowadzenie danych leczenia medycznego (MTD) do modelowania kontekstowego; oraz (3) mechanizm bramkujący do bardziej efektywnego modelowania interakcji leczenia¹³.

Modele uczenia wielozadaniowego (MTL) przewyższały modele szeregowe, szczególnie przy wprowadzaniu metadanych leczenia. Ogólnie rzecz biorąc, najlepszy błąd średniokwadratowy (RMSE) wahał się od 5,24° do 6,24° dla modeli MTL¹³. BTX-A jest stosunkowo drogim produktem farmaceutycznym, a jego zużycie wzrosło w ostatnich latach. Z tych powodów optymalizacja leczenia BTX-A poprzez wybór odpowiednich mięśni do leczenia i dystrybucji dawki jest złożonym zadaniem o dużym znaczeniu i wymaga dokładnego zbadania stanu pacjenta¹⁴.

Przypadki szczególne

Botulizm u zwierząt

Rokowanie w przypadku botulizmu u zwierząt jest niekorzystne. Bez podjęcia działań botulizm jest często śmiertelny¹⁵.

Odporność po przebytej chorobie

Osoby, które przeżyły botulizm, nie stają się odporne na chorobę i mogą zostać ponownie zarażone bakteriami³.

Wnioski końcowe

Szybka i intensywna opieka wspomagająca, szczególnie opieka oddechowa, znacznie poprawia rokowanie w botulizmie¹⁰. Mimo że botulizm rzadko bywa śmiertelny, niektóre parametry kliniczne mogą być związane z niekorzystnymi wynikami⁸. Termin podania antytoksyny jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na rokowanie, przy czym wczesne podanie jest kluczowe dla zapobiegania progresji choroby do niewydolności oddechowej⁶.

Zwracanie szczególnej uwagi na objawy kliniczne przy przyjęciu pacjenta, takie jak obecność ogólnego osłabienia, duszności i zaburzeń świadomości, może pomóc w identyfikacji pacjentów z gorszym rokowaniem, którzy wymagają bardziej intensywnej opieki⁸. Ostatecznie, dzięki odpowiedniemu leczeniu wspomagającemu, większość pacjentów z botulizmem może przeżyć i osiągnąć pełny powrót do zdrowia neurologicznego, choć proces zdrowienia może być długotrwały¹⁰.

Kolejne rozdziały

Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.

Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.

Materiały źródłowe

#1 Clinical Guidelines for Diagnosis and Treatment of Botulism, 2021 | MMWR
https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/70/rr/rr7002a1.htm
Botulism is a rare, neurotoxin-mediated, life-threatening disease characterized by flaccid descending paralysis that begins with cranial nerve palsies and might progress to extremity weakness and respiratory failure. […] The timeliness of diagnosis is crucial to successful treatment because botulinum antitoxin, the only specific therapy for botulism, must be administered to patients as quickly as possible. […] The recommendations in these guidelines address the conventional standard of care, in which medical resources are not limited, as well as settings of contingency and crisis standards of care, with limited medical resources. […] The acute onset of neuromuscular weakness in patients with botulism, frequently progressing to respiratory failure, typically requires high acuity emergency and inpatient care.
#2 Botulism – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459273/
Mortality from botulism has significantly declined in the last 3 decades. Today, the risk of death for an infant is less than 1%. However, the recovery is often prolonged, and symptoms may take months or even years to resolve fully. Lifelong neurological deficits can occur in patients who develop hypoxic brain injury.[48][49][50] […] A survival analysis from an outbreak of botulism in Thailand reported that from the 91 patients who were hospitalized with botulism, all of whom had received antitoxin, 42 required mechanical ventilation, the median time on the ventilator was 14 days, mechanical ventilation was associated with a shorter incubation and pupillary abnormalities, and there were no deaths.[51] Early administration of antitoxin is key to survival. In one meta-analysis of multiple studies, prompt antitoxin administration was associated with decreased mortality.[52]
#3 Azthena logo with the word Azthena
https://www.news-medical.net/health/Botulism-Prognosis.aspx
Botulism tends to occur in small outbreaks. […] Untreated cases of botulism are often fatal but with early diagnosis and the necessary supportive care, death can be prevented. […] Before 1950, the fatality rate associated with food-borne botulism was 60% to 70%, while currently it is 5% to 10% in developed countries. […] Patients in some risk groups, such as those older than 60 years, have a higher risk of death. […] The risk of severe disease and death also depends on the toxin type. […] The fatality rate associated with infant botulism is about 2%. […] The fatality rate associated with wound botulism is dependent on the degree of wound contamination and ranges between 1% and 15%. […] Treatment with the botulism antitoxin is not without risk. […] People who survive botulism do not become immune to the disease and can become infected with the bacteria again.
#4 Botulism – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459273/
Almost all patients can survive, even without the antitoxin, as long as they receive supportive care, including mechanical ventilation.[3] Mortality from botulism has markedly decreased from 60% to 70% at the beginning of the century to the current rate of 3% to 5%. This decrease is most likely due to many factors, including increased awareness and faster diagnosis, more evolved intensive care methods, including mechanical ventilation, and the administration of antitoxin.
#5 Botulism Follow-up: Further Outpatient Care, Further Inpatient Care, Transfer
https://emedicine.medscape.com/article/213311-followup
Botulism due to type A toxin is generally more severe than that caused by type B or E. […] Mortality rates vary based on the age of the patient and the type of botulism and have significantly declined over the last century due to improvements in supportive care. The modern mortality for foodborne botulism is 5% or less. […] Wound botulism carries a mortality rate of roughly 10%. […] The risk of death due to infant botulism is usually less than 1%. […] The recovery period from botulism flaccid paralysis takes weeks to months. […] Death that occurs early in the course of disease usually is secondary to acute respiratory failure, whereas death later in the course of illness typically is secondary to complications associated with prolonged intensive care (eg, venous thromboembolism or hospital-acquired infection).
#6 Clinical Guidelines for Diagnosis and Treatment of Botulism, 2021 | MMWR
https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/70/rr/rr7002a1.htm
When administered early in the course of illness (within 48 hours of symptom onset and ideally within 24 hours), botulinum antitoxin can stop the progression of paralysis and prevent respiratory compromise in certain patients. […] Administration of botulinum antitoxin early in the course of illness decreases mortality, duration of treatment in the intensive care unit, and duration of hospitalization. […] A systematic review and meta-analysis of data during 1923-2016 indicated that overall, antitoxin reduced mortality, with the greatest reduction associated with treatment of botulism type E, followed by botulism type A. […] Patients with suspected botulism should be treated with BAT regardless of underlying medical conditions or age, sex, or other demographic characteristics. […] Patients with suspected botulism whose symptoms or signs (e.g., paralysis) are progressing should be treated with BAT regardless of the time that has elapsed since symptom onset.
#7 Clinical Predictive Values in Botulism: A 10-year Survey
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8138651/
Botulism occurs periodically or in outbreaks in Iran. Botulism is lethal and accordingly a considerable issue in environmental health, although it is uncommon. This study was performed to evaluate the potential predictive factors in foodborne botulism in a 10-year span. […] 6.6% of cases died. […] While in this study, time elapsed between the onset of clinical manifestations and antitoxin administration was correlated with the occurrence of dysphagia, constipation, and blurred vision, and early treatment did not improve the outcomes. […] Multiple analysis of potential variables by a logistic regression model disclosed that the independent significant factors affecting mortality were the need for mechanical ventilation (P = 0.000), dyspnea (P = 0.044), general weakness (P = 0.044), and lack of consciousness (P = 0.008) at the time of admission.
#8 Clinical Predictive Values in Botulism: A 10-year Survey
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8138651/
Although botulism is rarely lethal, some clinical parameters might be associated with poor outcomes. While time elapsed between the onsets of symptoms and receiving antitoxin was correlated with the occurrence of dysphagia, constipation, and blurred vision, early treatment did not show any benefit in the prognosis. Dizziness and diplopia induced excess demand for higher doses of antitoxin. Also, some clinical parameters such as general weakness, dyspnea, and lack of consciousness at the time of admission were predictors for poor outcome; therefore, paying close attention to clinical signs and symptoms upon a patient’s arrival is necessarily important and, of course, is a key to further management.
#9 Clinical Predictive Values in Botulism: A 10-year Survey
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8138651/
Taking clinical signs and symptoms into account upon patient arrival is important and, of course, is a key to further management in the emergency setting. […] The time period between the manifestation of symptoms and receiving antitoxin was correlated with the incidence of dysphagia, constipation, and blurred vision (P = 0.007, 0.000, and 0.042, respectively). […] Survival rate was negatively correlated to the need for mechanical ventilation. […] The study also did not report any association between antitoxin dosage and length of hospital stay, the need for ICU admission, and mortality rate. […] Multiple analysis of potential variables associated with mortality using a logistic binary regression model revealed that the statistically significant factors affecting mortality were the need for mechanical ventilation, need for ICU admission, general weakness, and lack of consciousness upon admission.
#10 Botulism: Practice Essentials, Background, Pathophysiology
https://emedicine.medscape.com/article/213311-overview
Prompt and vigorous supportive care, especially respiratory care, greatly improves the prognosis. […] The recovery period from botulism flaccid paralysis takes weeks to months. Death that occurs early in the course of disease is usually secondary to acute respiratory failure, whereas death later in the course of illness is typically secondary to complications associated with prolonged intensive care (ie, venous thromboembolism or hospital-acquired infection). Some patients demonstrate residual weakness or autonomic dysfunction for 1 year after the onset of the illness. However, most patients achieve full neurologic recovery. Permanent deficits may occur in those who sustain significant hypoxic insults.
#11 Botulism Follow-up: Further Outpatient Care, Further Inpatient Care, Transfer
https://emedicine.medscape.com/article/213311-followup
Some patients demonstrate residual weakness or autonomic dysfunction for 1 year after the onset of the illness. However, most patients achieve full neurologic recovery. […] Permanent deficits may occur in those who sustain significant hypoxic insults. […] Mortality is due to the following: […] Delayed diagnosis and respiratory failure […] Hospital complications such as nosocomial infections (usually pneumonia).
#12 Clinical Guidelines for Diagnosis and Treatment of Botulism, 2021 | MMWR
https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/70/rr/rr7002a1.htm
Timely administration of botulinum antitoxin mitigates the extent and severity of paralysis, including, in certain instances, prevention of progression to respiratory compromise, and in other instances, reduction of the duration of mechanical ventilation and intensive care. […] Almost all patients with botulism can survive, even without antitoxin, if they receive supportive care, including mechanical ventilation, when required. […] The case-fatality ratio approached 70% in the first half of the twentieth century, despite the availability of botulinum antitoxin then. […] Mortality rates decreased beginning in the 1940s and 1950s to their current rate of 5%, with improvement corresponding to the development of modern intensive care techniques, particularly mechanical ventilation. […] The only specific therapy for botulism is botulinum antitoxin.
#13 Treatment Outcome Prediction Using Multi-Task Learning: Application to Botulinum Toxin in Gait Rehabilitation
https://www.mdpi.com/1424-8220/22/21/8452
We propose a framework for optimizing personalized treatment outcomes for patients with neurological diseases. […] For the prediction of knee and ankle kinematics after botulinum toxin type A (BTX-A) treatment, we propose: (1) a regression strategy based on a multi-task architecture composed of LSTM models; (2) to introduce medical treatment data (MTD) for context modeling; and (3) a gating mechanism to model treatment interaction more efficiently. […] To the best of our knowledge, this is the first time that MTL has been used for post-treatment gait trajectory prediction. […] The MTL models outperformed the serial models, particularly when introducing treatment metadata. […] Overall, the best RMSE ranged from 5.24Â° to 6.24Â° for the MTL models. […] The minimum and maximum dose of BTX-A may vary depending on the muscle that is considered.
#14 Treatment Outcome Prediction Using Multi-Task Learning: Application to Botulinum Toxin in Gait Rehabilitation
https://www.mdpi.com/1424-8220/22/21/8452
BTX-A is a relatively expensive pharmaceutical product, and its consumption has increased in recent years. […] For all these reasons, optimizing BTX-A treatment by choosing the right muscles to be treated and the dose distribution is a complex task of great relevance and requires careful study of the patientâs condition. […] The MTL models performed better than the serial models in our problem of multiple treatment combinations. […] Overall, the best prediction was obtained for TBI using the Bi-LSTM with MTL (Models 4) architecture. […] The results in Table 4 show that there was only a 5.24Â° average difference in actual and predicted trajectories and RÂ² = 0.73. […] The best maximum average RMSE error between actual and predicted trajectories was 6.24Â° for stroke patients, using the MTL architecture with gated Bi-LSTM and a convolutional layer (Model 7).
#15 Botulism – WUR
https://www.wur.nl/en/research-results/research-institutes/bioveterinary-research/animal-diseases/bacteriology/botulism.htm
The prognosis of botulism in animals is unfavourable. […] Without measures, botulism is frequently fatal. […] In general, the prognosis of botulism in animals is unfavourable.