Este artigo trata do botulismo e neurotoxina alimentar. Farei uma abordagem biológica diferente, mas complementar a outros excelentes artigos já publicados aqui na FSB por colegas colunistas.
O botulismo é uma infecção alimentar rara, mas com alta letalidade. Etiologicamente é causada pela toxina de uma bactéria do gênero Clostridium (C. botulinum) amplamente distribuída tanto no solo quanto na água.
Esporulação
Vamos começar com o processo de esporulação. A esporulação pode ser definida como uma forma latente adotada por certas bactérias para sobreviver em condições extremas e inicia-se com a formação do endosporo dentro da célula vegetativa. O endosporo difere da célula vegetativa pela formação de quatro camadas superficiais. A mais externa chama-se exosporium. Dentro dela está a capa dos esporos (ambos formados por proteínas). Dentro deles está o córtex, que é uma camada de peptideoglicanos, e dentro do córtex está o núcleo do esporo e a parede celular normal correspondente à célula vegetativa.
As quatro coberturas adicionais do endosporo fornecem resistência e proteção à célula vegetativa quando as condições externas tornam-se hostis à bactéria. Este processo pode ocorrer em menos de quatro horas. O composto que confere maior resistência ao endosporo uma vez concluído o processo de esporulação é o ácido dipicolínico associado a íons cálcio (dipicolinato de cálcio) e encontra-se no núcleo do esporo.
A esporulação a partir de uma célula vegetativa implica um processo de transformação altamente complexo que envolve a expressão de múltiplos genes com a produção de proteínas em nível mitocondrial, algo que ainda está sendo estudado pelos cientistas, portanto ultrapassa o escopo deste artigo. Mas o que é realmente relevante é que ele transforma uma célula vegetativa hidratada e metabolicamente ativa em um esporo desidratado (o teor de água é de apenas 10% a 25% no centro do esporo) e metabolicamente inerte com muito pouco ou nenhum consumo de oxigênio.
O esporo é uma forma muito eficiente de defesa contra um ambiente hostil e também pode ser ativado quando a bactéria não encontra nutrientes suficientes para continuar com sua forma vegetativa. O esporo tem a capacidade de persistir nesse estado de latência por muito tempo. Existem até estudos que detectaram esporos centenários que então voltam à sua forma vegetativa quando as condições hostis diminuem. Esse processo é chamado de germinação. Quando as condições para as bactérias são favoráveis, esse processo pode ser rápido e atingir o modo vegetativo em apenas 30 minutos.
Mas o leitor pode se perguntar em quais casos é importante levar em consideração o processo de formação do endosporo. Um primeiro esclarecimento é que nem todos os gêneros de bactérias têm essa capacidade. Em todos os casos, trata-se de procariontes gram-positivos, mas para fins de segurança de alimentos, os gêneros Bacillus e Clostridium são de fundamental relevância.
O Clostridium botulinum é o agente que produz a toxina botulínica quando se encontra em sua forma vegetativa, em ambiente sem a presença de oxigênio (anaerobiose) e com nutrientes suficientes para o seu desenvolvimento. É o caso de alimentos em conserva que não foram devidamente preparados.
O caso das conservas caseiras é um dos exemplos típicos. Mas a produção da toxina também pode ser decorrente de processos industriais inadequados. A indústria alimentícia teve que desenvolver procedimentos de esterilização eficazes, como o do leite leite longa vida (UHT), entre outros, para garantir a segurança dos alimentos, sejam eles embalados em potes de vidro, enlatados, ou em outros materiais. Além disso, sempre é preciso levar em consideração fatores como boa higiene, tempo de cozimento, temperatura superior a 120 graus Celsius, pH adequado ou a combinação desses parâmetros.
A bactéria pode assumir a forma de endosporo, completar o processo de esporulação por tempo indeterminado e voltar a germinar quando as condições forem favoráveis para a produção da neurotoxina. Existem receptores de germinação com a capacidade de detectar a presença de condições adequadas para induzir a germinação. Os esporos germinam rapidamente, dissolvendo suas capas e absorvendo água com sérias consequências para o consumidor. Nos casos mais graves, a toxina afeta o sistema nervoso (neurotoxina) e pode ser letal se não for tratada com urgência. A neurotoxina inibe a formação do neurotransmissor acetilcolina. A toxina é termolábil, ou seja, pode ser inativada pelo cozimento, mas não a bactéria esporulada.
Desde a década de 1980, alguns casos de botulismo infantil foram relatados. Nesses casos, está envolvido o mel produzido pelas abelhas, que contém a forma esporulada que depois germina no aparelho digestivo do bebê, liberando a toxina.
Bioterrorismo
O governo dos Estados Unidos da América, por meio do CDC, também tomou medidas de contingência face a um ataque terrorista que pode envolver a toxina botulínica como perigo potencialmente letal. Sem tratamento médico imediato, as pessoas com botulismo podem morrer.
A verificação da vida muito longa em forma latente dos esporos também é objeto de estudo dos astrobiólogos.
Referências:
https://www.mayoclinic.org/es/diseases-conditions/botulism/symptoms-causes/syc-20370262#:~:text=El%20botulismo%20es%20una%20afecci%C3%B3n,Clostridium%2
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4098856/
https://cals.cornell.edu/microbiology/research/active-research-labs/angert-lab/epulopiscium-en-espanol/endospora-de-bacterias
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Imagem: OPAS
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