Botulinski toksin

**Botulinski toksin, egzogeni neurotoksin ili botoks** (, , *botulinum neurotoksin*, *BoNT*), je enzim koji prozvodi bakterija klostridijum botulinum (), i spada u grupu biološki najjačih otrova koji ostvaruje svoj paralitički efekat brzom i nepovratnom (ireverzibilnom) blokadom neuromišićnog prenosa (transmisije). Unet u organizam inhibira oslobađanje acetilholina u neuromišićnim sinapsama uzrokujući u organizmu bolest pozantu pod nazivom botulizam. Srednja smrtna doza botulinskog toksina kao jednog od najačih prirodnih otrova je (LD50) 30 pg/kg nakon intravenske ili supkutane (potkožne) aplikacije, ili 3&nbsp;ng/kg nakon udisanja. NJegova izutena toksičnost dokazana je u eksperimentalnim uslovima, kada posle intravenskog ubrizgavanja, u krv primata, srednja smrtna doza botulinskog toksina iznosi, (LD50) - 40-56&nbsp;ng, ili kod tipa-C1 oko 32&nbsp;ng, kod tipa-D oko 3.200&nbsp;ng, i tipa-E oko 88&nbsp;ng.

Botulinski toksin poznat po jednom od svojih najupotrebljavinijih imena, Botoks (Botox®) ili Disport (Dysport®) oko dve decenije se koristi u medicini u veoma malim dozama kao lek za opuštanje mišića kod pacijenata sa bolnim grčevima i fascikulacijama mišića (npr. kod miokimije), ali neuporedivo veću popularnost je stekao u kozmetologiji kao sredstvo za ulepšavanje, tačnije za zatezanje bora.
## Istorijat
Botulizam, ( od  - kobasica) je težak, smrtonosni oblik trovanja biološkim egzotoksinom, koji izlučuje anaerobna bakterija klostridijum botulinum, od čijih su sedam različitih imunoloških tipova, za ljude otrovni A, B i E tip, prvi put je otkriven u 19. veku. Botulinski toksin je smrtonosan jer u telu čoveka izaziva (paralizu) mišića i za posledicu ima poremećaj vitalnih funkcija. Čovek se klostridijum botulinom obično zarazi, konzumiranjem zaražene hrane, ali zaraza je moguća i preko dubokih inficiranih rana u kojima vladaju anaerobni uslovi.

Trovanja botulinski toksinom prvi je sveobuhvatno opisao dr Justinus Kerner, austrijski lekar i pesnik u 19. veku (između 1817. i 1822) i nazvao ga „otrov kobasica“, zbog trovanja koja je on izazivao posle konzumiranja nedovoljno kuvanih dimljenih kobasica. Nakon dužeg posmatranja obolelih od botulizma, Kerner je došao na ideju da se možda ovim otrovom mogu postići povoljni rezultati u lečenju neuroloških bolesti koje se manifestuju nevoljnim pokretima ili grčenjem mišića. Znajući da je kod botulizma paraliza generalizovana (zahvata sve mišiće), Justinus Kerner je zaključio da bi se lokalnom primenom botulinskog toksina (u minimalnim dozama) mogao postići isti učinak, ali samo na mestu njegove primene, bez drugih promena u organizmu.
Emile van Ermengem 1897, identifikuje bakteriju klostridijum botulinum kao „proizvođača“ botulinskog toksina.
Godine 1928, Tesmer Snajp i Herman Zomer (Tessmer Snipe i Hermann Sommer), prvi put izdvajaju prečišćeni endotoksin botulizma. Godine 1949, Burgen's group prva otkriva da botulinski toksin svoje dejstvo ispoljava blokiranjem neuromišićne transmisije.

Ideja Justinus Kernera o lečenju botulinskim toksinom, ostvarena je mnogo godina kasnije, i to najpre u oftalmologiji, gde je primenjena za lečenje strabizma (razrokosti) kod dece. Posle brojnih ispitivanja na eksperimentalnim životinjama, toksin je u lečenju pacijenata prvi primenio 1981. američki oftalmolog Alan Skot (Alan Scott), koji je botuliski toksin ubrizgavao u očni mišić, kako bi umanjio njegovo grčenje i vratio ga u normalan položaj.

Nakon odobrenja američke Administracije za hranu i lekove 1989. botulinski toksin se sve više primenjuje za lečenje; strabizma (razrokost), blefarospazma (nekontrolisani grč veđa), hemifacijalnog spazma (nekontrolisano grčenje mišića lica), miokimije itd). Ubrzo počinje i primena botulinskog toksina u neurologiji za lečenje poremećaja kontrole pokreta (distonije koja može da nastane kao posebna bolest ili simptom u drugim neurološkim bolestima), hiperhidroze, itd.

U poslednje vreme primena botulinskog toksina se proširila i u kozmetici, u kojoj botoks tip-A kozmetičari koriste za - uklanjanje bora bez skalpela. Od 2007, tretman botoksom tipa-A najčešće je primenjivana procedura u kozmetici u svetu. Samo u SAD godišnje se obavi oko 4,6 miliona procedura, u skladu sa preporukama Američkog udruženja plastičnih hirurga.

## Karakteristike
Botulinski toksin spada u veoma toksičan bakterijski egzotoksin, koji je po svojoj hemijskoj prirodi protein ili polipeptid koji izlučuje u spoljašnju sredinu gram (+) bakterija k. botulinum. Geni koji kodiraju sintezu egzotoksina lokalizovani su na plazmidima ili kodirani bakteriofagom. Botulinski egzotoksin je dobar antigen. Najčešće je termolabilan i brzo ga uništava toplote, na primer kuvanje. Međutim, spore k. botulinum su otporne na temperaturi od 100&nbsp;°C na duže vreme.

Botulinski toksin (kao i tetanusni) je građen po tipu AB toksina odnosno poseduju *subjedinicu B* (*binding*) koja se vezuje za gangliozide na nervnim ćelijama i *subjedinicu A* koja biva internalizovan u ćeliji i predstavlja aktivni deo toksina. Spajanje vezikule i membrane presinaptičkog neurona i egzocitoza sadržaja vezikule u sinapsu, zahteva interakciju proteina vezikule sinaptobrevina (VAMP) i proteina presinaptičke membrane sintaksina (SNAP-25). Ovom interakcijom se formira stabilni kompleks pod nazivom SNARE.

## Vrste toksina
Do danas je izolovano osam tipova, antigenski različitih egzotoksina klostridijuma botulinuma; tip *A*, *B* i *C* *(alfa)*, * C* *(beta)*, *D, E, F* i *G*. Svaki soj klostridijum botulinuma može da proizvede samo jednu vrstu egzotoksina. Tipovi *A, B, E* i retko, *F* uzrokuju bolest kod ljudi. Tipovi egzotoksina *A* i *B* su najotrovniji za ljude, a njihov unos i u malim količinama kontaminiranom (zaraženom) hranom rezultira najizraženijim oblikom bolesti (trovanja), u odnosu na sve ostale tipove botulinskog egzotoksina.

Tokom poslednjih dvadeset godina, najčešći uzrok epidemija izazvanih hranom jesu egzotoksini tipa * A* i *B* (sa najvećom stopom morbiditeta i mortaliteta), dok je tip *E* uglavnom povezan sa trovanjem morskim proizvodima. Trovanja egzotoksinom tipa *F* su retka ali moguća. U 15% epidemija izazvanih egzotoksinima klostridijum botulinumom nije određen tip toksina. Otrovi tipa *C* i *D* uglavnom uzrokuju bolest kod raznih životinje. Toksin tipa *G* je povezan sa iznenadnim smrtnim ishodom bolesnika, ali ne i sa neuroparalitičkim poremećajima. Izolovan je nakon obdukcija iz materijala 5 bolesnika u Švajcarskoj 1977.

## Patofiziologija
Botulizam je bolest u kojoj je dominantan simptom paraliza mišića izazvana botulinskim toksinom, koji proizvodi bakterija poznata pod imenom klostridijum botilinum ().

Da bi se neka „poruka“ prenela sa nerava na mišiće potrebno je da se acetilholin (supstanca koja prenosi informaciju) oslobodi iz vezikula („kesica“) na krajevima nervnih ćelija.
Nervni impuls koji dospe do kraja nervnog vlakna izaziva promenu njegovog membranskog potencijala. Usled rasta potencijala otvaraju se kalcijumski kanali i joni kalcijuma ulaze u presinaptički završetak. Ulazak kalcijuma izaziva kretanje vezikula ka ćelijskoj membrani i oslobađanje neurotransmitera putem egzocitoze. Egzocitoza je pored skladištenja neurotransmitera važna funkcija vezikula. U ovom procesu aktiviraju se razni proteini koji usmeravaju vezikule do ćelijske membrane. Neki od njih su sinaptotagmin (synaptotagmin), sinaptobrevin (synaptobrevin), sintaksin (syntaxin) i SNAP-25 (SNAP-25).

Tip A (BoNT/A), tip C (BoNT/C) i tip E (BoNT/E) toksin interferira sa SNAP-25 (SNAP-25) proteinima, a ostali tipovi imaju druge ciljne strukture; tip C (BoNT/C) sintaksin, tip B (BoNT/B), tip G (BoNT/G), tip D (BoNT/D) i tip F (BoNT/F) VAPM/sinaptobrevin itd.

Mehanizam dejstva toksina zasniva se na njegovom učešću u blokadi sekrecije nekih neurotransmitera (pre svega acetilholina u acetilholinskim nervnim vlaknima. Toksin blokira izlazak acetilholina iz ćelije, tako što razlažu gore spomenute proteine egzocitoze i „komande“ sa nerava se više ne prenose samostalno na mišiće i pokreti u mišićima prestaju, a u telu nastaje potpuna paraliza mišićnih funkcija.

## Jedinica za merenje efikasnosti toksina
Mišja jedinica (U) je standardna jedinice za merenje efikasnosti botulinskog toksina za humanu upotrebu; 
* Jedna mišja jedinica; je količina botulinskog toksina sposobna da u grupi od 18-20 Swiss Webster miševa ubije njih 50%.
* Britanski oblik botulinskog toksina Disport (Dysport) u jednom nanogramu sadrži 40 U,
* Američki Botoks A (Botox A) ima 2,5 U/ng. Letalna doza američkog toksina je 40 U na kg/TT, kada se toksin da intravenski majmunu
* Za čoveka letalna doza je oko 2.730 U

## Vrste intoksikacija botulinskim toksinom (botulizma)
Postoje tri glavne vrste intoksikacije botulinskim toksinom (botulizma) koja se javljaju u prirodnom obliku i jedn oblik koji je veštački izazvan;

##### Boutilizam koji se prenosi preko hrane
Toksini se apsorbuju iz tankog creva i želuca, nakon unosa zaražene hrane, jer je veoma otporan na digestiju, i najčešće nije uništen od strane enzima za varenje. U roku od nekoliko sati do nekoliko dana, toksin se putem krvi distribuira do acetilholinskih receptora gde blokira neuromišićnu transmisiju u acetilkolinskim nervnim vlaknima. NJegovim dejstvom napadnuti su nervi, gastrointestinalni, endokrini i metaboličkih sistemi organizma. Pošto motorna ploča ne produkuje acetilholin, zbog blokade botulinskim toksinom, javlja se hipotonija koja se manifestuje kao simetrična paraliza, obično je povezan sa gastrointestinalnim simptomima; mučninom, povraćanjem, i prolivom. Na početak bolest prvo počinje blokadom moždanih živaca i prvi je znak bolesti. Kasnije se kao komplikacije javljaju paralitički ileus, težak zatvor, i urinarna retencija.

##### Botulizam rana
Intoksikacija organizma botulnskim toksinom može da nastane i kao posledica kontaminacije traumatskih povreda (rana) sporama klostridijuma botulini, iz zagađenog zemljišta, (prašinom iz zemlje ili sitnim šljunkom). Intoksikacija može nastati i kod korisnika droge nakon ubrizgavanja heroina, kiretaže, carskog reza itd. Traumatizovano i devitalizovano tkivo kada je izolovana od spoljnog vazduha, obezbeđuje anaerobne uslove za klijanje spora u vegetativne organizme koji proizvode neurotoksin, koji se zatim distribuira hematogenim putem po organizmu. Nervni, endokrini i metabolički sistem su uglavnom pogođeni. Simptomi se javljaju i dalje razvijaju posle perioda inkubacije od 4-14 dana, (prosečno 10 dana). Kliničkih simptomi trovanja botulinskim toksinom iz rana su slične onima kod botulizma izazvanog hranom osim što su gastrointestinalni simptomi (uključujući mučninu, povraćanje, proliv) retki.

##### Dečji botulizam
Poznat i kao crevni botulizam, nastaje kada spore botulizma dopru u creva i počnu da proizvode botulinski toksin. Ova vrsta obično napada decu, mada se može javiti i kod odraslih koji imaju neke crevne poremećaje.

##### Veštački botulizam
Ovaj oblikbotulizma može nastati nakon upotrebe botulinskog toksina kao agensa u biološkom terorizmu. Zaražavanje je udisanjem čestica toksina raspršenih u vazduhu.
 
## Indikacije za lečenje botulinskim toksinom
Botulinski toksin je našao svoje mesto u lečenju;

##### Spastičnost
Spastičnost je poremećaj mišićnog tonusa sa promenama u centralnom nervnom sistemu, koje se karakterišu povećanim otporom na pasivni pokret i jedan je od najčešćih simptoma udružen sa oštećenjem gornjeg motornog neurona. Najčešći uzroci spastičnosti su;
* dečja cerebralna paraliza,
* traumatsko oštećenje mozga,
* cerebrovaskularni insulti,
* Skleroza multipleks,
* bolesti i povrede kičmene moždine,
* anoksija,
* ostale bolesti i povrede, koje zahvataju piramidnalni sistem.
Lečenje spastičnosti botulinskim toksinom ima za cilj:
* smanjenje ili uklanjanje bola i bolnih fleksionih ili ekstenzionih spazama,
* prevenciju razvoja kontraktura,
* poboljšanje pokretljivosti,
* olakšavanje dnevnih aktivnosti i lakše učešće u rehabilitaciji,
* olakšanje posla licima koja neguju bolesnika sa spasticitetom.
Objavljene istraživanja pokazala su poboljšanje u trajanju remisija od dve nedelje do 11 meseci posle lokalnog injektiranja botulinskog toksina. Najbolje su na terapiju botulinskim toksinom reagovali spastičnost nadlaktice, manje i kraće spastičnost podlaktice, dok bol nije mogao da bude smanjen.

U dečjoj cerebralnoj paralizi smanjenje spastičnosti doprinosi odlaganju hirurške intervencije do uzrasta u kome ona može biti efikasnija i ne zahteva ponavljanje.

##### Različite forme distonije
Distonija je naziv za grupu stanja koja ukljukuju nevoljne trzaje, grčenje ili pokrete mišića. Promene mogu zahvatiti deo tela, kao npr oči, vrat ili ud *(žarišna distonija)*, veći deo tela kao vrat ili ruke *(segmentna distonija)*, ruku i nogu iste strane tela *(hemidistonija)* ili celo telo *(generalizovana distonija)*. Distonija nije smrtonosna, ali može u većoj meri smanjiti kvalitet života bolesniku.
:::::**Žarišne distonije, kod kojih se primenjuje lečenje botulinskim toksinom**

Botulinski toksin ubrizgan u distonični mišić ublažava nevoljne pokrete, zbog čega se toksin primenjuje kao terapija izbora u lečenju različitih formi distoničke diskinezije. Botulinski toksin ubrizgava lekar u vrlo malim količinama u zahvaćeni mišić. To oslabljuje snagu mišić i sprečava njegovo grčenje. Potpuni učinak lečenja počinje 3-7 dana po primeni (kod nekih bolesnika odmah), i traje tri do četiri meseca, pa se prema tome podešava program daljeg lečenja. Većina bolesnika vrlo dobro podnosi lečenje botulinskim toksinom, a u malog broja bolesnika mogu se javiti bezopasne, blaže i prolazne nuspojave na mestu aplikacije.

##### Hiperhidroze

Hiperhidroza je stanje koje se karakteriše lokalizovanim ili generalizovanim prekomernim znojenjem  koje prevazilazi potrebe organizma za regulaciju telesne temperature preko znoja. Simptomi poremećaja počinju da se javljaju u detinjstvu i ostaju do kraja života sa izraženijim pogoršanjem simptoma obično u pubertetu.

Botulinski toksin kod ovog poremećaja: primenjuje se u obliku intrakutanik ili intraglandularnih injekcija koje se ubrizgavaju u pazušne žlezde i kožu. On inhibira oslobađanje acetilholina u holinergičnim nervima koji inervišu znojne žlezde i tako smanjuje produkciju znoja. Trajanje i oblik terapije se razlikuje od osobe do osobe. Pre primene botoksa potrebno je da se uradi specijalni test kojim se tačno definiše „radno polje“- odabrane regije za tretman. Kod prekomernog znojenja ispod pazuha nije potrebna prethodna anestezija, međutim ubrizgavanje botoksa u regiju dlanova i stopala zahteva anesteziju.

Upotreba botulinskog toksina je u većini zemalja odobrena za primarno lečenje hiperhidroze pazušnih (aksiliarnih) žlezda. Korišćenje botoksa na drugim mestima u telu, kao što su ruke, noge i čelo, u nekim zemljama se ne preporučuje.

##### Glavobolje i druge bolesti
**Glavobolje-migrena**

Lečenje i prevencija hroničnih glavobolja (uključujući i migrenu) primenom botulinskog toksina je moguće, ali su rezultati uspešnosti lečenja izneti od strane brojnih autora za sada oprečni (od jako uspešnih do nezadovoljavajućih).

**Osatel bolesti** kod kojih se primenjuje botulinski toksin, a za to ne postoji posebno odobrenje od strane američke FDA su;
* Pedijatrijska inkontinencije, inkontinencija bešike, ili neurogena inkontinencije bešike.
* Analna fisura 
* Vaginizam. Lečenje ovog poremećaja ima za cilj smanjenje spazma vaginalnog mišića.
* Spastični poremećaji povezani sa povredama ili bolestima centralnog nervnog sistema, uključujući moždani udar, multiplu sklerozu, Parkinsonovu bolest, ili cerebralnu paralizu
* Dijabetesna neuropatija
* Poremećaj funkcije temporomandibularnog zgloba.
* Zarastanje rana
* Preterana salivacija (izlučivanje pljuvačke)
* Lečenje gojaznosti. Postoje dokazi da se botulinski toksin može koristiti za mršavljenje produženjem vreme pražnjenja želuca, što kod pacijenta stvara osećaj sitosti.

## Primena botulinskog toksina u kozmetici
Kozmetičke učinke botulinskog toksina prvi je objavio plastični hirurg iz Sakramenta, u Kaliforniji, *dr Ričard Klark*, 1989. u časopisu *Plastična i rekonstruktivna hirurgija*. Kanadski bračni par, oftalmolog Karaders DŽD. *(Carruthers JD)* i lekar dermatolog, Karaders DŽA. *(Carruthers JA)* 1992. prvi su objavi studiju o primeni botulinskog toksina (BTX-A) u lečenju bora na licu. Sličane rezultate lečenja ovim toksinom prikazalo je i veći broj nezavisnih grupa istraživača (Brin, sa grupom istraživača sa Univerziteta u Kolumbiji). 
Zvanično odobrenje za primenu botulinskog toksina tipa A u kozmetici objavljeno je u SAD 12. aprila, 2002, od strane američke Administracije za hranu i lekove (FDA), u čijoj direktivi je navedeno da se botulinski toksin (BTX-A) može koristiti za privremeno poboljša izgled lica kod umerenih i izraženijih nabora (bora) na licu između obrva.

Nakon toga od 2002. primena botulinskog toksina tipa A u kozmetici postaje široko rasprostranjena metoda, kojoj su se do danas podvrgle mnoge poznate ličnosti, jer su ovu metodu prihvatile kao povoljniju u odnosu na oblike lečenja plastične hirurgije.

## Odobreni oblici botulinskog toksina za lečenje
:::::**Uporedni prikaz osnovnih karakteristika odobrenih oblika (za lečenje) botulinskog toksina**

### Neželjena dejstva
Primena ekstremno niskih doza botulinskog toksina karakteriše se veoma niskim procentom toksičnosti.
Neželjena dejstva u toku primeni botulinskog toksina, (uz strogo poštovanje medicinskih indikacija, propisanih procedura i preporuka proizvođača leka), kod pacijenata su najčešće retka, mala, prolazna i prihvatljiva za bolesnike.

Neželjene dejstva botulinskog toksina, se mogu predvideti na osnovu načina delovanja (paraliza mišića) i hemijske strukture (proteini) molekula botolunskog toksina, kao;

* *Paraliza pogrešne grupa mišića*, npr. ptoza očnog kapka (spuštenost gornjeg kapka ili „viseći kapak“), može javiti u oko 5% slučajeva. Ukoliko aplikaciju botoksa vrši lekar plastične hirurgije u medicinskoj praksi, komplikacije se javljaju u manje od 0,01% slučajeva.
* *Alergijska reakcija*.
* *Ostala neželjena dejstva*, koja mogu biti; glavobolja, disfagija, gripozni sindrom, zamagljen vid, suva usta, umor, alergijske reakcije i otok, modrica ili crvenilo na mestu uboda injekcije. Modrica koja se može javiti na mestu injekcije je uglavnom sporedni efekat i nije izazvana toksinom, nego načinom njegove aplikacije.

U kozmetici nakon upotrebe toksina, kao neželjeno dejstvo može se javiti neadekvatni (asimetrični) izraz lica, „viseći kapak“, dvostruki vid, nepravilan osmeh, gubitka sposobnosti zatvoranja očnih kapaka, ili umanjenje snage mišića za žvakanje čvrste hrane (kod ubrzgavanja toksina u vilične mišiće). 
Svi rezultati tretmana u kozmetikologiji su ograničenog trajanja, i mogu biti kratki do šest nedelja, ali se najčešće pozitivni rezultati lečenja održavaju između tri i osam meseci, nakon čega se primena botulinskog toksina može ponoviti.

Kako bi se sprečila mogućnost neželjenih dejstava botulinskog toksina kod rizičnih grupa, njegova primena se ne preporučuje kod trudnica, osoba koja su alergična na jaja i neuromišićnih bolesti.

## Povezano
* Botulizam
* Kozmetika
* Hiperhidroza

## Reference

## Literatura

* 
* 
* 
* 
* 
* 

* 

## Vanjske veze
*