Infant botulism: an underestimated problem. A review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article is devoted to a form of botulism that has been little studied in our country and is registered exclusively in infants. The fundamental difference between this form and the most common foodborne botulism is that infants become infected by ingestion of spores, followed by their germination, colonization of the intestines and production of botulinum toxin in situ, which leads to the development of life-threatening flaccid paralysis. Taking into account the peculiarities of pathogenesis, the clinical manifestations of infant botulism have some features, which are discussed by the authors. Particular attention is paid to the epidemiology and risk factors for the development of the disease. The article discusses in detail the issues of diagnosis and laboratory verification of the etiology of the disease. Current data on the treatment of infant botulism are presented.

About the authors

Valeri A. Malov

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: valmalov@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6157-1654

д-р мед. наук, проф., проф. каф. инфекционных болезней Института общественного здоровья

Russian Federation, Moscow

Viktor V. Maleev

Central Research Institute of Epidemiology

Email: valmalov@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-5748-178X

акад. РАН, д-р мед. наук, проф., советник дир. по научной работе

Russian Federation, Moscow

Vladimir P. Chulanov

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: valmalov@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6303-9293

д-р мед. наук, проф. каф. инфекционных болезней Института общественного здоровья

Russian Federation, Moscow

Denis S. Sarksyan

Izhevsk State Medical Academy

Email: valmalov@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-3014-6468

д-р мед. наук, доц. каф. инфекционных болезней и эпидемиологии

Russian Federation, Izhevsk

References

  1. Ибатуллин Р.А., Магжанов Р.В. Случай ятрогенного ботулизма при ботулинотерапии в клинической практике. Терапевтический архив. 2018;90(11):102-4 [Ibatullin RA, Magjanov RV. Case of iatrogenic botulism after botulinotherapy in clinical practice. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2018;90(11):102-4 (in Russian)]. doi: 10.26442/terarkh20189011102-104
  2. Малов В.А., Малеев В.В., Покровский В.И. Ботулинотерапия и ятрогенный ботулизм: взгляд инфекциониста на проблему. Инфекционные болезни. 2019;17(4):55-61 [Malov VA, Maleyev VV, Pokrovsky VI. Botulinum toxin therapy and iatrogenic botulism: view of an infectious disease specialist. Infectious Diseases. 2019;17(4):55-61 (in Russian)]. doi: 10.20953/1729-9225-2019-4-55-61
  3. Никифоров В.В. Ботулизм. M.: Эко-Вектор, 2024 [Nikiforov VV. Botulizm. Moscow: Eko-Vektor, 2024 (in Russian)].
  4. Sobel J. Botulism. Clin Infect Dis. 2005;41(8):1167-73. doi: 10.1086/444507
  5. Harris RA, Anniballi F, Austin JW. Adult Intestinal Toxemia Botulism. Toxins (Basel). 2020;12(2):81. doi: 10.3390/toxins12020081
  6. Андреева А.А., Кутищева И.А., Мартынова Г.П., и др. Случай ботулизма у ребенка грудного возраста. Детские инфекции. 2020;19(2):64-6 [Andreeva AA, Kutishcheva IA, Martynova GP, et al. Case of infant botulism. Children's Infections. 2020;19(2):64-6 (in Russian)]. doi: 10.22627/2072-8107-2020-19-2-64-66
  7. King LA, Popoff MR, Mazuet C, et al. [Infant botulism in France, 1991–2009. Arch Pediatr. 2010;17(9):1288-92 (in French)]. doi: 10.1016/j.arcped.2010.06.010
  8. López-Laso E, Roncero-Sánchez-Cano I, Arce-Portillo E, et al. Infant botulism in Andalusia (Southern Spain). Eur J Paediatr Neurol. 2014;18(3):321-6. doi: 10.1016/j.ejpn.2013.12.008
  9. Vosloo MN, Opperman CJ, Geyer HDW, et al. First confirmed case of infant botulism in Africa, caused by a dual-toxin-producing Clostridium botulinum strain. Int J Infect Dis. 2021;103:164-6. doi: 10.1016/j.ijid.2020.11.131
  10. Nga TT, Hoang LH, Trang LT, et al. First confirmed case of infant botulism caused by Clostridium botulinum type A(B) in a 10-month-old infant in Hanoi, Vietnam. IJID Reg. 2022;5:18-20. doi: 10.1016/j.ijregi.2022.08.003
  11. Goldberg B, Danino D, Levinsky Y, et al. Infant Botulism, Israel, 2007–2021. Emerg Infect Dis. 2023;29(2):235-41. doi: 10.3201/eid2902.220991
  12. Pickett J, Berg B, Chaplin E, Brunstetter-Shafer MA. Syndrome of botulism in infancy: clinical and electrophysiologic study. N Engl J Med. 1976;295(14):770-2. doi: 10.1056/NEJM197609302951407
  13. Arnon SS, Werner SB, Faber HK, Farr WH. Infant botulism in 1931. Discovery of a misclassified case. Am J Dis Child. 1979;133(6):580-2. doi: 10.1001/archpedi.1979.02130060020002
  14. Nevas M, Lindström M, Virtanen A, et al. Infant botulism acquired from household dust presenting as sudden infant death syndrome. J Clin Microbiol. 2005;43(1):511-3. doi: 10.1128/JCM.43.1.511-513.2005
  15. Dilena R, Pozzato M, Baselli L, et al. Infant botulism: checklist for timely clinical diagnosis and new possible risk factors originated from a case report and literature review. Toxins (Basel). 2021;13(12):860. doi: 10.3390/toxins13120860
  16. Poulain B, Popoff MR. Why Are Botulinum Neurotoxin-Producing Bacteria So Diverse and Botulinum Neurotoxins So Toxic? Toxins (Basel). 2019;11(1):34. doi: 10.3390/toxins11010034
  17. Rossetto O, Montecucco C. Tables of Toxicity of Botulinum and Tetanus Neurotoxins. Toxins (Basel). 2019;11(12):686. doi: 10.3390/toxins11120686
  18. Halpin AL, Khouri JM, Payne JR, et al. Type F Infant Botulism: Investigation of Recent Clusters and Overview of This Exceedingly Rare Disease. Clin Infect Dis. 2018;66(S1):S92-4. doi: 10.1093/cid/cix818
  19. Antonucci L, Locci C, Schettini L, et al. Infant botulism: an underestimated threat. Infect Dis (Lond). 2021;53(9):647-60. doi: 10.1080/23744235.2021.1919753
  20. Panditrao MV, Dabritz HA, Kazerouni NN, et al. Descriptive Epidemiology of Infant Botulism in California: The First 40 Years. J Pediatr. 2020;227:247-57.e3. doi: 10.1016/j.jpeds.2020.08.013
  21. Arnon SS, Midura TF, Damus K, et al. Honey and other environmental risk factors for infant botulism. J Pediatr. 1979;94(2):331-6. doi: 10.1016/s0022-3476(79)80863-x
  22. Tanzi MG, Gabay MP. Association between honey consumption and infant botulism. Pharmacotherapy. 2002;22(11):1479-83. doi: 10.1592/phco.22.16.1479.33696
  23. Maikanov B, Mustafina R, Auteleyeva L, et al. Clostridium botulinum and Clostridium perfringens Occurrence in Kazakh Honey Samples. Toxins (Basel). 2019;11(8):472. doi: 10.3390/toxins11080472
  24. Bamumin A, Bamumin S, Ahmadini HA, et al. Knowledge, attitude and practice among mothers on the relationship between honey and botulism in Saudi Arabian infants: a cross-section study. Ann Med. 2023;55(2):2279746. doi: 10.1080/07853890.2023.2279746
  25. Derman Y, Korkeala H, Salo E, et al. Infant botulism with prolonged faecal excretion of botulinum neurotoxin and Clostridium botulinum for 7 months. Epidemiol Infect. 2014;142(2):335-9. doi: 10.1017/S0950268813001258
  26. Douillard FP, Derman Y, Woudstra C, et al. Genomic and Phenotypic Characterization of Clostridium botulinum Isolates from an Infant Botulism Case Suggests Adaptation Signatures to the Gut. mBio. 2022;13(3):e0238421. doi: 10.1128/mbio.02384-21
  27. Smith TJ, Williamson CHD, Hill KK, et al. The Distinctive Evolution of orfX Clostridium parabotulinum Strains and Their Botulinum Neurotoxin Type A and F Gene Clusters Is Influenced by Environmental Factors and Gene Interactions via Mobile Genetic Elements. Front Microbiol. 2021;12:566908. doi: 10.3389/fmicb.2021.566908
  28. Скрябина А.А., Голенок Е.С., Собх М.М., Никифоров В.В. Строение и механизм действия нейротоксинов ботулизма и столбняка: научный обзор. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2023;28(2):118-27 [Skryabina AA, Golenok ES, Sobkh MM, Nikiforov VV. Structure and mechanism of action of botulinum and tetanus neurotoxins: A review. Epidemiology and Infectious Diseases. 2023;28(2):118-27 (in Russian)]. doi: 10.17816/EID321328
  29. Rasetti-Escargueil C, Lemichez E, Popoff MR. Toxemia in Human Naturally Acquired Botulism. Toxins (Basel). 2020;12(11):716. doi: 10.3390/toxins12110716
  30. Rosow LK, Strober JB. Infant botulism: review and clinical update. Pediatr Neurol. 2015;52(5):487-92. doi: 10.1016/j.pediatrneurol.2015.01.006
  31. Rawson AM, Dempster AW, Humphreys CM, Minton NP. Pathogenicity and virulence of Clostridium botulinum. Virulence. 2023;14(1):2205251. doi: 10.1080/21505594.2023.2205251
  32. Marchand-Pauvert V, Aymard C, Giboin LS, et al. Beyond muscular effects: depression of spinal recurrent inhibition after botulinum neurotoxin A. J Physiol. 2013;591(4):1017-29. doi: 10.1113/jphysiol.2012.239178
  33. Keet CA, Fox CK, Margeta M, et al. Infant botulism, type F, presenting at 54 hours of life. Pediatr Neurol. 2005;32(3):193-6. doi: 10.1016/j.pediatrneurol.2004.09.003
  34. Griese SE, Kisselburgh HM, Bartenfeld MT, et al. Pediatric Botulism and Use of Equine Botulinum Antitoxin in Children: A Systematic Review. Clin Infect Dis. 2017;66(suppl_1):S17-29. doi: 10.1093/cid/cix812
  35. Francisco AM, Arnon SS. Clinical mimics of infant botulism. Pediatrics. 2007;119(4):826-8. doi: 10.1542/peds.2006-0645
  36. Khouri JM, Payne JR, Arnon SS. More Clinical Mimics of Infant Botulism. J Pediatr. 2018;193:178-82. doi: 10.1016/j.jpeds.2017.09.044
  37. Thompson JA, Glasgow LA, Warpinski JR, Olson C. Infant botulism: clinical spectrum and epidemiology. Pediatrics. 1980;66(6):936-42.
  38. Payne JR, Khouri JM, Jewell NP, Arnon SS. Efficacy of Human Botulism Immune Globulin for the Treatment of Infant Botulism: The First 12 Years Post Licensure. J Pediatr. 2018;193:172-7. doi: 10.1016/j.jpeds.2017.10.035
  39. Pifko E, Price A, Sterner S. Infant botulism and indications for administration of botulism immune globulin. Pediatr Emerg Care. 2014;30(2):120-4;quiz 125-7. doi: 10.1097/PEC.0000000000000079
  40. Vanella de Cuetos EE, Fernandez RA, Bianco MI, et al. Equine botulinum antitoxin for the treatment of infant botulism. Clin Vaccine Immunol. 2011;18(11):1845-9. doi: 10.1128/CVI.05261-11
  41. Dalen ML, Knudsen PK, Bye K, et al. An infant with acute flaccid pareses. Tidsskr Nor Laegeforen. 2015;135(16):1455-8. doi: 10.4045/tidsskr.14.1419
  42. Long SS. Infant botulism. Pediatr Infect Dis J. 2001;20(7):707-9. doi: 10.1097/00006454-200107000-00013
  43. Raja SM, Guptill JT, Juel VC, et al. First-in-Human Clinical Trial to Assess the Safety, Tolerability and Pharmacokinetics of Single Doses of NTM-1633, a Novel Mixture of Monoclonal Antibodies against Botulinum Toxin E. Antimicrob Agents Chemother. 2022;66(4):e0173221. doi: 10.1128/aac.01732-21
  44. Shi DY, Lu JS, Mao YY, et al. Characterization of a novel tetravalent botulism antitoxin based on receptor-binding domain of BoNTs. Appl Microbiol Biotechnol. 2023;107(10):3205-16. doi: 10.1007/s00253-023-12515-2
  45. Brook I. Infant botulism. J Perinatol. 2007;27(3):175-80. doi: 10.1038/sj.jp.7211651
  46. Juzans P, Comella JX, Molgo J, et al. Nerve terminal sprouting in botulinum type-A treated mouse levator auris longus muscle. Neuromuscul Disord. 1996;6(3):177-85. doi: 10.1016/0960-8966(96)00041-7

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».