Clostridial Neurotoxins: The Molecular Pathogenesis of Tetanus and Botulism

تتانوس از همان آغاز ادبیات پزشکی شناخته شده است، زیرا اولین بار توسط هیپوکرات کاس در قرن پنجم قبل از میلاد توصیف شد. به مدت 24 قرن این بیماری یک بیماری عصبی منطقی در نظر گرفته می شد تا اینکه کارل و راشن (1884) کشف کردند که علت عفونی آن را نشان دادند. به دنبال ایجاد کشت های خالص شده کلستریدیوم تتانی (KITASATO 1889)، FABER (1890) و TIZZONI و CATIANI (1890) نشان دادند که این بیماری در واقع مسمومیت ناشی از نوروتوکسین پروتئینی است. این سم توسط BRUSHCHETIINI (1892) نشان داد که به صورت رترواکسون حرکت می کند و در سطح نخاع عمل می کند. اندکی پس از آن وان ارمنگن (1897) نشان داد که بوتولیسم نیز به دلیل مسمومیت با یک سم پروتئینی تولید شده توسط باکتری های جنس کلستریدیوم است. این باکتری ها و هاگ آنها در همه جا وجود دارد و اکثریت آنها نوروتوکسین تولید نمی کنند. مزیت انتخابی تولید چنین سم قوی هنوز موضوع حدس و گمان است (به Popoff، این جلد مراجعه کنید). پیشرفت بزرگ بعدی کشف این بود که نوروتوکسین کزاز 1 را می توان با درمان فرمالدئید به شکل غیر بیماری زا اما هنوز کاملاً ایمونوژنیک تبدیل کرد و این می تواند با موفقیت به عنوان واکسنی برای جلوگیری از کزاز استفاده شود (RAMON و DESCOMBEY 1925). واکسن های مشابه (توکسوئیدها) را می توان با سموم عصبی بوتولیسم تهیه کرد (به MiDDLEBROOK و BROWN، این جلد مراجعه کنید). پیشگیری از کزاز با واکسیناسیون (به Galatzka و Gasse، این جلد مراجعه کنید) یکی از موفقیت‌های بزرگ تحقیقات پایه همراه با خدمات پزشکی عمومی کارآمد است.

Tetanus has been known from the very beginning of medical literature since it was first described by Hyppocrates of Cos in the fifth century B.C. For 24 centuries it was considered a neuro­ logical disease until the breakthrough of CARLE and RATIONE (1884) who demonstrated its infectious etiology. Following the establishment of purified cultures of Clostridium tetani(KITASATO 1889), FABER (1890), and TIZZONI and CATIANI (1890) demon­ strated that the disease is actually an intoxication caused by a proteic neurotoxin. This toxin was shown by BRUSHCHETIINI (1892) to move retroaxonally and to act at the spinal cord level. Soon thereafter VAN ERMENGEN (1897) demonstrated that botu­ lism is also due to intoxication with a protein toxin produced by bacteria of the genus Clostridium. These bacteria and their spores and ubiquitous, and the majority of them do not produce neurotoxins. The selective advantage of producing such potent toxin is still a matter of speculation (see Popoff, this volume). The next major advance was the discovery that tetanus neurotoxin 1 can be converted by formaldehyde treatment to a nonpathogenic but still fully immunogenic form, and that this can be used successfully as a vaccine to prevent tetanus (RAMON and DESCOMBEY 1925). Similar vaccines (toxoids) can be prepared with botulism neurotoxins (see MiDDLEBROOK and BROWN, this volume). The prevention oftetanus by vaccination (see Galatzka and Gasse, this volume) is one of the great successes of basic research coupled with an efficient public medicine service.