Clostridium botulinum: Gıda Kaynaklı Bir Patojen, Bir Biyoterör Ajanı Olarak Kullanılabilir!

Günümüzde 180’den fazla patojenin biyoterör ajanı olarak kullanıldığını biliyor muydunuz?

Japonya’da, Aum Shinrikyo adlı bir terör grubunun Bacillus anthracis (şarbon) sporları ve Clostridium botulinum’a (yazı içerisinde C. botulinum olarak kısaltılacaktır) ait botulinum toksinleri ile terör eylemleri girişiminde bulundukları ve 1995’te Tokyo metrosunda 12 kişinin ölümüne neden olacak bir saldırı gerçekleştirdiklerini biliyor muydunuz? 

Peki, ya komşumuz Irak’taki savaş? ABD ve Britanyalı hükümetlerin, Irak’ta kitle imha silahlarının olduğu ve birçok ülkenin güvenliğini tehdit ettiği gerekçesi ile Irak’ı "özgürleştirme operasyonu" adı altında Çoklu Koalisyon Kuvvetleri, 20 Mart 2003 tarihinde Irak’a girdi. Gerekçeleri arasında, Irak’ın 1974 yılında, Al Hazen’de C. botulinum, Bacillus sporları ve Influenza virüsünü içeren genişletilmiş bir biyolojik savaş programının mevcut olması yer alıyordu. Her ne kadar, iddialar asılsız çıksa da, bu savaşın siyasi, sosyolojik, ekonomik vb. boyutlarının incelenip tartışılması farklı bir uzmanlık alanı gerektirip, bu içerikteki amacımız biyolojik terör ajanlarından biri olan C.botulinum, ürettiği toksin ve gıda ile olan ilişkisini incelemek olacak. 

Botulinum toksini, diğer adıyla "konserve zehri", literatürde biyolojik savaş ajanı olarak belirtilmektedir ve bu toksinin 0,00007 mg’ı 70 kg ağırlığındaki yetişkin bir bireyi ve 0.001 mg’ı (1 mikrogram) bir milyon adet fareyi öldürmek için yeterlidir. 1 kilogramı ise dünyadaki tüm canlılığı yok edebilir. 

Biyolojik silah olarak kullanılabilecek ajanlar, CDC (Centres for Disease Control and Prevention) tarafından A, B, C olarak üç kategoride toplanmıştır. C.botulinum toksini, A kategorisinde olup ölüm riski en yüksek ajanlar arasındadır. Toksin hakkında bir ön bilgi verdikten sonra, şimdi bu toksinin üreticisi C.botulinum patojenini inceleyelim:

Gr (+), anaerob (oksijensiz ortamda gelişen) ve çubuk şeklindedir. Ubiquterdir, yani sporları her yerdedir. Buradaki her yerdenin içerisinde hava, toprak, temas ettiğimiz yüzey vb. bulunur. Hareketlidir. Anaerob olması dolayısıyla insanoğlunun hayatta kaldığını iddia etmek yanlış olmayacaktır. Oksijenli ortamda gelişebilmesi, bizler için bir felaket olurdu. Bu patojen, 4 alt gruba ayrılmaktadır:

1. Grup I. Proteolitikler (hem proteolitik hem de non-proteolitik olabilir)
2. Grup II. Non-proteolitikler (hem proteolitik hem de non-proteolitik olabilir) 
3. Grup III. Non-proteolitikler
4. Grup IV. Zayıf Proteolitikler 

Proteolitik grup, proteinleri parçalayan proteaz enzimine sahip olan gruptur. Bu grup, optimum 35-40 ^oC’de, non-proteolitik grup ise 25-40 ^oC’de ürerler. Bunlardan farklı olarak Grup III 3.3 ^oC’de (buzdolabı sıcaklığının 4 ^oC olduğunu biliyoruz) bile ürer. Proteolitik grup, non-proteolitiklere göre ısıya karşı daha dirençlidir ve bu grup toksin ile beraber enzim salgıladığı için toksin otomatik olarak aktif hale gelir ve dolayısıyla en tehlikeli gruptur. 

Toksin üretimi için bu patojenin ihtiyaç duyduğu ortamın özellikleri şöyle sıralanabilir:

• Ortam anaerob (oksijensiz) olmalı,
• Grup I, III, IV için ortam sıcaklığı minimum 10 ^oC, maksimum 50 ^oC, grup II için 3.3 ^oC olmalıdır. 
• Proteolitikler için ortamın su aktivitesi (aw) 0.93 ve üzeri, non-proteolitikler için 0.97 ve üzeri olmalıdır. 
• Proteolitikler için ortamın pH’sı minimum 4.6 ve üzeri, non-proteolitikler için 5 ve üzeri olmalıdır. 

C. botulinum, pH 4.6’dan yüksek her gıdada gelişerek toksin üretebilir (et ürünleri, deniz ürünleri, süt, mısır, kuru fasulye, ıspanak, kuşkonmaz vb.). Özellikle ev yapımı konserveler (konserve anaerob, yani oksijensiz ortamdır), çiğ sebzeler çok riskli gıdalardır. Ayrıca biber, yeşil fasulye, pancar, olgun zeytin, mantar, ton balığı, tavuk eti, tavuk ciğeri, jambon, sosis, tütsülenmiş ve tuzlanmış balıklarda rastlanılmıştır. Bunlar dışında kabuklu deniz ürünlerinin solungaç ve iç organlarından, balıkların bağırsaklarından izole edilmiştir. 

1970 yılında, New York’ta yaşlı bir çift, gece vakti (sıcak bir yaz günü olduğuna özellikle değinmek gerekir, çünkü sıcak havalar patojenlerin -sıklıkla- en sevdikleri dönemlerdir) içtikleri konserve vichyssoise çorbası (patatesli, kremalı, soğanlı ve pırasalı) sonrası sabah saatlerinde çift görmeye, yutkunma zorluğu çekmeye, kollarında ve bacaklarında paralizi (felç, inme) hissetmeye başlamışlardır. Kısa sürede Botulism teşhisi konup tedavi altına alınsalar da hiçbir zaman tam olarak iyileşememişlerdir. Bu vakanın ardından FDA (U.S. Food and Drug Administration), düşük asitli gıdalarda GMPs (Good Manufacturing Practices) uygulamasını başlatmıştır. 

Botulism Semptomları

• Paraliz
• Solunum güçlüğü
• Ağız ve boğazda kuruluk
• Çift görme

Hastalığın başlangıcında, gıdanın tüketiminden 8-36 saat sonra bulantı, kusma, baş dönmesi, nabız sayısında artış, görme bozukluğu, ağız kuruluğu, konuşma ve yutkunma güçlüğü görülür. Devamı ise çok daha korkunçtur. Şöyle ki: sinirlerimiz arasındaki iletilerin gidip gelmesinden Dockin Proteini sorumludur. Bu protein aracılığıyla hücreler arasına Ca⁺ girişi ve aynı anda asetilkolin çıkışı gerçekleşir. Bu döngü sayesinde iletiler sinirler arasında gidip gelir. Ancak C.botulinum, Docking Proteinini imha ederek Ca+ giriş çıkışını engeller ve bu durumda iletiler gidecekleri yere ulaşamazlar. Dolayısıyla öncelikle ses tellerimiz felç olur (bebeklerde ağlayamama görülür). Ardından solunum kaslarının (diyafram ve kaburga) felciyle hasta 10 gün içerisinde hayatını kaybeder. 

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Bebeklerin beslenmesi ve Botulismden korunmaları konusunda mesleki sorumluluk gereği birkaç önemli noktaya değinmek gerekiyor: 6 aya kadar süt emen bebeklerin mide pH’ları 5’tir ve dolayısıyla patojenlere karşı en önemli savunma mekanizmamız olan mide-asit bariyerimiz bebekler için henüz olgunlaşmış değildir. Yani, yetişkin bir bireye göre C. botulinum’a karşı savunmasızdırlar. Süt emen bebeklere, -özellikle 6 aya kadar- Gıda Mühendisleri, Gıda Güvenliği uzmanları ve Gıda Mikrobiyologları tarafından anne sütü dışında su dahi verilmemesi önerilmektedir.

2013 yılında Türkiye’de 3 bebek Botulismus teşhisiyle hayatını kaybetti. Bebeklerden biri ev yapımı pekmezden diğeri ise ev yapımı domates konservesi nedeniyle yaşamını yitirdi. Süt emen bebeklere, özellikle ev yapımı konservelenmiş hiçbir gıdanın tartışmasız tattırılmaması gerekir!

Bildirilen Vakalar

2015 tarihinde ECDC (European Centre for Disease Preventation and Control)'nin yayınladığı rapora göre; AB' ye üye 18 ülkede toplamda 201 Botulism vakası görüldüğü bildirilmiştir. Vakaların çoğunun görüldüğü ülkeler sırasıyla İtalya (33 kişi), İngiltere (20 kişi), Polonya (18 kişi), Romanya (16 kişi) ve Fransa (18 kişi) olmak üzere sıralanmıştır. Örneğin, Fransa'daki salgının sebebi, bir restoranda tüketilen bolonez sosu kaynaklı olduğu tespit edilmiştir. Diğer ülkelerdeki vakalara sebep olan gıdalar arasında kurutulmuş ve tuzlanmış balık, patates salatası, mantar, ev yapımı acı biber sosu, kuru erik, ev yapımı sebze konserveleri yer almaktadır.

Nasıl önlenir?

• Et ürünlerinde katkı maddesi olarak kullanılan Nitrit, Botulinum sporlarınının vejetatif forma geçmesini önler, ki toksin vejetatif formda (bakterilerin çevre şartlarına en dayanıksız olduğu formdur. Bu formda üremek için uygun şartlara sahip olmadıklarından yıllarca canlı kalabilirler) üretilir.
• Bir gıdanın sahip olduğu doğal mikroflora (sucuk veya turşu konservesindeki bakteri florası gibi) eğer zarar görmemişse, bu flora içerisinde toksin üretemez.
• Özellikle düdüklü tenceredeki yemekler risk taşır. Bu tencereler oldukça derindir ve hele ki yağlı ve etli bir kurufasulye yemeğinin tencere dibindeki kısmı anaerob yani oksijensiz bir ortamdır. Bu nedenle bu ortam C.botulinum için sevilesi bir alandır. Dolayısıyla, özellikle pişmiş yemekler derin tencerelerde tutulmak yerine, daha yayvan kaplara aktarılmalı ve mutfak ortamında soğumaya bırakmaksızın, bir sonraki gün için tüketilmek üzere hızlıca buzdolabına kaldırılmalı ve buzdolabının 4^oC'nin üzerinde olmamasına dikkat edilmelidir.
• Evde pişirilen yemekler, olabildiğince günlük pişirilip tüketilmeli, ertesi güne bırakılmamalıdır.
• Özellikle patatesli yemekler (patates salatası, püresi vb.) taze hazırlanıp tüketilmeli, ertesi güne bırakılmamalıdır.
• Ev yapımı konservelerde mutlaka uzun süreli ısıl işlem yapılmalıdır ve hazırlık aşamasında çiğ ürünlerle pişmiş ürünlerin veya çiğ ürünler için kullanılan aletlerin (bıçak, tabak, doğrama tahtası gibi) pişmiş ürünlere teması önlenmelidir. Çünkü çiğ üründen, steril olmuş pişmiş ürüne kontaminasyon (bulaşma) olabilir.
• Kişisel hijyene, özellikle ellerin yıkanmasına dikkat edilmelidir.