Если
единственное, что вам интересно про ботулотоксин, это насколько он
опасен для человека, и для чего его можно использовать в медицине, то вам
должно быть стыдно, потому что вы - грязный биологический антропоцентрист!

Как и с психоделиками, люди задаются только
такими вопросами: "Что вещество Х делает с человеком?" "Что
будет, если я его приму?". При этом, ни грибам, ни растениям, ни бактериям
дела нет, до того, будет человеку приятно или нет, вылечится он с помощью их
экстрактов от какой-то болезни или умрёт. Их волнует только собственный эволюционный успех. 

На примере псилоцибина, мы с вами обсуждали, что,
возможно, его воздействие на психику животных могло помогать распространять
грибы: звери дольше кружили по округе прежде, чем находили дорогу домой,
разбрасывая везде споры. Но это была одна из гипотез. Раскрыть настоящую
причину помогли генетические исследования гена псилоцибина. Выяснилось, что он
появился ~65 млн. лет назад (когда в Землю врезался астероид и уничтожил
динозавров), и его экпрессия была связана с особой группой почвенных насекомых,
поедающих грибы, для которых псилоцибин был ядом.

Мы знаем, что бактериальные токсины тоже в большинстве своём вызывают у жертвы симптомы, способствующие их распространению. Например, энтеротоксин холеры вызывает рвоту и диарею,
контаминируя всё вокруг (вспоминаем PlagueInc). 

Для ботулотоксина можно
было бы предположить что-то подобное, например, что заглатывание спор
клостридий вместе с токсином приводит к параличу кишечника, что помогает
бактериям оставаться там дольше, если бы не два «но»:


1) Токсин действует на жертв, которые разнесены с самой бактерией очень далеко
в пространстве и времени. Так, предположим, что клостридии размножились в
кишечнике большой мертвой рыбы, токсин накопится в некоторых частях её мяса. На
момент, когда животное или человек съедят эту рыбу, в ней уже может не быть ни
живых бактерий, ни спор. И, даже если токсин попадет в организм вместе с
бактериями, он может начать действовать спустя недели или даже месяцы. То есть,
даже если эффект проявится, он никак не повлияет на распространение и выживание
бактерий

2) Невероятная
токсичность ботулотоксина. Из приведенных выше примеров видно, что обычно
токсины не убивают своего носителя, а вызывают у него симптомы, необходимые для
распространения (кашель, чихание, диарея и тд.). Ботулотоксин же является
высоколетальным для большинства позвоночных. При чем, он настолько для них опасен, что некоторые
из них (крысы и куры), выработали устойчивость к токсину.

Забавно, что вообще весь род Clostridium какой-то агрессивный. Там и возбудитель
стобняка (C.
tetani) и газовой
гангрены (C.
perfringens). Все
они вызывают смертельно опасные для человека инфекции, выделяя мощные
экзотоксины. При этом, сами клостридии сапротрофы, т.е. в основном живут
глубоко в почве в бескислородных условиях, честно питаясь тем, что бог пошлет
из отмершей органики. И зачем это всё, когда они могли бы спокойно жить без
этих токсинов, как многие их родственники, например, C. sporogenes?

Одна из гипотез связывает между собой
клостридий, мертвую плоть и трупоедение. Идея состоит в том, что птицы, съев
самих бактерий, или растительную пищу, в которой накопилось достаточно много
токсина, быстро умирают, их трупы становятся лакомым кусочком для плотоядных
насекомых, которые затем становятся разносчиками бактерий. Это довольно неплохо
укладывается в то, что мы знаем про ботулотоксин: он опасен для позвоночных, но
токсичен для насекомых только в очень высоких концентрациях. Более того, он
может накапливаться в насекомых-трупоедах, защищая их от поедания птицами и
другими хищниками. Получается такой милый симбиоз между бактериями и насекомыми
падальщиками, скрепленный трупом птицы (в том числе потенциально и нашим с
вами).

Остается одна загадка, почему токсины
клостридий убивают своих жертв именно через паралич, когда есть столько более
простых и быстрых способов? Более того, почему разные серотипы ботулотоксина,
эволюционируя независимо, всё равно очень специфично настраивались именно на
нарушение нервно-мышечной передачи?
Ответ может быть в том, что таким образом бактерии опять же заботятся о своих
плотоядных друзьях. Парализованную жертву уже можно начинать кушать, при этом
её мясо дольше будет оставаться свежим. Клостридии такие милые <3

Источники:
1) Poulain B, Popoff MR. Why Are Botulinum Neurotoxin-Producing Bacteria So Diverse and Botulinum Neurotoxins So Toxic? Toxins (Basel). 2019 Jan 11;11(1):34. doi: 10.3390/toxins11010034. PMID: 30641949; PMCID: PMC6357194.

2) 
Michael J Mansfield, Andrew C Doxey, Genomic insights into the evolution and ecology of botulinum neurotoxins, Pathogens and Disease, Volume 76, Issue 4, June 2018, fty040, https://doi.org/10.1093/femspd/fty040