Posebej nevarne okužbe

Posebej nevarne okužbe so skupina bolezni, ki vključujejo naslednje okužbe: kugo, antraks, črne koze, ki se lahko uporabljajo kot biološko orožje ali v teroristične namene.

Biološko orožje so mikroorganizmi ali njihovi toksini, ki se uporabljajo za povzročanje smrti ali onemoglosti pri ljudeh, živalih ali rastlinah. Zato se biološko orožje lahko uporablja ne le za ubijanje ljudi, temveč tudi za povzročanje gospodarske škode z ubijanjem živali ali pridelkov.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologija

Posebnosti biološkega orožja so dostopnost, nizki stroški, prisotnost inkubacijske dobe, možnost zaščite pred poškodbami, preprostost in tajnost proizvodnje, enostavnost distribucije, širok javni odmev in dostopnost informacij.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Razlogi

Na stotine patogenov lahko povzroči nalezljive bolezni, vendar se le nekaj od njih lahko uporabi kot biološko orožje. Mnogi med njimi so povzročitelji zoonoznih okužb, ki so nevarne tako za ljudi kot za živali. Najučinkovitejša metoda širjenja nalezljivih bolezni je aerosol, zaradi katerega patogeni ali toksini neposredno vstopijo v pljuča. Vendar pa mora biti v tem primeru škodljivo sredstvo stabilno v obliki aerosola, imeti visoko virulenco in sposobnost povzročiti širok spekter kliničnih manifestacij. Na primer, virus venezuelskega prašičjega encefalitisa, ki lahko povzroči bolezen pri približno 100 % okuženih ljudi, se lahko uporablja kot biološko orožje, virus japonskega encefalitisa, ki v večini primerov vodi do subkliničnega poteka okužbe, pa ne. Glede na namen uporabe se biološko orožje razlikuje po smrtonosnih in nesmrtonosnih učinkih. NATO je predstavil seznam 39 potencialnih patogenov in toksinov, ki se lahko uporabljajo kot biološko orožje. V Rusiji obstaja tudi podoben seznam, imenovan "posebej nevarni patogeni". Poleg tega obstaja lestvica, po kateri se povzročitelji posebej nevarnih okužb razlikujejo po potrebnem odmerku za uporabo v aerosolu, stabilnosti v okolju, nalezljivosti, resnosti okužbe, hitrosti diagnoze, možnosti preprečevanja in zdravljenja. Najpomembnejši so povzročitelji črnih koz, kuge, antraksa in botulizma.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Povzročitelji posebej nevarnih okužb

Antraks (črne koze)

Povzročitelj antraksa je Bacillus anthracis, negibljiva, grampozitivna bakterija, ki tvori spore. Je zelo stabilna in virulentna več desetletij. Lahko se proizvaja in shranjuje dlje časa. Spore je mogoče pripraviti do idealne velikosti (1-5 µm), da prodrejo globoko v dihala. Smrtonosni odmerek bakterij za polovico okuženih z vdihavanjem je 8-10 tisoč spor ali več. Ta količina lahko vstopi v dihala z enim samim vdihom znotraj oblaka spor. Pri akutnih okužbah se v telesu nahajajo le žive, enkapsulirane bakterije.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Črne koze

Virus spada v rod Orthopoxvirus in je DNK virus s premerom 0,25 µm.

Kuga

Povzročitelj kuge je negibljiv gramnegativni kokobacil Yersinia pestis. Pri barvanju po Gramu ima zaradi bipolarnega barvanja videz kije. V primerjavi s povzročiteljem antraksa je v okolju manj stabilen, vendar je smrtni odmerek bistveno nižji.

Razpoložljivost

Povzročitelje posebej nevarnih okužb je mogoče enostavno pridobiti. Bakterije, kot je Clostridium botulinum, je mogoče izolirati iz zemlje in gojiti z osnovnim mikrobiološkim znanjem in veščinami. Povzročitelje antraksa in kuge je mogoče izolirati iz živali in okoljskih predmetov na endemičnih območjih, iz mikrobioloških zbirk, iz zdravstvenih podjetij ali laboratorijev, ki se ukvarjajo z legitimnimi znanstvenimi in diagnostičnimi raziskavami.

[ 13 ]

Inkubacijska doba

Traja lahko od nekaj ur (stafilokokni enterotoksin B) do nekaj tednov (Q mrzlica). Za to vrsto orožja je značilen postopen razvoj učinka, porazdeljeno je v obliki aerosola brez zvoka, vonja, barve in ne povzroča občutkov.

Patogeneza posebej nevarnih okužb

Antraks

Okužba se prenaša na tri načine: s stikom, hrano in po zraku. Kapsula teh mikroorganizmov vsebuje poliglutaminsko kislino, ki zmanjšuje fagocitno aktivnost makrofagov. Vendar pa lahko spore fagocitirajo tkivni makrofagi, v katerih lahko kalijo. Bakterije se na območju penetracije razmnožujejo in po limfni poti vstopijo v regionalne bezgavke. Med rastjo bakterije antraksa sintetizirajo tri beljakovine: edemski faktor, letalni faktor in zaščitni antigen, pri čemer slednji tvori komplekse z edemskimi in letalnimi faktorji. Te komplekse imenujemo edemski in letalni toksini. Delovanje edemskega faktorja je povezano z lokalno aktivacijo adenilat ciklaze in pojavom edema. Delovanje letalnega faktorja vodi do razvoja tkivne nekroze.

Pri uživanju premalo kuhanega mesa lahko bakterijske spore vstopijo v prebavila in povzročijo ustrezno obliko bolezni. Inhalacijska oblika se pojavi, ko spore vstopijo skozi dihala in velja za najbolj privlačno z vidika ustvarjanja biološkega orožja.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Črne koze

Patogen vstopi v telo na več načinov. Aerosolna okužba se pojavi z neposrednim stikom z okuženimi posamezniki. Kontaktna okužba se pojavi z neposrednim stikom sluznice bolnih posameznikov s sluznico zdrave osebe. V tem primeru se virus prenaša z okuženimi sluznimi izločki ali okuženimi celicami luščenega epitelija. Tveganje za okužbo se močno poveča z aerosolnim širjenjem virusa s kihanjem in kašljanjem. En bolnik je lahko vir okužbe za 10-20 zdravih posameznikov. Inkubacijska doba je od 7 do 17 dni.

Virus prodre skozi sluznico dihalnih poti in vstopi v regionalne limfne poti. Po replikaciji se v 3-4 dneh pojavi viremija, ki je zaradi aktivnega odstranjevanja virusov s strani retikuloendotelijskega sistema ne spremljajo klinične manifestacije. Zaradi nadaljnje virusne replikacije se po nekaj dneh pojavi drugi val viremije, virusi vstopijo v kožo in druge organe, bolniki pa razvijejo prve simptome bolezni.

Kuga

Pri bubonski obliki kuge bakterije iz okuženega območja (pika žuželke) vstopijo v limfni sistem, dosežejo bezgavke, kjer se razmnožijo. Posledično se bezgavke povečajo in predstavljajo bubo - zelo napeto in vneto bezgavko, ki zaradi hude bolečine omejuje gibanje. Do okvare organov pride zaradi hematogene diseminacije.

Pljučna oblika kuge se lahko pojavi kot zaplet sekundarne bakteriemije ali kot samostojna oblika, ki se razvije z vdihavanjem okuženih delcev. Inkubacijska doba traja od nekaj ur do 12 dni.

Simptomi posebej nevarnih okužb

Antraks

Pojavlja se v naslednjih kliničnih oblikah, odvisno od poti penetracije: kožna, prebavna, pljučna. Inkubacijska doba je od 1 do 6 dni, v nekaterih primerih doseže 43 dni po okužbi (po podatkih, pridobljenih po preiskavi nesreče v Sverdlovsku). Razlog za tako dolgo inkubacijo ni znan, vendar so v poskusu v bezgavkah mediastinuma primatov med 100 dnevi opazovanja našli žive spore. Po začetku zdravljenja z antibiotiki lahko klinični simptomi izginejo, vendar lahko preostale žive spore v bezgavkah povzročijo ponovitev okužbe. Pri inhalacijski okužbi se pojavijo nespecifični simptomi v obliki vročine, kašlja, šibkosti, bolečin v prsih. Stanje se poslabša v 24–48 urah. Bezgavke se povečajo in otečejo, pogosto pride do krvavitev v njihovi stromi, ruptur in krvavitev, povzročitelji vstopijo v mediastinum. Po kratkem obdobju navideznega dobrega počutja se stanje nenadoma močno poslabša. Pojavijo se cianoza, dispneja, stridor in znaki dihalne odpovedi. Pljučnica nima značilnih znakov. Lahko se razvije hemoragični plevritis. Če ni ustreznega zdravljenja, se pojavita bakteriemija in toksemija, v prebavilih ter membranah možganov in hrbtenjače se pojavijo sekundarna metastatska žarišča. Hemoragični meningitis se pri obdukciji odkrije pri 50 % umrlih zaradi antraksa.

Črne koze

Prvi simptomi bolezni so vročina, glavobol, bolečine v mišicah in bruhanje. Glavni simptom je izpuščaj, ki se najprej pojavi na obrazu in distalnih okončinah, nato pa se razširi po telesu. Največ elementov opazimo na obrazu in okončinah. Sprva izpuščaj spominja na ošpice. Vendar pa se v večini primerov ošpic izpuščaj nahaja predvsem na telesu, elementi izpuščaja so v različnih fazah razvoja, po izpuščaju pa bolnik hitro postane nenalezljiv. Pri črnih kozah bolnik ostane nalezljiv, dokler vsi elementi izpuščaja ne izginejo. Klinične različice okužbe se razlikujejo od nizko simptomatskih do smrtonosnih, hemoragičnih oblik. Zapleti bolezni so encefalitis, ARDS, slepota.

Kuga

Bubonska oblika

Značilen je akutni začetek, visoka vročina (do 40 °C) z mrzlico, povečane bezgavke. Nastanejo buboji (boleče povečane bezgavke z izrazitim edemom, koža nad njimi je gladka in hiperemična). Najpogosteje so prizadete femoralne in dimeljske bezgavke, redkeje aksilarne in vratne. Na mestu ugriza se lahko najde gnojni mehurček z lokalnim limfangitisom, včasih krasta. Značilna je motena zavest od dezorientacije do delirija. V drugem tednu je možno gnojenje bezgavk. Vzrok smrti je sepsa, ki se pojavi 3.–5. dan bolezni.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Primarna pljučna oblika

Inkubacijska doba traja 2-3 dni. Hitro se razvijejo hipertermija, mrzlica, glavobol, v 20-24 urah pa se pojavi kašelj, sprva s sluzastim izpljunkom. Nato se v izpljunku lahko pojavijo proge krvi, ki lahko dobi tudi svetlo rdečo barvo (malinov sirup). Značilna poškodba pljuč se pojavi v obliki zbijanja, plevritis se običajno ne razvije. Brez zdravljenja smrt nastopi v 48 urah.

Druge oblike kuge so septikemična, meningitisna, faringealna, benigna (v endemičnih območjih).

Diagnostika posebej nevarnih okužb

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Antraks

Klinična slika inhalacijske okužbe nima patognomoničnih simptomov. Značilne spremembe na rentgenskih slikah prsnega koša so mediastinalna ekspanzija (60 %), infiltracija (70 %) in plevralni izliv (80 %). Bakterije in njihovi toksini se v krvi pojavijo dva dni po okužbi. Levkocitoza se razvije takoj po pojavu toksinov v krvi.

Bakterije v krvi lahko odkrijemo z barvanjem po Gramu. Za diagnostične namene se opravi mikrobiološka preiskava periferne krvi, cerebrospinalne tekočine in plevralnega izliva. Barvanje sputuma po Gramu se ne izvaja, saj mikroorganizmi običajno niso odkriti. Za retrospektivno potrditev diagnoze se uporabljajo serološke diagnostične metode. Za hitro diagnostiko se lahko uporabijo imunofluorescenčne reakcije in PCR.

V primeru inhalacijske okužbe lahko spore odkrijemo v izločkih iz orofarinksa (v 24 urah) in v blatu (v 24–72 urah).

[ 25 ]

Črne koze

Diagnoza bolezni temelji na značilnem izpuščaju. Svetlobna mikroskopija biopsij izpuščaja lahko razkrije eozinofilne elemente (Guarnerijeva telesca). Elektronska mikroskopija razkrije viruse, vendar jih je težko ločiti od drugih virusov iz družine ortopoksvirusov. Za razjasnitev diagnoze se uporablja virološko testiranje ali PCR.

Kuga

Klinična diagnoza bubonske oblike se postavi na podlagi prisotnosti vstopnih vrat, značilnih bubonov, znakov generaliziranega vnetja in visoke levkocitoze. Pri pljučni obliki pa na podlagi prisotnosti značilne infiltracije pljučnega tkiva med rentgenskim pregledom. Diagnozo potrdimo z izolacijo povzročitelja iz krvi, sputuma in aspirata bezgavk. Kirurška biopsija lahko privede do diseminacije jersinije. Na voljo so serološki testi (reakcija fiksacije komplementa, indirektna hemaglutinacija, imunofluorescenca).

Zdravljenje posebej nevarnih okužb

Antraks

Običajno so sevi patogena občutljivi na penicilinske antibiotike, zato se na endemičnih območjih za kožno obliko okužbe uporablja skupina penicilinov intramuskularno ali intravensko v odmerku 2 milijona enot vsake 2 uri ali 4 milijone enot vsake 4-6 ur. Zaradi velike verjetnosti laboratorijske modifikacije sevov v primeru napada z biološkim orožjem se ciprofloksacin običajno uporablja intravensko v odmerku 400 mg vsake 12 ur. V primeru alergije na penicilin se lahko uporabi tetraciklin (doksiciklin 100 mg peroralno vsake 12 ur) ali eritromicin (500 mg intravensko vsake 6 ur).

Na podlagi novih podatkov (2001) so bila priporočila nekoliko spremenjena. Zdravljenje je treba začeti s ciprofloksacinom ali doksiciklinom (v zgoraj navedenih odmerkih) v kombinaciji z enim ali dvema drugima antibiotikoma (rifampicin, vankomicin, penicilin, ampicilin, kloramfenikol, tienam, klindamicin, klaritromicin). Ista zdravila se uporabljajo za zdravljenje in preprečevanje antraksa pri otrocih (v starosti ustreznih odmerkih) in nosečnicah. Antibiotike je treba predpisati čim prej in jih nadaljevati do 60 dni. Če se bolnikovo stanje s parenteralnim zdravljenjem izboljša, je smiselno preiti na peroralno dajanje zdravil.

Uporaba cefalosporinov in kotrimoksazola ni priporočljiva.

Za namene patogenetske terapije je priporočljiva uporaba infuzijske terapije, vazoaktivnih zdravil v primeru šoka in respiratorne podpore v primeru hipoksemije.

[ 26 ]

Naturalpap pox

Običajno se daje simptomatsko zdravljenje. Obstaja nekaj pozitivnih izkušenj z protivirusnim zdravilom cidofovirjem pri velikih opicah.

Kuga

Zdravljenje je treba začeti takoj. Pri septični in pljučni obliki je treba zdravljenje začeti v prvih 24 urah. Priporočljivo je predpisati streptomicin v odmerku 1 g vsakih 12 ur intramuskularno 10 dni. Gentamicin v odmerku 5 mg/kg intramuskularno ali intravensko enkrat na dan ali 2 mg/kg za prvo uporabo, nato 1,7 mg/kg intramuskularno ali intravensko vsakih 8 ur. Alternativno zdravilo je doksiciklin v odmerku 100 mg intravensko 2-krat na dan, ciprofloksacin 400 mg intravensko vsakih 12 ur ali kloramfenikol (levomicetin) v odmerku 25 mg/kg intravensko vsakih 6 ur. Pri meningealni obliki velja kloramfenikol za zdravilo izbire zaradi visoke penetracije v subarahnoidni prostor. Beta-laktamski antibiotiki se za zdravljenje kuge ne uporabljajo.

Kako preprečiti posebej nevarne okužbe?

Kljub relativni dostopnosti biološkega orožja je njihova množična proizvodnja še vedno omejena zaradi dejstva, da zahteva žive mikroorganizme in beljakovinske snovi, ki so občutljive na okoljske dejavnike (sušenje, sončna svetloba, segrevanje).

Antraks

Glavni preventivni ukrepi so protiepidemični nadzor na kmetijah, ki se ukvarjajo z govedorejo, cepljenje živali, veterinarjev, delavcev v tekstilnih (z volno) podjetjih, uvedba omejitev uporabe volne v industriji in vsakdanjem življenju. V primeru pričakovanega stika se za kemoprofilakso uporablja ciprofloksacin. Alternativna zdravila sta doksiciklin in amoksicilin. Na podlagi praktičnih izkušenj strokovnjaki iz ZDA priporočajo profilakso s ciprofloksacinom 60 dni po verjetnem stiku.

Drugo sredstvo preprečevanja je cepljenje z absorbiranim cepivom. Poskusi so pokazali, da je bila pri primatih kombinacija cepljenja in antibiotične kemoprofilakse učinkovitejša kot cepljenje in kemoprofilaksa ločeno.

Črne koze

Glavna oblika preprečevanja je cepljenje. Vendar pa je zaradi odsotnosti spontane obolevnosti cepljenje proti črnim kozam od sredine sedemdesetih let prejšnjega stoletja izključeno iz koledarja cepljenja.

Če se odkrije vir okužbe, je treba takoj cepiti ljudi v vaši bližini. Posebni respiratorji, ki lahko ujamejo virusne delce, veljajo za zaščito pred aerosolno okužbo. Izolacija bolnih ljudi velja za pomemben ukrep.

Kuga

Glavna naloga preventive je zatiranje glodavcev, uporaba repelentov za uničenje bolh. Cepljenje ni priporočljivo za tiste, ki potujejo v endemična območja (ne ščiti pred aerosolno okužbo). V primeru povečanega tveganja za bolezen je priporočljivo jemati doksiciklin 100 mg ali ciprofloksacin 500 mg vsakih 12 ur v celotnem obdobju stika.

Napoved posebej nevarnih okužb

[ 27 ], [ 28 ]

Antraks

Kožna oblika bolezni se pojavi v 95 % primerov; če se ne zdravi, je stopnja umrljivosti pri tej obliki približno 20 %. Pri črevesni obliki je stopnja umrljivosti bistveno višja zaradi kompleksnosti diagnoze in zamud pri zdravljenju. Inhalacijska oblika velja za usodno, če se zdravljenje ne začne, preden se pojavijo klinični znaki.

[ 29 ]

Črne koze

Pri uporabi kot biološko orožje je stopnja umrljivosti pri necepljenih posameznikih 20–40 %.

Kuga

Stopnja umrljivosti zaradi bubonske kuge brez zdravljenja doseže 60 %, pri pljučni kugi pa 90 %. S pravočasnim zdravljenjem se stopnja umrljivosti zmanjša na 5 %.

Možnost zaščite pred porazom

Osebe, ki distribuirajo biološko orožje v obliki aerosolov, morajo biti odporne na bolezen, kar dosežejo s cepljenjem ali profilaktično uporabo zdravil. Za razliko od kemičnega orožja povzročitelji posebej nevarnih okužb običajno ne morejo prodreti v telo skozi nepoškodovano kožo.

Preprostost in prikritost proizvodnje

Tehnologija in oprema za proizvodnjo biološkega orožja se bistveno ne razlikujeta od proizvodnje piva, vina, antibiotikov, cepiv. Enostavnost distribucije.

Biološko orožje se lahko enostavno širi z uporabo kmetijskih namakalnih naprav, določenih meteoroloških razmer, prezračevalnih sistemov in še več.

Po ocenah ZN je mogoče z uporabo 50 kg droge v mestu s 500 tisoč prebivalci ustvariti 2 km širok pas uničenja, pri čemer bo prizadetih od 30 do 125 tisoč ljudi, odvisno od patogena.

Širok javni odmev

Črne koze, kuga in antraks so v zgodovini dobro znane bolezni, ki povzročajo paniko in grozo med civilisti. Nedavna uporaba spor antraksa v Združenih državah Amerike nas je ponovno spomnila na morebitne nevarnosti biološkega orožja in povzročila široko javno ogorčenje ter občutek negotovosti.

[ 30 ], [ 31 ]

Razpoložljivost informacij

Do nedavnega je bilo skoraj nemogoče pridobiti informacije o proizvodnji biološkega orožja. Zdaj je po zaslugi svetovnega spleta mogoče pridobiti podrobne informacije o proizvodnji biološkega orožja.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Antraks

Do okužbe običajno pride med delom, ki vključuje živalsko dlako, kuhanje kosti in strojenje usnja. V začetku 20. stoletja je bilo opisanih približno 500 primerov bolezni na leto, ki so se pojavljali v kožni obliki. Leta 2001 so v Združenih državah Amerike zaradi uporabe biološkega orožja v teroristične namene spore antraksa pošiljali v pisemskih ovojnicah, pri čemer jih je vdihnilo 11 ljudi. Leta 1979 je nesreča v Sverdlovsku povzročila izpust spor, zaradi česar je umrlo 66 ljudi in veliko število živali. Območje, ki ga je prizadel veter, se je za ljudi raztezalo 4 km, za živali pa 50 km.

Črne koze

Izbruhi bolezni se pojavljajo iz neznanih razlogov. Leta 1970 je prišlo do izbruha v bolnišnici v Meschedeju v Nemčiji, verjetno zaradi širjenja virusov z aerosoli. Leta 1972 se je v Jugoslaviji zgodil uvožen primer okužbe, od bolnika se je okužilo 11 ljudi, skupno pa je zbolelo 175 ljudi.

Kuga

Znane so tri pandemije kuge. V srednjem veku je najhujša (druga) pandemija ubila tretjino prebivalstva evropskih držav. Zadnja pandemija se je zgodila leta 1898. Leta 1994 so v Indiji zabeležili izbruh pljučne kuge. Na zahodni obali Združenih držav Amerike vsako leto opazijo več primerov bubonske kuge. Ljudje niso vključeni v življenjski cikel povzročiteljev kuge. Bolezen se običajno pojavlja v regijah z velikim številom okuženih divjih glodavcev (podgan, miši, veveric), ki so naravni rezervoar. Opisanih je bilo več primerov okužbe s pljučno kugo zaradi tesnega stika z okuženimi mačkami. Bolezen se lahko prenaša z osebe na osebo.

Okužba se na ljudi prenaša z glodalcev z ugrizom okuženih bolh, z osebe na osebo pa s kapljicami v zraku ob stiku s kašljajočim bolnikom s pljučno obliko kuge.