Infezioni particolarmente pericolose

Particolarmente pericolose sono le infezioni che comprendono la peste, l'antrace e il vaiolo, che possono essere utilizzate come armi biologiche o per scopi terroristici.

Le armi biologiche sono microrganismi o le loro tossine utilizzati per causare morte o impotenza in esseri umani, animali o piante. Pertanto, le armi biologiche possono essere utilizzate non solo per uccidere esseri umani, ma anche per causare danni economici uccidendo animali o colture.

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Epidemiologia

Le caratteristiche epidemiologiche distintive delle armi biologiche sono la reperibilità, il basso costo, la presenza di un periodo di incubazione, la possibilità di protezione dai danni, la semplicità e la segretezza della produzione, la facilità di distribuzione, l'ampia risonanza pubblica e la disponibilità di informazioni.

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Motivi

Centinaia di agenti patogeni sono in grado di causare malattie infettive, ma solo pochi di essi possono essere utilizzati come armi biologiche. Molti di essi sono agenti patogeni di infezioni zoonotiche, pericolose sia per l'uomo che per gli animali. Il metodo più efficace per diffondere le malattie infettive è l'aerosol, attraverso il quale agenti patogeni o tossine penetrano direttamente nei polmoni. Tuttavia, in questo caso, l'agente lesivo deve essere stabile sotto forma di aerosol, avere un'elevata virulenza e la capacità di causare un'ampia gamma di manifestazioni cliniche. Ad esempio, il virus dell'encefalite suina venezuelana, che può causare la malattia in circa il 100% delle persone infette, può essere utilizzato come arma biologica, mentre il virus dell'encefalite giapponese, che nella maggior parte dei casi porta a un decorso subclinico dell'infezione, non lo è. A seconda dello scopo d'uso, le armi biologiche si distinguono in letali e non letali. La NATO ha presentato un elenco di 39 potenziali agenti patogeni e tossine che possono essere utilizzati come armi biologiche. In Russia esiste anche un elenco simile denominato "patogeni particolarmente pericolosi". Inoltre, esiste una scala in base alla quale i patogeni di infezioni particolarmente pericolose si distinguono in base alla dose necessaria per l'uso in aerosol, alla stabilità ambientale, alla contagiosità, alla gravità dell'infezione, alla rapidità della diagnosi, alla possibilità di prevenzione e trattamento. I più rilevanti sono i patogeni di vaiolo, peste, carbonchio e botulismo.

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Patogeni di infezioni particolarmente pericolose

Antrace (vaiolo nero)

L'agente eziologico del carbonchio è il Bacillus anthracis, un batterio sporigeno Gram-positivo, immobile. È altamente stabile e virulento per decenni. Può essere prodotto e conservato per lunghi periodi di tempo. Le spore possono essere preparate in modo da raggiungere le dimensioni ideali (1-5 µm) per penetrare in profondità nelle vie respiratorie. La dose letale di batteri per metà delle persone infettate per inalazione è di 8-10 mila spore o più. Questa quantità può entrare nell'apparato respiratorio con un singolo respiro all'interno della nube di spore. Nelle infezioni acute, nell'organismo si trovano solo batteri vivi e incapsulati.

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Vaiolo

Il virus appartiene al genere Orthopoxvirus ed è un virus a DNA con un diametro di 0,25 µm.

Appestare

L'agente eziologico della peste è un coccobacillo gram-negativo non mobile, Yersinia pestis. Quando colorato secondo il metodo Gram, assume l'aspetto di una clava, a causa della colorazione bipolare. Rispetto all'agente eziologico dell'antrace, è meno stabile nell'ambiente, ma la dose letale è significativamente inferiore.

Disponibilità

Gli agenti causali di infezioni particolarmente pericolose sono facilmente reperibili. Batteri come il Clostridium botulinum possono essere isolati dal suolo e coltivati con conoscenze e competenze microbiologiche di base. Gli agenti del carbonchio e della peste possono essere isolati da animali e oggetti ambientali in regioni endemiche, da collezioni microbiologiche, da aziende mediche o laboratori impegnati in legittime ricerche scientifiche e diagnostiche.

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Periodo di incubazione

Può durare da diverse ore (enterotossina stafilococcica B) a diverse settimane (febbre Q). Questo tipo di arma è caratterizzato da uno sviluppo graduale dell'effetto, si diffonde sotto forma di aerosol inodore, inodore, incolore e non provoca sensazioni.

Patogenesi di infezioni particolarmente pericolose

Antrace

L'infezione si trasmette in tre modi: per contatto, tramite gli alimenti e per via aerea. La capsula di questi microrganismi contiene acido poliglutammico, che riduce l'attività fagocitaria dei macrofagi. Tuttavia, le spore possono essere fagocitate dai macrofagi tissutali, dove sono in grado di germinare. I batteri si moltiplicano nell'area di penetrazione ed entrano nei linfonodi regionali per via linfatica. Durante la crescita, i batteri del carbonchio sintetizzano tre proteine: il fattore edema, il fattore letale e l'antigene protettivo, quest'ultimo creando complessi con i fattori edema e letali. Questi complessi sono chiamati edema e tossine letali. L'azione del fattore edema è associata all'attivazione locale dell'adenilato ciclasi e alla comparsa di edema. L'azione del fattore letale porta allo sviluppo di necrosi tissutale.

Consumando carne poco cotta, le spore batteriche possono penetrare nel tratto gastrointestinale e causare la forma corrispondente della malattia. La forma inalatoria si verifica quando le spore penetrano attraverso le vie respiratorie ed è considerata la più interessante dal punto di vista della creazione di armi biologiche.

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Vaiolo

Il patogeno penetra nell'organismo in diversi modi. L'infezione da aerosol avviene attraverso il contatto diretto con individui infetti. L'infezione da contatto avviene attraverso il contatto diretto delle mucose di individui malati con le mucose di una persona sana. In questo caso, il virus viene trasmesso attraverso secrezioni mucose infette o cellule infette dell'epitelio desquamato. Il rischio di infezione aumenta notevolmente con la diffusione del virus per aerosol attraverso starnuti e tosse. Un paziente può essere fonte di infezione per 10-20 individui sani. Il periodo di incubazione varia da 7 a 17 giorni.

Il virus penetra attraverso la mucosa delle vie respiratorie ed entra nelle vie linfatiche regionali. Dopo la replicazione, la viremia si verifica entro 3-4 giorni, senza manifestazioni cliniche a causa dell'eliminazione attiva dei virus da parte del sistema reticoloendoteliale. A seguito della continua replicazione virale, si verifica una seconda ondata di viremia dopo pochi giorni, i virus penetrano nella pelle e in altri organi e i pazienti sviluppano i primi sintomi della malattia.

Appestare

Nella forma bubbonica della peste, i batteri provenienti dalla zona infetta (puntura d'insetto) penetrano nel sistema linfatico e raggiungono i linfonodi, dove si moltiplicano. Di conseguenza, i linfonodi si ingrossano e formano un bubbone, un linfonodo molto teso e infiammato, che limita i movimenti a causa del forte dolore. Il danno d'organo si verifica a causa della disseminazione ematogena.

La forma polmonare della peste può manifestarsi come complicazione derivante da batteriemia secondaria o come forma indipendente che si sviluppa attraverso l'inalazione di particelle infette. Il periodo di incubazione varia da diverse ore a 12 giorni.

Sintomi di infezioni particolarmente pericolose

Antrace

Si manifesta nelle seguenti forme cliniche, a seconda della via di penetrazione: cutanea, gastrointestinale, polmonare. Il periodo di incubazione varia da 1 a 6 giorni, in alcuni casi raggiungendo i 43 giorni dopo l'infezione (secondo i dati ottenuti dopo le indagini sul disastro di Sverdlovsk). La ragione di un'incubazione così lunga è sconosciuta, ma in un esperimento sono state trovate spore vive nei linfonodi del mediastino di primati durante 100 giorni di osservazione. Dopo l'inizio del trattamento antibiotico, i sintomi clinici possono scomparire, ma le spore vive rimanenti nei linfonodi possono portare a una recidiva dell'infezione. In caso di infezione per inalazione, si manifestano sintomi aspecifici come febbre, tosse, debolezza e dolore toracico. La condizione peggiora entro 24-48 ore. I linfonodi si ingrossano e si gonfiano, spesso si verificano emorragie nello stroma, rotture e sanguinamenti, e i patogeni penetrano nel mediastino. Dopo un breve periodo di apparente benessere, la condizione peggiora improvvisamente e bruscamente. Si verificano cianosi, dispnea, stridore e segni di insufficienza respiratoria. La polmonite non presenta segni caratteristici. Può svilupparsi pleurite emorragica. In assenza di un trattamento adeguato, si verificano batteriemia e tossiemia, con focolai metastatici secondari nel tratto gastrointestinale e nelle membrane dell'encefalo e del midollo spinale. La meningite emorragica viene rilevata all'autopsia nel 50% dei decessi per antrace.

Vaiolo

I primi sintomi della malattia sono febbre, mal di testa, dolori muscolari e vomito. Il sintomo principale è un'eruzione cutanea che compare inizialmente sul viso e sulle estremità distali, per poi diffondersi al resto del corpo. Il maggior numero di elementi si osserva sul viso e sulle estremità. Inizialmente, l'eruzione cutanea assomiglia al morbillo. Tuttavia, nella maggior parte dei casi di morbillo, l'eruzione cutanea si localizza principalmente sul corpo, presentando elementi dell'eruzione cutanea in diverse fasi di sviluppo; dopo l'eruzione cutanea, il paziente diventa rapidamente non contagioso. Nel caso del vaiolo, il paziente rimane contagioso fino alla scomparsa di tutti gli elementi dell'eruzione cutanea. Le varianti cliniche dell'infezione variano da forme asintomatiche a forme emorragiche letali. Le complicazioni della malattia sono encefalite, sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) e cecità.

Appestare

Forma bubbonica

L'esordio acuto è tipico, con febbre alta (fino a 40 °C) con brividi e linfonodi ingrossati. Si formano bubboni (linfonodi ingrossati e dolenti, con edema pronunciato, la cute sovrastante è liscia e iperemica). I linfonodi femorali e inguinali sono più spesso colpiti, meno frequentemente quelli ascellari e cervicali. Nella sede del morso si può riscontrare una vescicola purulenta con linfangite locale, a volte una crosta. Tipica è la perdita di coscienza, che va dal disorientamento al delirio. Durante la seconda settimana è possibile la suppurazione dei linfonodi. La causa del decesso è la sepsi, che si verifica tra il 3° e il 5° giorno di malattia.

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Forma polmonare primaria

Il periodo di incubazione dura 2-3 giorni. Si sviluppano rapidamente ipertermia, brividi e mal di testa, e entro 20-24 ore si manifesta tosse, inizialmente con espettorato mucoso. Successivamente, nell'espettorato possono comparire striature di sangue, che possono anche assumere un colore rosso vivo (sciroppo di lampone). Il danno polmonare caratteristico si manifesta sotto forma di compattazione, mentre di solito non si sviluppa pleurite. Senza trattamento, la morte sopraggiunge entro 48 ore.

Altre forme di peste sono la setticemica, la meningite, la faringea e la benigna (nelle regioni endemiche).

Diagnosi di infezioni particolarmente pericolose

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Antrace

Il quadro clinico dell'infezione da inalazione non presenta sintomi patognomonici. Le alterazioni caratteristiche nelle immagini radiografiche del torace sono l'espansione mediastinica (60%), l'infiltrazione (70%) e il versamento pleurico (80%). I batteri e le loro tossine compaiono nel sangue due giorni dopo l'infezione. La leucocitosi si sviluppa immediatamente dopo la comparsa delle tossine nel sangue.

I batteri possono essere rilevati nel sangue mediante colorazione di Gram. L'esame microbiologico del sangue periferico, del liquido cerebrospinale e del versamento pleurico viene eseguito a scopo diagnostico. La colorazione di Gram dell'espettorato non viene eseguita, poiché i microrganismi solitamente non vengono rilevati. I metodi diagnostici sierologici vengono utilizzati per la conferma retrospettiva della diagnosi. Le reazioni di immunofluorescenza e la PCR possono essere utilizzate per una diagnosi rapida.

In caso di infezione per inalazione, le spore possono essere rilevate nelle secrezioni dell'orofaringe (entro 24 ore) e nelle feci (entro 24-72 ore).

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Vaiolo

La diagnosi della malattia si basa sulla caratteristica eruzione cutanea. La microscopia ottica delle biopsie dell'eruzione cutanea può rivelare elementi eosinofili (corpi di Guarneri). La microscopia elettronica rivela la presenza di virus, ma questi sono difficili da distinguere da altri virus della famiglia degli Orthopoxvirus. Per chiarire la diagnosi si utilizzano test virologici o PCR.

Appestare

La diagnosi clinica nella forma bubbonica si basa sulla presenza di porte d'ingresso, bubboni caratteristici, segni di infiammazione generalizzata e leucocitosi elevata. Nella forma polmonare, sulla presenza di una caratteristica infiltrazione del tessuto polmonare all'esame radiografico. La diagnosi è confermata dall'isolamento del patogeno da sangue, espettorato e aspirato linfonodale. La biopsia chirurgica può portare alla disseminazione della yersinia. Sono disponibili test sierologici (reazione di fissazione del complemento, emoagglutinazione indiretta, immunofluorescenza).

Trattamento di infezioni particolarmente pericolose

Antrace

Di solito, i ceppi patogeni sono sensibili agli antibiotici penicillini, pertanto, nelle aree endemiche, per la forma cutanea dell'infezione, si utilizza un gruppo di penicilline per via intramuscolare o endovenosa alla dose di 2 milioni di unità ogni 2 ore o 4 milioni di unità ogni 4-6 ore. A causa dell'elevata probabilità di modificazione in laboratorio dei ceppi in caso di attacco con armi biologiche, la ciprofloxacina viene solitamente utilizzata per via endovenosa alla dose di 400 mg ogni 12 ore. In caso di allergia alla penicillina, si possono utilizzare tetracicline (doxiciclina 100 mg per via orale ogni 12 ore) o eritromicina (500 mg per via endovenosa ogni 6 ore).

Sulla base di nuovi dati (2001), le raccomandazioni sono state leggermente modificate. Il trattamento deve essere iniziato con ciprofloxacina o doxiciclina (nelle dosi sopra indicate) in combinazione con uno o due altri antibiotici (rifampicina, vancomicina, penicillina, ampicillina, cloramfenicolo, tienam, clindamicina, claritromicina). Gli stessi farmaci sono utilizzati per trattare e prevenire l'antrace nei bambini (in dosi appropriate all'età) e nelle donne in gravidanza. Gli antibiotici devono essere prescritti il prima possibile e continuati fino a 60 giorni. Se le condizioni del paziente migliorano con il trattamento parenterale, è razionale passare alla somministrazione orale dei farmaci.

L'uso di cefalosporine e cotrimoxazolo non è raccomandato.

Ai fini della terapia patogenetica si raccomanda l'uso della terapia infusionale, dei farmaci vasoattivi in caso di shock e del supporto respiratorio in caso di ipossiemia.

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Vaiolo naturale

Di solito si somministra un trattamento sintomatico. Esistono alcune esperienze positive con il farmaco antivirale cidofovir nelle grandi scimmie.

Appestare

Il trattamento deve essere iniziato immediatamente. Nelle forme settiche e polmonari, il trattamento deve essere iniziato entro le prime 24 ore. Si raccomanda di prescrivere streptomicina alla dose di 1 g ogni 12 ore per via intramuscolare per 10 giorni. Gentamicina alla dose di 5 mg/kg per via intramuscolare o endovenosa una volta al giorno o 2 mg/kg per la prima somministrazione, poi 1,7 mg/kg per via intramuscolare o endovenosa ogni 8 ore. Un farmaco alternativo è la doxiciclina alla dose di 100 mg per via endovenosa 2 volte al giorno, la ciprofloxacina 400 mg per via endovenosa ogni 12 ore o il cloramfenicolo (levomicetina) alla dose di 25 mg/kg per via endovenosa ogni 6 ore. Nella forma meningea, il cloramfenicolo è considerato il farmaco di scelta per la sua elevata penetrazione nello spazio subaracnoideo. Gli antibiotici beta-lattamici non vengono utilizzati per trattare la peste.

Come prevenire le infezioni particolarmente pericolose?

Nonostante la relativa disponibilità di armi biologiche, la loro produzione su larga scala è ancora limitata dal fatto che richiedono microrganismi vivi e sostanze proteiche sensibili ai fattori ambientali (essiccazione, luce solare, riscaldamento).

Antrace

Le principali misure preventive sono il controllo antiepidemico nelle aziende agricole dedite all'allevamento di bovini, la vaccinazione di animali, veterinari, lavoratori di aziende tessili (laniere), l'introduzione di restrizioni all'uso della lana nell'industria e nella vita quotidiana. In caso di contatto presunto, la ciprofloxacina viene utilizzata per la chemioprofilassi. Farmaci alternativi sono doxiciclina e amoxicillina. Sulla base dell'esperienza pratica, gli esperti statunitensi raccomandano la profilassi con ciprofloxacina per 60 giorni dopo il probabile contatto.

Un altro mezzo di prevenzione è la vaccinazione con un vaccino assorbibile. Esperimenti hanno dimostrato che nei primati, una combinazione di vaccinazione e chemioprofilassi antibiotica è più efficace rispetto a vaccinazione e chemioprofilassi separate.

Vaiolo

La principale forma di prevenzione è la vaccinazione. Tuttavia, a causa dell'assenza di morbilità spontanea, la vaccinazione contro il vaiolo è stata esclusa dal calendario vaccinale dalla metà degli anni '70.

Se viene rilevata una fonte di infezione, è necessario vaccinare immediatamente le persone intorno a voi. Speciali respiratori in grado di intrappolare le particelle virali sono considerati protezione contro l'infezione da aerosol. L'isolamento delle persone malate è considerato una misura importante.

Appestare

L'obiettivo principale della prevenzione è il controllo dei roditori, utilizzando repellenti per eliminare le pulci. La vaccinazione non è raccomandata per chi viaggia in regioni endemiche (non protegge dalle infezioni da aerosol). In caso di aumentato rischio di malattia, si raccomanda l'assunzione di doxiciclina 100 mg o ciprofloxacina 500 mg ogni 12 ore per l'intero periodo di contatto.

Previsione di infezioni particolarmente pericolose

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Antrace

La forma cutanea della malattia si verifica nel 95% dei casi; in assenza di trattamento, il tasso di mortalità per questa forma è di circa il 20%. Nella forma intestinale, il tasso di mortalità è significativamente più elevato a causa della complessità della diagnosi e del ritardo nel trattamento. La forma inalatoria è considerata fatale se il trattamento non viene iniziato prima della comparsa dei segni clinici.

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Vaiolo

Se utilizzato come arma biologica, il tasso di mortalità tra gli individui non vaccinati è del 20-40%.

Appestare

Il tasso di mortalità per la peste bubbonica senza trattamento raggiunge il 60%, per la peste polmonare il 90%. Con un trattamento tempestivo, il tasso di mortalità scende al 5%.

Possibilità di protezione contro la sconfitta

Chi distribuisce armi biologiche sotto forma di aerosol deve possedere una resistenza alla malattia, che si ottiene tramite vaccinazione o uso profilattico di farmaci. A differenza delle armi chimiche, gli agenti patogeni di infezioni particolarmente pericolose non sono solitamente in grado di penetrare nell'organismo attraverso la pelle intatta.

Semplicità e discrezione della produzione

La tecnologia e le attrezzature per la produzione di armi biologiche non differiscono significativamente da quelle utilizzate per la produzione di birra, vino, antibiotici e vaccini. Facilità di distribuzione.

Le armi biologiche possono essere facilmente diffuse utilizzando dispositivi di irrigazione agricola, determinate condizioni meteorologiche, sistemi di ventilazione e altro ancora.

Secondo le stime delle Nazioni Unite, utilizzando 50 kg di farmaco in una città con una popolazione di 500 mila persone, è possibile creare una striscia di distruzione larga 2 km, con un numero di persone colpite che, a seconda del patogeno, può variare da 30 a 125 mila.

Ampia risonanza pubblica

Vaiolo, peste e antrace sono malattie ben note nella storia, che causano panico e terrore tra i civili. Il recente uso di spore di antrace negli Stati Uniti ci ha ricordato ancora una volta i potenziali pericoli delle armi biologiche e ha causato un'ampia protesta pubblica e un senso di insicurezza.

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Disponibilità delle informazioni

Fino a poco tempo fa, era quasi impossibile ottenere informazioni sulla produzione di armi biologiche. Ora, grazie al World Wide Web, è possibile ottenere informazioni dettagliate sulla produzione di armi biologiche.

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Antrace

L'infezione si verifica solitamente durante lavori che coinvolgono peli di animali, la bollitura di ossa e la concia delle pelli. All'inizio del XX secolo, venivano descritti circa 500 casi di malattia all'anno, che si manifestavano in forma cutanea. Nel 2001, negli Stati Uniti, a seguito dell'uso di armi biologiche a fini terroristici, spore di antrace furono inviate in buste da lettere e 11 persone furono inalate. Nel 1979, un incidente a Sverdlovsk provocò il rilascio di spore, che apparentemente uccisero 66 persone e un gran numero di animali. L'area interessata dal vento si estendeva per 4 km per le persone e per 50 km per gli animali.

Vaiolo

Le epidemie della malattia si verificano per ragioni sconosciute. Nel 1970, si verificò un'epidemia in un ospedale di Meschede, in Germania, probabilmente dovuta alla diffusione del virus tramite aerosol. Nel 1972, si verificò un caso di infezione importata in Jugoslavia: 11 persone furono contagiate da un paziente e complessivamente 175 si ammalarono.

Appestare

Sono note tre pandemie di peste. Nel Medioevo, la pandemia più grave (la seconda) uccise un terzo della popolazione dei paesi europei. L'ultima pandemia si verificò nel 1898. Nel 1994, in India fu registrata un'epidemia di peste polmonare. Diversi casi di peste bubbonica si osservano ogni anno sulla costa occidentale degli Stati Uniti. L'uomo non è coinvolto nel ciclo vitale dei patogeni della peste. La malattia si manifesta solitamente in regioni con un gran numero di roditori selvatici infetti (ratti, topi, scoiattoli), che costituiscono un serbatoio naturale. Sono stati descritti diversi casi di infezione da peste polmonare attraverso il contatto ravvicinato con gatti infetti. La malattia può essere trasmessa da persona a persona.

L'infezione si trasmette all'uomo tramite i roditori attraverso la puntura di pulci infette e da persona a persona attraverso le goccioline trasportate dall'aria attraverso il contatto con un paziente affetto dalla forma polmonare della peste che tossisce.