Posebno opasne infekcije

Posebno opasne infekcije su skupina bolesti koje uključuju sljedeće infekcije: kugu, antraks, male boginje, koje se mogu koristiti kao biološko oružje ili u terorističke svrhe.

Biološko oružje su mikroorganizmi ili njihovi toksini koji se koriste za uzrokovanje smrti ili bespomoćnosti kod ljudi, životinja ili biljaka. Stoga se biološko oružje može koristiti ne samo za ubijanje ljudi, već i za nanošenje ekonomske štete ubijanjem životinja ili usjeva.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologija

Karakteristične epidemiološke značajke biološkog oružja su dostupnost, niska cijena, prisutnost inkubacijskog razdoblja, mogućnost zaštite od oštećenja, jednostavnost i tajnost proizvodnje, lakoća distribucije, široka javna odjek i dostupnost informacija.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Razlozi

Stotine patogena sposobne su uzrokovati zarazne bolesti, ali samo se nekoliko njih može koristiti kao biološko oružje. Mnogi od njih su uzročnici zoonotskih infekcija, koje su opasne i za ljude i za životinje. Najučinkovitija metoda širenja zaraznih bolesti je aerosol, uslijed kojeg patogeni ili toksini izravno ulaze u pluća. Međutim, u ovom slučaju štetni agens mora biti stabilan u obliku aerosola, imati visoku virulenciju i sposobnost izazivanja širokog raspona kliničkih manifestacija. Na primjer, virus venezuelskog svinjskog encefalitisa, koji može uzrokovati bolest kod otprilike 100% zaraženih osoba, može se koristiti kao biološko oružje, ali virus japanskog encefalitisa, koji u većini slučajeva dovodi do subkliničkog tijeka infekcije, ne može. Ovisno o namjeni upotrebe, biološko oružje se razlikuje sa smrtonosnim i nesmrtonosnim učincima. NATO je predstavio popis od 39 potencijalnih patogena i toksina koji se mogu koristiti kao biološko oružje. U Rusiji također postoji sličan popis pod nazivom "posebno opasni patogeni". Osim toga, postoji ljestvica prema kojoj se uzročnici posebno opasnih infekcija razlikuju prema potrebnoj dozi za upotrebu u aerosolu, stabilnosti u okolišu, zaraznosti, težini infekcije, brzini dijagnoze, mogućnosti prevencije i liječenja. Najrelevantniji su uzročnici malih boginja, kuge, antraksa i botulizma.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Uzročnici posebno opasnih infekcija

Antraks (crne boginje)

Uzročnik antraksa je Bacillus anthracis, nepokretna, gram-pozitivna bakterija koja stvara spore. Vrlo je stabilna i virulentna desetljećima. Može se proizvoditi i skladištiti dulje vrijeme. Spore se mogu pripremiti do idealne veličine (1-5 µm) za prodiranje duboko u dišne putove. Smrtonosna doza bakterija za polovicu zaraženih udisanjem je 8-10 tisuća spora ili više. Ta količina može ući u dišni sustav jednim udahom unutar oblaka spora. Kod akutnih infekcija u tijelu se nalaze samo žive, inkapsulirane bakterije.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Velike boginje

Virus pripada rodu Orthopoxvirus i DNK je virus promjera 0,25 µm.

Kuga

Uzročnik kuge je nepokretni gram-negativni kokobacil Yersinia pestis. Bojenjem po Gramu ima izgled batine kao rezultat bipolarnog bojenja. U usporedbi s uzročnikom antraksa, manje je stabilan u okolišu, ali je smrtonosna doza znatno niža.

Dostupnost

Uzročnici posebno opasnih infekcija mogu se lako dobiti. Bakterije poput Clostridium botulinum mogu se izolirati iz tla i uzgajati uz pomoć osnovnog mikrobiološkog znanja i vještina. Uzročnici antraksa i kuge mogu se izolirati iz životinja i okolišnih objekata u endemskim područjima, iz mikrobioloških zbirki, iz medicinskih tvrtki ili laboratorija koji se bave legitimnim znanstvenim i dijagnostičkim istraživanjima.

[ 13 ]

Trajanje inkubacije

Može trajati od nekoliko sati (stafilokokni enterotoksin B) do nekoliko tjedana (Q groznica). Ovu vrstu oružja karakterizira postupan razvoj učinka, distribuira se u obliku aerosola bez zvuka, mirisa, boje i ne uzrokuje osjete.

Patogeneza posebno opasnih infekcija

Antraks

Infekcija se prenosi na tri načina: kontaktom, hranom i zrakom. Kapsula ovih mikroorganizama sadrži poliglutaminsku kiselinu koja smanjuje fagocitnu aktivnost makrofaga. Međutim, spore mogu fagocitirati tkivni makrofagi, u kojima mogu klijati. Bakterije se množe u području prodiranja i limfnim putem ulaze u regionalne limfne čvorove. Tijekom rasta, bakterije antraksa sintetiziraju tri proteina: faktor edema, letalni faktor i zaštitni antigen, pri čemu potonji stvara komplekse s faktorima edema i letalnim faktorima. Ti se kompleksi nazivaju edemski i letalni toksini. Djelovanje faktora edema povezano je s lokalnom aktivacijom adenilat ciklaze i pojavom edema. Djelovanje letalnog faktora dovodi do razvoja nekroze tkiva.

Prilikom konzumiranja nedovoljno termički obrađenog mesa, bakterijske spore mogu ući u gastrointestinalni trakt i uzrokovati odgovarajući oblik bolesti. Inhalacijski oblik nastaje kada spore ulaze kroz dišne putove i smatra se najatraktivnijim s gledišta stvaranja biološkog oružja.

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

Velike boginje

Patogen ulazi u tijelo na nekoliko načina. Aerosolna infekcija nastaje izravnim kontaktom sa zaraženim osobama. Kontaktna infekcija nastaje izravnim kontaktom sluznice bolesnih osoba sa sluznicom zdrave osobe. U ovom slučaju virus se prenosi zaraženim sluznim sekretima ili zaraženim stanicama deskvamiranog epitela. Rizik od infekcije naglo se povećava aerosolnim širenjem virusa kihanjem i kašljanjem. Jedan pacijent može biti izvor infekcije za 10-20 zdravih osoba. Inkubacija je od 7 do 17 dana.

Virus prodire kroz sluznicu dišnih putova i ulazi u regionalne limfne putove. Nakon replikacije, viremija se javlja unutar 3-4 dana, što nije popraćeno kliničkim manifestacijama zbog aktivnog uklanjanja virusa retikuloendotelnim sustavom. Kao rezultat nastavka virusne replikacije, nakon nekoliko dana dolazi do drugog vala viremije, virusi ulaze u kožu i druge organe, a pacijenti razvijaju prve simptome bolesti.

Kuga

Kod bubonskog oblika kuge, bakterije iz zaraženog područja (uboda insekta) ulaze u limfni sustav, dospijevaju u limfne čvorove, gdje se razmnožavaju. Kao rezultat toga, limfni čvorovi se povećavaju i predstavljaju bubo - vrlo napet i upaljen limfni čvor, koji ograničava pokret zbog jake boli. Oštećenje organa nastaje kao posljedica hematogene diseminacije.

Plućni oblik kuge može se pojaviti kao komplikacija sekundarne bakterijemije ili kao neovisni oblik koji se razvija udisanjem zaraženih čestica. Inkubacija traje od nekoliko sati do 12 dana.

Simptomi posebno opasnih infekcija

Antraks

Javlja se u sljedećim kliničkim oblicima, ovisno o putu prodiranja: kožni, gastrointestinalni, plućni. Inkubacija je od 1 do 6 dana, u nekim slučajevima doseže 43 dana nakon infekcije (prema podacima dobivenim nakon istrage katastrofe u Sverdlovsku). Razlog tako duge inkubacije nije poznat, ali u jednom eksperimentu pronađene su žive spore u limfnim čvorovima medijastinuma primata tijekom 100 dana promatranja. Nakon početka liječenja antibioticima, klinički simptomi mogu nestati, ali preostale žive spore u limfnim čvorovima mogu dovesti do recidiva infekcije. Kod inhalacijske infekcije javljaju se nespecifični simptomi u obliku vrućice, kašlja, slabosti, bolova u prsima. Stanje se pogoršava unutar 24-48 sati. Limfni čvorovi se povećavaju i otiču, često se javljaju krvarenja u njihovoj stromi, rupture i krvarenje, uzročnici ulaze u medijastinum. Nakon kratkog razdoblja prividnog blagostanja, stanje se naglo pogoršava. Javljaju se cijanoza, dispneja, stridor i znakovi respiratornog zatajenja. Pneumonija nema karakteristične znakove. Može se razviti hemoragični pleuritis. U nedostatku adekvatnog liječenja dolazi do bakterijemije i toksemije, pojavljuju se sekundarni metastatski žarišta u gastrointestinalnom traktu i membranama mozga i leđne moždine. Hemoragični meningitis se otkriva autopsijom kod 50% umrlih od antraksa.

Velike boginje

Prvi simptomi bolesti su vrućica, glavobolja, bol u mišićima i povraćanje. Glavni simptom je osip koji se prvo pojavljuje na licu i distalnim ekstremitetima, a zatim se širi na tijelo. Najveći broj elemenata opaža se na licu i ekstremitetima. U početku osip podsjeća na ospice. Međutim, u većini slučajeva osip se nalazi uglavnom na tijelu, elementi osipa nalaze se u različitim fazama razvoja, nakon osipa pacijent brzo postaje nezarazan. Kod malih boginja pacijent ostaje zarazan sve dok svi elementi osipa ne nestanu. Kliničke varijante infekcije variraju od niskosimptomskih do letalnih, hemoragičnih oblika. Komplikacije bolesti su encefalitis, ARDS, sljepoća.

Kuga

Bubonski oblik

Tipičan je akutni početak, visoka temperatura (do 40 °C) s drhtavicom, povećani limfni čvorovi. Formiraju se buboni (bolni povećani limfni čvorovi s izraženim edemom, koža iznad njih je glatka i hiperemična). Najčešće su zahvaćeni femoralni i ingvinalni limfni čvorovi, rjeđe aksilarni i cervikalni. Na mjestu ugriza može se naći gnojna vezikula s lokalnim limfangitisom, ponekad krasta. Tipično je oštećenje svijesti od dezorijentacije do delirija. Tijekom drugog tjedna moguće je gnojenje limfnih čvorova. Uzrok smrti je sepsa, koja se javlja 3.-5. dana bolesti.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Primarni plućni oblik

Inkubacija traje 2-3 dana. Brzo se razvijaju hipertermija, zimica, glavobolja, a kašalj se javlja unutar 20-24 sata, u početku sa sluzavim ispljuvkom. Zatim se u ispljuvku mogu pojaviti pruge krvi, a ispljuvak može poprimiti i jarko crvenu boju (sirup od maline). Karakteristično oštećenje pluća javlja se u obliku zbijanja, pleuritis se obično ne razvija. Bez liječenja, smrt nastupa unutar 48 sati.

Drugi oblici kuge su septikemična, meningitisna, faringealna, benigna (u endemskim regijama).

Dijagnostika posebno opasnih infekcija

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

Antraks

Klinička slika inhalacijske infekcije nema patognomonskih simptoma. Karakteristične promjene na rendgenskim snimkama prsnog koša su medijastinalna ekspanzija (60%), infiltracija (70%) i pleuralni izljev (80%). Bakterije i njihovi toksini pojavljuju se u krvi dva dana nakon infekcije. Leukocitoza se razvija odmah nakon što se toksini pojave u krvi.

Bakterije se u krvi mogu otkriti bojenjem po Gramu. Mikrobiološki pregled periferne krvi, cerebrospinalne tekućine i pleuralnog izljeva provodi se u dijagnostičke svrhe. Bojenje sputuma po Gramu se ne provodi jer se mikroorganizmi obično ne otkrivaju. Serološke dijagnostičke metode koriste se za retrospektivnu potvrdu dijagnoze. Za brzu dijagnostiku mogu se koristiti imunofluorescentne reakcije i PCR.

U slučaju inhalacijske infekcije, spore se mogu otkriti u sekretima iz orofarinksa (unutar 24 sata) i u stolici (unutar 24-72 sata).

[ 25 ]

Velike boginje

Dijagnoza bolesti temelji se na karakterističnom osipu. Svjetlosna mikroskopija biopsija osipa može otkriti eozinofilne elemente (Guarnerijeva tjela). Elektronska mikroskopija otkriva viruse, ali ih je teško razlikovati od drugih virusa iz porodice ortopoksvirusa. Za razjašnjenje dijagnoze koristi se virološko testiranje ili PCR.

Kuga

Klinička dijagnoza bubonskog oblika postavlja se na temelju prisutnosti ulaznih portala, karakterističnih bubona, znakova generalizirane upale i visoke leukocitoze. U plućnom obliku, prisutnost karakteristične infiltracije plućnog tkiva tijekom radiografskog pregleda. Dijagnoza se potvrđuje izolacijom patogena iz krvi, sputuma i aspirata limfnih čvorova. Kirurška biopsija može dovesti do diseminacije jersinije. Dostupni su serološki testovi (reakcija fiksacije komplementa, indirektna hemaglutinacija, imunofluorescencija).

Liječenje posebno opasnih infekcija

Antraks

Obično su sojevi patogena osjetljivi na penicilinske antibiotike, stoga se u endemskim područjima za kožni oblik infekcije koristi skupina penicilina intramuskularno ili intravenski u dozi od 2 milijuna jedinica svaka 2 sata ili 4 milijuna jedinica svakih 4-6 sati. Zbog velike vjerojatnosti laboratorijske modifikacije sojeva u slučaju napada biološkim oružjem, ciprofloksacin se obično koristi intravenski u dozi od 400 mg svakih 12 sati. U slučaju alergije na penicilin, mogu se koristiti tetraciklin (doksiciklin 100 mg oralno svakih 12 sati) ili eritromicin (500 mg intravenski svakih 6 sati).

Na temelju novih podataka (2001.) preporuke su neznatno izmijenjene. Liječenje treba započeti ciprofloksacinom ili doksiciklinom (u gore navedenim dozama) u kombinaciji s jednim ili dva druga antibiotika (rifampicin, vankomicin, penicilin, ampicilin, kloramfenikol, tienam, klindamicin, klaritromicin). Isti lijekovi koriste se za liječenje i sprječavanje antraksa u djece (u dozama primjerenim dobi) i trudnica. Antibiotike treba propisati što je ranije moguće i nastaviti ih uzimati do 60 dana. Ako se stanje pacijenta poboljša parenteralnim liječenjem, racionalno je prijeći na oralnu primjenu lijekova.

Primjena cefalosporina i kotrimoksazola se ne preporučuje.

U svrhu patogenetske terapije preporučuje se primjena infuzijske terapije, vazoaktivnih lijekova u slučaju šoka i respiratorne potpore u slučaju hipoksemije.

[ 26 ]

Prirodne kozice

Obično se primjenjuje simptomatsko liječenje. Postoje neka pozitivna iskustva s antivirusnim lijekom cidofovirom kod velikih majmuna.

Kuga

Liječenje treba započeti odmah. Kod septičkog i plućnog oblika, liječenje treba započeti unutar prvih 24 sata. Preporučuje se propisivanje streptomicina u dozi od 1 g svakih 12 sati intramuskularno tijekom 10 dana. Gentamicin u dozi od 5 mg/kg intramuskularno ili intravenski jednom dnevno ili 2 mg/kg za prvu primjenu, zatim 1,7 mg/kg intramuskularno ili intravenski svakih 8 sati. Alternativni lijek je doksiciklin u dozi od 100 mg intravenski 2 puta dnevno, ciprofloksacin 400 mg intravenski svakih 12 sati ili kloramfenikol (levomicetin) u dozi od 25 mg/kg intravenski svakih 6 sati. Kod meningealnog oblika, kloramfenikol se smatra lijekom izbora zbog visoke penetracije u subarahnoidni prostor. Beta-laktamski antibiotici se ne koriste za liječenje kuge.

Kako spriječiti posebno opasne infekcije?

Unatoč relativnoj dostupnosti biološkog oružja, njihova masovna proizvodnja je još uvijek ograničena činjenicom da zahtijevaju žive mikroorganizme i proteinske tvari koje su osjetljive na čimbenike okoliša (sušenje, sunčevu svjetlost, zagrijavanje).

Antraks

Glavne preventivne mjere su protuepidemijska kontrola na farmama koje se bave stočarstvom, cijepljenje životinja, veterinara, radnika tekstilnih (vunastih) poduzeća, uvođenje ograničenja u korištenju vune u industriji i svakodnevnom životu. U slučaju očekivanog kontakta, ciprofloksacin se koristi za kemoprofilaksu. Alternativni lijekovi su doksiciklin i amoksicilin. Na temelju praktičnog iskustva, stručnjaci iz SAD-a preporučuju profilaksu ciprofloksacinom tijekom 60 dana nakon vjerojatnog kontakta.

Drugi način prevencije je cijepljenje apsorbiranim cjepivom. Eksperimenti su pokazali da je kod primata kombinacija cijepljenja i antibiotske kemoprofilakse bila učinkovitija od cijepljenja i kemoprofilakse zasebno.

Velike boginje

Glavni oblik prevencije je cijepljenje. Međutim, zbog izostanka spontane morbidnosti, cijepljenje protiv malih boginja isključeno je iz kalendara cijepljenja od sredine 1970-ih.

Ako se otkrije izvor zaraze, potrebno je odmah cijepiti ljude oko sebe. Posebni respiratori koji mogu uhvatiti virusne čestice smatraju se zaštitom od aerosolne infekcije. Izolacija oboljelih osoba smatra se važnom mjerom.

Kuga

Glavni zadatak prevencije je suzbijanje glodavaca, korištenje repelenti za uništavanje buha. Cijepljenje se ne preporučuje onima koji putuju u endemska područja (ne štiti od aerosolne infekcije). U slučaju povećanog rizika od bolesti preporučuje se uzimanje doksiciklina 100 mg ili ciprofloksacina 500 mg svakih 12 sati tijekom cijelog razdoblja kontakta.

Prognoza posebno opasnih infekcija

[ 27 ], [ 28 ]

Antraks

Kožni oblik bolesti javlja se u 95% slučajeva; u nedostatku liječenja, stopa smrtnosti za ovaj oblik je oko 20%. Kod crijevnog oblika, stopa smrtnosti je znatno veća zbog složenosti dijagnoze i kašnjenja u liječenju. Inhalacijski oblik smatra se smrtonosnim ako se liječenje ne započne prije pojave kliničkih znakova.

[ 29 ]

Velike boginje

Kada se koristi kao biološko oružje, stopa smrtnosti kod necijepljenih osoba iznosi 20-40%.

Kuga

Stopa smrtnosti kod bubonske kuge bez liječenja doseže 60%, kod plućne kuge - 90%. Uz pravovremeno liječenje, stopa smrtnosti se smanjuje na 5%.

Mogućnost zaštite od poraza

Osobe koje distribuiraju biološko oružje u obliku aerosola moraju imati otpornost na bolest, što se postiže cijepljenjem ili profilaktičkom primjenom lijekova. Za razliku od kemijskog oružja, uzročnici posebno opasnih infekcija obično ne mogu prodrijeti u tijelo kroz neoštećenu kožu.

Jednostavnost i diskretnost proizvodnje

Tehnologija i oprema za proizvodnju biološkog oružja ne razlikuju se značajno od proizvodnje piva, vina, antibiotika, cjepiva. Jednostavnost distribucije.

Biološko oružje može se lako širiti korištenjem poljoprivrednih uređaja za navodnjavanje, određenih meteoroloških uvjeta, ventilacijskih sustava i slično.

Prema procjenama UN-a, korištenjem 50 kg droge u gradu s populacijom od 500 tisuća ljudi, moguće je stvoriti pojas uništenja širine 2 km s brojem pogođenih, ovisno o patogenu, od 30 do 125 tisuća ljudi.

Široki javni odjek

Velike boginje, kuga i antraks su dobro poznate bolesti u povijesti koje uzrokuju paniku i teror među civilima. Nedavna upotreba spora antraksa u Sjedinjenim Državama još jednom nas je podsjetila na potencijalne opasnosti biološkog oružja i izazvala široko rasprostranjeno negodovanje javnosti i osjećaj nesigurnosti.

[ 30 ], [ 31 ]

Dostupnost informacija

Do nedavno je bilo gotovo nemoguće dobiti informacije o proizvodnji biološkog oružja. Sada je, zahvaljujući World Wide Webu, moguće dobiti detaljne informacije o proizvodnji biološkog oružja.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Antraks

Do infekcije obično dolazi tijekom radova koji uključuju životinjsku dlaku, kuhanje kostiju i štavljenje kože. Početkom 20. stoljeća opisano je oko 500 slučajeva bolesti godišnje, koji se javljaju u obliku kožnog oblika. Godine 2001. u Sjedinjenim Državama, kao posljedica upotrebe biološkog oružja u terorističke svrhe, spore antraksa poslane su u omotnicama pisama, a 11 ljudi je udahnuto. Godine 1979. nesreća u Sverdlovsku rezultirala je oslobađanjem spora, koje su očito ubile 66 ljudi i veliki broj životinja. Područje zahvaćeno vjetrom protezalo se 4 km za ljude i 50 km za životinje.

Velike boginje

Izbijanja bolesti javljaju se iz nepoznatih razloga. Godine 1970. dogodila se epidemija u bolnici u Meschedeu u Njemačkoj, vjerojatno zbog širenja virusa aerosolom. Godine 1972. dogodio se u Jugoslaviji importirani slučaj zaraze, od pacijenta je zaraženo 11 osoba, a ukupno je oboljelo 175 osoba.

Kuga

Poznate su tri pandemije kuge. U srednjem vijeku najteža (druga) pandemija ubila je trećinu stanovništva europskih zemalja. Posljednja pandemija dogodila se 1898. godine. Godine 1994. zabilježena je epidemija plućne kuge u Indiji. Nekoliko slučajeva bubonske kuge godišnje se opaža na zapadnoj obali Sjedinjenih Država. Ljudi nisu uključeni u životni ciklus uzročnika kuge. Bolest se obično javlja u regijama s velikim brojem zaraženih divljih glodavaca (štakori, miševi, vjeverice), koji su prirodni rezervoar. Opisano je nekoliko slučajeva zaraze plućnom kugom bliskim kontaktom sa zaraženim mačkama. Bolest se može prenositi s osobe na osobu.

Infekcija se na ljude prenosi s glodavaca ugrizom zaraženih buha, a s osobe na osobu kapljicama u zraku kontaktom s bolesnikom koji kašlje i ima plućni oblik kuge.