Antraz -Anthrax

Antraz
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Uma lesão de pele com escara preta característica do antraz
Especialidade Doença infecciosa
Sintomas Forma cutânea : pequena bolha com inchaço ao redor
Forma inalatória : febre, dor no peito, falta de ar
Forma intestinal : náusea, vômito, diarréia, dor abdominal
Forma injetável : febre, abscesso
Início habitual 1 dia a 2 meses após o contato
Causas Bacillus anthracis
Fatores de risco Trabalhando com animais, viajantes, funcionários dos correios, militares
Método de diagnóstico Com base em anticorpos ou toxina no sangue, cultura microbiana
Prevenção Vacinação contra antraz , antibióticos
Tratamento Antibióticos, antitoxina
Prognóstico 20-80% morrem sem tratamento
Frequência >2.000 casos por ano

O antraz é uma infecção causada pela bactéria Bacillus anthracis . Pode ocorrer em quatro formas: pele, pulmão, intestinal e injeção. O início dos sintomas ocorre entre um dia e mais de dois meses após a infecção ser contraída. A forma da pele apresenta uma pequena bolha com inchaço ao redor que muitas vezes se transforma em uma úlcera indolor com um centro preto. A forma de inalação apresenta febre, dor no peito e falta de ar . A forma intestinal apresenta diarreia (que pode conter sangue), dores abdominais, náuseas e vômitos. A forma de injeção apresenta febre e abscesso no local da injeção do medicamento .

De acordo com os Centros de Controle de Doenças, as primeiras descrições clínicas do antraz cutâneo foram dadas por Maret em 1752 e Fournier em 1769. Antes disso, o antraz havia sido descrito apenas por meio de relatos históricos. O cientista prussiano Robert Koch (1843-1910) foi o primeiro a identificar Bacillus anthracis como a bactéria que causa o antraz.

O antraz é transmitido pelo contato com os esporos da bactéria , que geralmente aparecem em produtos animais infecciosos. O contato é pela respiração ou alimentação ou através de uma área de pele quebrada. Normalmente não se espalha diretamente entre as pessoas. Os fatores de risco incluem pessoas que trabalham com animais ou produtos animais, viajantes e militares. O diagnóstico pode ser confirmado pela descoberta de anticorpos ou da toxina no sangue ou por cultura de uma amostra do local infectado.

A vacinação contra o antraz é recomendada para pessoas com alto risco de infecção. A imunização de animais contra o antraz é recomendada em áreas onde ocorreram infecções anteriores. Um curso de dois meses de antibióticos como ciprofloxacina , levofloxacina e doxiciclina após a exposição também pode prevenir a infecção. Se ocorrer infecção, o tratamento é feito com antibióticos e possivelmente antitoxina . O tipo e o número de antibióticos usados ​​dependem do tipo de infecção. A antitoxina é recomendada para aqueles com infecção generalizada.

Uma doença rara, o antraz humano é mais comum na África e no centro e no sul da Ásia. Também ocorre mais regularmente no sul da Europa do que em outras partes do continente e é incomum no norte da Europa e na América do Norte. Globalmente, pelo menos 2.000 casos ocorrem por ano, com cerca de dois casos por ano nos Estados Unidos. As infecções de pele representam mais de 95% dos casos. Sem tratamento, o risco de morte por antraz cutâneo é de 23,7%. Para infecção intestinal o risco de morte é de 25 a 75%, enquanto o antraz respiratório tem mortalidade de 50 a 80%, mesmo com tratamento. Até o século 20, as infecções por antraz matavam centenas de milhares de pessoas e animais a cada ano. O antraz foi desenvolvido como arma por vários países. Em animais herbívoros, a infecção ocorre quando eles comem ou respiram os esporos enquanto pastam. Os animais podem ser infectados matando e/ou comendo animais infectados.

Etimologia

O nome em inglês vem de antraz ( ἄνθραξ ), a palavra grega para carvão, possivelmente de etimologia egípcia , por causa das lesões características da pele negra desenvolvidas por vítimas com infecção cutânea por antraz. A escara preta central cercada por pele vermelha vívida é reconhecida há muito tempo como típica da doença. O primeiro uso registrado da palavra "antraz" em inglês está em uma tradução de 1398 da obra De proprietatibus rerum de Bartholomaeus Anglicus ( Sobre as propriedades das coisas , 1240).

O antraz era historicamente conhecido por uma grande variedade de nomes que indicavam seus sintomas, localização e grupos considerados mais vulneráveis ​​à infecção. Eles incluíam peste siberiana, doença de Cumberland , charbon, febre esplênica, edema maligno, doença de woolsorter e la maladie de Bradford .

sinais e sintomas

Pele

Lesão de pele por antraz
Lesão de antraz da pele no pescoço

O antraz cutâneo, também conhecido como doença de hide-porter, é quando o antraz ocorre na pele. É a forma mais comum (>90% dos casos de antraz). É a forma menos perigosa (baixa mortalidade com tratamento, 23,7% de mortalidade sem). O antraz cutâneo apresenta-se como uma lesão cutânea semelhante a um furúnculo que eventualmente forma uma úlcera com um centro preto ( escara ). A escara preta geralmente aparece como uma úlcera necrótica grande, indolor (começando como uma lesão ou bolha na pele irritante e pruriginosa que é escura e geralmente concentrada como um ponto preto, um pouco parecido com bolor de pão) no local da infecção. Em geral, as infecções cutâneas se formam no local de penetração dos esporos entre dois e cinco dias após a exposição. Ao contrário de hematomas ou da maioria das outras lesões, as infecções cutâneas por antraz normalmente não causam dor. Os linfonodos próximos podem ficar infectados, avermelhados, inchados e doloridos. Uma crosta se forma sobre a lesão logo e cai em algumas semanas. A recuperação completa pode demorar mais. O antraz cutâneo geralmente é causado quando os esporos de B. anthracis entram através de cortes na pele. Esta forma é encontrada mais comumente quando humanos manipulam animais infectados e/ou produtos de origem animal.

Injeção

Em dezembro de 2009, ocorreu um surto de antraz entre usuários de heroína injetável nas áreas de Glasgow e Stirling , na Escócia, resultando em 14 mortes. Acredita-se que a fonte do antraz tenha sido a diluição da heroína com farinha de ossos no Afeganistão. O antraz injetado pode ter sintomas semelhantes ao antraz cutâneo e também pode causar infecção profunda no músculo e se espalhar mais rapidamente.

Pulmões

O antraz por inalação geralmente se desenvolve dentro de uma semana após a exposição, mas pode levar até 2 meses. Durante os primeiros dias da doença, a maioria das pessoas tem febre, calafrios e fadiga. Esses sintomas podem ser acompanhados de tosse, falta de ar, dor no peito e náuseas ou vômitos, tornando difícil distinguir o antraz por inalação da gripe e da pneumonia adquirida na comunidade . Isso é frequentemente descrito como o período prodrômico.

Ao longo do dia seguinte, falta de ar, tosse e dor no peito se tornam mais comuns, e queixas que não envolvem o peito, como náuseas, vômitos, estado mental alterado, sudorese e dor de cabeça, desenvolvem-se em um terço ou mais das pessoas. Os sintomas do trato respiratório superior ocorrem em apenas um quarto das pessoas e as dores musculares são raras. O estado mental alterado ou a falta de ar geralmente levam as pessoas aos cuidados de saúde e marcam a fase fulminante da doença.

Ele infecta os gânglios linfáticos no peito primeiro, em vez dos próprios pulmões, uma condição chamada mediastinite hemorrágica , fazendo com que o líquido com sangue se acumule na cavidade torácica, causando falta de ar. O segundo estágio (pneumonia) ocorre quando a infecção se espalha dos gânglios linfáticos para os pulmões. Os sintomas do segundo estágio se desenvolvem repentinamente dentro de horas ou dias após o primeiro estágio. Os sintomas incluem febre alta, falta de ar extrema, choque e morte rápida dentro de 48 horas em casos fatais.

Gastrointestinal

A infecção gastrointestinal (GI) é mais frequentemente causada pelo consumo de carne infectada com antraz e é caracterizada por diarreia, potencialmente com sangue, dores abdominais, inflamação aguda do trato intestinal e perda de apetite. Podem ocorrer vômitos ocasionais de sangue . Lesões foram encontradas nos intestinos e na boca e garganta. Depois que a bactéria invade o sistema gastrointestinal, ela se espalha para a corrente sanguínea e por todo o corpo, enquanto continua a produzir toxinas.

Causa

Bactérias

Fotomicrografia de uma coloração de Gram da bactéria Bacillus anthracis , a causa da doença do antraz

Bacillus anthracis é uma bactéria anaeróbica facultativa em forma de bastonete, Gram-positiva , com cerca de 1 por 9 μm de tamanho. Foi demonstrado que causava doenças por Robert Koch em 1876, quando ele pegou uma amostra de sangue de uma vaca infectada, isolou a bactéria e a colocou em um camundongo. A bactéria normalmente repousa na forma de esporos no solo e pode sobreviver por décadas nesse estado. Os herbívoros são frequentemente infectados enquanto pastam, especialmente quando comem vegetação áspera, irritante ou pontiaguda; a hipótese da vegetação causar feridas no trato GI, permitindo a entrada dos esporos bacterianos nos tecidos, embora isso não tenha sido comprovado. Uma vez ingeridas ou colocadas em uma ferida aberta, as bactérias começam a se multiplicar dentro do animal ou humano e normalmente matam o hospedeiro em poucos dias ou semanas. Os esporos germinam no local de entrada nos tecidos e depois se espalham pela circulação para os vasos linfáticos, onde as bactérias se multiplicam.

A produção de duas exotoxinas poderosas e toxina letal pela bactéria causa a morte. Os veterinários muitas vezes podem dizer uma possível morte induzida por antraz por sua ocorrência repentina e pelo sangue escuro e sem coagulação que escorre dos orifícios do corpo. A maioria das bactérias do antraz dentro do corpo após a morte são superadas e destruídas por bactérias anaeróbicas dentro de minutos a horas post mortem . No entanto, as bactérias vegetativas do antraz que escapam do corpo através do sangue escorrendo ou através da abertura da carcaça podem formar esporos resistentes. Estas bactérias vegetativas não são contagiosas. Um esporo se forma por uma bactéria vegetativa. Os gatilhos para a formação de esporos ainda não são conhecidos, embora a tensão de oxigênio e a falta de nutrientes possam desempenhar papéis. Uma vez formados, esses esporos são muito difíceis de erradicar.

A infecção de herbívoros (e ocasionalmente humanos) pela via inalatória normalmente começa com esporos inalados sendo transportados através das passagens de ar para os minúsculos sacos aéreos (alvéolos) nos pulmões. Os esporos são então apanhados por células necrófagas ( macrófagos ) nos pulmões e são transportados através de pequenos vasos ( linfáticos ) para os gânglios linfáticos na cavidade torácica central ( mediastino ). Os danos causados ​​pelos esporos e bacilos do antraz na cavidade torácica central podem causar dor no peito e dificuldade para respirar. Uma vez nos linfonodos, os esporos germinam em bacilos ativos que se multiplicam e eventualmente rompem os macrófagos, liberando muito mais bacilos na corrente sanguínea para serem transferidos para todo o corpo. Uma vez na corrente sanguínea, esses bacilos liberam três proteínas denominadas fator letal, fator de edema e antígeno protetor. Os três não são tóxicos por si só, mas sua combinação é incrivelmente letal para os humanos. O antígeno protetor combina-se com esses outros dois fatores para formar a toxina letal e a toxina do edema, respectivamente. Essas toxinas são os principais agentes de destruição tecidual, sangramento e morte do hospedeiro. Se os antibióticos forem administrados tarde demais, mesmo que os antibióticos erradiquem a bactéria, alguns hospedeiros ainda morrem de toxemia porque as toxinas produzidas pelos bacilos permanecem em seus sistemas em níveis de dose letal.

Exposição

Os esporos de antraz são capazes de sobreviver em condições adversas por décadas ou mesmo séculos. Esses esporos podem ser encontrados em todos os continentes, inclusive na Antártida. Sepulturas perturbadas de animais infectados são conhecidas por causar infecção após 70 anos.

Historicamente, o antraz por inalação era chamado de doença dos classificadores de lã porque era um risco ocupacional para as pessoas que separavam lã . Hoje, essa forma de infecção é extremamente rara em países avançados, já que quase nenhum animal infectado permanece.

A exposição ocupacional a animais infectados ou seus produtos (como pele, lã e carne) é a via usual de exposição para humanos. Os trabalhadores expostos a animais mortos e produtos de origem animal correm o maior risco, especialmente em países onde o antraz é mais comum. O antraz no gado pastando em campo aberto, onde eles se misturam com animais selvagens, ainda ocorre ocasionalmente nos Estados Unidos e em outros lugares.

Muitos trabalhadores que lidam com lã e couros de animais são rotineiramente expostos a baixos níveis de esporos de antraz, mas a maioria dos níveis de exposição não é suficiente para desenvolver infecções por antraz. Uma infecção letal é relatada como resultado da inalação de cerca de 10.000 a 20.000 esporos, embora essa dose varie entre as espécies hospedeiras. Poucas evidências documentadas estão disponíveis para verificar o número exato ou médio de esporos necessários para a infecção.

Modo de infecção

Antraz por inalação, alargamento mediastinal

O antraz pode entrar no corpo humano através dos intestinos (ingestão), pulmões (inalação) ou pele (cutânea) e causa sintomas clínicos distintos com base no local de entrada. Em geral, um humano infectado é colocado em quarentena. No entanto, o antraz geralmente não se espalha de um humano infectado para um humano não infectado. Se a doença for fatal para o corpo da pessoa, porém, sua massa de bacilos de antraz se torna uma fonte potencial de infecção para outras pessoas e precauções especiais devem ser tomadas para evitar mais contaminação. O antraz por inalação, se não for tratado até que ocorram sintomas óbvios, geralmente é fatal.

O antraz pode ser contraído em acidentes de laboratório ou ao manusear animais infectados, sua lã ou suas peles. Também foi usado em agentes de guerra biológica e por terroristas para infectar intencionalmente, como exemplificado pelos ataques de antraz de 2001 .

Mecanismo

A letalidade da doença do antraz se deve aos dois principais fatores de virulência da bactéria: a cápsula de ácido poli-D-glutâmico , que protege a bactéria da fagocitose pelos neutrófilos do hospedeiro, e a toxina proteica tripartida, chamada toxina do antraz . Componentes do antraz: antígeno protetor (PA), fator de edema (EF) e fator letal (LF). PA mais LF produz toxina letal e PA mais EF produz toxina do edema. Essas toxinas causam morte e inchaço dos tecidos ( edema ), respectivamente. Para entrar nas células, o edema e os fatores letais utilizam outra proteína produzida pelo B. anthracis chamada antígeno protetor, que se liga a dois receptores de superfície na célula hospedeira. Uma protease celular então cliva o PA em dois fragmentos: PA 20 e PA 63 . PA 20 dissocia-se no meio extracelular, não desempenhando mais nenhum papel no ciclo tóxico. O PA 63 então oligomeriza com outros seis fragmentos de PA 63 formando uma estrutura heptamérica em forma de anel denominada preporo. Uma vez nesta forma, o complexo pode ligar competitivamente até três EFs ou LFs, formando um complexo resistente. A endocitose mediada por receptor ocorre em seguida, proporcionando ao complexo tóxico recém-formado acesso ao interior da célula hospedeira. O ambiente acidificado dentro do endossomo aciona o heptâmero para liberar o LF e/ou EF no citosol. Não se sabe exatamente como o complexo resulta na morte da célula.

O fator de edema é uma adenilato ciclase dependente de calmodulina . A adenilato ciclase catalisa a conversão de ATP em AMP cíclico (cAMP) e pirofosfato . A complexação da adenilato ciclase com a calmodulina remove a calmodulina da estimulação da sinalização desencadeada pelo cálcio, inibindo assim a resposta imune. Para ser específico, o LF inativa os neutrófilos (um tipo de célula fagocítica) pelo processo que acabamos de descrever para que eles não possam fagocitar bactérias. Ao longo da história, presumiu-se que o fator letal fazia com que os macrófagos produzissem TNF-alfa e interleucina 1, beta (IL1B). O TNF-alfa é uma citocina cujo principal papel é regular as células imunes, bem como induzir inflamação e apoptose ou morte celular programada. A interleucina 1, beta é outra citocina que também regula a inflamação e a apoptose. A superprodução de TNF-alfa e IL1B acaba levando ao choque séptico e à morte. No entanto, evidências recentes indicam que o antraz também atinge as células endoteliais que revestem as cavidades serosas, como a cavidade pericárdica , a cavidade pleural e a cavidade peritoneal , vasos linfáticos e vasos sanguíneos, causando vazamento vascular de líquido e células e, finalmente, choque hipovolêmico e choque séptico.

Diagnóstico

Possível edema e necrose em caso de injeção de antraz.

Várias técnicas podem ser usadas para a identificação direta de B. anthracis em material clínico. Em primeiro lugar, as amostras podem ser coradas com Gram . Bacillus spp. são bastante grandes em tamanho (3 a 4 μm de comprimento), podem crescer em cadeias longas e coram-se Gram-positivas. Para confirmar que o organismo é B. anthracis , podem ser utilizadas técnicas de diagnóstico rápido, como ensaios baseados na reação em cadeia da polimerase e microscopia de imunofluorescência .

Todas as espécies de Bacillus crescem bem em 5% de ágar sangue de carneiro e outros meios de cultura de rotina. O acetato de polimixina-lisozima-EDTA-taloso pode ser usado para isolar B. anthracis de amostras contaminadas, e o ágar bicarbonato é usado como método de identificação para induzir a formação de cápsulas. Bacillus spp. geralmente crescem dentro de 24 horas de incubação a 35 ° C, em ar ambiente (temperatura ambiente) ou em 5% de CO 2 . Se o ágar bicarbonato for usado para identificação, o meio deve ser incubado em 5% de CO 2 . As colônias de B. anthracis são de tamanho médio-grande, cinza, planas e irregulares com projeções em turbilhão, muitas vezes referidas como tendo uma aparência de " cabeça de medusa ", e não são hemolíticas em 5% de ágar sangue de carneiro. As bactérias não são móveis, são suscetíveis à penicilina e produzem uma ampla zona de lecitinase no ágar gema de ovo. O teste de confirmação para identificar B. anthracis inclui teste de bacteriófago gama, hemaglutinação indireta e ensaio imunoenzimático para detectar anticorpos. O melhor teste de precipitação para confirmação do antraz é o teste de Ascoli .

Prevenção

Precauções são tomadas para evitar o contato com a pele e quaisquer fluidos exsudados através das aberturas naturais do corpo de um corpo falecido suspeito de abrigar antraz. O corpo deve ser colocado em quarentena estrita. Uma amostra de sangue é coletada e selada em um recipiente e analisada em um laboratório aprovado para verificar se o antraz é a causa da morte. O corpo deve ser selado em um saco hermético e incinerado para evitar a transmissão de esporos de antraz. A visualização microscópica dos bacilos encapsulados, geralmente em grande número, em um esfregaço de sangue corado com azul de metileno policromo (coloração McFadyean) é totalmente diagnóstica, embora a cultura do organismo ainda seja o padrão-ouro para o diagnóstico. O isolamento total do corpo é importante para evitar uma possível contaminação de outras pessoas.

Roupas e equipamentos de proteção e impermeáveis ​​como luvas de borracha, avental de borracha e botas de borracha sem perfurações são usados ​​ao manusear o corpo. Nenhuma pele, especialmente se tiver feridas ou arranhões, deve ser exposta. O equipamento de proteção individual descartável é preferível, mas se não estiver disponível, a descontaminação pode ser obtida por autoclave. O equipamento descartável usado é queimado e/ou enterrado após o uso. Todas as roupas de cama ou roupas contaminadas são isoladas em sacos plásticos duplos e tratadas como resíduos de risco biológico. Equipamento respiratório capaz de filtrar pequenas partículas, como o respirador de alta eficiência aprovado pelo Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA - e pela Administração de Segurança e Saúde de Minas - é usado.

Vacinas

As vacinas contra o antraz para uso em gado e humanos tiveram um lugar de destaque na história da medicina. O cientista francês Louis Pasteur desenvolveu a primeira vacina eficaz em 1881. As vacinas contra o antraz humano foram desenvolvidas pela União Soviética no final da década de 1930 e nos EUA e Reino Unido na década de 1950. A atual vacina dos EUA aprovada pela FDA foi formulada na década de 1960.

As vacinas de antraz humano atualmente administradas incluem variedades acelulares (Estados Unidos) e vacinas vivas (Rússia). Todas as vacinas de antraz usadas atualmente mostram considerável reatogenicidade local e geral ( eritema , endurecimento , dor , febre ) e reações adversas graves ocorrem em cerca de 1% dos receptores. O produto americano, BioThrax, é licenciado pela FDA e anteriormente era administrado em uma série primária de seis doses em 0, 2, 4 semanas e 6, 12, 18 meses, com reforços anuais para manter a imunidade. Em 2008, o FDA aprovou a omissão da dose da semana 2, resultando na série de cinco doses atualmente recomendada. As novas vacinas de segunda geração que estão sendo pesquisadas atualmente incluem vacinas vivas recombinantes e vacinas de subunidades recombinantes . No século 20, o uso de um produto moderno ( BioThrax ) para proteger as tropas americanas contra o uso de antraz na guerra biológica foi controverso.

Antibióticos

Antibióticos preventivos são recomendados naqueles que foram expostos. A detecção precoce de fontes de infecção por antraz pode permitir que medidas preventivas sejam tomadas. Em resposta aos ataques de antraz de outubro de 2001, o Serviço Postal dos Estados Unidos (USPS) instalou sistemas de biodetecção (BDSs) em suas instalações de processamento de correio em grande escala. Os planos de resposta do BDS foram formulados pelo USPS em conjunto com os respondentes locais, incluindo bombeiros, polícia, hospitais e saúde pública. Os funcionários dessas instalações foram instruídos sobre antraz, ações de resposta e medicação profilática . Devido ao atraso inerente à obtenção da verificação final de que o antraz foi usado, o tratamento antibiótico profilático de pessoas possivelmente expostas deve ser iniciado o mais rápido possível.

Tratamento

Antraz e antibióticos

O antraz não pode ser transmitido de pessoa para pessoa, exceto no caso raro de exsudatos cutâneos de antraz. No entanto, a roupa e o corpo de uma pessoa podem estar contaminados com esporos de antraz. A descontaminação eficaz das pessoas pode ser realizada por meio de uma lavagem completa com água e sabão antimicrobiano . As águas residuais são tratadas com lixívia ou outro agente antimicrobiano. A descontaminação efetiva de artigos pode ser realizada fervendo-os em água por 30 minutos ou mais. O alvejante com cloro é ineficaz na destruição de esporos e células vegetativas nas superfícies, embora o formaldeído seja eficaz. Queimar roupas é muito eficaz na destruição de esporos. Após a descontaminação, não há necessidade de imunizar, tratar ou isolar os contatos de pessoas doentes com antraz, a menos que também tenham sido expostas à mesma fonte de infecção.

Antibióticos

O tratamento antibiótico precoce do antraz é essencial; atraso diminui significativamente as chances de sobrevivência. O tratamento da infecção por antraz e outras infecções bacterianas inclui grandes doses de antibióticos intravenosos e orais, como fluoroquinolonas ( ciprofloxacina ), doxiciclina , eritromicina , vancomicina ou penicilina . Os agentes aprovados pela FDA incluem ciprofloxacina, doxiciclina e penicilina. Em possíveis casos de antraz pulmonar, o tratamento precoce com profilaxia antibiótica é crucial para evitar uma possível morte. Muitas tentativas foram feitas para desenvolver novos medicamentos contra o antraz, mas os medicamentos existentes são eficazes se o tratamento for iniciado em breve.

Anticorpos monoclonais

Em maio de 2009, a Human Genome Sciences apresentou um pedido de licença biológica (BLA, permissão de comercialização) para seu novo medicamento, raxibacumab (nome comercial ABthrax) destinado ao tratamento de emergência do antraz inalado. Em 14 de dezembro de 2012, a Food and Drug Administration dos EUA aprovou a injeção de raxibacumab para tratar o antraz por inalação. Raxibacumab é um anticorpo monoclonal que neutraliza toxinas produzidas por B. anthracis . Em março de 2016, a FDA aprovou um segundo tratamento com antraz usando um anticorpo monoclonal que neutraliza as toxinas produzidas por B. anthracis . Obiltoxaximab é aprovado para tratar antraz inalatório em conjunto com medicamentos antibacterianos apropriados e para prevenção quando terapias alternativas não estão disponíveis ou são apropriadas.

Prognóstico

O antraz cutâneo raramente é fatal se tratado, porque a área de infecção é limitada à pele, impedindo que o fator letal, o fator de edema e o antígeno protetor entrem e destruam um órgão vital . Sem tratamento, cerca de 20% dos casos de infecção cutânea cutânea evoluem para toxemia e óbito.

Antes de 2001, as taxas de mortalidade por antraz por inalação eram de 90%; desde então, caíram para 45%. As pessoas que progridem para a fase fulminante do antraz por inalação quase sempre morrem, com um estudo de caso mostrando uma taxa de mortalidade de 97%. A meningoencefalite por antraz também é quase sempre fatal.

As infecções gastrointestinais podem ser tratadas, mas geralmente resultam em taxas de mortalidade de 25% a 60%, dependendo de quão cedo o tratamento começa. Esta forma de antraz é a mais rara.

Epidemiologia

Globalmente, pelo menos 2.000 casos ocorrem por ano.

Estados Unidos

O último caso fatal de antraz por inalação natural nos Estados Unidos ocorreu na Califórnia em 1976, quando um tecelão doméstico morreu após trabalhar com lã infectada importada do Paquistão. Para minimizar a chance de propagação da doença, o corpo foi transportado para a UCLA em um saco plástico selado dentro de um recipiente de metal selado para autópsia.

O antraz gastrointestinal é extremamente raro nos Estados Unidos, com apenas dois casos registrados. O primeiro caso foi relatado em 1942, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Em dezembro de 2009, o Departamento de Saúde e Serviços Humanos de New Hampshire confirmou um caso de antraz gastrointestinal em uma mulher adulta.

Em 2007, dois casos de antraz cutâneo foram relatados em Danbury, Connecticut . O caso envolvia o fabricante de tambores tradicionais de estilo africano que trabalhava com uma pele de cabra comprada de um negociante na cidade de Nova York que havia sido previamente liberada pela alfândega. Enquanto a pele estava sendo raspada, uma picada de aranha fez com que os esporos entrassem na corrente sanguínea. Seu filho também foi infectado.

O CDC investigou a fonte da infecção de dezembro de 2009 e a possibilidade de que ela tenha sido contraída de um tambor africano usado recentemente pela mulher que participava de um círculo de tambores . A mulher aparentemente inalou antraz, em forma de esporos, do couro do tambor. Ela ficou gravemente doente, mas com antraz gastrointestinal em vez de antraz inalado, o que a tornou única na história médica americana. O prédio onde ocorreu a infecção foi limpo e reaberto ao público e a mulher se recuperou. A epidemiologista do estado de New Hampshire, Jodie Dionne-Odom, afirmou: "É um mistério. Nós realmente não sabemos por que isso aconteceu".

Reino Unido

Em novembro de 2008, um fabricante de tambores no Reino Unido que trabalhava com peles de animais não tratadas morreu de antraz. Em dezembro de 2009, um surto de antraz ocorreu entre viciados em heroína nas áreas de Glasgow e Stirling , na Escócia, resultando em 14 mortes. Acredita-se que a fonte do antraz tenha sido a diluição da heroína com farinha de ossos no Afeganistão.

História

Descoberta

Robert Koch , um médico e cientista alemão, identificou pela primeira vez a bactéria que causou a doença do antraz em 1875 em Wollstein (agora Wolsztyn - uma cidade na Polônia). Seu trabalho pioneiro no final do século 19 foi uma das primeiras demonstrações de que doenças poderiam ser causadas por micróbios . Em uma série inovadora de experimentos, ele descobriu o ciclo de vida e os meios de transmissão do antraz. Seus experimentos não apenas ajudaram a criar uma compreensão do antraz, mas também ajudaram a elucidar o papel dos micróbios em causar doenças em uma época em que ainda havia debates sobre geração espontânea versus teoria celular . Koch passou a estudar os mecanismos de outras doenças e ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1905 por sua descoberta da bactéria causadora da tuberculose.

Embora Koch tenha feito a maior contribuição teórica para a compreensão do antraz, outros pesquisadores estavam mais preocupados com as questões práticas de como prevenir a doença. Na Grã-Bretanha, onde o antraz afetou os trabalhadores das indústrias de lã, , couros e curtumes , foi visto com medo. John Henry Bell , um médico nascido e baseado em Bradford , fez pela primeira vez a ligação entre a misteriosa e mortal "doença de Woolsorter" e o antraz, mostrando em 1878 que eles eram a mesma coisa. No início do século 20, Friederich Wilhelm Eurich , o bacteriologista alemão que se estabeleceu em Bradford com sua família quando criança, realizou pesquisas importantes para o Anthrax Investigation Board local. Eurich também fez contribuições valiosas para um Comitê Departamental de Inquérito do Ministério do Interior , estabelecido em 1913 para resolver o problema contínuo do antraz industrial. Seu trabalho nessa função, em grande parte em colaboração com o inspetor de fábrica G. Elmhirst Duckering , levou diretamente ao Anthrax Prevention Act (1919).

Primeira vacinação

Louis Pasteur inoculando ovelhas contra o antraz

O antraz representou um grande desafio econômico na França e em outros lugares durante o século XIX. Cavalos, gado e ovelhas eram particularmente vulneráveis, e fundos nacionais foram reservados para investigar a produção de uma vacina . O cientista francês Louis Pasteur foi encarregado da produção de uma vacina, após seu trabalho bem-sucedido no desenvolvimento de métodos que ajudaram a proteger as importantes indústrias do vinho e da seda.

Em maio de 1881, Pasteur – em colaboração com seus assistentes Jean-Joseph Henri Toussaint , Émile Roux e outros – realizou um experimento público em Pouilly-le-Fort para demonstrar seu conceito de vacinação. Ele preparou dois grupos de 25 ovelhas , uma cabra e vários bovinos . Os animais de um grupo foram injetados com uma vacina de antraz preparada por Pasteur duas vezes, com intervalo de 15 dias; o grupo controle não foi vacinado. Trinta dias após a primeira injeção, ambos os grupos foram injetados com uma cultura de bactérias vivas do antraz. Todos os animais do grupo não vacinado morreram, enquanto todos os animais do grupo vacinado sobreviveram.

Após esse aparente triunfo, amplamente divulgado na imprensa local, nacional e internacional, Pasteur fez grandes esforços para exportar a vacina para além da França. Ele usou seu status de celebridade para estabelecer Institutos Pasteur na Europa e na Ásia, e seu sobrinho, Adrien Loir , viajou para a Austrália em 1888 para tentar introduzir a vacina contra o antraz em Nova Gales do Sul . Em última análise, a vacina não teve sucesso no clima desafiador da Austrália rural e logo foi substituída por uma versão mais robusta desenvolvida pelos pesquisadores locais John Gunn e John McGarvie Smith .

A vacina humana para o antraz tornou-se disponível em 1954. Esta era uma vacina sem células, em vez da vacina de células vivas do estilo Pasteur, usada para fins veterinários. Uma vacina melhorada sem células tornou-se disponível em 1970.

Cepas projetadas

  • A cepa Sterne de antraz, nomeada em homenagem ao imunologista Max Sterne nascido em Trieste , é uma cepa atenuada usada como vacina, que contém apenas o plasmídeo de virulência da toxina do antraz e não a cápsula de ácido poliglutâmico expressando o plasmídeo.
  • A cepa 836 , criada pelo programa soviético de armas biológicas na década de 1980, foi mais tarde chamada pelo Los Angeles Times de "a cepa de antraz mais virulenta e viciosa conhecida pelo homem".
  • A virulenta cepa Ames , que foi usada nos ataques de antraz de 2001 nos Estados Unidos, recebeu a maior cobertura de notícias de qualquer surto de antraz. A cepa Ames contém dois plasmídeos de virulência , que codificam separadamente uma toxina de três proteínas, chamada toxina do antraz , e uma cápsula de ácido poliglutâmico .
  • No entanto, a cepa Vollum , desenvolvida mas nunca usada como arma biológica durante a Segunda Guerra Mundial , é muito mais perigosa. A cepa Vollum (também incorretamente chamada de Vellum) foi isolada em 1935 de uma vaca em Oxfordshire . Esta mesma linhagem foi usada durante os testes de armas biológicas Gruinard . Uma variação do Vollum, conhecido como "Vollum 1B", foi usado durante a década de 1960 nos programas de armas biológicas dos EUA e do Reino Unido. Acredita-se que o Vollum 1B tenha sido isolado de William A. Boyles, um cientista de 46 anos dos Laboratórios de Guerra Biológica do Exército dos EUA em Camp (mais tarde Fort) Detrick , Maryland , que morreu em 1951 após ser acidentalmente infectado com o Vollum cepa.
  • Pesquisadores da Força Aérea dos EUA desenvolveram uma cepa de vacina para produzir uma vacina melhorada contra o antraz que requer um número mínimo de injeções para alcançar e manter a imunidade a longo prazo. É designada como a estirpe Alls/Gifford (Curlicue).

Sociedade e cultura

Limpeza do local

Os esporos de antraz podem sobreviver por longos períodos de tempo no ambiente após a liberação. Os métodos químicos para limpeza de locais ou materiais contaminados com antraz podem usar agentes oxidantes como peróxidos , óxido de etileno , Sandia Foam, dióxido de cloro (usado no Hart Senate Office Building ), ácido peracético, gás ozônio, ácido hipocloroso, persulfato de sódio e líquido produtos alvejantes contendo hipoclorito de sódio. Os agentes não oxidantes que se mostraram eficazes para a descontaminação do antraz incluem brometo de metila, formaldeído e metam sódio. Esses agentes destroem os esporos bacterianos. Todas as tecnologias de descontaminação de antraz acima mencionadas demonstraram ser eficazes em testes de laboratório realizados pela EPA dos EUA ou outros.

As técnicas de descontaminação de esporos de Bacillus anthracis são afetadas pelo material com o qual os esporos estão associados, fatores ambientais, como temperatura e umidade, e fatores microbiológicos, como espécie de esporo, cepa de anthracis e métodos de teste usados.

Uma solução de alvejante para o tratamento de superfícies duras foi aprovada pela EPA. O dióxido de cloro emergiu como o biocida preferido contra locais contaminados com antraz, tendo sido empregado no tratamento de vários edifícios governamentais na última década. Sua principal desvantagem é a necessidade de processos in situ de ter o reagente sob demanda.

Para acelerar o processo, vestígios de um catalisador não tóxico composto de ligantes macrocíclicos de ferro e tetroamido são combinados com carbonato e bicarbonato de sódio e convertidos em spray. A fórmula do spray é aplicada em uma área infestada e é seguida por outro spray contendo hidroperóxido de terc-butila .

Usando o método do catalisador, a destruição completa de todos os esporos de antraz pode ser alcançada em menos de 30 minutos. Um spray padrão sem catalisador destrói menos da metade dos esporos na mesma quantidade de tempo.

Limpezas em um prédio de escritórios do Senado, várias instalações postais contaminadas e outros edifícios governamentais e privados dos EUA, um esforço colaborativo liderado pela Agência de Proteção Ambiental mostrou que a descontaminação é possível, mas demorada e cara. Limpar o prédio do Senado dos esporos de antraz custou US$ 27 milhões, de acordo com o Government Accountability Office. A limpeza das instalações postais de Brentwood em Washington custou US$ 130 milhões e levou 26 meses. Desde então, métodos mais novos e menos onerosos foram desenvolvidos.

A limpeza de áreas contaminadas com antraz em fazendas e na natureza é muito mais problemática. As carcaças podem ser queimadas, embora muitas vezes sejam necessários 3 dias para queimar uma carcaça grande e isso não é viável em áreas com pouca madeira. As carcaças também podem ser enterradas, embora o enterramento de animais grandes o suficiente para evitar o ressurgimento de esporos exija muita mão de obra e ferramentas caras. As carcaças foram embebidas em formaldeído para matar os esporos, embora isso tenha problemas de contaminação ambiental. Foi tentada a queima de blocos de vegetação em grandes áreas que envolvem um surto de antraz; isso, embora ambientalmente destrutivo, faz com que animais saudáveis ​​se afastem de uma área com carcaças em busca de grama fresca. Alguns trabalhadores da vida selvagem experimentaram cobrir carcaças frescas de antraz com panos de sombra e objetos pesados. Isso evita que alguns necrófagos abram as carcaças, permitindo que as bactérias putrefativas dentro da carcaça matem as células vegetativas de B. anthracis e evitem a esporulação. Este método também tem desvantagens, pois necrófagos, como as hienas, são capazes de se infiltrar em quase qualquer exclusão.

Diz-se que o local experimental na Ilha Gruinard foi descontaminado com uma mistura de formaldeído e água do mar pelo Ministério da Defesa. Não está claro se tratamentos semelhantes foram aplicados aos locais de teste dos EUA.

Guerra biológica

Colin Powell fazendo uma apresentação ao Conselho de Segurança das Nações Unidas , segurando um frasco modelo de antraz

Esporos de antraz têm sido usados ​​como arma de guerra biológica . Sua primeira incidência moderna ocorreu quando os rebeldes nórdicos, fornecidos pelo Estado-Maior Alemão , usaram antraz com resultados desconhecidos contra o Exército Imperial Russo na Finlândia em 1916. O antraz foi testado pela primeira vez como agente de guerra biológica pela Unidade 731 do Exército Kwantung japonês na Manchúria durante a década de 1930; alguns desses testes envolveram a infecção intencional de prisioneiros de guerra, milhares dos quais morreram. Anthrax, designado na época como Agente N, também foi investigado pelos Aliados na década de 1940.

Existe uma longa história de pesquisa prática de armas biológicas nesta área. Por exemplo, em 1942, testes de armas biológicas britânicas contaminaram severamente a ilha Gruinard na Escócia com esporos de antraz da cepa Vollum-14578 , tornando-a uma área proibida até que foi descontaminada em 1990. Os testes de Gruinard envolveram testar a eficácia de uma submunição de uma "N-bomba" - uma arma biológica contendo esporos de antraz secos. Além disso, cinco milhões de "bolos de gado" (pellets de ração animal impregnados com esporos de antraz) foram preparados e armazenados em Porton Down para a " Operação Vegetariana " - ataques anti-gado contra a Alemanha a serem feitos pela Força Aérea Real . O plano era que armas biológicas à base de antraz fossem lançadas sobre a Alemanha em 1944. No entanto, os bolos de gado comestíveis e a bomba não foram usados; os bolos de gado foram incinerados no final de 1945.

O antraz armado fazia parte do estoque dos EUA antes de 1972, quando os Estados Unidos assinaram a Convenção de Armas Biológicas . O presidente Nixon ordenou o desmantelamento dos programas de guerra biológica dos EUA em 1969 e a destruição de todos os estoques de armas biológicas existentes. Em 1978-79, o governo rodesiano usou antraz contra gado e humanos durante sua campanha contra os rebeldes. A União Soviética criou e armazenou de 100 a 200 toneladas de esporos de antraz em Kantubek na ilha de Vozrozhdeniya ; foram abandonados em 1992 e destruídos em 2002.

Os militares americanos e o pessoal do exército britânico não são mais vacinados rotineiramente contra o antraz antes do serviço ativo em locais onde os ataques biológicos são considerados uma ameaça.

Incidente de Sverdlovsk (2 de abril de 1979)

Apesar de assinar o acordo de 1972 para acabar com a produção de armas biológicas, o governo da União Soviética tinha um programa ativo de armas biológicas que incluía a produção de centenas de toneladas de antraz após esse período. Em 2 de abril de 1979, algumas das mais de um milhão de pessoas que vivem em Sverdlovsk (agora chamada Ekaterinburg, Rússia ), cerca de 1.370 quilômetros (850 milhas) a leste de Moscou, foram expostas a uma liberação acidental de antraz de um complexo de armas biológicas localizado perto de lá. . Pelo menos 94 pessoas foram infectadas, das quais pelo menos 68 morreram. Uma vítima morreu quatro dias após a libertação, 10 durante um período de oito dias no pico das mortes e as últimas seis semanas depois. Limpeza extensiva, vacinações e intervenções médicas conseguiram salvar cerca de 30 das vítimas. Acobertamentos extensivos e destruição de registros pela KGB continuaram de 1979 até o presidente russo Boris Yeltsin admitir este acidente com antraz em 1992. Jeanne Guillemin relatou em 1999 que uma equipe combinada da Rússia e dos Estados Unidos investigou o acidente em 1992.

Quase todos os trabalhadores noturnos de uma fábrica de cerâmica do outro lado da rua da instalação biológica (composto 19) foram infectados e a maioria morreu. Como a maioria eram homens, alguns governos da OTAN suspeitavam que a União Soviética havia desenvolvido uma arma específica para o sexo. O governo atribuiu o surto ao consumo de carne contaminada com antraz e ordenou o confisco de toda a carne não inspecionada que entrasse na cidade. Eles também ordenaram que todos os cães vadios fossem baleados e as pessoas não tivessem contato com animais doentes. Além disso, foi estabelecido um programa de evacuação voluntária e vacinação contra o antraz para pessoas de 18 a 55 anos.

Para apoiar a história de encobrimento , revistas médicas e jurídicas soviéticas publicaram artigos sobre um surto em gado que causou antraz GI em pessoas que consumiram carne infectada e antraz cutâneo em pessoas que entraram em contato com os animais. Todos os registros médicos e de saúde pública foram confiscados pela KGB. Além dos problemas médicos que o surto causou, também levou os países ocidentais a suspeitar mais de um programa secreto de armas biológicas soviéticas e a aumentar sua vigilância de locais suspeitos. Em 1986, o governo dos EUA foi autorizado a investigar o incidente e concluiu que a exposição era de antraz em aerossol de uma instalação militar de armas. Em 1992, o presidente Yeltsin admitiu que estava "absolutamente certo" de que os "rumores" sobre a União Soviética violando o Tratado de Armas Biológicas de 1972 eram verdadeiros. A União Soviética, como os EUA e o Reino Unido, concordou em enviar informações à ONU sobre seus programas de armas biológicas, mas omitiu instalações conhecidas e nunca reconheceu seu programa de armas.

Bioterrorismo de antraz

Em teoria, os esporos de antraz podem ser cultivados com o mínimo de equipamento especial e uma educação microbiológica universitária de primeiro ano . Fazer grandes quantidades de uma forma aerossol de antraz adequada para guerra biológica requer amplo conhecimento prático, treinamento e equipamentos altamente avançados.

Os esporos de antraz concentrados foram usados ​​para bioterrorismo nos ataques de antraz de 2001 nos Estados Unidos, entregues por correio postal contendo os esporos. As cartas foram enviadas a vários escritórios de mídia e a dois senadores democratas: Tom Daschle , de Dakota do Sul, e Patrick Leahy , de Vermont. Como resultado, 22 foram infectados e cinco morreram. Apenas alguns gramas de material foram usados ​​nesses ataques e em agosto de 2008, o Departamento de Justiça dos EUA anunciou que acreditava que Bruce Ivins , um pesquisador sênior de biodefesa empregado pelo governo dos Estados Unidos, era o responsável. Esses eventos também geraram muitas fraudes de antraz .

Devido a esses eventos, o Serviço Postal dos EUA instalou sistemas de detecção de risco biológico em seus principais centros de distribuição para verificar ativamente o antraz transportado pelo correio. A partir de 2020, nenhum alerta positivo por esses sistemas ocorreu.

Descontaminação de correio

Em resposta aos ataques e fraudes postais de antraz, o Serviço Postal dos Estados Unidos esterilizou algumas correspondências usando irradiação gama e tratamento com uma fórmula enzimática proprietária fornecida pela Sipco Industries.

Um experimento científico realizado por um estudante do ensino médio, publicado posteriormente no Journal of Medical Toxicology , sugeriu que um ferro elétrico doméstico em sua configuração mais quente (pelo menos 400 ° F (204 ° C)) usado por pelo menos 5 minutos deve destruir todo o antraz esporos em um envelope postal comum.

Cultura popular

  • No romance distópico de Aldous Huxley , de 1932, Admirável Mundo Novo , as bombas de antraz são mencionadas como a principal arma por meio da qual a sociedade moderna original é aterrorizada e em grande parte erradicada, para ser substituída por uma sociedade distópica.
  • O clímax do filme britânico de 1947 The Loves of Joanna Godden envolve a morte de um personagem-chave por antraz. O compositor Ralph Vaughan Williams forneceu a música de clima comovente para a cena.
  • O episódio "Diagnosis: Danger" (1963) da série Alfred Hitchcock Presents diz respeito aos funcionários do Departamento de Saúde que trabalham para conter um surto de antraz.
  • Os ataques de antraz apareceram nas histórias de vários episódios de televisão e filmes. Um episódio de Criminal Minds segue a tentativa de identificar um atacante que liberou esporos de antraz em um parque público.
  • A banda de thrash metal americana Anthrax recebe o nome da doença.
  • O drama da BBC Silent Witness segue casos criminais da perspectiva de patologistas forenses e cientistas forenses. Os episódios 3 e 4 da série 16 expõem um caso de antraz geneticamente modificado.
  • O livro de 2013 Russian Roulette por Anthony Horowitz contém um jovem protagonista que é descrito como tendo escapado de um surto de antraz.
  • No filme de 2021, The Power of the Dog , dirigido por Jane Campion e baseado no romance de Thomas Savage , um personagem-chave morre de septicemia causada pelo antraz.

Outros animais

O antraz é especialmente raro em cães e gatos, como é evidenciado por um único caso relatado nos Estados Unidos em 2001. Surtos de antraz ocorrem em algumas populações de animais selvagens com alguma regularidade.

Pesquisadores russos estimam que o permafrost ártico contém cerca de 1,5 milhão de carcaças de renas infectadas com antraz, e os esporos podem sobreviver no permafrost por 105 anos. Existe o risco de que o aquecimento global no Ártico possa derreter o permafrost, liberando esporos de antraz nas carcaças. Em 2016, um surto de antraz em renas foi associado a uma carcaça de 75 anos que descongelou durante uma onda de calor.

Referências

links externos