Bacillus anthracis

Co wiadomo o chorobie

Wąglik jest enzootią czyli chorobą zwierzęcą utrzymującą się w podobnym nasileniu przez wiele lat na określonym obszarze (zobacz link o danych statystycznych). Chorują na nią przede wszystkim zwierzęta roślinożerne: kozy, owce, bydło. Zwykle 80% zarażonych zwierząt ginie. Wąglikiem mogą się również zarazić zwierzęta laboratoryjne. Dla myszy dawka śmiertelna LD₅₀ to mniej więcej 5 przetrwalników, z kolei szczury, koty i psy mogą przeżyć podskórne wstrzyknięciu nawet około miliona spor Bacillus anthracis.

Wąglik jest zoonozą, czyli chorobą odzwierzęca, która może przenosić się na ludzi, choć biorąc pod uwagę powszechność występowania przetrwalników tej bakterii w środowisku, częstość zachorowań u ludzi jest niska. Najbardziej narażone są osoby, które bezpośrednio np. z racji zawodu stykają się ze zwierzętami lub ich sierścią np. wełną - nie bez powodu wąglik często jest określony jako "woolsorters disease".
Osoby, które raz zetkną się z wąglikiem niemal na zawsze pozostają odporne na ponowne zakażenie bakteriami Bacillus anthracis. Ponowne zachorowanie na wąglika zdarza się niezwykle rzadko.

Ponieważ wegetatywne komórki wąglika są bardzo wrażliwe i szybko giną w naturalnym środowisku, zakażenia następuje głównie w wyniku kontaktu z przetrwalnikami bakterii.

W jaki sposób można się zarazić wąglikiem?

• poprzez zranioną skórę - ten rodzaj zakażenia zdarza się najczęściej. (Bakterie wąglika same nie są w stanie sforsować naturalnej bariery ochronnej organizmu jaka jest skóra, mogą jednak przeniknąć do organizmu poprzez niewielkie mechaniczne uszkodzenia tej bariery, które dla nas są niezauważalne np. otarcie, skaleczenie, zadrapanie.)

• wdychanie spor - jest to najgroźniejsza forma zakażenia, ale zarazem najrzadsza. Ocenia się, że dawka zakażająca ID₅₀ dla człowieka wynosi około 8 tys. do 10 tys. przetrwalników. Dla porównania dawka zakażająca w przypadku innej odzwierzęcej choroby bakteryjnej - tularemii wynosi około 10 bakterii Pasteurella tularensis. Ponadto, przetrwalniki mają tendencję to zlepiania się i nie utrzymują się długo w powietrzu w postaci aerozolu.

• zjedzenie pożywienia zarażonego bakteriami - zdarza się u ludzi bardzo rzadko. Drogą pokarmową zarażają się natomiast zwierzęta, pasąc się na terenach skażonych wąglikiem .

Objawy choroby

Mechanizm patogenezy. Dzięki uprzejmości Holly Deyo

• odmiana skórna choroby - na skórze w miejscu , gdzie przeniknęły przetrwalniki pojawia się obrzęk. Jest to wynik działania czynnika EF, który wytwarzają bakterie B. anthracis zaraz po wykiełkowaniu. Zwykle po dobie od zakażenia pojawia się grudka, która z czasem zmienia się w krostę przypominająca kolorem węgiel - stąd też nazwa tych bakterii: polska - wąglik i łacińska - wywodząca się od greckiego słowa anthrakis oznaczającego węgiel. Na skutek martwicy tkanki (działanie toksyny - czynnika LF) krosta przekształca się we wrzód martwiczy, z którego zakażenie może się rozprzestrzenić na cały organizm wywołując posocznicę (uogólnione zakażenie ustroju). W takim przypadku w 1 ml krwi stwierdza się nawet około 100 milionów komórek bakteryjnych. Kuracja antybiotykowa zastosowana po zauważeniu zmian skórnych daje właściwie całkowitą gwarancje na wyleczenie choroby. W przypadku nie podjęcia leczenia śmiertelność szacuje się na około 20%.

• odmiana płucna (wziewna) - Okres inkubacji choroby trwa około od 2 do 43 dni. Endospory B. anthracis, które pojawią się w układzie oddechowym są fagocytowane przez makrofagi. Nie wszystkie jednak przetrwalniki są niszczone i paradoksalnie - makrofagi, które powinny zwalczać bakterie, przenoszą przetrwalniki wgłąb organizmu do węzłów chłonnych tchawicy i oskrzeli. Tam następuje kiełkowanie endospor, proces ten może nastąpić nawet po 60 dniach od momentu zetknięcia się z bakteriami.
  Kiedy w organizmie pojawią się wegetatywne komórki B. anthracis wytwarzające toksynę, choroba zaczyna rozwijać się w dość szybkim tempie. Chory ma ogólnie złe samopoczucie podobne do grypy; typowe symptomy to gorączka, bóle mięśni, bóle głowy i suchy kaszel. Po tych objawach u niektórych osób często następuje krótki pozorny okres poprawy trwający od 1 do 3 dni, po którym rozwija się druga, ostra faza choroby. Pojawia się wówczas wysoka gorączka, zapalenie śródpiersia i krwotoczny obrzęk płuc. W niektórych przypadkach dochodzi także do zapalenia opon mózgowych. Jeśli chory nie został poddany leczeniu na 48 godzin przed pojawieniem się objawów ostrej fazy zakażenia w 95% przypadków następuje śmierć.

Diagnoza i leczenie

Bakterie B. anthracis jest łatwo zidentyfikować; stosunkowo łatwo je wyhodować na podłożach sztucznych i określić właściwości biochemiczne. Opracowano także szereg testów wykorzystujących technikę PCR (łańcuchowa reakcji polimeryzacji), które umożliwiają identyfikację szczepu na podstawie sekwencji DNA. Szczep wąglika użyty w zeszłorocznym ataku bioterrorystycznym zidentyfikowano przy pomocy testu MVLA (ang. multi-locus variable-number tandem repeat analysis). Polega on na analizie tandemowych powtórzeń sekwencji DNA, które - w zależności od szczepu - występują w różnej liczbie w określonych miejscach genomu B. anthracis. Okazało się, że wszystkie listy wysłane z New Jersey zawierały przetrwalniki bakterii, które wywodzą się od znanego mikrobiologom szczepu Ames - wyizolowanego od jednej z chorych krów podczas epidemii panującej w 1981 roku w Teksasie. Szczep ten stosowano w wielu laboratoriach na świecie do badań nad wąglikiem. Na podstawie analizy sekwencji DNA stwierdzono także, że bakterie wąglika, które jesienią zeszłego roku zaraziły ponad 20 osób, z których 5 zmarło, nie były modyfikowane genetycznie.

B. anthracilis jest wrażliwy na penicylinę, a także na inne antybiotyki: tetracyklinę i erytromycynę.
W przypadku endemii zalecane jest podawanie chorym penicyliny G. Ponieważ jednak, niektóre naturalnie występujące szczepy B. anthracis są odporne na ten antybiotyk, w przypadku zagrożenia bioterroryzmem osobom, które zetknęły się z bakteriami i mogły się potencjalnie zarazić wąglikiem podaje się antybiotyki: ciprofloksacynę (ciprofloxacin) lub doksycyklinę (doxycycline, inna nazwa: wibramycycna).
Doksycyklina należy do tetracyklin - hamuje syntezę białek bakteryjnych.
Ciprofloksacyna jest syntetycznym fluorochinolonem II generacji o szerokim spektrum działania przeciwbakteryjnego. Działa bakteriobójczo poprzez hamowanie bakteryjnej gyrazy.

Uwaga! Wszyscy eksperci zgodnie przestrzegają przed samowolnym, prewencyjnym braniem antybiotyków! Skutki dla zdrowia mogą się okazać fatalne!

Obecne szczepionki produkowane w Wielkiej Brytanii i USA są bezkomórkowymi preparatami zawierającym oczyszczone białko PA. Jakkolwiek ich stosowanie nie stwarza zagrożenia dla środowiska, jak jest w przypadku żywej atenuowanej szczepionki weterynaryjnej, wymaga ono jednak kilkakrotnej dawki przypominającej i nie jest całkowicie skuteczne. Doświadczenia na zwierzętach wykazały, że acellularna szczepionka nie chroni przed zakażeniem niektórymi zjadliwymi szczepami wąglika. Przypuszcza się zatem, że do indukcji trwałej odporności prawdopodobnie konieczna jest stymulacja układu immunologicznego innymi antygenami wąglika oraz pobudzenie odpowiedzi typu komórkowego. Badania nad efektywną szczepionką oraz opracowanie szybkich testów diagnostycznych ułatwi odczytanie całej sekwencji genomu bakterii wąglika. Prawdopodobnie jeszcze w tym roku Instytut Badań nad Genomami (TIGR) w Rockville w USA zakończy projekt sekwencjonowania genomowego DNA czternastu spośród 1200 wyizolowanych na świecie szczepów B. anthracis.

Strona 1 | Strona 2 | Strona 3 | Strona 4 | Szukaj