Посебно опасне инфекције

Посебно опасне инфекције су група болести које обухватају следеће инфекције: кугу, антракс, мале богиње, које се могу користити као биолошко оружје или у терористичке сврхе.

Биолошко оружје су микроорганизми или њихови токсини који се користе за изазивање смрти или беспомоћности код људи, животиња или биљака. Стога се биолошко оружје може користити не само за убијање људи, већ и за наношење економске штете убијањем животиња или усева.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Епидемиологија

Карактеристичне епидемиолошке карактеристике биолошког оружја су доступност, ниска цена, присуство инкубационог периода, могућност заштите од оштећења, једноставност и тајност производње, лакоћа дистрибуције, широк јавни одјек и доступност информација.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Разлози

Стотине патогена су способне да изазову заразне болести, али само неколико њих може да се користи као биолошко оружје. Многи од њих су патогени зоонотских инфекција, које су опасне и за људе и за животиње. Најефикаснији метод ширења заразних болести је аеросол, услед чега патогени или токсини директно улазе у плућа. Међутим, у овом случају, штетни агенс мора бити стабилан у облику аеросола, имати високу вируленцију и способност да изазове широк спектар клиничких манифестација. На пример, вирус венецуеланског свињског енцефалитиса, који може да изазове болест код приближно 100% заражених људи, може се користити као биолошко оружје, али вирус јапанског енцефалитиса, који у већини случајева доводи до субклиничког тока инфекције, не може. У зависности од сврхе употребе, биолошко оружје се разликује са смртоносним и несмртоносним дејством. НАТО је представио листу од 39 потенцијалних патогена и токсина који се могу користити као биолошко оружје. У Русији такође постоји слична листа под називом „посебно опасни патогени“. Поред тога, постоји скала према којој се патогени посебно опасних инфекција разликују по потребној дози за употребу у аеросолу, стабилности у животној средини, заразности, тежини инфекције, брзини дијагнозе, могућности превенције и лечења. Најрелевантнији су патогени малих богиња, куге, антракса и ботулизма.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Патогени посебно опасних инфекција

Антракс (црне богиње)

Узрочник антракса је Bacillus anthracis, непокретна, грам-позитивна бактерија која формира споре. Веома је стабилна и вирулентна деценијама. Може се производити и складиштити током дужег временског периода. Споре се могу припремити до идеалне величине (1-5 µm) за продирање дубоко у респираторни тракт. Смртоносна доза бактерија за половину заражених удисањем је 8-10 хиљада спора или више. Ова количина може ући у респираторни систем једним удисајем унутар облака спора. Код акутних инфекција, у телу се налазе само живе, инкапсулиране бактерије.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Велике богиње

Вирус припада роду Orthopoxvirus и то је ДНК вирус пречника 0,25 µm.

Куга

Узрочник куге је непокретни грам-негативни кокобацил Yersinia pestis. Када се боји по Граму, има изглед палице као резултат биполарног бојења. У поређењу са узрочником антракса, мање је стабилан у животној средини, али је смртоносна доза знатно нижа.

Доступност

Узрочници посебно опасних инфекција могу се лако добити. Бактерије попут Clostridium botulinum могу се изоловати из земљишта и култивисати уз помоћ основног микробиолошког знања и вештина. Узрочници антракса и куге могу се изоловати из животиња и објеката из животне средине у ендемским регионима, из микробиолошких колекција, из медицинских компанија или лабораторија које се баве легитимним научним и дијагностичким истраживањима.

[ 13 ]

Период инкубације

Може трајати од неколико сати (стафилококни ентеротоксин Б) до неколико недеља (Кју грозница). Ова врста оружја карактерише се постепеним развојем ефекта, дистрибуира се у облику аеросола без звука, мириса, боје и не изазива сензације.

Патогенеза посебно опасних инфекција

Антракс

Инфекција се преноси на три начина: контактом, храном и ваздушним путем. Капсула ових микроорганизама садржи полиглутаминску киселину, која смањује фагоцитну активност макрофага. Међутим, споре могу бити фагоцитиране ткивним макрофагима, у којима су способне да клијају. Бактерије се размножавају у подручју пенетрације и лимфним путем улазе у регионалне лимфне чворове. Током раста, бактерије антракса синтетишу три протеина: фактор едема, летални фактор и заштитни антиген, при чему овај други ствара комплексе са факторима едема и леталним факторима. Ови комплекси се називају едемски и летални токсини. Дејство фактора едема повезано је са локалном активацијом аденилат циклазе и појавом едема. Дејство леталног фактора доводи до развоја некрозе ткива.

Приликом конзумирања недовољно термички обрађеног меса, бактеријске споре могу ући у гастроинтестинални тракт и изазвати одговарајући облик болести. Инхалаторни облик се јавља када споре улазе кроз респираторни тракт и сматра се најатрактивнијим са становишта стварања биолошког оружја.

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

Велике богиње

Патоген улази у организам на неколико начина. Аеросолна инфекција се јавља директним контактом са зараженим особама. Контактна инфекција се јавља директним контактом слузокоже болесних особа са слузокожом здраве особе. У овом случају, вирус се преноси зараженим мукозним секретима или зараженим ћелијама десквамираног епитела. Ризик од инфекције нагло се повећава аеросолним ширењем вируса путем кијања и кашљања. Један пацијент може бити извор инфекције за 10-20 здравих особа. Период инкубације је од 7 до 17 дана.

Вирус продире кроз слузокожу респираторног тракта и улази у регионалне лимфне путеве. Након репликације, виремија се јавља у року од 3-4 дана, која није праћена клиничким манифестацијама због активног клиренса вируса ретикулоендотелним системом. Као резултат континуиране репликације вируса, други талас виремије се јавља након неколико дана, вируси улазе у кожу и друге органе, а пацијенти развијају прве симптоме болести.

Куга

Код бубонског облика куге, бактерије из зараженог подручја (уједа инсекта) улазе у лимфни систем, доспевају до лимфних чворова, где се размножавају. Као резултат тога, лимфни чворови се увећавају и представљају бубон - веома напет и упаљен лимфни чвор, ограничавајући покрет због јаког бола. Оштећење органа настаје као резултат хематогене дисеминације.

Пнеумонични облик куге може се јавити као компликација секундарне бактеријемије или као независан облик који се развија удисањем заражених честица. Период инкубације креће се од неколико сати до 12 дана.

Симптоми посебно опасних инфекција

Антракс

Јавља се у следећим клиничким облицима, у зависности од начина пенетрације: кожни, гастроинтестинални, плућни. Период инкубације је од 1 до 6 дана, у неким случајевима достиже 43 дана након инфекције (према подацима добијеним након истраге катастрофе у Свердловску). Разлог за тако дугу инкубацију је непознат, али у једном експерименту, живе споре су пронађене у лимфним чворовима медијастинума примата током 100 дана посматрања. Након почетка лечења антибиотицима, клинички симптоми могу нестати, али преостале живе споре у лимфним чворовима могу довести до рецидива инфекције. Код инхалаторне инфекције јављају се неспецифични симптоми у облику грознице, кашља, слабости, бола у грудима. Стање се погоршава у року од 24-48 сати. Лимфни чворови се увећавају и отичу, често се јављају хеморагије у њиховој строми, руптуре и крварења, патогени улазе у медијастинум. Након кратког периода привидног благостања, стање се изненада нагло погоршава. Јављају се цијаноза, диспнеја, стридор и знаци респираторне инсуфицијенције. Пнеумонија нема карактеристичне знаке. Може се развити хеморагични плеуритис. У одсуству адекватног лечења, јављају се бактеријемија и токсемија, појављују се секундарни метастатски жаришта у гастроинтестиналном тракту и мембранама мозга и кичмене мождине. Хеморагични менингитис се открива на аутопсији код 50% умрлих од антракса.

Велике богиње

Први симптоми болести су грозница, главобоља, бол у мишићима и повраћање. Главни симптом је осип који се прво појављује на лицу и дисталним екстремитетима, а затим се шири на тело. Највећи број елемената се примећује на лицу и екстремитетима. У почетку, осип подсећа на мале богиње. Међутим, у већини случајева малих богиња, осип се налази углавном на телу, постоје елементи осипа у различитим фазама развоја, након осипа пацијент брзо постаје незаразан. Код малих богиња, пацијент остаје заразан док сви елементи осипа не нестану. Клиничке варијанте инфекције варирају од нискосимптомних до леталних, хеморагичних облика. Компликације болести су енцефалитис, АРДС, слепило.

Куга

Бубонски облик

Типичан је акутан почетак, висока температура (до 40 °C) са грозницом, увећани лимфни чворови. Формирају се бубони (болни увећани лимфни чворови са израженим едемом, кожа изнад њих је глатка и хиперемична). Најчешће су захваћени феморални и ингвинални лимфни чворови, ређе аксиларни и цервикални. На месту уједа може се наћи гнојна везикула са локалним лимфангитисом, понекад краста. Типично је оштећење свести од дезоријентације до делиријума. Током друге недеље могуће је гнојење лимфних чворова. Узрок смрти је сепса, која се јавља 3.-5. дана болести.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Примарни плућни облик

Период инкубације траје 2-3 дана. Брзо се развијају хипертермија, грозница, главобоља, а кашаљ се јавља у року од 20-24 сата, у почетку са слузавим спутумом. Затим се у спутуму могу појавити пруге крви, а спутум може добити и јарко црвену боју (сируп од малине). Карактеристично оштећење плућа се јавља у облику збијања, плеуритис се обично не развија. Без лечења, смрт наступа у року од 48 сати.

Други облици куге су септикемијски, менингитис, фарингеални, бенигни (у ендемским регионима).

Дијагноза посебно опасних инфекција

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

Антракс

Клиничка слика инхалационе инфекције нема патогномоничних симптома. Карактеристичне промене на рендгенским снимцима грудног коша су медијастинална експанзија (60%), инфилтрација (70%) и плеурални излив (80%). Бактерије и њихови токсини се појављују у крви два дана након инфекције. Леукоцитоза се развија одмах након што се токсини појаве у крви.

Бактерије се могу открити у крви бојењем по Граму. Микробиолошки преглед периферне крви, цереброспиналне течности и плеуралног излива се врши у дијагностичке сврхе. Бојење спутума по Граму се не врши, јер се микроорганизми обично не детектују. Серолошке дијагностичке методе се користе за ретроспективну потврду дијагнозе. Имунофлуоресцентне реакције и ПЦР могу се користити за брзу дијагностику.

У случају инхалационе инфекције, споре се могу открити у секретима из орофаринкса (у року од 24 сата) и у столици (у року од 24-72 сата).

[ 25 ]

Велике богиње

Дијагноза болести се заснива на карактеристичном осипу. Светлосна микроскопија биопсија осипа може открити еозинофилне елементе (Гварнеријева тела). Електронска микроскопија открива вирусе, али их је тешко разликовати од других вируса из породице ортопоксвируса. Вирусолошко тестирање или ПЦР се користе за разјашњење дијагнозе.

Куга

Клиничка дијагноза се поставља код бубонског облика на основу присуства улазних портала, карактеристичних бубона, знакова генерализоване упале и високе леукоцитозе. Код плућног облика, присуство карактеристичне инфилтрације плућног ткива током радиографског прегледа. Дијагноза се потврђује изолацијом патогена из крви, спутума и аспирата лимфних чворова. Хируршка биопсија може довести до дисеминације јерсиније. Доступни су серолошки тестови (реакција фиксације комплемента, индиректна хемаглутинација, имунофлуоресценција).

Лечење посебно опасних инфекција

Антракс

Обично су сојеви патогена осетљиви на пеницилинске антибиотике, стога се у ендемским подручјима за кутани облик инфекције користи група пеницилина интрамускуларно или интравенозно у дози од 2 милиона јединица на свака 2 сата или 4 милиона јединица на сваких 4-6 сати. Због велике вероватноће лабораторијске модификације сојева у случају напада биолошким оружјем, ципрофлоксацин се обично користи интравенозно у дози од 400 мг на сваких 12 сати. У случају алергије на пеницилин, може се користити тетрациклин (доксициклин 100 мг орално на сваких 12 сати) или еритромицин (500 мг интравенозно на сваких 6 сати).

На основу нових података (2001), препоруке су незнатно измењене. Лечење треба започети ципрофлоксацином или доксициклином (у горе наведеним дозама) у комбинацији са једним или два друга антибиотика (рифампицин, ванкомицин, пеницилин, ампицилин, хлорамфеникол, тиенам, клиндамицин, кларитромицин). Исти лекови се користе за лечење и превенцију антракса код деце (у дозама прилагођеним узрасту) и трудница. Антибиотике треба прописати што је раније могуће и наставити са терапијом до 60 дана. Ако се стање пацијента побољша парентералним лечењем, рационално је прећи на оралну примену лекова.

Употреба цефалоспорина и ко-тримоксазола се не препоручује.

У сврху патогенетске терапије препоручује се употреба инфузионе терапије, вазоактивних лекова у случају шока и респираторне подршке у случају хипоксемије.

[ 26 ]

Природне богиње

Обично се примењује симптоматско лечење. Постоје нека позитивна искуства са антивирусним леком цидофовиром код великих мајмуна.

Куга

Лечење треба одмах започети. Код септичких и плућних облика, лечење треба започети у првих 24 сата. Препоручује се прописивање стрептомицина у дози од 1 г на сваких 12 сати интрамускуларно током 10 дана. Гентамицин у дози од 5 мг/кг интрамускуларно или интравенозно једном дневно или 2 мг/кг за прву примену, затим 1,7 мг/кг интрамускуларно или интравенозно на сваких 8 сати. Алтернативни лек је доксициклин у дози од 100 мг интравенозно 2 пута дневно, ципрофлоксацин 400 мг интравенозно на сваких 12 сати или хлорамфеникол (левомицетин) у дози од 25 мг/кг интравенозно на сваких 6 сати. Код менингеалног облика, хлорамфеникол се сматра леком избора због високе пенетрације у субарахноидални простор. Бета-лактамски антибиотици се не користе за лечење куге.

Како спречити посебно опасне инфекције?

Упркос релативној доступности биолошког оружја, њихова масовна производња је и даље ограничена чињеницом да захтева живе микроорганизме и протеинске супстанце које су осетљиве на факторе околине (сушење, сунчеву светлост, загревање).

Антракс

Главне превентивне мере су антиепидемијска контрола на фармама које се баве сточарством, вакцинација животиња, ветеринара, радника текстилних (вунастих) предузећа, увођење ограничења у употреби вуне у индустрији и свакодневном животу. У случају очекиваног контакта, ципрофлоксацин се користи за хемопрофилакс. Алтернативни лекови су доксициклин и амоксицилин. На основу практичног искуства, стручњаци из САД препоручују профилаксу ципрофлоксацином 60 дана након вероватног контакта.

Још једно средство превенције је вакцинација апсорбованом вакцином. Експерименти су показали да је код примата комбинација вакцинације и антибиотске хемопрофилаксе била ефикаснија него вакцинација и хемопрофилакса одвојено.

Велике богиње

Главни облик превенције је вакцинација. Међутим, због одсуства спонтаног морбидитета, вакцинација против малих богиња је искључена из календара вакцинације од средине 1970-их.

Уколико се открије извор инфекције, неопходно је одмах вакцинисати људе око себе. Специјални респиратори способни да зауставе вирусне честице сматрају се заштитом од аеросолне инфекције. Изолација болесних особа сматра се важном мером.

Куга

Главни задатак превенције је сузбијање глодара, употреба репелената за уништавање бува. Вакцинација се не препоручује онима који путују у ендемске регионе (не штити од аеросолне инфекције). У случају повећаног ризика од болести, препоручује се узимање доксициклина 100 мг или ципрофлоксацина 500 мг на сваких 12 сати током целог периода контакта.

Прогноза посебно опасних инфекција

[ 27 ], [ 28 ]

Антракс

Кожни облик болести се јавља у 95% случајева; у одсуству лечења, стопа смртности за овај облик је око 20%. Код цревног облика, стопа смртности је знатно већа због сложености дијагнозе и кашњења у лечењу. Инхалаторни облик се сматра фаталним ако се лечење не започне пре него што се појаве клинички знаци.

[ 29 ]

Велике богиње

Када се користи као биолошко оружје, стопа смртности код невакцинисаних особа је 20-40%.

Куга

Стопа смртности код бубонске куге без лечења достиже 60%, код плућне куге - 90%. Уз благовремено лечење, стопа смртности се смањује на 5%.

Могућност заштите од пораза

Особе које дистрибуирају биолошко оружје у облику аеросола морају имати отпорност на болест, што се постиже вакцинацијом или профилактичком употребом лекова. За разлику од хемијског оружја, узрочници посебно опасних инфекција обично нису у стању да продру у тело кроз нетакнуту кожу.

Једноставност и неприметност производње

Технологија и опрема за производњу биолошког оружја се не разликују значајно од производње пива, вина, антибиотика, вакцина. Лакоћа дистрибуције.

Биолошко оружје се може лако ширити коришћењем пољопривредних уређаја за наводњавање, одређених метеоролошких услова, система за вентилацију и још много тога.

Према проценама УН, коришћењем 50 кг дроге у граду са популацијом од 500 хиљада људи, могуће је створити појас разарања ширине 2 км са бројем погођених, у зависности од патогена, од 30 до 125 хиљада људи.

Широк јавни одјек

Мале богиње, куга и антракс су добро познате болести у историји које изазивају панику и терор међу цивилима. Недавна употреба спора антракса у Сједињеним Државама још једном нас је подсетила на потенцијалне опасности биолошког оружја и изазвала је широко распрострањено негодовање јавности и осећај несигурности.

[ 30 ], [ 31 ]

Доступност информација

Донедавно је било готово немогуће добити информације о производњи биолошког оружја. Сада је, захваљујући интернету, могуће добити детаљне информације о производњи биолошког оружја.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Антракс

Инфекција се обично јавља током рада који укључује животињску длаку, кување костију и штављење коже. Почетком 20. века описано је око 500 случајева болести годишње, који су се јављали у облику кожног облика. Године 2001, у Сједињеним Државама, као резултат употребе биолошког оружја у терористичке сврхе, споре антракса су слате у ковертама са писмима, а 11 људи је удахнуто. Године 1979, несрећа у Свердловску је резултирала ослобађањем спора, које су очигледно убиле 66 људи и велики број животиња. Подручје погођено ветром простирало се 4 км за људе и 50 км за животиње.

Велике богиње

Епидемије болести се јављају из непознатих разлога. Године 1970. догодила се епидемија у болници у Мешедеу, у Немачкој, вероватно због аеросолног ширења вируса. Године 1972. догодио се импортовани случај инфекције у Југославији, 11 људи је заражено од пацијента, а укупно је 175 људи оболело.

Куга

Постоје три познате пандемије куге. У средњем веку, најтежа (друга) пандемија је убила трећину становништва европских земаља. Последња пандемија догодила се 1898. године. Године 1994. забележена је епидемија плућне куге у Индији. Неколико случајева бубонске куге се годишње примећује на западној обали Сједињених Држава. Људи нису укључени у животни циклус узрочника куге. Болест се обично јавља у регионима са великим бројем заражених дивљих глодара (пацови, мишеви, веверице), који су природни резервоар. Описано је неколико случајева инфекције плућном кугом путем блиског контакта са зараженим мачкама. Болест се може преносити са особе на особу.

Инфекција се преноси на људе са глодара путем угриза заражених бува, а са особе на особу ваздушно-капљичним путем контакта са кашљућим пацијентом са плућним обликом куге.