L’ANTRACE:
ARMA BIOLOGICA
Antonio Goglio
Microbiologia e Virologia
AO Ospedali Riuniti di Bergamo
09.11.01
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L’antrace (carbonchio)
 Per secoli l’antrace ha provocato malattie negli
animali e più raramente nell’uomo
 La prima descrizione del carbonchio è contenuta nel
Vecchio Testamento (Genesi) che descrive la malattia
come “quinta piaga”
 Il batterio responsabile (B. anthracis) è stato
identificato nel 1887 da Robert Koch che:
- lo fece crescere in coltura
- ne dimostrò la capacità di formare endospore
- produsse la malattia iniettandolo nell’animale
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2
Il Bacillus anthracis
Bacillus anthracis:
 larghi bacilli Gram positivi (forme vegetative)
capaci di trasformarsi in forme resistenti
(spore)
 causa una zoonosi (carbonchio o antrace)
 l’uomo è raramente colpito
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Epidemiologia (1)
Nell’animale (zoonosi)
 la malattia colpisce animali erbivori, per ingestione
di spore presenti nel terreno
 sono descritte anche epidemie (1 milione di pecore
sono morte per un’epidemia di antrace nel 1945 in Iran)
 programmi di vaccinazione hanno drasticamente
ridotto la mortalità negli animali
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Epidemiologia (2)
L’uomo
 è raramente colpito
 si infetta per contatto con animali o prodotti animali
(carne, lana, pellame) infetti
 si possono avere tre forme cliniche:
- cutanea (95% dei casi di antrace; circa 2000 casi /anno)
- gastrointestinale (rara)
- da inalazione (rara; l’ultimo caso negli USA nel 1978)
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Epidemiologia del carbonchio nel mondo
www.vetmed.lsu.edu/whocc/mp_world.htm
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Epidemiologia del carbonchio in Italia
L’infezione in Italia è definita “sporadica” dall’OMS; i
casi nell’uomo sono sottoriportati
anno
88
89
90
94
95
n. casi
2
8
31
0
0
OMS: www.vetmed.lsu.edu/whocc/italy.htm
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Epidemiologia del carbonchio in Italia
Casi nell’animale (www.vetmed.lsu.edu/whocc/italy.htm)
Bovini
Ovini
Anno Focolai N. casi Focolai N. casi Tot. Casi
88
7
26
11
246
272
89
12
29
5
6
35
90
5
7
11
47
54
91
7
23
9
146
169
92
3
2
4
11
13
93
+
2
+
26
28
94
2
2
8
70
72
95
1
1
1
1
2
96
13
46
+
?
97
4
4
11
44
48
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Patogenesi
 Le spore entrano da cute, tratto
gastrointestinale o vie respiratorie
 Germinazione nei macrofagi
 Transporto ai linfonodi regionali
 Produzione locale di tossine
 Edema & necrosi
 Batteriemia & tossiemia
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Antrace cutaneo
- per penetrazione di spore o batteri attraverso abrasioni
della cute
- papula simile a quella di puntura di insetto, pruriginosa
- dopo 1-2 giorni compare una vescicola, che si rompe e si
trasforma in ulcera indolore, di 1-3 cm con un
caratteristico centro di colore nero
- si accompagna ad edema e tumefazione dei linfonodi
regionali
- mortalità del 20% nei casi non trattati
- mortalità rara con terapia antibiotica (le lesioni si
sterilizzano in 24 ore e guariscono in settimane)
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Lesione da antrace al collo
www.bt.cdc.gov/DocumentsApp/Anthrax/Clinical/ClinicalAnthrax.pdf
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Antrace gastrointestinale
 ingestione di carne poco cotta di animali infetti
 è caratterizzata da infiammazione acuta dell’intestino
 sintomi:
- iniziali: nausea, perdita di appetito, vomito, febbre
- poi: dolori addominali, vomito ematico, diarrea
ematica
 mortalità stimata 25-60 %, anche con terapia
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Antrace da Inalazione (1)
 per inalazione di spore (rara per cause naturali)
 dose infettante (LD50: 5.000 - 10.000 spore)
 periodo di incubazione 1-60 giorni (*)
(*) definito in base a:
- studi su scimmie infettate in laboratorio con spore di B. anthracis,
- dati relativi al tragico incidente di Sverdlovsk, nell’ex URSS. Qui
aveva sede un laboratorio segreto di armi biologiche, dove la rottura
di un filtro causò, nel 1979, una “fuga” di spore di B. anthracis, con
77 casi di antrace da inalazione; il tempo di incubazione medio fu
attorno ai 10 giorni, con i primi casi di malattia già dopo 2 giorni e
l’ultimo solo dopo 43 giorni.
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Antrace da Inalazione (2)
 patogenesi:
- inalazione di piccole particelle (1-5m) che
trasportano migliaia spore di B. anthracis negli alveoli
polmonari
- i macrofagi ingeriscono le spore, che possono
essere o distrutte o trasportate fino ai linfonodi del
mediastino
- le spore si trasformano (“germinazione”) in forme
vegetative nei linfonodi (le sole capaci di causare
l’antrace)
- produzione locale di tossine
- edema & necrosi
- batteriemia & tossiemia
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Antrace da Inalazione (3)
 sintomi:
-iniziali: febbre, malessere, astenia, talora con tosse
secca
- possibile periodo di benessere (di ore o giorni)
- poi rapida comparsa di: dispnea, perspirazione,
stridore, cianosi ed entro 24-36 ore shock e morte
- meningite nel 50% dei casi
- la radiografia del torace rivela ingrandimento del
mediastino con pleurite, senza infiltrati polmonari
 mortalità fino al 100% se la terapia antibiotica non è
iniziata precocemente
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Rx torace, antrace da inalazione
www.bt.cdc.gov/DocumentsApp/Anthrax/Clinical/ClinicalAnthrax.pdf
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Antrace da Inalazione (4)
 Esposizione
- Tamponi nasali
 Sintomi iniziali non specifici
 Sviluppo del distress respiratorio
- RX, ingrandimento del mediastino, non
infiltrati polmonari
- Emocoltura
- Coltura dell’espettorato non utile
 Pleurite e meningite
- Coltura liquido pleurico o liquor
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Campioni per diagnosi microbiologica (1)
Forma
clinica
Cutaneo
Gastrointestinale
Da
inalazione
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Scelta del campione
Tampone
rettale
Sangue
Invio al
laboratorio
raccogliere asetticamente il
entro 2 ore (fino
liquido di vescicole ancora chiuse
a 24 ore)
Senza rimuovere l’escara, inserire entro 2 ore (fino
il tampone sotto il margine
a 24 ore)
dell’escara, ruotare per
raccogliere il materiale
Raccogliere 5-10 gr in contenitore entro 1 ora (fino
sterile
a 24 ore a 4°C)
Inserire il tampone per 2 cm nello entro 1 ora (fino
sfintere anale
a 24 ore a 4°C)
Procedere come d’abitudine
entro 2 ore
Espettorato
Raccogliere in contenitore sterile
Sangue
Procedere come d’abitudine
Tampone
nasale
Inserire un tampone preumidificato per 1 cm nelle narici e
ruotare per 10-15”
Stadio
vescicolare
Escara
Feci
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entro 2 ore (fino
a 24 ore a 4°C)
entro 2 ore
entro 1 ora
Utilità
diagnostica
++++
++
++
+
+++ (in fase
avanzata)
+/+++ (in fase
avanzata)
++/-
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Campioni per diagnosi microbiologica (2)
 tampone nasale: la negatività del NON esclude
l'esposizione
 Utile all'interno di una indagine epidemiologica per valutare
l'entità e la diffusione di una possibile esposizione
 Non ha utilità per il singolo paziente; nessuna decisione
profilattica è presa solo sulla base del tampone nasale
 forma da inalazione: le colture si positivizzano solo nelle
fasi conclamate della malattia
 L'emocoltura è più frequentemente positiva che non l'espettorato
 Il trattamento antibiotico può rendere negative le colture
 autopsia: sconsigliabile (rilascio di spore nell'ambiente)
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Trattamento Post-Esposizione
 La somministrazione di antibiotici entro 24 ore
dall’esposizione, per 60 gg, fornisce una protezione
significativa in studi animali
– Ciprofloxacin 500 mg per os 2 volte al dì
– Doxycyline 100 mg per os 2 volte al dì
Problemi:
- effetti collaterali
- selezione di ceppi resistenti
- uso in gravidanza o bambini (amoxicillina, se ceppo sensibile)
 Utile anche la vaccinazione
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Antrace da Inalazione : Terapia
Terapia di supporto ed intensivistica
Terapia antibiotica tempestiva ev
 Ciprofloxacina 400 mg ev ogni 8-12 h
 Doxiciclina 200 mg ev, quindi 100 mg ev ogni 12 h
 Penicillina (se ceppo sensibile) 2 mil UI ev ogni 2
h
La malattia non diffonde per via respiratoria - non sono
necessarie protezioni respiratorie per gli operatori
sanitari
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Antrace: Vaccino (1)
 autorizzato nel 1970 da FDA
 preparato dal surnatante delle colture
 contiene antigeni protettivi di un ceppo
attenuato di B. anthracis
 adsorbito su idrossido di alluminio
 prodotto da Michigan Biologic Products
Institute
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Antrace: Vaccino (2)
 schema di somministrazione
 0,5 ml sottocute
 al tempo 0, dopo 15 gg, 1 mese, 6
mesi, 12 mesi, 18 mesi
 booster annuali
 91% hanno anticorpi dopo la seconda dose
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Gestione materiali potenzialmente
contaminati da spore di Antrace
Rinvenimento di materiale sospetto
Telefonata a
112 o 113 o 115
Allerta
Informa
Vigili del fuoco
ASL
(Autoclave)
trasporto
Ministero
della Salute
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risultati
risultati
Istituto Zooprofilattico
Foggia
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Fonti bibliografiche
 ISS (www.iss.it)
 Ministero della Salute (www.sanita.it)
 JAMA, 1999, Consensus statement
 N Engl J Med, 1999, Dixon e al.
 links: www.apsi.it
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