|
Zpět na výběr čísla Obsah 11/2001
|
Antrax – biologické zbraně a bioterorismus Zprávy o antraxu se v posledních dvou měsících staly hýčkaným tématem medií. Zdá se ale, že někdy nejde ani tak o šíření seriózních informací, jako o vzbuzení zájmu čtenářů a zvýšení prodávanosti i za cenu spíše panických než racionálních pohledů na tuto infekci. V některých případech se zapojili i lékaři, ale ani jejich informace nebyly vždy příliš kvalifikované. Domníváme se proto, že má smysl se antraxem zabývat i v Medicíně - jak pro jeho skutečný, resp. potenciální zdravotnický význam, tak pro závažnost kontextu, v kterém se o antraxu mluví - biologických zbraní a bioterorismu. I když jsme si vědomi, že výrobní lhůty Medicíny jsou velmi dlouhé, a že bohužel můžeme reagovat až se zpožděním. Antrax je infekční onemocnění, vyvolávané bakterií Bacillus withracis, které se vyskytuje na celém světě. Primárně je to alimentární onemocnění zvířat, především býložravců. Nemocné zvíře vylučuje bakterie svými výkaly. Další zvířata se pak nakazí, když se pasou na kontaminované pastvině. Protože B. anthracis dovede tvořit spóry, které vydrží v půdě i desítky let, k nákaze může dojít i s velkým časovým odstupem od kontaminace pastviny. U nás v minulosti nejčastěji uhynuly krávy, občas i kozy nebo ovce. Ale onemocnět mohou i divoce žijící zvířata, např. srnci, jeleni nebo zajíci. V Africe byla infekce popsána u antilop, slonů, žiraf aj. Novodobá historie poznávání infekční povahy antraxu začala v roce 1849, když v německém Porýní lékař Pollender, nadšenec pro tehdy novou metodu mikroskopování, nalezl v krvi uhynulých krav velké tyčinkové útvary. O několik let později se tímto nálezem začal zabývat Robert Koch a v r. 1876 prokázal, že jde o živé, rostoucí a dělící se bakterie. Luis Pasteur rychle pochopil význam Kochova objevu a rozhodl se při pravit očkovací látku, která by mohla hospodářská zvířata před antraxovou infekcí ochránit. Opakovaným pěstováním (pasážováním) bacilu v kuřecím bujónu při poměrně vysoké teplotě 45° C se mu skutečně podařilo získat kmen, který ztratil schopnost způsobit one mocnění, ale zůstala mu schopnost vyvolat u zvířete imunitní odezvu: byla to první bakteriální živá oslabená očkovací látka. A protože Pasteur měl smysl pro dramatické předvádění výsledků své práce, v květnu 1881 uspořádal veřejné „představení“: v předem oznámeném termínu ukázal zástupu profe sorů, lékařů, zvěrolékařů, vládních úředníků i prostých zvědavců dvě skupiny po 25 ovcích: obě byly pokusně nakaženy antraxem, ale jen jedna skupina byla očkována Pasteurovou vakcínou. Všechny ovce v první skupině uhynuly, všechny očkované ve zdraví přežily. Pasteurovi byl za tento úspěch propůjčen velkokříž Cestné legie. Bylo to oprávněné: po širším zavedení vakcíny do praxe klesla úmrtnost na antrax u očkovaných ovcí ve Francii z devíti na asi půl procenta, u dobytka ze sedmi na méně než jednu čtvrtinu procenta. Ještě v devatenáctém století byl antrax v Evropě v některých místech endemický (příčinou byly dlouhodobě kontaminované pas tviny, „antraxová pole“). Ale intenzivní obdělávání zemědělské půdy a aktivní opatření veterinární služby - likvidace uhynulých zvířat spálením nebo zakopáním a očkování hospodářských zvířat - v evropských zemích a v USA postupně omezila výskyt antraxového onemocnění na minimum, takže od třicátých let minulého století se již vyskytovaly jen zcela ojedinělé případy. Uplná likvidace není dost dobře možná vzhledem k mnohaletému přežívání spór v půdě: náhodnou infekci proto nelze vyloučit. U nás byl poslední případ onemocnění člověka hlášen v r. 1985 (nakazil se zaměstnanec rukavičkářských závodů), ale v Iránu, Turecku, Pakistánu, Súdánu i dalších zemích se antrax vyskytuje stále. Během nejrozsáhlejší epizoocie 20. století v Iránu v r. 1945 např. uhynulo kolem jednoho milionu ovcí. Stykem s nemocnými zvířaty se v Zirnbabwe v období mezi 1979 a 1985 nakazilo a onemocnělo (většinou kožní formou antraxu) přes 10 000 lidí. Antrax je onemocnění zvířat (zoonóza). Clověk je náhodným článkem v koloběhu bacilů v přírodě. Může sice onemocnět, ale nemůže se stát zdrojem nákazy pro další lidi. Přestože je antrax infekce, která může mít u člověka smrtelný průběh, nikdy to nebylo onemocnění, které by pro humánní medi cínu průmyslových zemí představovalo zvláště závažný problém. Jedním z důvodů je, že lidská onemocnění antraxem byla vždy jen sporadická, vyskytující se téměř výhradně u lidí, kteří při svém zaměstnání přicházeli do styku se zvířaty, případně zaměstnaných při zpracování a manipulaci se srstí a s kůže mi (odtud starší označení „nemoc hadrářů“, v angličtině „wool sorters disease“ - nikoli „Woolsorterova nemoc“, jak uvádí jedno rozší řené kompendium). A navíc vždy jenu zlom ku lidí, kteří se v kontaminovaném prostředí pohybovali. V minulých desetiletích pak zača ly být kůže dovážené ze zahraničí, zejména z Afriky, Středního východu nebo Jižní Ame riky, u nichž je třeba kontaminaci spórami antraxového bacilu předpokládat, pravidelně laboratorně vyšetřovány veterinární službou a v případě potřeby dezinfikovány, a ve zpra covatelských závodech byl zaveden režim, který omezuje rozprašování spór do vzdu chu pracoviště. Antrax se proto stal nemocí, s kterou se většina dnešních lékařů nikdy nesetkala a nepociťovala potřebu ji studovat. Kdyby skutečně došlo k umělému rozšíření antraxových spór, nedostatek znalostí by byl velkou slabinou zdravotnictví. Antrax není nová ani neznámá infekce. Známe původce a jeho vlastnosti, přirozené hostitele i cesty přenosu. Proti antraxu je možné očkovat, léčba penicilinem i jinými antibiotiky je účinná. Když se vezme v úvahu, že nemocná zvířata umírají na sepsi, j a že tedy vylučování bakterií vterminálních stadiích nemoci je masivní a množství bakterií v orgánech uhynulého zvířete je obrovské, je až překvapující, jak málo onemocnění člověka i v dobách častého výskytu antraxu u zvířat vznikalo. (Ačkoli ani dnešní epizootická situace v některých zemích není nejlepší, celosvětově dochází jen k asi dvěma tisícům případů onemocnění lidí ročně, přičemž daleko nejčastější je kožní forma). Přesto je bakterie vyvolávající antrax obecně považována za mikroba s vysokou pravděpodobností zneužití k cílům bioterorismu nebo dokonce k přípravě biologických zbraní hromadného ničení. Má to řadu důvodů, které vyplývají z biologických vlastností mikroba, z patogeneze onemocnění i z poznatků, které přinesl výzkum ochrany proti biologickým zbraním (zejména pokusy na zvířatech v aerosolových komorách). Mikrobiologie: K hlavním argumentům patří, že kmeny B. anthrads, které způsobují onemocnění zvířat, jsou vesměs patogenní i pro člověka, do jehož organismu se spóry mohou dostat kůží, alimen tární cestou nebo (což je zvláště významné) dýchacím traktem. Bakterie rychle rostou na všech běžných laboratorních půdách, jejich namnožení je proto snadné. Ceněna je jejich schopnost tvořit rezistentní spóry, které je možné dlouhodobě uchovávat, jsou odolné k rozprašování, případně použitelné ke kontaminaci předmětů. Na druhé straně, B. anthracis má z hlediska útočného použití i některé slabiny. Mimo jiné k nim patří to, že většina kmenů opakovaně kultivovaných na laboratorních půdách poměrně rychle ztrácí virulenci (pokud nejsou od počátku voleny specielní metody k jejímu udržení). Představa, že by někdo v ČR kupoval sbírkový kmen pro teroristické použití, je proto poněkud nedomyšlená. Za druhé, vyrobit ve velkém objemu aerosol z jednotlivých spór (velikost částic schopných proniknout do alveolů se pohybuje od 1 do 5 gim) naráží na technické problémy. Za třetí, množství spór potřebných pro vyvolání smrtící plicní infekce člověka je poměrně velké. Když byla měřena koncentrace spór ve vzduchu rizikových průmyslových závodů, množství vdechnutých spór potřebné k vyvolání plicního onemocnění bylo odhadnuto na 100 000. Na základě výsledků novějších pokusů na opicích byla pravděpodobná letální dávka (lidská inhalační LD vypočtena na 2 500 až 55 000 spár. Dosáhnout takové koncentrace spár v ovzduší v objemu, který člověk vdechuje, a navíc ve formě jemně dispergovaného účinného aerosolu, není snadné. Je např. známo, že japonská teroristická skupina, která v r. 1995 použila sarin v tokijském metru, se předtím 8x pokusila ve stanicích metra vytvořit aerosol antraxových spór a botulotoxinu. Tyto pokusy byly naprosto neúspěšné. Když pak v metru rozprášili vysoce toxický sarin (rovnoměrně rozptýlit chemickou látku do ovzduší je daleko snazší než biologickou), byl efekt ve skutečnosti jen o málo lepší: na různé zdravotní potíže si sice stěžovaly tisíce cestujících, ale zemřelo - tj. vdechlo celou účinnou dávku nervového jedu - pouze dvanáct osob. Hlavním důvodem zřejmě bylo selhání techniky - trysky rozprašovačů se velmi rychle zanesly. Jediným mimořádným výsledkem celé akce proto bylo vyvolání paniky. V USA byla v r. 1993 vypracována modelová studie, která měla stanovit efekt vytvoření antraxového aerosolu nad Washingtonem. Předpoklad byl, že protivník nad městem v temné noci (nepozorovaně) a při bezvětří (takže aerosol zůstane na místě) pomocí vysoce výkonného aerosolového zařízení rozptýlí 100 kg (1) spár. Bylo odhadnuto, že by aerosol mohl způsobit 130 000 až tři miliony smrtících plicních onemocnění: účinnost útoku by tedy byla srovnatelná s výbuchem vodíkové bomby. Takový útok by ovšem mohl provést pouze ten, kdo by dokázal vyvinout a vyrobit naprosto spolehlivý a vysoce účinný zbraňový systém (biologické agens se všemi potřebnými vlastnostmi, zařízení na vytvoření aerosolu, odpovídající technika dopravy na cíl, vybavení pro získávání meteorologických informací a jejich vyhodnocení atd.). To ovšem předpokládá dlouhodobou přípravu mimořádně náročnou na odborníky, technická zařízení i finanční zdroje. Názor, že biologické zbraně jsou „zbraněmi chudých“, zcela přehlíží rozdíl mezi primitivním lokálním použitím bakterií nebo jejich toxinů teroristickou skupinou a vývojem vysoce účinného zbraňového systému na úrovni zbraní hromadného ničení (ZRN). Při omezeném rozšíření infekce v mírových podmínkách je situace snadno zvládnutelná existujícími prostředky zdravotnictví. Hlavní obavy z potenciálního použití biologických ZHN (které zatím nikdo nikdy na světě nepoužil) ovšem nevyplývají z toho, že by se někde objevilo několik případů nebezpečná infekce, ale z toho, že současné infikování velkého počtu osob (desítek nebo stovek tisíc) by rychle vyčerpalo všechny možnosti zdravotnictví (personální a lůžkové kapacity, zásoby léčiv atd.), způsobilo jeho naprostý kolaps a následně těžké narušení života společnosti. I přirozený výskyt nebezpečné nebo exotické infekce (a stejně tak i omezené teroristické použití nebezpečných zárodků) ovšem může vyvolat - a obvykle také vyvolává - paniku. K abecedě epidemiologie zvláště nebezpečných nákaz proto patří zabránit vzniku paniky jak provedením účinných opatření k ochraně lidí, tak jejich poučením. Rozhodně ne spojováním otázky rozesílání dopisů kontaminovaných spórami s počtem krytů a plynových masek a naváděním k iracionálnímu strachu z infekce. Patogeneze: V závislosti na způsobu vniknutí do lidského těla může B. anthracis vyvolat tři formy onemocnění. Za přirozených podmínek je nejčastější kožní forma. Po krátké inkubační době (12 hodin až 5 dní), během které v kůži probíhá germinace spór, se působením toxinů vytvoří svědící makula nebo papula, obklopená tuhým edémem, která do druhého dne ulceruje. Z vředu vytéká exudát, čirý nebo sérosangvinolentní a obsahující velké množství opouzdřených bakterií. Na povrchu vředu se tvoří černý příškvar (odtud název „uhlák“). Papula je nebolestivá. Příškvar postupně zaschne a během 1 až 2 týdnů se odloupne, aniž by zanechal jizvu. Castá je lokální lymfangitida a bolestivá lymfadenopatie, provázená celkovými příznaky (horečka, nevolnost, bolesti hlavy,..). Léčba antibiotikem neovlivní průběh lokálního procesu v kůži, ale zabrání generalizaci infekce. Zatímco v předantibiotické éře byla mortalita kožní formy antraxu kolem 20 %‚ dnes dochází k úmrtí jen zcela výjimečně. Gastrointestinální forma vzniká po požití kontaminovaného, nedostatečně tepelně zpracovaného masa (vegetativní formy bacila jsou na rozdíl od spór velmi citlivé k teplu i jiným fyzikálním a chemickým vlivům). V Evropě byl její výskyt i v minulosti málo častý, ale v Africe a Asii se opakovaně vyskytla i hromadná onemocnění. Spóry mohou působit na sliznici faryngu nebo střeva. Orofaryngeální antrax začíná vředem na sliznici, vyvíjí se regionální lymfadenopatie, edém a nakonec sepse. Nekróza střevní stěny zpravidla vzniká v ileu nebo v céku a jejími počátečními příznaky jsou nausea, zvracení a celková slabost. Brzy se objevuje krvavý průjem, příznaky akutního břicha, někdy se vytvoří masivní ascites. V terminální fázi stejně jako u ostatních forem vzniká sepse. Slezina je při ní mimořádně zvětšená a téměř černá (odtud název „sněř slezinná“). Mortalita je vysoká. Včasná léčba by mohla být účinná, ale diagnóza bývá obvykle stanovena příliš pozdě. Možnost vzniku lidského nemocnění po požití potravy nebo vody kontaminované spórami sice nelze vyloučit, ale pokusy o vyvolání infekce u primátů přímou aplikací spár do gastrointestinálního traktu byly vesměs neúspěšné. Plicní forma se v minulosti vyskytovala převážně jako profesionál ní infekce lidí zaměstnaných při zpracování kožešin a zvířecích srstí. Dnes je pozorována jen zcela výjimečně. Termín „plicní forma“ je poněkud matoucí - B. anthrncis nezpůsobuje bronchopneumonii (na rtg je po rozvoji klinických příznaků nejčastěji patrné rozšíření mediastina, odpovídající lymfadenopatii, nikoli zánět plicního paren chymu). - Spáry, které pronikly do alveolů, jsou fagocytovány makrofágy. Cást spár je zničena, část se lymfatickými cestami dostane do media stinálních uzlin. Tam dochází k jejich germinaci, k rychlému pomno žení vegetativních forem bacilů a tvorbě toxinů. Inkubace při plicním antraxu kolísá v neobvykle širokém rozmezí - od dvou dnů do několika týdnů. V pokusech na opicích exponovaných infekčnímu aerosolu bylo zjištěno, že spóry mohou v mediastinálních uzlinách zůstat velmi dlouho - až 60 nebo dokonce 98 dní. Teprve pak germinují a vyvolají smrtící infekci. Důvody takové prodlevy nejsou jasné. Plicní antrax probíhá dvoufázově. V první fázi se vyvine hemora gický zánět lymfatických uzlin a hemoragická mediastinitida, u části pacientů vzniká také hemoragická meningitida. Počáteční klinické příznaky jsou necharakteristické, podobají se chřipkovým (horečka, dyspnoe, bolesti hlavy, zvracení, třesavka, celková slabost, bolesti na hrudi). Takový obraz může trvat jen hodiny, ale také několik dnů. Druhá fáze pak začíná náhle zvýšením teploty a pocením, rozvíjí se akutní dechová tíseň s cyanózou a šok. Pacient může zemřít během několika hodin. Doba od objevení prvních příznaků do smrti bývá asi 3 dny. V minulosti byla mortalita plicního antraxu kolem 90%. Při dnešních možnostech léčby kauzální (antibiotika) i podpůrné (mecha nická ventilace, obnovení rovnováhy elektrolytů a acidobazické rovnováhy, infuze glukózy, podpora krevního tlaku) by mohla být nižší, ale podmínkou je opět včasná diagnóza. Na tu je třeba myslet při nákaze související se zaměstnáním nebo v situaci zvýšeného podezření na výskyt antraxu. Při umělém rozšíření infekce bez varování, v měřítcích odpovídajících biologickým ZRN, lze předpokládat, že by na možnost antraxu upozornilo až náhlé objevení většího počtu nemocných s chřipkovými příznaky, z nichž by mnozí do 2-3 dnů zemřeli. Pro diagnózu antraxu by pak svědčil průběh onemocnění, neobvyklý rtg nález, výsledky mikrobiologického vyšetření (barvení podle Grama, kultivace krve nebo orgánů, ve specializovaných laboratořích případně ELISA, PCR a další metody, včetně zjištění citlivosti kmene k antibiotikům) a charakteristický pitevní nález. Takové informace by byly signálem k neodkladnému zahájení léčby všech dalších podezřelých případů, případně k preventivnímu podávání antibiotika všem osobám, u nichž by bylo možné předpokládat expozici nákaze - a to až do vyloučení diagnózy antraxu. Kdyby byla antraxová kultura cíleně připravena pro útočné použití, bylo by možné předpokládat, že vlastnosti bakterií budou pozměněny tak, aby překonaly jinak účinné způsoby ochrany (očkování, antibiotika). Existují zprávy o výzkumných projektech, které se takovými otázkami zabývají. Z obou možností se zatím zdá reálnější navození rezistence k antibiotikům. V praxi je běžně k léčbě antraxu doporučován penicilin, na který jsou přirozeně se vyskytující kmeny B. ant hra cis vysoce citlivé. V pokusech na opicích, infikovaných aerosolem, byla prokázána také vysoká účinnost doxycyklinu a ciprofloxacinu. Studie in vitro ukázaly, že i další fluorochinolony působí na B. anthracis stejně dobře, ale na zvířatech jejich účinnost nebyla ověřena. Protože u plicní formy antraxu je třeba dosáhnout protibakteriálního účinku co nejdříve, je doporučována intravenózní aplikace antibiotika (ciprofloxacin 400 mg. i.v. každých 12 h). Když pak laboratoř prokáže citlivost bakterií k penicilinu, je možné přejít na penicilin, (G-penicilin, 4 mil. jednotek každé 4 h) a po zlepšení klinického stavu na jeho perorální aplikaci. Americká skupina odborníků pro civilní obranu proti biologickým zbraním, která doporučení k léčbě antraxu pro případ jeho použití jako zbraně vypracovala již v r. 1999 (JAMA 281:1735), upozorňuje na dvě okolnosti: pokusy na opicích mimo jiné ukázaly, že při antibiotické léčbě nedojde k rozvoji imunitní odpovědi. A protože současně existuje i možnost pozdní germinace spór v mediastinálních uzlinách a obnovení infekčního procesu, je vhodné pokračovat v perorálním podávání antibiotika po dobu 60 dnů. V této době by také bylo možné postiženého očkovat (v USA je zavedena nebuněčná vakcína proti antraxu, jejíž účinnou složkou je t.zv. protektivní antigen B. anthracis). Protože nemocný člověk není zdrojem infekce pro další osoby, žádná zvláštní ochrana jeho okolí není nutná. Pokud jde o předměty použité při ošetřování a pod., samozřejmostí je jejich dezinfekce (např. kyselinou peroctovou), případně sterilizace autoklávováním. Hlavní zdroje: |
