Særligt farlige infektioner

Særligt farlige infektioner er en gruppe af sygdomme, der omfatter følgende infektioner: pest, miltbrand, kopper, som kan bruges som biologiske våben eller til terrorformål.

Biologiske våben er mikroorganismer eller deres toksiner, der bruges til at forårsage død eller hjælpeløshed hos mennesker, dyr eller planter. Derfor kan biologiske våben ikke kun bruges til at dræbe mennesker, men også til at forårsage økonomisk skade ved at dræbe dyr eller afgrøder.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologi

De karakteristiske epidemiologiske træk ved biologiske våben er tilgængelighed, lave omkostninger, tilstedeværelsen af en inkubationsperiode, muligheden for beskyttelse mod skader, enkelhed og hemmeligholdelse af produktionen, nem distribution, bred offentlig resonans og tilgængeligheden af information.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Årsager

Hundredvis af patogener er i stand til at forårsage infektionssygdomme, men kun få af dem kan bruges som biologiske våben. Mange af dem er patogener for zoonotiske infektioner, som er farlige for både mennesker og dyr. Den mest effektive metode til at sprede infektionssygdomme er aerosol, hvorved patogener eller toksiner kommer direkte ind i lungerne. I dette tilfælde skal det skadelige stof dog være stabilt i form af en aerosol, have høj virulens og evnen til at forårsage en bred vifte af kliniske manifestationer. For eksempel kan den venezuelanske svineencephalitisvirus, som kan forårsage sygdom hos cirka 100% af smittede personer, bruges som et biologisk våben, men den japanske encephalitisvirus, som i de fleste tilfælde fører til et subklinisk infektionsforløb, kan ikke. Afhængigt af formålet med brugen skelnes der mellem biologiske våben med dødelige og ikke-dødelige virkninger. NATO har præsenteret en liste over 39 potentielle patogener og toksiner, der kan bruges som biologiske våben. I Rusland findes der også en lignende liste kaldet "særligt farlige patogener". Derudover er der en skala, hvorefter patogener af særligt farlige infektioner skelnes ved den nødvendige dosis til brug i en aerosol, stabilitet i miljøet, smitsomhed, infektionens sværhedsgrad, diagnosehastighed, mulighed for forebyggelse og behandling. De mest relevante er patogener af kopper, pest, miltbrand og botulisme.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Patogener af særligt farlige infektioner

Miltbrand (sorte kopper)

Den forårsagende agens for miltbrand er Bacillus anthracis, en ikke-bevægelig, gram-positiv, sporedannende bakterie. Den er yderst stabil og virulent i årtier. Den kan produceres og opbevares i lange perioder. Sporer kan fremstilles til den ideelle størrelse (1-5 µm) til at trænge dybt ind i luftvejene. Den dødelige dosis af bakterier for halvdelen af dem, der er smittet ved indånding, er 8-10 tusinde sporer eller mere. Denne mængde kan trænge ind i luftvejene med et enkelt åndedrag i sporeskyen. Ved akutte infektioner findes kun levende, indkapslede bakterier i kroppen.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Kopper

Virussen tilhører slægten Orthopoxvirus og er en DNA-virus, der måler 0,25 µm i diameter.

Pest

Pestfremkaldende agens er en ikke-bevægelig gram-negativ coccobacillus Yersinia pestis. Når den farves i henhold til Gram, har den udseende af en kølle som følge af bipolar farvning. Sammenlignet med miltbrandsfremkaldende agens er den mindre stabil i miljøet, men den dødelige dosis er betydeligt lavere.

Tilgængelighed

De forårsagende agenser for særligt farlige infektioner kan let findes. Bakterier som Clostridium botulinum kan isoleres fra jord og dyrkes med grundlæggende mikrobiologisk viden og færdigheder. Miltbrand og pestafgifte kan isoleres fra dyr og miljøobjekter i endemiske områder, fra mikrobiologiske samlinger, fra medicinske virksomheder eller laboratorier, der beskæftiger sig med legitim videnskabelig og diagnostisk forskning.

[ 13 ]

Inkubationsperiode

Det kan vare fra flere timer (stafylokok enterotoksin B) til flere uger (Q-feber). Denne type våben er karakteriseret ved en gradvis udvikling af effekten, det distribueres i aerosolform uden lyd, lugt, farve og forårsager ingen fornemmelser.

Patogenese af særligt farlige infektioner

Miltbrand

Infektionen overføres på tre måder: ved kontakt, mad og luftbåren. Kapslen af disse mikroorganismer indeholder polyglutaminsyre, som reducerer makrofagernes fagocytiske aktivitet. Sporer kan dog fagocyteres af vævsmakrofager, hvor de er i stand til at spire. Bakterier formerer sig i penetrationsområdet og trænger ind i de regionale lymfeknuder via lymfevejen. Under vækst syntetiserer miltbrandbakterier tre proteiner: ødemfaktor, letal faktor og beskyttende antigen, hvor sidstnævnte skaber komplekser med ødem og letalfaktorer. Disse komplekser kaldes ødem- og letaltoksiner. Ødemfaktorens virkning er forbundet med lokal aktivering af adenylatcyklase og forekomsten af ødem. Letalfaktorens virkning fører til udvikling af vævsnekrose.

Ved indtagelse af utilstrækkeligt tilberedt kød kan bakteriesporer trænge ind i mave-tarmkanalen og forårsage den tilsvarende form for sygdommen. Inhalationsformen opstår, når sporer trænger ind gennem luftvejene og betragtes som den mest attraktive set fra et synspunkt om at skabe biologiske våben.

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

Kopper

Patogenet kommer ind i kroppen på flere måder. Aerosolinfektion sker gennem direkte kontakt med inficerede personer. Kontaktinfektion sker gennem direkte kontakt mellem slimhinderne hos syge personer og slimhinderne hos en rask person. I dette tilfælde overføres virussen via inficerede slimsekreter eller inficerede celler i afskalket epitel. Risikoen for infektion øges kraftigt med aerosolspredning af virussen gennem nysen og hoste. Én patient kan være en smittekilde for 10-20 raske personer. Inkubationsperioden er fra 7 til 17 dage.

Virusset trænger gennem slimhinden i luftvejene og kommer ind i de regionale lymfebaner. Efter replikation opstår viræmi inden for 3-4 dage, som ikke ledsages af kliniske manifestationer på grund af den aktive fjernelse af virus af det retikuloendoteliale system. Som følge af fortsat viral replikation opstår en anden bølge af viræmi efter et par dage, virusset trænger ind i huden og andre organer, og patienterne udvikler de første symptomer på sygdommen.

Pest

I den byldepestform kommer bakterier fra det inficerede område (insektbid) ind i lymfesystemet og når lymfeknuderne, hvor de formerer sig. Som følge heraf forstørres lymfeknuderne og danner en bubo - en meget anspændt og betændt lymfeknude, der begrænser bevægelsen på grund af stærke smerter. Organskader opstår som følge af hæmatogen spredning.

Den lungeform af pest kan opstå som en komplikation som følge af sekundær bakteriæmi eller som en uafhængig form, der udvikles ved indånding af inficerede partikler. Inkubationsperioden varierer fra flere timer til 12 dage.

Symptomer på særligt farlige infektioner

Miltbrand

Det forekommer i følgende kliniske former, afhængigt af penetrationsvejen: kutan, gastrointestinal, pulmonal. Inkubationsperioden er fra 1 til 6 dage, i nogle tilfælde op til 43 dage efter infektion (ifølge data opnået efter undersøgelsen af katastrofen i Sverdlovsk). Årsagen til en så lang inkubation er ukendt, men i et eksperiment blev levende sporer fundet i lymfeknuderne i mediastinum hos primater i løbet af 100 dages observation. Efter starten af antibiotikabehandling kan de kliniske symptomer forsvinde, men de resterende levende sporer i lymfeknuderne kan føre til et tilbagefald af infektionen. Ved inhalationsinfektion opstår uspecifikke symptomer i form af feber, hoste, svaghed, brystsmerter. Tilstanden forværres inden for 24-48 timer. Lymfeknuderne forstørres og hæver, blødninger i deres stroma, bristninger og blødninger forekommer ofte, patogenerne trænger ind i mediastinum. Efter en kort periode med tilsyneladende velvære forværres tilstanden pludselig kraftigt. Cyanose, dyspnø, stridor og tegn på respirationssvigt forekommer. Lungebetændelse har ingen karakteristiske tegn. Hæmoragisk pleuritis kan udvikle sig. I mangel af tilstrækkelig behandling opstår bakteriæmi og toksæmi, sekundære metastatiske foci optræder i mave-tarmkanalen og membranerne i hjernen og rygmarven. Hæmoragisk meningitis påvises ved obduktion hos 50% af dem, der døde af miltbrand.

Kopper

De første symptomer på sygdommen er feber, hovedpine, muskelsmerter og opkastning. Hovedsymptomet er et udslæt, der først optræder i ansigtet og de ydre ekstremiteter, og derefter spreder sig til kroppen. Det største antal elementer observeres i ansigtet og ekstremiteterne. I starten ligner udslættet mæslinger. I de fleste tilfælde af mæslinger er udslættet dog primært placeret på kroppen, der er elementer af udslættet på forskellige udviklingsstadier, og efter udslættet bliver patienten hurtigt ikke-smitsom. Ved kopper forbliver patienten smitsom, indtil alle elementer af udslættet forsvinder. Kliniske varianter af infektionen varierer fra lavsymptomatiske til dødelige, hæmoragiske former. Komplikationer af sygdommen er encefalitis, ARDS, blindhed.

Pest

Bubonisk form

Typisk for akut debut, høj feber (op til 40 °C) med kulderystelser og forstørrede lymfeknuder. Der dannes buboer (smertefulde, forstørrede lymfeknuder med udtalt ødem, huden over dem er glat og hyperæmisk). Oftest påvirkes lårbens- og lyskelymfeknuder, sjældnere aksillære og cervikale. På bidstedet kan findes en purulent vesikel med lokal lymfangitis, undertiden en skorpe. Bevidsthedsnedsættelse fra desorientering til delirium er typisk. I løbet af den anden uge er suppuration af lymfeknuderne mulig. Dødsårsagen er sepsis, som opstår på sygdommens 3.-5. dag.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Primær lungeform

Inkubationsperioden varer 2-3 dage. Hypertermi, kulderystelser og hovedpine udvikler sig hurtigt, og inden for 20-24 timer udvikler hoste sig, i starten med slimet opspyt. Derefter kan der opstå blodstriber i opspyt, og opspyt kan også få en lys rød farve (hindbærsirup). Karakteristisk lungeskade opstår i form af kompaktion, pleuritis udvikler sig normalt ikke. Uden behandling indtræffer døden inden for 48 timer.

Andre former for pest er septikæmisk, meningitis, svælgpest, godartet (i endemiske områder).

Diagnostik af særligt farlige infektioner

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

Miltbrand

Det kliniske billede af inhalationsinfektion har ingen patognomoniske symptomer. Karakteristiske ændringer på røntgenbilleder af thorax er mediastinal ekspansion (60%), infiltration (70%) og pleural effusion (80%). Bakterier og deres toksiner optræder i blodet to dage efter infektion. Leukocytose udvikles umiddelbart efter, at toksinerne optræder i blodet.

Bakterier kan påvises i blod ved gramfarvning. Mikrobiologisk undersøgelse af perifert blod, cerebrospinalvæske (CSF) og pleuraeffusion udføres til diagnostiske formål. Gramfarvning af sputum udføres ikke, da mikroorganismer normalt ikke påvises. Serologiske diagnostiske metoder anvendes til retrospektiv bekræftelse af diagnosen. Immunofluorescensreaktioner og PCR kan anvendes til hurtig diagnostik.

Ved inhalationsinfektion kan sporer detekteres i sekreter fra oropharynx (inden for 24 timer) og i afføring (inden for 24-72 timer).

[ 25 ]

Kopper

Diagnosen af sygdommen er baseret på det karakteristiske udslæt. Lysmikroskopi af udslætsbiopsier kan afsløre eosinofile elementer (Guarneri-legemer). Elektronmikroskopi afslører vira, men de er vanskelige at skelne fra andre vira i orthopoxvirusfamilien. Virologisk testning eller PCR bruges til at afklare diagnosen.

Pest

Klinisk diagnose stilles ved byldeform baseret på tilstedeværelsen af indgangsportaler, karakteristiske bylder, tegn på generaliseret inflammation og høj leukocytose. Ved pulmonal form ses karakteristisk infiltration af lungevævet under radiografisk undersøgelse. Diagnosen bekræftes ved at isolere patogenet fra blod, sputum og lymfeknudeaspirat. Kirurgisk biopsi kan føre til spredning af yersinia. Serologiske tests er tilgængelige (komplementfikseringsreaktion, indirekte hæmagglutination, immunofluorescens).

Behandling af særligt farlige infektioner

Miltbrand

Normalt er patogenstammerne følsomme over for penicillin-antibiotika, derfor anvendes en gruppe penicilliner intramuskulært eller intravenøst i endemiske områder ved den kutane infektionsform med 2 millioner enheder hver 2. time eller 4 millioner enheder hver 4.-6. time. På grund af den høje sandsynlighed for laboratoriemodifikation af stammer i tilfælde af et angreb med biologiske våben anvendes ciprofloxacin normalt intravenøst med 400 mg hver 12. time. I tilfælde af allergi over for penicillin kan tetracyklin (doxycyklin 100 mg oralt hver 12. time) eller erythromycin (500 mg intravenøst hver 6. time) anvendes.

Baseret på nye data (2001) blev anbefalingerne en smule ændret. Behandlingen bør påbegyndes med ciprofloxacin eller doxycyklin (i ovenstående doser) i kombination med et eller to andre antibiotika (rifampicin, vancomycin, penicillin, ampicillin, chloramphenicol, tienam, clindamycin, clarithromycin). De samme lægemidler anvendes til behandling og forebyggelse af miltbrand hos børn (i alderssvarende doser) og gravide kvinder. Antibiotika bør ordineres så tidligt som muligt og fortsættes i op til 60 dage. Hvis patientens tilstand forbedres med parenteral behandling, er det rationelt at skifte til oral administration af lægemidler.

Brug af cefalosporiner og co-trimoxazol anbefales ikke.

Med henblik på patogenetisk behandling anbefales det at anvende infusionsbehandling, vasoaktive lægemidler i tilfælde af shock og respiratorisk støtte i tilfælde af hypoxæmi.

[ 26 ]

Naturpap-kopper

Symptomatisk behandling gives normalt. Der er positive erfaringer med det antivirale lægemiddel cidofovir hos store aber.

Pest

Behandlingen bør påbegyndes straks. Ved septiske og pulmonale former bør behandlingen påbegyndes inden for de første 24 timer. Det anbefales at ordinere streptomycin i en dosis på 1 g hver 12. time intramuskulært i 10 dage. Gentamicin i en dosis på 5 mg/kg intramuskulært eller intravenøst én gang dagligt eller 2 mg/kg til første administration, derefter 1,7 mg/kg intramuskulært eller intravenøst hver 8. time. Et alternativt lægemiddel er doxycyclin i en dosis på 100 mg intravenøst 2 gange dagligt, ciprofloxacin 400 mg intravenøst hver 12. time eller chloramphenicol (levomycetin) i en dosis på 25 mg/kg intravenøst hver 6. time. Ved meningeal form betragtes chloramphenicol som det foretrukne lægemiddel på grund af dets høje penetration i subarachnoidalrummet. Beta-lactam-antibiotika anvendes ikke til behandling af pest.

Hvordan forebygger man særligt farlige infektioner?

Trods den relative tilgængelighed af biologiske våben er deres masseproduktion stadig begrænset af, at de kræver levende mikroorganismer og proteinstoffer, der er følsomme over for miljøfaktorer (tørring, sollys, opvarmning).

Miltbrand

De vigtigste forebyggende foranstaltninger er anti-epidemisk kontrol på landbrug, der beskæftiger sig med kvægavl, vaccination af dyr, dyrlæger, arbejdere i tekstilvirksomheder (uldrelaterede virksomheder), indførelse af restriktioner for brugen af uld i industrien og i hverdagen. I tilfælde af forventet kontakt anvendes ciprofloxacin til kemoprofylakse. Alternative lægemidler er doxycyklin og amoxicillin. Baseret på praktisk erfaring anbefaler eksperter fra USA profylakse med ciprofloxacin i 60 dage efter sandsynlig kontakt.

Et andet forebyggelsesmiddel er vaccination med en absorberet vaccine. Forsøg har vist, at en kombination af vaccination og antibiotisk kemoprofylakse var mere effektiv hos primater end vaccination og kemoprofylakse hver for sig.

Kopper

Den primære forebyggelsesform er vaccination. På grund af fraværet af spontan sygelighed har vaccination mod kopper dog været udelukket fra vaccinationskalenderen siden midten af 1970'erne.

Hvis der opdages en smittekilde, er det nødvendigt straks at vaccinere personerne omkring dig. Specielle åndedrætsværn, der er i stand til at indfange viruspartikler, betragtes som beskyttelse mod aerosolinfektion. Isolering af syge mennesker betragtes som en vigtig foranstaltning.

Pest

Hovedforebyggelsens opgave er at bekæmpe gnavere og bruge afskrækningsmidler til at udrydde lopper. Vaccination anbefales ikke til rejsende til endemiske områder (den beskytter ikke mod aerosolinfektion). I tilfælde af øget risiko for sygdom anbefales det at tage doxycyclin 100 mg eller ciprofloxacin 500 mg hver 12. time i hele kontaktperioden.

Prognose for særligt farlige infektioner

[ 27 ], [ 28 ]

Miltbrand

Den kutane form af sygdommen forekommer i 95% af tilfældene; i mangel af behandling er dødeligheden for denne form omkring 20%. Ved den intestinale form er dødeligheden betydeligt højere på grund af diagnosens kompleksitet og forsinkelse i behandlingen. Inhalationsformen betragtes som dødelig, hvis behandlingen ikke påbegyndes, før kliniske tegn opstår.

[ 29 ]

Kopper

Når det bruges som et biologisk våben, er dødeligheden hos uvaccinerede individer 20-40%.

Pest

Dødeligheden for byldepest uden behandling når 60%, for lungepest - 90%. Med rettidig behandling falder dødeligheden til 5%.

Mulighed for beskyttelse mod nederlag

Personer, der distribuerer biologiske våben i aerosolform, skal have resistens over for sygdommen, hvilket opnås gennem vaccination eller profylaktisk brug af lægemidler. I modsætning til kemiske våben er patogener fra særligt farlige infektioner normalt ikke i stand til at trænge ind i kroppen gennem intakt hud.

Enkelhed og diskret produktion

Teknologien og udstyret til produktion af biologiske våben adskiller sig ikke væsentligt fra produktionen af øl, vin, antibiotika og vacciner. Nem distribution.

Biologiske våben kan let spredes ved hjælp af landbrugsmæssige kunstvandingsanlæg, visse meteorologiske forhold, ventilationssystemer og mere.

Ifølge FN's estimater er det muligt at skabe en 2 km bred ødelæggelsesstribe med et antal berørte personer, afhængigt af patogenet, fra 30 til 125 tusind mennesker, ved at bruge 50 kg af lægemidlet i en by med en befolkning på 500 tusind mennesker.

Bred offentlig genklang

Kopper, pest og miltbrand er velkendte sygdomme i historien, der forårsager panik og terror blandt civile. Den nylige brug af miltbrandsporer i USA har endnu engang mindet os om de potentielle farer ved biologiske våben og har forårsaget udbredt offentligt ramaskrig og en følelse af usikkerhed.

[ 30 ], [ 31 ]

Tilgængelighed af information

Indtil for nylig var det næsten umuligt at få information om produktionen af biologiske våben. Nu er det takket være internettet muligt at få detaljerede oplysninger om produktionen af biologiske våben.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Miltbrand

Infektion opstår normalt under arbejde med dyrehår, kogning af knogler og garvning af læder. I begyndelsen af det 20. århundrede blev der beskrevet omkring 500 tilfælde af sygdommen om året, som forekom i form af en kutan form. I 2001 blev der i USA sendt miltbrandsporer i brevkuverter som følge af brugen af biologiske våben til terrorformål, og 11 personer blev inhaleret. I 1979 resulterede en ulykke i Sverdlovsk i frigivelse af sporer, som tilsyneladende dræbte 66 mennesker og et stort antal dyr. Det område, der blev påvirket af vinden, strakte sig over 4 km for mennesker og 50 km for dyr.

Kopper

Udbrud af sygdommen forekommer af ukendte årsager. I 1970 opstod et udbrud på et hospital i Meschede, Tyskland, sandsynligvis på grund af aerosolspredning af virus. I 1972 opstod der et importeret tilfælde af infektion i Jugoslavien, hvor 11 personer blev smittet fra en patient, og i alt 175 personer blev syge.

Pest

Der er tre kendte pestpandemier. I middelalderen dræbte den mest alvorlige (anden) pandemi en tredjedel af befolkningen i europæiske lande. Den sidste pandemi fandt sted i 1898. I 1994 blev der observeret et udbrud af lungepest i Indien. Adskillige tilfælde af byldepest observeres årligt på USA's vestkyst. Mennesker er ikke involveret i pestpatogeners livscyklus. Sygdommen forekommer normalt i regioner med et stort antal inficerede vilde gnavere (rotter, mus, egern), som er et naturligt reservoir. Adskillige tilfælde af lungepestinfektion er blevet beskrevet gennem tæt kontakt med inficerede katte. Sygdommen kan overføres fra person til person.

Infektionen overføres til mennesker fra gnavere gennem bid af inficerede lopper og fra person til person gennem luftbårne dråber ved kontakt med en hostende patient med den lungeform af pest.