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L’ANTRACE:

ARMA BIOLOGICA

Antonio GoglioMicrobiologia e Virologia

AO Ospedali Riuniti di Bergamo

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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

L’antrace (carbonchio)

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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

Il Bacillus anthracis

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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

Epidemiologia (1)

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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)

Epidemiologia (2)

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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

anno n. casi88 289 890 3194 095 0

OMS: www.vetmed.lsu.edu/whocc/italy.htm

L’infezione in Italia è definita “sporadica” dall’OMS; i casi nell’uomo sono sottoriportati

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Epidemiologia del carbonchio in Italia

Casi nell’animale (www.vetmed.lsu.edu/whocc/italy.htm)

Anno Focolai N. casi Focolai N. casi Tot. Casi88 7 26 11 246 27289 12 29 5 6 3590 5 7 11 47 5491 7 23 9 146 16992 3 2 4 11 1393 + 2 + 26 2894 2 2 8 70 7295 1 1 1 1 296 13 46 + - ?97 4 4 11 44 48

Bovini Ovini

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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

Patogenesi

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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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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

Antrace gastrointestinale

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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.

Antrace da Inalazione (1)

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patogenesi:

- inalazione di piccole particelle (1-5m) 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

Antrace da Inalazione (2)

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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

Antrace da Inalazione (3)

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Rx torace, antrace da inalazione

www.bt.cdc.gov/DocumentsApp/Anthrax/Clinical/ClinicalAnthrax.pdf

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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

Antrace da Inalazione (4)

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Campioni per diagnosi microbiologica (1)Formaclinica

Scelta del campione I nvio allaboratorio

Utilitàdiagnostica

Stadiovescicolare

raccogliere asetticamente illiquido di vescicole ancora chiuse

entro 2 ore (fi noa 24 ore)

++++Cutaneo

Escara Senza rimuovere l’escara, inserireil tampone sotto il marginedell’escara, ruotare perraccogliere il materiale

entro 2 ore (fi noa 24 ore) ++

Feci Raccogliere 5-10 gr in contenitoresterile

entro 1 ora (fi noa 24 ore a 4°C)

++

Tamponerettale

I nserire il tampone per 2 cm nellosfi ntere anale

entro 1 ora (fi noa 24 ore a 4°C)

+

Gastro-intestinale

Sangue Procedere come d’abitudine entro 2 ore +++ (in faseavanzata)

Espettorato Raccogliere in contenitore sterile entro 2 ore (fi noa 24 ore a 4°C)

+/ -

Sangue Procedere come d’abitudine entro 2 ore +++ (in faseavanzata)

Dainalazione

Tamponenasale

I nserire un tampone pre-umidificato per 1 cm nelle narici eruotare per 10-15”

entro 1 ora++/ -

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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)

Campioni per diagnosi microbiologica (2)

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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

Trattamento Post-Esposizione

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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

Antrace da Inalazione : Terapia

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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

Antrace: Vaccino (1)

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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

Antrace: Vaccino (2)

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Gestione materiali potenzialmente contaminati da spore di Antrace

Telefonata a

Allerta Informa

trasporto risultati

risultati

Rinvenimento di materiale sospetto

112 o 113 o 115

Vigili del fuoco ASL(Autoclave)

Istituto ZooprofilatticoFoggia

Ministerodella Salute

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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.

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