Bioterrorismo: Agenti

Infettivi

come Armi Biologiche

Principali agenti biologici

utilizzati come armi di

bioterrorismo

BATTERI



Bacillus anthracis



Yersinia pestis



Francisella

tularensis



Brucella spp



Coxiella burnetii



Burkholdella

pseudomallei

MICETI



Coccidiodes

immitis

VIRUS



Virus del vaiolo



Virus delle encefaliti

equine



Virus delle febbri

emorragiche

(Arenaviridae,

Bunyaviridae, Filoviridae,

Flaviviridae )

TOSSINE



Tossina botulinica



Enterotossina B

stafilococcica



Saxitossina



Ricina

B. anthracis

B. anthracis

come arma biologica

come arma biologica



Le prime ricerche in tale campo risalgono

a ~ 80 aa fa.



1979

 Incidente nella base militare di

Sverdlovsk (ex URSS): dispersione

accidentale di aerosol di spore  78 casi di

infezione polmonare da inalazione  68

decessi.



Anni ’90

 Gruppo terroristico giapponese

Aum Shinrikyo (Sarin metropolitana di

Tokyo): numerosi attentati con

dispersione di aerosol di spore a Tokyo

senza provocare casi di malattia.

B. anthracis

B. anthracis

come arma biologica

come arma biologica



1993

 Rapporto dell’Ufficio per la

Valutazione Tecnologica del

Congresso degli USA: 100 Kg di

spore aerosolizzate nell’area di

Washington  150.000 – 3.000.000 di

casi, letalità  bomba all’idrogeno

(DL50 = 2.500 – 55.000 spore

inalate).



2000

 Valutazione economica dei

CDC : esposizione di 100.000 persone

 costo di 26.2 x 10

9

dollari USA.

CARBONCHIO

CARBONCHIO

CARBONCHIO

CARBONCHIO



ANTRACE





PUSTOLA MALIGNA





MALATTIA DEI CARDATORI





MALATTIA DEI TESSITORI





Zoonosi dovuta a

Bacillus

anthracis

, caratterizzata da

manifestazioni CUTANEE
LOCALIZZATE e/o
INTERESSAMENTO VISCERALE
(POLMONARE, INTESTINALE,
SETTICEMICO, del SNC)

CARBONCHIO - eziologia

CARBONCHIO - eziologia



Bastoncello Gram  (3-10

x1-3 m), estremi

quadrati o concavi,

capsulato, immobile,

sporigeno (spore centrali

non debordanti), ad

elemento singolo o a

catenelle



Spore : Ø 1-3 m,

sviluppo in aerobiosi,

resistenti a calore ed a

disnfettanti; Virulente

per anni nel suolo e in

manufatti da animali

Carbonchio



Eziologia

Eziologia

(segue)



Crescita: comuni terreni, 37°C,

aerobiosi (anche anaerobiosi);

su agar  colonie larghe,

rotondeggianti, grigiastre,

superficie e margini irregolari



Fattori di Virulenza

Fattori di Virulenza



Capsula

Capsula

 inibisce fagocitosi

(plasmide pX02)

(plasmide pX02)



Esotossina

Esotossina

complessa

(plasmide pX01) costituita da



2 fattori  “

edema

” – “

letale

”

+ Proteina di Trasporto 

“

antigene protettivo

”

CARBONCHIO - epidemiologia

CARBONCHIO - epidemiologia



Presente soprattutto in Asia, Africa,

bacino del Mediterraneo



Infezione diffusa nei bovini, ovini, equini

 alimentazione nei pascoli contaminati

con spore da deiezioni e carogne



Infezione umana

: contatto con animali

malati o loro prodotti (pelli, lana)

generalmente per motivi professionali

(allevatori, veterinari, macellai,

lavoratori della lana); mai dimostrata

trasmissione interumana.

CARBONCHIO - epidemiologia

CARBONCHIO - epidemiologia



Contagio per via cutanea :



Piccole soluzioni di continuo della cute



Penetrazione Spore



Germinazione



Produzione di tossina



Necrosi tessutale



Sviluppo lesione tipica.



Contagio per via inalatoria :



Spore (I.D.= 8.000-15.000 spore)



Alveoli



Fagocitosi



Linfonodi regionali



Germinazione e tossinogenesi



Flogosi

necrotico-emorragica locale



Setticemia



Shock tossico.



Contagio per via intestinale:



Spore ingerite con alimenti raramente

attraversano la mucosa intestinale



tossine



lesioni ulcerative ileo distale e cieco.

CARBONCHIO

CARBONCHIO



MANIFESTAZIONI CLINICHE

MANIFESTAZIONI CLINICHE



Carbonchio

Cutaneo

Cutaneo



Carbonchio

Polmonare

Polmonare

o “

da inalazione”

da inalazione”



Carbonchio

Intestinale

Intestinale



Sepsi Carbonchiosa

Sepsi Carbonchiosa (con o

senza

interessamento del SNC)

Carbonchio Cutaneo

Carbonchio Cutaneo



Incubazione : 2 – 5 gg



Papula

pruriginosa (parti scoperte)  24h 

Vescicola

circondata da

Eritema

+

Edema

 in pochi giorni  liquido giallo-bruno 

Ulcerazione

(con eventuale anello di

piccole vescicole =“Pustola Maligna”)  7-

10 gg 

Escara nerastra

(Ø 1-3 cm),

aderente, infossata, cute circostante
iperemica, edematosa; vescicole
circostanti  piccole croste;

adenopatia

regionale

;   edema   20°g caduta

crosta  cicatrice.

Carbonchio Cutaneo

Carbonchio Cutaneo



Sintomatologia generale

:



malessere, ± modica febbre,

cefalea



Casi particolari  volto e collo :



± pustola ed escara, +++

edema notevole  compressione

laringo-tracheale.

CARBONCHIO CUTANEO

Fasi di sviluppo della Vescicola - Giorno

2

CARBONCHIO CUTANEO

Fasi di sviluppo della Vescicola - Giorno

4

CARBONCHIO CUTANEO

Ulcera con Anello di Vescicole – Giorno

6

CARBONCHIO CUTANEO

Vescicolazione ed Ulcerazione – Giorno

7

CARBONCHIO CUTANEO

Formazione dell’Escara

CARBONCHIO CUTANEO

Escara Nera con Eritema Circostante

CARBONCHIO CUTANEO

Escara – Giorno 10

CARBONCHIO CUTANEO

Escara del collo – Giorno 15

CARBONCHIO CUTANEO

Lesioni Tipiche con Edema

Circostante

Carbonchio Polmonare

Carbonchio Polmonare

o da

o da

Inalazione

Inalazione



Incubazione

: 10 gg (media) – fino a 60 gg.



Primo Stadio

: esordio insidioso (1 – 4 gg)

•

Febbre elevata, malessere, astenia, mialgie,

precordialgie, tosse prima secca poi con

escreato emorragico.



Secondo Stadio

: rapida progressione ( 24 h )

•

Dispnea acuta, cianosi, stridore, grave

insufficienza respiratoria

•

Shock, meningite – meningoencefalite

•

± Edema sottocutaneo del collo e del torace



Rx TORACE

: quadro di mediastinite, versamento

pleurico; generalmente non infiltrati polmonari.



Prognosi

: se inizio terapia dopo 48 h

dall’esordio della sintomatologia  letalità 95%

!

CARBONCHIO DA INALAZIONE

Ingrandimento del Mediastino

CARBONCHIO DA INALAZIONE

Ingrandimento del Mediastino e

Pleurite

Carbonchio Intestinale

Carbonchio Intestinale



Incubazione

: 2 – 5 gg da ingestione di

alimenti contaminati



Sintomatologia

: febbre, nausea,

vomito, diarrea profusa  dolori

addominali intensi  ematemesi,

melena



Dopo 2-4 gg  dolori addominali 

ascite



Frequente associazione con quadro

tossinfettivo grave, talvolta

perforazioni intestinali con exitus!

Sepsi Carbonchiosa

Sepsi Carbonchiosa

•

Forma gravissima ad

esito letale

•

Può essere secondaria

alle forme Cutanea,

Polmonare, Intestinale

•

Si verifica nel 5% dei casi



Sintomatologia :

•

febbre elevata,

alterazione del sensorio,

insufficienza cardiaca e

renale,

•

± meningoencefalite a

liquor torbido-emorragico

Striscio di sangue di

animale morto di

Carbonchio

(Blu di Metilene Policromo)

Carbonchio

- meningite -

Carbonchio - diagnosi

Carbonchio - diagnosi

•

C. Cutaneo

C. Cutaneo



Reperto obiettivo



Esame batterioscopico e colturale:

liquido vescicola, essudato ulcera

•

C. Polmonare e C. Intestinale

C. Polmonare e C. Intestinale



Diagnosi meno agevole: non segni

patognomonici; dati epidemiologici

(cluster epidemici)



Coltura: isolamento non costante da

liquidi biologici (espettorato, sangue,

liquido pleurico, liquor, feci)

Sierologia



EIA per Ab anti-tossina Letale, Edema:

significativo titolo iniziale ≥ 1:32 o

sieroconversione ( 4 settimane)

Carbonchio - terapia

Carbonchio - terapia



Penicillina G

•

Forme con interessamento d’organo
e/o sistemico: Penicillina G 16-20
MU/die ev in infusione continua

•

Forme cutanee:
Penicillina G 1 MU x 6 / die im o ev

•

Durata terapia: per 14 gg dopo la
scomparsa dei sintomi

•

Altri farmaci:



Ciprofloxacina

Ciprofloxacina, Macrolidi, Tetracicline,
CAF

Profilassi del Carbonchio

Profilassi del Carbonchio

(1)

•

Decontaminazione foraggi

•

Controllo prodotti animali

•

Eliminazione animali infetti

•

Vaccinazione animali sani

•

Incenerimento o autoclavaggio materiali di

laboratorio



Non necessario isolamento del

Non necessario isolamento del

soggetto ammalato !

soggetto ammalato !



Vaccinazione soggetti a rischio



Vaccino inattivato acellulare

,

ottenuto da coltura

sterile filtrata di B. anthracis V770-NPI-R, ceppo

avirulento non capsulato; vaccino prodotto negli USA

dal 1970 (Anthrax Vaccine Absorbed – AVA – Bioport

Corporation, Lansing, MI)

Profilassi del Carbonchio

Profilassi del Carbonchio

(2)

•

Responsabile dell’immunità  antigene

“protettivo”

•

Efficacia protettiva completa dopo 2

somministrazioni, dopo esposizione ad aerosol

infetto al tempo 8 e 38 settimane, è dell’88% a

100 settimane di distanza.

•

Effetti indesiderati praticamente assenti

(osservazione su 600.000 dosi somministrate a

personale militare USA).



Modalità di vaccinazione:

•

Inoculi s.c. al tempo 0 – 14 – 28 gg – 6 – 12 – 18

mesi; richiami annuali se rischio di esposizione.



Soggetti da vaccinare:

Tutte le categorie con

potenziale rischio di esposizione a B. anthracis.

Profilassi del Carbonchio

Profilassi del Carbonchio

(3)



Profilassi nei soggetti esposti a spore

Adulti :

•

Ciprofloxacina

500 mg bid per os per almeno

6 w

•

Doxiciclina

100 mg bid per os per almeno 6 w

Bambini

(<45 Kg peso corporeo) se rischio

importante:

•

Ciprofloxacina

15-20 mg/Kg bid os per almeno 6 w

•

Doxiciclina

2.2 mg/Kg bid os per almeno 6 w



Alcuni AA. suggeriscono di associare alla

chemioprofilassi la vaccinazione: prime 3 dosi;

•

se non disponibile il vaccino  prolungare la

chemioprofilassi per 8 settimane.