Særlig farlige infeksjoner

Spesielt farlige infeksjoner er en gruppe sykdommer som inkluderer følgende infeksjoner: pest, miltbrann, kopper, som kan brukes som biologiske våpen eller til terrorformål.

Biologiske våpen er mikroorganismer eller deres giftstoffer som brukes til å forårsake død eller hjelpeløshet hos mennesker, dyr eller planter. Derfor kan biologiske våpen ikke bare brukes til å drepe mennesker, men også til å forårsake økonomisk skade ved å drepe dyr eller avlinger.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologi

De karakteristiske epidemiologiske trekkene ved biologiske våpen er tilgjengelighet, lave kostnader, tilstedeværelsen av en inkubasjonsperiode, muligheten for beskyttelse mot skade, enkelhet og hemmelighold i produksjonen, enkel distribusjon, bred offentlig resonans og tilgjengeligheten av informasjon.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Årsaker

Hundrevis av patogener kan forårsake smittsomme sykdommer, men bare noen få av dem kan brukes som biologiske våpen. Mange av dem er patogener for zoonotiske infeksjoner, som er farlige for både mennesker og dyr. Den mest effektive metoden for å spre smittsomme sykdommer er aerosol, som et resultat av at patogener eller giftstoffer kommer direkte inn i lungene. I dette tilfellet må imidlertid det skadelige stoffet være stabilt i form av en aerosol, ha høy virulens og evnen til å forårsake et bredt spekter av kliniske manifestasjoner. For eksempel kan det venezuelanske svineencefalittviruset, som kan forårsake sykdom hos omtrent 100 % av smittede personer, brukes som et biologisk våpen, men det japanske encefalittviruset, som i de fleste tilfeller fører til et subklinisk infeksjonsforløp, kan ikke. Avhengig av bruksformålet skilles biologiske våpen med dødelige og ikke-dødelige effekter. NATO har presentert en liste over 39 potensielle patogener og giftstoffer som kan brukes som biologiske våpen. I Russland finnes det også en lignende liste kalt "spesielt farlige patogener". I tillegg finnes det en skala der patogener av spesielt farlige infeksjoner skilles ut etter den nødvendige dosen for bruk i en aerosol, stabilitet i miljøet, smittsomhet, infeksjonens alvorlighetsgrad, diagnosehastighet, mulighet for forebygging og behandling. De mest relevante er patogenene av kopper, pest, miltbrann og botulisme.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Patogener av spesielt farlige infeksjoner

Miltbrann (svarte kopper)

Den forårsakende agensen for miltbrann er Bacillus anthracis, en ikke-bevegelig, gram-positiv, sporedannende bakterie. Den er svært stabil og virulent i flere tiår. Den kan produseres og lagres over lange perioder. Sporer kan fremstilles til å ha den ideelle størrelsen (1-5 µm) for å trenge dypt inn i luftveiene. Den dødelige dosen av bakterier for halvparten av de som blir smittet ved innånding er 8-10 tusen sporer eller mer. Denne mengden kan komme inn i luftveiene med et enkelt åndedrag i sporeskyen. Ved akutte infeksjoner finnes bare levende, innkapslede bakterier i kroppen.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Kopper

Viruset tilhører slekten Orthopoxvirus og er et DNA-virus som måler 0,25 µm i diameter.

Pest

Pestfremkallende agens er en ikke-bevegelig gramnegativ coccobacillus Yersinia pestis. Når den farges i henhold til Gram, har den utseendet til en kølle som et resultat av bipolar farging. Sammenlignet med miltbrann, er den mindre stabil i miljøet, men den dødelige dosen er betydelig lavere.

Tilgjengelighet

Årsakene til spesielt farlige infeksjoner kan lett oppdrives. Bakterier som Clostridium botulinum kan isoleres fra jord og dyrkes med grunnleggende mikrobiologisk kunnskap og ferdigheter. Miltbrann og pestaffekter kan isoleres fra dyr og miljøobjekter i endemiske områder, fra mikrobiologiske samlinger, fra medisinske selskaper eller laboratorier som driver med legitim vitenskapelig og diagnostisk forskning.

[ 13 ]

Inkubasjonstid

Det kan vare fra flere timer (stafylokokk-enterotoksin B) til flere uker (Q-feber). Denne typen våpen kjennetegnes av en gradvis utvikling av effekten, den distribueres i aerosolform uten lyd, lukt, farge og forårsaker ingen sensasjoner.

Patogenesen til spesielt farlige infeksjoner

Miltbrann

Infeksjonen overføres på tre måter: ved kontakt, mat og luftbåren. Kapselen til disse mikroorganismene inneholder polyglutaminsyre, som reduserer den fagocytiske aktiviteten til makrofager. Sporer kan imidlertid fagocyttiseres av vevsmakrofager, der de kan spire. Bakterier formerer seg i penetrasjonsområdet og kommer inn i de regionale lymfeknutene via lymfebanen. Under vekst syntetiserer miltbrannbakterier tre proteiner: ødemfaktor, letal faktor og beskyttende antigen, hvor sistnevnte danner komplekser med ødem og letale faktorer. Disse kompleksene kalles ødem og letale toksiner. Ødemfaktorens virkning er assosiert med lokal aktivering av adenylatcyklase og forekomst av ødem. Letal faktorens virkning fører til utvikling av vevsnekrose.

Ved inntak av utilstrekkelig tilberedt kjøtt kan bakteriesporer komme inn i mage-tarmkanalen og forårsake den tilsvarende formen for sykdommen. Inhalasjonsformen oppstår når sporer kommer inn gjennom luftveiene og regnes som den mest attraktive med tanke på å lage biologiske våpen.

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

Kopper

Patogenet kommer inn i kroppen på flere måter. Aerosolinfeksjon skjer gjennom direkte kontakt med smittede individer. Kontaktsmitte skjer gjennom direkte kontakt mellom slimhinnene til syke individer og slimhinnene til en frisk person. I dette tilfellet overføres viruset via infiserte slimsekreter eller infiserte celler i avskallede epitelceller. Risikoen for infeksjon øker kraftig med aerosolspredning av viruset gjennom nysing og hoste. Én pasient kan være en smittekilde for 10–20 friske individer. Inkubasjonsperioden er fra 7 til 17 dager.

Viruset trenger gjennom slimhinnen i luftveiene og kommer inn i de regionale lymfebanene. Etter replikasjon oppstår viremi innen 3–4 dager, som ikke er ledsaget av kliniske manifestasjoner på grunn av aktiv fjerning av virus av det retikuloendoteliale systemet. Som et resultat av fortsatt virusreplikasjon oppstår en andre bølge av viremi etter noen dager, virusene trenger inn i huden og andre organer, og pasientene utvikler de første symptomene på sykdommen.

Pest

Ved byllepest kommer bakterier fra det infiserte området (insektbitt) inn i lymfesystemet og når lymfeknutene, hvor de formerer seg. Som et resultat forstørres lymfeknutene og danner en bubo - en veldig spent og betent lymfeknute, som begrenser bevegelsen på grunn av sterke smerter. Organskader oppstår som følge av hematogen spredning.

Den lungeformen av pest kan oppstå som en komplikasjon som følge av sekundær bakteriemi eller som en uavhengig form som utvikles ved innånding av infiserte partikler. Inkubasjonsperioden varierer fra flere timer til 12 dager.

Symptomer på spesielt farlige infeksjoner

Miltbrann

Det forekommer i følgende kliniske former, avhengig av penetrasjonsvei: kutan, gastrointestinal, pulmonal. Inkubasjonsperioden er fra 1 til 6 dager, i noen tilfeller opptil 43 dager etter infeksjon (ifølge data innhentet etter undersøkelse av katastrofen i Sverdlovsk). Årsaken til en så lang inkubasjon er ukjent, men i et eksperiment ble levende sporer funnet i lymfeknutene i mediastinum hos primater i løpet av 100 dagers observasjon. Etter oppstart av antibiotikabehandling kan kliniske symptomer forsvinne, men gjenværende levende sporer i lymfeknutene kan føre til tilbakefall av infeksjonen. Ved inhalasjonsinfeksjon oppstår uspesifikke symptomer i form av feber, hoste, svakhet og brystsmerter. Tilstanden forverres innen 24–48 timer. Lymfeknutene forstørres og hovner opp, blødninger i stroma, rupturer og blødninger oppstår ofte, og patogener kommer inn i mediastinum. Etter en kort periode med tilsynelatende velvære forverres tilstanden plutselig kraftig. Cyanose, dyspné, stridor og tegn på respirasjonssvikt oppstår. Lungebetennelse har ingen karakteristiske tegn. Hemoragisk pleuritt kan utvikle seg. Uten tilstrekkelig behandling oppstår bakteriemi og toksemi, sekundære metastatiske foci opptrer i mage-tarmkanalen og membranene i hjernen og ryggmargen. Hemoragisk meningitt oppdages ved obduksjon hos 50 % av de som døde av miltbrann.

Kopper

De første symptomene på sykdommen er feber, hodepine, muskelsmerter og oppkast. Hovedsymptomet er et utslett som først opptrer i ansiktet og de ytre ekstremiteter, og deretter sprer seg til kroppen. De fleste elementer observeres i ansiktet og ekstremiteter. I starten ligner utslettet meslinger. Imidlertid er utslettet i de fleste tilfeller av meslinger hovedsakelig lokalisert på kroppen, det er elementer av utslettet på forskjellige utviklingsstadier, etter utslettet blir pasienten raskt ikke-smittsom. Ved kopper forblir pasienten smittsom inntil alle elementer av utslettet forsvinner. Kliniske varianter av infeksjonen varierer fra lavsymptomatiske til dødelige, hemoragiske former. Komplikasjoner av sykdommen er encefalitt, ARDS, blindhet.

Pest

Bubonisk form

Akutt debut, høy feber (opptil 40 °C) med frysninger, forstørrede lymfeknuter er typisk. Buboer (smertefulle forstørrede lymfeknuter med uttalt ødem, huden over dem er glatt og hyperemisk) dannes. Femorale og inguinale lymfeknuter er oftest berørt, sjeldnere aksillære og cervikale. En purulent vesikkel med lokal lymfangitt, noen ganger en skorpe, kan finnes på bittstedet. Nedsatt bevissthet fra desorientering til delirium er typisk. I løpet av den andre uken er pussdannelse i lymfeknutene mulig. Dødsårsaken er sepsis, som oppstår på 3.-5. dag av sykdommen.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Primær lungeform

Inkubasjonsperioden varer 2–3 dager. Hypertermi, frysninger og hodepine utvikler seg raskt, og hoste utvikler seg innen 20–24 timer, først med slimete oppspytt. Deretter kan det oppstå blodstriper i oppspyttet, og oppspyttet kan også få en lys rød farge (bringebærsirup). Karakteristisk lungeskade oppstår i form av kompaktering, pleuritt utvikler seg vanligvis ikke. Uten behandling inntreffer døden innen 48 timer.

Andre former for pest er septikemisk, meningitt, faryngeal, godartet (i endemiske regioner).

Diagnostikk av spesielt farlige infeksjoner

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

Miltbrann

Det kliniske bildet av inhalasjonsinfeksjon har ingen patognomoniske symptomer. Karakteristiske endringer på røntgenbilder av thorax er mediastinal ekspansjon (60 %), infiltrasjon (70 %) og pleuraeffusjon (80 %). Bakterier og deres toksiner opptrer i blodet to dager etter infeksjon. Leukocytose utvikles umiddelbart etter at toksinene opptrer i blodet.

Bakterier kan påvises i blod ved gramfarging. Mikrobiologisk undersøkelse av perifert blod, cerebrospinalvæske og pleuraeffusjon utføres for diagnostiske formål. Gramfarging av sputum utføres ikke, da mikroorganismer vanligvis ikke påvises. Serologiske diagnostiske metoder brukes for retrospektiv bekreftelse av diagnosen. Immunofluorescensreaksjoner og PCR kan brukes for rask diagnostikk.

Ved inhalasjonsinfeksjon kan sporer påvises i sekreter fra orofarynx (innen 24 timer) og i avføring (innen 24–72 timer).

[ 25 ]

Kopper

Diagnosen av sykdommen er basert på det karakteristiske utslettet. Lysmikroskopi av utslettbiopsier kan avsløre eosinofile elementer (Guarneri-legemer). Elektronmikroskopi avslører virus, men de er vanskelige å skille fra andre virus i ortopoksvirusfamilien. Virologisk testing eller PCR brukes til å avklare diagnosen.

Pest

Klinisk diagnose stilles ved bylleform basert på tilstedeværelsen av inngangsporter, karakteristiske byller, tegn på generalisert betennelse og høy leukocytose. Ved lungeformen er det tilstedeværelsen av karakteristisk infiltrasjon av lungevevet under radiografisk undersøkelse. Diagnosen bekreftes ved å isolere patogenet fra blod, sputum og lymfeknuteaspirat. Kirurgisk biopsi kan føre til spredning av yersinia. Serologiske tester er tilgjengelige (komplementfikseringsreaksjon, indirekte hemagglutinasjon, immunofluorescens).

Behandling av spesielt farlige infeksjoner

Miltbrann

Vanligvis er patogenstammene følsomme for penicillinantibiotika, derfor brukes en gruppe penicilliner intramuskulært eller intravenøst i endemiske områder for kutan infeksjon med 2 millioner enheter hver 2. time eller 4 millioner enheter hver 4.-6. time. På grunn av den høye sannsynligheten for laboratoriemodifikasjon av stammer i tilfelle et angrep med biologiske våpen, brukes ciprofloksacin vanligvis intravenøst med 400 mg hver 12. time. Ved allergi mot penicillin kan tetracyklin (doksycyklin 100 mg oralt hver 12. time) eller erytromycin (500 mg intravenøst hver 6. time) brukes.

Basert på nye data (2001) ble anbefalingene noe endret. Behandlingen bør startes med ciprofloksacin eller doksycyklin (i dosene ovenfor) i kombinasjon med ett eller to andre antibiotika (rifampicin, vankomycin, penicillin, ampicillin, kloramfenikol, tienam, clindamycin, klaritromycin). De samme legemidlene brukes til å behandle og forebygge miltbrann hos barn (i alderstilpassede doser) og gravide. Antibiotika bør foreskrives så tidlig som mulig og fortsette i opptil 60 dager. Hvis pasientens tilstand bedres med parenteral behandling, er det rasjonelt å bytte til oral administrering av legemidler.

Bruk av cefalosporiner og kotrimoksazol anbefales ikke.

For patogenetisk behandling anbefales det å bruke infusjonsbehandling, vasoaktive legemidler ved sjokk og respiratorisk støtte ved hypoksemi.

[ 26 ]

Naturpap-kopper

Symptomatisk behandling gis vanligvis. Det finnes positive erfaringer med det antivirale legemidlet cidofovir hos store aper.

Pest

Behandling bør startes umiddelbart. Ved septiske og pulmonale former bør behandlingen startes innen de første 24 timene. Det anbefales å foreskrive streptomycin i en dose på 1 g hver 12. time intramuskulært i 10 dager. Gentamicin i en dose på 5 mg/kg intramuskulært eller intravenøst én gang daglig eller 2 mg/kg for første administrasjon, deretter 1,7 mg/kg intramuskulært eller intravenøst hver 8. time. Et alternativt legemiddel er doksycyklin i en dose på 100 mg intravenøst 2 ganger daglig, ciprofloksacin 400 mg intravenøst hver 12. time eller kloramfenikol (levomycetin) i en dose på 25 mg/kg intravenøst hver 6. time. Ved meningeal form anses kloramfenikol som det foretrukne legemidlet på grunn av dets høye penetrasjon inn i subaraknoidalrommet. Beta-laktamantibiotika brukes ikke til å behandle pest.

Hvordan forebygge spesielt farlige infeksjoner?

Til tross for den relative tilgjengeligheten av biologiske våpen, er masseproduksjonen av dem fortsatt begrenset av det faktum at de krever levende mikroorganismer og proteinstoffer som er følsomme for miljøfaktorer (tørking, sollys, oppvarming).

Miltbrann

De viktigste forebyggende tiltakene er anti-epidemikontroll på gårder som driver med storfeavl, vaksinasjon av dyr, veterinærer, arbeidere i tekstilbedrifter (ullrelaterte bedrifter), innføring av restriksjoner på bruk av ull i industrien og i hverdagen. Ved forventet kontakt brukes ciprofloksacin til kjemoprofylakse. Alternative legemidler er doksycyklin og amoksicillin. Basert på praktisk erfaring anbefaler eksperter fra USA profylakse med ciprofloksacin i 60 dager etter sannsynlig kontakt.

En annen forebyggingsmetode er vaksinasjon med en absorbert vaksine. Eksperimenter har vist at hos primater var en kombinasjon av vaksinasjon og antibiotisk kjemoprofylakse mer effektiv enn vaksinasjon og kjemoprofylakse hver for seg.

Kopper

Den viktigste formen for forebygging er vaksinasjon. På grunn av fravær av spontan sykelighet har imidlertid vaksinasjon mot kopper vært ekskludert fra vaksinasjonskalenderen siden midten av 1970-tallet.

Hvis en smittekilde oppdages, er det nødvendig å vaksinere de rundt deg umiddelbart. Spesielle åndedrettsvern som er i stand til å fange viruspartikler anses som beskyttelse mot aerosolsmitte. Isolering av syke personer anses som et viktig tiltak.

Pest

Hovedoppgaven med forebygging er å bekjempe gnagere, bruke avstøtende midler for å ødelegge lopper. Vaksinasjon anbefales ikke for de som reiser til endemiske områder (det beskytter ikke mot aerosolinfeksjon). Ved økt risiko for sykdom anbefales det å ta doksycyklin 100 mg eller ciprofloksacin 500 mg hver 12. time i hele kontaktperioden.

Prognose for spesielt farlige infeksjoner

[ 27 ], [ 28 ]

Miltbrann

Den kutane formen av sykdommen forekommer i 95 % av tilfellene; uten behandling er dødeligheten for denne formen omtrent 20 %. Ved intestinal form er dødeligheten betydelig høyere på grunn av kompleksiteten i diagnosen og forsinkelse i behandlingen. Inhalasjonsformen anses som dødelig hvis behandlingen ikke startes før kliniske tegn oppstår.

[ 29 ]

Kopper

Når det brukes som et biologisk våpen, er dødeligheten hos uvaksinerte individer 20–40 %.

Pest

Dødeligheten for byllepest uten behandling når 60 %, for lungepest - 90 %. Med rettidig behandling synker dødeligheten til 5 %.

Mulighet for beskyttelse mot nederlag

Personer som distribuerer biologiske våpen i aerosolform må ha resistens mot sykdommen, noe som oppnås gjennom vaksinasjon eller profylaktisk bruk av legemidler. I motsetning til kjemiske våpen, er patogener av spesielt farlige infeksjoner vanligvis ikke i stand til å trenge inn i kroppen gjennom intakt hud.

Enkelhet og snikende produksjon

Teknologien og utstyret for produksjon av biologiske våpen er ikke vesentlig forskjellig fra produksjonen av øl, vin, antibiotika, vaksiner. Enkel distribusjon.

Biologiske våpen kan enkelt spres ved hjelp av vanningsutstyr i landbruket, visse meteorologiske forhold, ventilasjonssystemer og mer.

Ifølge FNs anslag er det mulig å lage en 2 km bred ødeleggelsesstripe med et antall berørte personer, avhengig av patogenen, ved å bruke 50 kg av stoffet i en by med en befolkning på 500 tusen mennesker.

Bred offentlig resonans

Kopper, pest og miltbrann er velkjente sykdommer i historien som forårsaker panikk og terror blant sivile. Den nylige bruken av miltbrannsporer i USA har nok en gang minnet oss om de potensielle farene ved biologiske våpen og har forårsaket utbredt offentlig ramaskrik og en følelse av usikkerhet.

[ 30 ], [ 31 ]

Tilgjengelighet av informasjon

Inntil nylig var det nesten umulig å få tak i informasjon om produksjonen av biologiske våpen. Nå, takket være internett, er det mulig å få detaljert informasjon om produksjonen av biologiske våpen.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Miltbrann

Smitte oppstår vanligvis under arbeid med dyrehår, koking av bein og garving av lær. På begynnelsen av 1900-tallet ble det beskrevet rundt 500 tilfeller av sykdommen per år, i form av en kutan form. I 2001 ble miltbrannsporer sendt i brevkonvolutter i USA som følge av bruk av biologiske våpen til terrorformål, og 11 personer ble inhalert. I 1979 førte en ulykke i Sverdlovsk til utslipp av sporer, som tilsynelatende drepte 66 mennesker og et stort antall dyr. Området som ble påvirket av vinden strakte seg over 4 km for mennesker og 50 km for dyr.

Kopper

Utbrudd av sykdommen forekommer av ukjente årsaker. I 1970 oppsto et utbrudd på et sykehus i Meschede i Tyskland, sannsynligvis på grunn av aerosolspredning av virus. I 1972 oppsto et importert tilfelle av smitte i Jugoslavia, 11 personer ble smittet av en pasient, og totalt 175 personer ble syke.

Pest

Det finnes tre kjente pestpandemier. I middelalderen drepte den alvorligste (andre) pandemien en tredjedel av befolkningen i europeiske land. Den siste pandemien inntraff i 1898. I 1994 ble det observert et utbrudd av lungepest i India. Flere tilfeller av byllepest observeres årlig på vestkysten av USA. Mennesker er ikke involvert i livssyklusen til pestpatogener. Sykdommen forekommer vanligvis i regioner med et stort antall infiserte ville gnagere (rotter, mus, ekorn), som er et naturlig reservoar. Flere tilfeller av lungepestinfeksjon er beskrevet gjennom nærkontakt med infiserte katter. Sykdommen kan overføres fra person til person.

Infeksjonen overføres til mennesker fra gnagere gjennom bitt av infiserte lopper, og fra person til person gjennom luftbårne dråper ved kontakt med en hostende pasient med lungepest.