Infecții deosebit de periculoase

Infecțiile deosebit de periculoase sunt un grup de boli care include următoarele infecții: ciuma, antraxul, variola, care pot fi folosite ca arme biologice sau în scopuri teroriste.

Armele biologice sunt microorganisme sau toxinele acestora utilizate pentru a provoca moartea sau neputința oamenilor, animalelor sau plantelor. Prin urmare, armele biologice pot fi folosite nu numai pentru a ucide oameni, ci și pentru a provoca pagube economice prin uciderea animalelor sau a culturilor.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologie

Caracteristicile epidemiologice distinctive ale armelor biologice sunt disponibilitatea, costul redus, prezența unei perioade de incubație, posibilitatea de protecție împotriva daunelor, simplitatea și secretul producției, ușurința distribuției, rezonanța publică largă și disponibilitatea informațiilor.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Motive

Sute de agenți patogeni sunt capabili să provoace boli infecțioase, dar doar câțiva dintre ei pot fi utilizați ca arme biologice. Mulți dintre ei sunt agenți patogeni ai infecțiilor zoonotice, care sunt periculoși atât pentru oameni, cât și pentru animale. Cea mai eficientă metodă de răspândire a bolilor infecțioase este aerosolul, în urma căruia agenții patogeni sau toxinele pătrund direct în plămâni. Cu toate acestea, în acest caz, agentul dăunător trebuie să fie stabil sub formă de aerosol, să aibă o virulență ridicată și capacitatea de a provoca o gamă largă de manifestări clinice. De exemplu, virusul encefalitei porcine venezuelene, care poate provoca boli la aproximativ 100% dintre persoanele infectate, poate fi utilizat ca armă biologică, dar virusul encefalitei japoneze, care în majoritatea cazurilor duce la o evoluție subclinică a infecției, nu poate fi utilizat. În funcție de scopul utilizării, armele biologice se disting prin efecte letale și neletale. NATO a prezentat o listă de 39 de potențiali agenți patogeni și toxine care pot fi utilizați ca arme biologice. În Rusia, există și o listă similară numită „agenți patogeni deosebit de periculoși”. În plus, există o scală conform căreia agenții patogeni ai infecțiilor deosebit de periculoase se disting prin doza necesară pentru utilizare în aerosol, stabilitatea în mediu, contagiozitatea, severitatea infecției, viteza de diagnosticare, posibilitatea de prevenire și tratament. Cei mai relevanți sunt agenții patogeni ai variolei, ciumei, antraxului și botulismului.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Agenți patogeni ai infecțiilor deosebit de periculoase

Antrax (variolă neagră)

Agentul cauzator al antraxului este Bacillus anthracis, o bacterie gram-pozitivă, nemotilă, care formează spori. Este foarte stabilă și virulentă timp de decenii. Poate fi produsă și stocată pentru perioade lungi de timp. Sporii pot fi preparați astfel încât să aibă dimensiunea ideală (1-5 µm) pentru a pătrunde adânc în tractul respirator. Doza letală de bacterii pentru jumătate dintre cei infectați prin inhalare este de 8-10 mii de spori sau mai mult. Această cantitate poate pătrunde în sistemul respirator cu o singură respirație în norul de spori. În infecțiile acute, în organism se găsesc doar bacterii vii, încapsulate.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Variolă

Virusul aparține genului Orthopoxvirus și este un virus ADN cu diametrul de 0,25 µm.

Ciumă

Agentul cauzal al ciumei este un cocobacil gram-negativ nemotil, Yersinia pestis. Colorat conform testului Gram, are aspectul unei măciuci ca urmare a colorării bipolare. Comparativ cu agentul cauzal al antraxului, este mai puțin stabil în mediu, dar doza letală este semnificativ mai mică.

Disponibilitate

Agenții cauzatori ai unor infecții deosebit de periculoase pot fi ușor de obținut. Bacteriile precum Clostridium botulinum pot fi izolate din sol și cultivate cu cunoștințe și abilități microbiologice de bază. Agenții antraxului și ai ciumei pot fi izolați de la animale și obiecte de mediu din regiunile endemice, din colecții microbiologice, de la companii medicale sau laboratoare implicate în cercetări științifice și de diagnostic legitime.

[ 13 ]

Perioadă incubație

Poate dura de la câteva ore (enterotoxină stafilococică B) până la câteva săptămâni (febra Q). Acest tip de armă se caracterizează printr-o dezvoltare treptată a efectului, se distribuie sub formă de aerosol fără sunet, miros, culoare și nu provoacă senzații.

Patogeneza infecțiilor deosebit de periculoase

Antrax

Infecția se transmite pe trei căi: prin contact, alimente și pe calea aerului. Capsula acestor microorganisme conține acid poliglutamic, care reduce activitatea fagocitară a macrofagelor. Cu toate acestea, sporii pot fi fagocitați de macrofagele tisulare, în care sunt capabili să germineze. Bacteriile se înmulțesc în zona de penetrare și pătrund în ganglionii limfatici regionali pe cale limfatică. În timpul creșterii, bacteriile antrax sintetizează trei proteine: factorul de edem, factorul letal și antigenul protector, acesta din urmă creând complexe cu factorii de edem și letali. Aceste complexe se numesc toxine de edem și letale. Acțiunea factorului de edem este asociată cu activarea locală a adenilat ciclazei și apariția edemului. Acțiunea factorului letal duce la dezvoltarea necrozei tisulare.

În cazul consumului de carne insuficient gătită, sporii bacterieni pot pătrunde în tractul gastrointestinal și pot provoca forma corespunzătoare a bolii. Forma inhalatorie apare atunci când sporii pătrund prin tractul respirator și este considerată cea mai atractivă din punctul de vedere al creării de arme biologice.

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

Variolă

Agentul patogen pătrunde în organism în mai multe moduri. Infecția prin aerosoli are loc prin contact direct cu persoanele infectate. Infecția de contact are loc prin contactul direct al membranelor mucoase ale persoanelor bolnave cu membranele mucoase ale unei persoane sănătoase. În acest caz, virusul este transmis prin secrețiile mucoase infectate sau celulele infectate ale epiteliului descuamat. Riscul de infecție crește brusc odată cu răspândirea virusului prin aerosoli, prin strănut și tuse. Un pacient poate fi o sursă de infecție pentru 10-20 de persoane sănătoase. Perioada de incubație este de la 7 la 17 zile.

Virusul pătrunde prin membrana mucoasă a tractului respirator și intră în căile limfatice regionale. După replicare, viremia apare în decurs de 3-4 zile, care nu este însoțită de manifestări clinice datorită eliminării active a virusurilor de către sistemul reticuloendotelial. Ca urmare a replicării virale continue, un al doilea val de viremie apare după câteva zile, virusurile pătrund în piele și în alte organe, iar pacienții dezvoltă primele simptome ale bolii.

Ciumă

În forma bubonică a ciumei, bacteriile din zona infectată (înțepătură de insectă) pătrund în sistemul limfatic, ajung la ganglionii limfatici, unde se înmulțesc. Drept urmare, ganglionii limfatici se măresc și reprezintă un bubon - un ganglion limfatic foarte tensionat și inflamat, limitând mișcarea din cauza durerii severe. Lezarea organelor apare ca urmare a diseminării hematogene.

Forma pneumonică a ciumei poate apărea ca o complicație rezultată din bacteriemia secundară sau ca o formă independentă care se dezvoltă prin inhalarea particulelor infectate. Perioada de incubație variază de la câteva ore până la 12 zile.

Simptome ale infecțiilor deosebit de periculoase

Antrax

Se manifestă în următoarele forme clinice, în funcție de calea de penetrare: cutanată, gastrointestinală, pulmonară. Perioada de incubație este de la 1 la 6 zile, în unele cazuri ajungând la 43 de zile după infectare (conform datelor obținute după investigarea dezastrului de la Sverdlovsk). Motivul unei incubații atât de lungi este necunoscut, dar într-un experiment, s-au găsit spori vii în ganglionii limfatici din mediastinul primatelor în timpul a 100 de zile de observație. După începerea tratamentului cu antibiotice, simptomele clinice pot dispărea, dar sporii vii rămași în ganglionii limfatici pot duce la o recidivă a infecției. În cazul infecției prin inhalare, apar simptome nespecifice sub formă de febră, tuse, slăbiciune, dureri în piept. Starea se agravează în 24-48 de ore. Ganglionii limfatici se măresc și se umflă, apar adesea hemoragii în stroma lor, rupturi și sângerări, agenții patogeni pătrund în mediastin. După o scurtă perioadă de bunăstare aparentă, starea se agravează brusc. Apar cianoză, dispnee, stridor și semne de insuficiență respiratorie. Pneumonia nu are semne caracteristice. Se poate dezvolta pleurezie hemoragică. În absența unui tratament adecvat, apar bacteriemie și toxemie, apar focare metastatice secundare în tractul gastrointestinal și în membranele creierului și măduvei spinării. Meningita hemoragică este detectată la autopsie la 50% dintre cei care au decedat din cauza antraxului.

Variolă

Primele simptome ale bolii sunt febra, durerile de cap, durerile musculare și vărsăturile. Principalul simptom este o erupție cutanată care apare mai întâi pe față și pe extremitățile distale, apoi se răspândește pe corp. Cel mai mare număr de elemente se observă pe față și extremități. La început, erupția seamănă cu rujeola. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor de rujeolă, erupția este localizată în principal pe corp, existând elemente ale erupției în diferite stadii de dezvoltare, după erupție pacientul devenind rapid necontagios. În cazul variolei, pacientul rămâne contagios până când toate elementele erupției dispar. Variantele clinice ale infecției variază de la forme cu simptome ușoare la forme letale, hemoragice. Complicațiile bolii sunt encefalita, SDRA, orbirea.

Ciumă

Forma bubonică

Debutul acut, febră mare (până la 40 °C) cu frisoane, ganglioni limfatici măriți sunt tipice. Se formează buboane (ganglioni limfatici măriți dureroși cu edeme pronunțate, pielea de deasupra lor este netedă și hiperemic). Cel mai adesea sunt afectați ganglionii limfatici femurali și inghinali, mai rar cei axilari și cervicali. La locul mușcăturii se poate observa o veziculă purulentă cu limfangită locală, uneori o crustă. Tipică este afectarea stării de conștiență de la dezorientare până la delir. În a doua săptămână, este posibilă supurația ganglionilor limfatici. Cauza decesului este sepsisul, care apare în ziua 3-5 a bolii.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Forma pulmonară primară

Perioada de incubație durează 2-3 zile. Se dezvoltă rapid hipertermie, frisoane, dureri de cap, iar tusea se dezvoltă în decurs de 20-24 de ore, inițial cu spută mucoasă. Apoi pot apărea dungi de sânge în spută, iar sputa poate căpăta și o culoare roșu aprins (sirop de zmeură). Leziunile pulmonare caracteristice apar sub formă de compactare, pleurezia de obicei nu se dezvoltă. Fără tratament, moartea survine în decurs de 48 de ore.

Alte forme de ciumă sunt septicemica, meningita, faringiana, benigna (în regiunile endemice).

Diagnosticarea infecțiilor deosebit de periculoase

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

Antrax

Tabloul clinic al infecției prin inhalare nu prezintă simptome patognomonice. Modificările caracteristice în imaginile radiografice toracice sunt expansiunea mediastinală (60%), infiltrarea (70%) și revărsatul pleural (80%). Bacteriile și toxinele lor apar în sânge la două zile după infecție. Leucocitoza se dezvoltă imediat după ce toxinele apar în sânge.

Bacteriile pot fi detectate în sânge prin colorare Gram. Examinarea microbiologică a sângelui periferic, a LCR și a revărsatului pleural se efectuează în scop diagnostic. Colorația Gram a sputei nu se efectuează, deoarece microorganismele nu sunt de obicei detectate. Metodele de diagnostic serologic sunt utilizate pentru confirmarea retrospectivă a diagnosticului. Reacțiile de imunofluorescență și PCR pot fi utilizate pentru diagnostice rapide.

În caz de infecție prin inhalare, sporii pot fi detectați în secrețiile orofaringelui (în decurs de 24 de ore) și în scaun (în decurs de 24-72 de ore).

[ 25 ]

Variolă

Diagnosticul bolii se bazează pe erupția cutanată caracteristică. Microscopia optică a biopsiilor erupției cutanate poate dezvălui elemente eozinofile (corpi Guarneri). Microscopia electronică relevă virusuri, dar acestea sunt dificil de distins de alte virusuri din familia ortopoxvirusurilor. Testarea virologică sau PCR este utilizată pentru clarificarea diagnosticului.

Ciumă

Diagnosticul clinic se stabilește în forma bubonică pe baza prezenței portalurilor de intrare, a bubonelor caracteristice, a semnelor de inflamație generalizată și a leucocitozei crescute. În forma pulmonară, prezența infiltrării caracteristice a țesutului pulmonar în timpul examenului radiografic. Diagnosticul se confirmă prin izolarea agentului patogen din sânge, spută și aspirat ganglionar. Biopsia chirurgicală poate duce la diseminarea yersiniei. Sunt disponibile teste serologice (reacție de fixare a complementului, hemaglutinare indirectă, imunofluorescență).

Tratamentul infecțiilor deosebit de periculoase

Antrax

De obicei, tulpinile patogene sunt sensibile la antibioticele penicilinice, prin urmare, în zonele endemice, pentru forma cutanată a infecției, se utilizează intramuscular sau intravenos un grup de peniciline în doze de 2 milioane de unități la fiecare 2 ore sau 4 milioane de unități la fiecare 4-6 ore. Datorită probabilității mari de modificare a tulpinilor în laborator în cazul unui atac cu armă biologică, ciprofloxacina se utilizează de obicei intravenos în doză de 400 mg la fiecare 12 ore. În caz de alergie la penicilină, se poate utiliza tetraciclină (doxiciclină 100 mg oral la fiecare 12 ore) sau eritromicină (500 mg intravenos la fiecare 6 ore).

Pe baza unor date noi (2001), recomandările au fost ușor modificate. Tratamentul trebuie inițiat cu ciprofloxacină sau doxiciclină (în dozele de mai sus) în combinație cu unul sau două alte antibiotice (rifampicină, vancomicină, penicilină, ampicilină, cloramfenicol, tienam, clindamicină, claritromicină). Aceleași medicamente sunt utilizate pentru tratarea și prevenirea antraxului la copii (în doze adecvate vârstei) și la femeile însărcinate. Antibioticele trebuie prescrise cât mai curând posibil și continuate timp de până la 60 de zile. Dacă starea pacientului se ameliorează în urma tratamentului parenteral, este rațională trecerea la administrarea orală a medicamentelor.

Nu se recomandă utilizarea cefalosporinelor și co-trimoxazolului.

În scopul terapiei patogenetice, se recomandă utilizarea terapiei perfuzabile, a medicamentelor vasoactive în caz de șoc și a suportului respirator în caz de hipoxemie.

[ 26 ]

Variolă naturală

De obicei, se administrează tratament simptomatic. Există o experiență pozitivă cu medicamentul antiviral cidofovir la maimuțele mari.

Ciumă

Tratamentul trebuie început imediat. În formele septice și pulmonare, tratamentul trebuie început în primele 24 de ore. Se recomandă prescrierea de streptomicină în doză de 1 g la fiecare 12 ore, intramuscular, timp de 10 zile. Gentamicină în doză de 5 mg/kg intramuscular sau intravenos o dată pe zi sau 2 mg/kg pentru prima administrare, apoi 1,7 mg/kg intramuscular sau intravenos la fiecare 8 ore. Un medicament alternativ este doxiciclina în doză de 100 mg intravenos de 2 ori pe zi, ciprofloxacina 400 mg intravenos la fiecare 12 ore sau cloramfenicolul (levomicetină) în doză de 25 mg/kg intravenos la fiecare 6 ore. În forma meningeală, cloramfenicolul este considerat medicamentul de elecție datorită penetrării sale ridicate în spațiul subarahnoidian. Antibioticele beta-lactamice nu sunt utilizate pentru tratamentul ciumei.

Cum să previi infecțiile deosebit de periculoase?

În ciuda disponibilității relative a armelor biologice, producția lor în masă este încă limitată de faptul că necesită microorganisme vii și substanțe proteice sensibile la factorii de mediu (uscare, lumina soarelui, încălzire).

Antrax

Principalele măsuri preventive sunt controlul antiepidemic în fermele care se ocupă de creșterea bovinelor, vaccinarea animalelor, a medicilor veterinari, a lucrătorilor din întreprinderile textile (legate de lână), introducerea de restricții privind utilizarea lânii în industrie și în viața de zi cu zi. În caz de contact previzibil, ciprofloxacina este utilizată pentru chimioprofilaxie. Medicamente alternative sunt doxiciclina și amoxicilina. Pe baza experienței practice, experții din SUA recomandă profilaxia cu ciprofloxacină timp de 60 de zile după contactul probabil.

O altă metodă de prevenție este vaccinarea cu un vaccin absorbit. Experimentele au arătat că la primate, o combinație de vaccinare și chimioprofilaxie cu antibiotice a fost mai eficientă decât vaccinarea și chimioprofilaxia separat.

Variolă

Principala formă de prevenție este vaccinarea. Cu toate acestea, din cauza absenței morbidității spontane, vaccinarea împotriva variolei a fost exclusă din calendarul de vaccinare de la mijlocul anilor 1970.

Dacă se detectează o sursă de infecție, este necesar să vaccinați imediat persoanele din jur. Respiratoarele speciale capabile să capteze particulele virale sunt considerate protecție împotriva infecției cu aerosoli. Izolarea persoanelor bolnave este considerată o măsură importantă.

Ciumă

Principala sarcină a prevenției este de a controla rozătoarele, folosind repelente pentru distrugerea puricilor. Vaccinarea nu este recomandată celor care călătoresc în regiuni endemice (nu protejează împotriva infecției cu aerosoli). În caz de risc crescut de boală, se recomandă administrarea de doxiciclină 100 mg sau ciprofloxacină 500 mg la fiecare 12 ore pe întreaga perioadă de contact.

Prognoza infecțiilor deosebit de periculoase

[ 27 ], [ 28 ]

Antrax

Forma cutanată a bolii apare în 95% din cazuri; în absența tratamentului, rata mortalității pentru această formă este de aproximativ 20%. În forma intestinală, rata mortalității este semnificativ mai mare din cauza complexității diagnosticului și a întârzierii tratamentului. Forma inhalatorie este considerată fatală dacă tratamentul nu este început înainte de apariția semnelor clinice.

[ 29 ]

Variolă

Când este folosit ca armă biologică, rata mortalității la persoanele nevaccinate este de 20-40%.

Ciumă

Rata mortalității pentru ciuma bubonică fără tratament ajunge la 60%, pentru ciuma pneumonică - 90%. Cu tratament la timp, rata mortalității scade la 5%.

Posibilitatea de protecție împotriva înfrângerii

Persoanele care distribuie arme biologice sub formă de aerosoli trebuie să aibă rezistență la boală, care se obține prin vaccinare sau prin utilizarea profilactică a medicamentelor. Spre deosebire de armele chimice, agenții patogeni ai infecțiilor deosebit de periculoase nu sunt de obicei capabili să pătrundă în organism prin pielea intactă.

Simplitate și discreție în producție

Tehnologia și echipamentele pentru producerea armelor biologice nu diferă semnificativ de producția de bere, vin, antibiotice, vaccinuri. Ușurința distribuției.

Armele biologice pot fi răspândite cu ușurință folosind dispozitive de irigații agricole, anumite condiții meteorologice, sisteme de ventilație și multe altele.

Conform estimărilor ONU, folosind 50 kg de medicament într-un oraș cu o populație de 500 de mii de locuitori, este posibilă crearea unei fâșii de distrugere late de 2 km, cu un număr de persoane afectate, în funcție de agentul patogen, între 30 și 125 de mii de persoane.

Rezonanță publică largă

Variola, ciuma și antraxul sunt boli bine cunoscute în istorie care provoacă panică și teroare în rândul civililor. Utilizarea recentă a sporilor de antrax în Statele Unite ne-a amintit încă o dată de pericolele potențiale ale armelor biologice și a provocat un val de indignare publică pe scară largă și un sentiment de nesiguranță.

[ 30 ], [ 31 ]

Disponibilitatea informațiilor

Până de curând, era aproape imposibil să obții informații despre producția de arme biologice. Acum, datorită World Wide Web-ului, este posibil să obții informații detaliate despre producția de arme biologice.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Antrax

Infecția apare de obicei în timpul lucrărilor care implică păr de animale, fierberea oaselor și tăbăcirea pielii. La începutul secolului al XX-lea, au fost descrise aproximativ 500 de cazuri ale bolii pe an, care apăreau sub formă cutanată. În 2001, în Statele Unite, ca urmare a utilizării armelor biologice în scopuri teroriste, sporii de antrax au fost trimiși în plicuri de scrisori, iar 11 persoane au fost inhalate. În 1979, un accident la Sverdlovsk a dus la eliberarea de spori, care se pare că au ucis 66 de persoane și un număr mare de animale. Zona afectată de vânt s-a extins pe 4 km pentru oameni și pe 50 km pentru animale.

Variolă

Focarele bolii apar din motive necunoscute. În 1970, un focar a avut loc într-un spital din Meschede, Germania, probabil din cauza răspândirii virusurilor prin aerosoli. În 1972, un caz de infecție importat a avut loc în Iugoslavia, 11 persoane au fost infectate de la un pacient și un total de 175 de persoane s-au îmbolnăvit.

Ciumă

Există trei pandemii de ciumă cunoscute. În Evul Mediu, cea mai severă (a doua) pandemie a ucis o treime din populația țărilor europene. Ultima pandemie a avut loc în 1898. În 1994, a fost observată o epidemie de ciumă pneumonică în India. Mai multe cazuri de ciumă bubonică sunt observate anual pe Coasta de Vest a Statelor Unite. Oamenii nu sunt implicați în ciclul de viață al agenților patogeni ai ciumei. Boala apare de obicei în regiuni cu un număr mare de rozătoare sălbatice infectate (șobolani, șoareci, veverițe), care reprezintă un rezervor natural. Au fost descrise mai multe cazuri de infecție cu ciumă pneumonică prin contact strâns cu pisici infectate. Boala poate fi transmisă de la persoană la persoană.

Infecția se transmite la oameni de la rozătoare prin mușcătura puricilor infectați și de la persoană la persoană prin picături din aer, prin contactul cu un pacient care tușește și suferă de forma pulmonară de ciumă.