L’ANTRACE: ARMA BIOLOGICA Antonio Goglio Microbiologia e Virologia AO Ospedali Riuniti di Bergamo

1. L’ANTRACE: ARMA BIOLOGICA Antonio Goglio Microbiologia e Virologia AO Ospedali Riuniti di Bergamo Antrace 2 - www.apsi.it

2. L’antrace (carbonchio) • 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 Antrace 2 - www.apsi.it

3. Il Bacillus anthracis 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 Antrace 2 - www.apsi.it

4. Epidemiologia (1) 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 Antrace 2 - www.apsi.it

5. Epidemiologia (2) 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) Antrace 2 - www.apsi.it

6. Epidemiologia del carbonchio nel mondo www.vetmed.lsu.edu/whocc/mp_world.htm Antrace 2 - www.apsi.it

7. Epidemiologia del carbonchio in Italia L’infezione in Italia è definita “sporadica” dall’OMS; i casi nell’uomo sono sottoriportati OMS: www.vetmed.lsu.edu/whocc/italy.htm Antrace 2 - www.apsi.it

8. Epidemiologia del carbonchio in Italia Casi nell’animale (www.vetmed.lsu.edu/whocc/italy.htm) Antrace 2 - www.apsi.it

9. Patogenesi • 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 Antrace 2 - www.apsi.it

10. 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) Antrace 2 - www.apsi.it

11. Lesione da antrace al collo www.bt.cdc.gov/DocumentsApp/Anthrax/Clinical/ClinicalAnthrax.pdf Antrace 2 - www.apsi.it

12. Antrace gastrointestinale • 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 2 - www.apsi.it

13. Antrace da Inalazione (1) • 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 2 - www.apsi.it

14. Antrace da Inalazione (2) • patogenesi: • - inalazione di piccole particelle (1-5m) 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 2 - www.apsi.it

15. Antrace da Inalazione (3) • 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 2 - www.apsi.it

16. Rx torace, antrace da inalazione www.bt.cdc.gov/DocumentsApp/Anthrax/Clinical/ClinicalAnthrax.pdf Antrace 2 - www.apsi.it

17. Antrace da Inalazione (4) • 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 2 - www.apsi.it

18. Campioni per diagnosi microbiologica (1) Antrace 2 - www.apsi.it

19. Campioni per diagnosi microbiologica (2) • 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) Antrace 2 - www.apsi.it

20. Trattamento Post-Esposizione • 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 Antrace 2 - www.apsi.it

21. Antrace da Inalazione : Terapia • 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 2 - www.apsi.it

22. Antrace: Vaccino (1) • 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 2 - www.apsi.it

23. Antrace: Vaccino (2) • 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 2 - www.apsi.it

24. Gestione materiali potenzialmente contaminati da spore di Antrace Antrace 2 - www.apsi.it

25. Fonti bibliografiche • ISS (www.iss.it) • Ministero della Salute (www.sanita.it) • JAMA, 1999, Consensus statement • N Engl J Med, 1999, Dixon e al. • links: www.apsi.it Antrace 2 - www.apsi.it