Särskilt farliga infektioner

Särskilt farliga infektioner är en grupp sjukdomar som inkluderar följande infektioner: pest, mjältbrand, smittkoppor, som kan användas som biologiska vapen eller för terroriständamål.

Biologiska vapen är mikroorganismer eller deras gifter som används för att orsaka död eller hjälplöshet hos människor, djur eller växter. Därför kan biologiska vapen användas inte bara för att döda människor, utan också för att orsaka ekonomisk skada genom att döda djur eller grödor.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologi

De utmärkande epidemiologiska egenskaperna hos biologiska vapen är tillgänglighet, låg kostnad, förekomsten av en inkubationsperiod, möjligheten till skydd mot skador, enkelhet och sekretess i produktionen, enkel distribution, bred offentlig resonans och tillgången till information.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Skäl

Hundratals patogener kan orsaka infektionssjukdomar, men endast ett fåtal av dem kan användas som biologiska vapen. Många av dem är patogener för zoonotiska infektioner, vilka är farliga för både människor och djur. Den mest effektiva metoden för att sprida infektionssjukdomar är aerosol, vilket leder till att patogener eller toxiner kommer direkt in i lungorna. I detta fall måste dock det skadliga medlet vara stabilt i form av en aerosol, ha hög virulens och förmågan att orsaka ett brett spektrum av kliniska manifestationer. Till exempel kan det venezuelanska svinencefalitviruset, som kan orsaka sjukdom hos cirka 100 % av de smittade personerna, användas som ett biologiskt vapen, men det japanska encefalitviruset, som i de flesta fall leder till ett subkliniskt infektionsförlopp, kan inte. Beroende på användningssyftet skiljer man mellan dödliga och icke-dödliga effekter på biologiska vapen. NATO har presenterat en lista med 39 potentiella patogener och toxiner som kan användas som biologiska vapen. I Ryssland finns det också en liknande lista som kallas "särskilt farliga patogener". Dessutom finns det en skala enligt vilken patogener för särskilt farliga infektioner kännetecknas av den erforderliga dosen för användning i en aerosol, stabilitet i miljön, smittsamhet, infektionens svårighetsgrad, diagnoshastighet, möjlighet till förebyggande och behandling. De mest relevanta är patogenerna för smittkoppor, pest, mjältbrand och botulism.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Patogener av särskilt farliga infektioner

Mjältbrand (svarta smittkoppor)

Det orsakande medlet för mjältbrand är Bacillus anthracis, en icke-rörlig, grampositiv, sporbildande bakterie. Den är mycket stabil och virulent i årtionden. Den kan produceras och lagras under långa perioder. Sporer kan framställas till den ideala storleken (1-5 µm) för att tränga djupt in i luftvägarna. Den dödliga dosen av bakterier för hälften av de som smittas genom inandning är 8-10 tusen sporer eller mer. Denna mängd kan komma in i andningssystemet med ett enda andetag inuti spormolnet. Vid akuta infektioner finns endast levande, inkapslade bakterier i kroppen.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Smittkoppor

Viruset tillhör släktet Orthopoxvirus och är ett DNA-virus som mäter 0,25 µm i diameter.

Plåga

Pestens orsakande agens är en icke-rörlig gramnegativ coccobacillus Yersinia pestis. När den färgas enligt grammetod ser den ut som en klubba till följd av bipolär färgning. Jämfört med mjältbrands agens är den mindre stabil i miljön, men den dödliga dosen är betydligt lägre.

Tillgänglighet

De orsakande agenserna för särskilt farliga infektioner kan lätt erhållas. Bakterier som Clostridium botulinum kan isoleras från jord och odlas med grundläggande mikrobiologiska kunskaper och färdigheter. Mjältbrand och pestinfektionsmedel kan isoleras från djur och miljöföremål i endemiska regioner, från mikrobiologiska samlingar, från medicinska företag eller laboratorier som bedriver legitim vetenskaplig och diagnostisk forskning.

[ 13 ]

Inkubationsperiod

Det kan vara allt från flera timmar (stafylokockenterotoxin B) till flera veckor (Q-feber). Denna typ av vapen kännetecknas av en gradvis utveckling av effekten, det distribueras i aerosolform utan ljud, lukt, färg och orsakar inga förnimmelser.

Patogenes av särskilt farliga infektioner

Mjältbrand

Infektionen överförs på tre sätt: genom kontakt, mat och luftburen. Kapseln hos dessa mikroorganismer innehåller polyglutaminsyra, vilket minskar makrofagernas fagocytiska aktivitet. Sporer kan dock fagocyteras av vävnadsmakrofager, där de kan gro. Bakterier förökar sig i penetrationsområdet och kommer in i de regionala lymfkörtlarna via lymfvägen. Under tillväxten syntetiserar mjältbrandsbakterier tre proteiner: ödemfaktor, letal faktor och skyddande antigen, varvid det senare skapar komplex med ödem och letala faktorer. Dessa komplex kallas ödem och letala toxiner. Ödemfaktorns verkan är förknippad med lokal aktivering av adenylatcyklas och uppkomsten av ödem. Den letala faktorns verkan leder till utveckling av vävnadsnekros.

Vid konsumtion av otillräckligt tillagat kött kan bakteriesporer komma in i mag-tarmkanalen och orsaka motsvarande form av sjukdomen. Inhalationsformen uppstår när sporer kommer in genom luftvägarna och anses vara den mest attraktiva ur synvinkeln för att skapa biologiska vapen.

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

Smittkoppor

Patogenen kommer in i kroppen på flera sätt. Aerosolinfektion sker genom direktkontakt med infekterade individer. Kontaktinfektion sker genom direktkontakt mellan slemhinnorna hos sjuka individer och slemhinnorna hos en frisk person. I detta fall överförs viruset genom infekterade slemhinnor eller infekterade celler i avskalat epitel. Risken för infektion ökar kraftigt vid aerosolspridning av viruset genom nysningar och hosta. En patient kan vara en smittkälla för 10–20 friska individer. Inkubationsperioden är från 7 till 17 dagar.

Viruset penetrerar luftvägarnas slemhinna och kommer in i de regionala lymfbanorna. Efter replikation uppstår viremi inom 3–4 dagar, vilket inte åtföljs av kliniska manifestationer på grund av den aktiva elimineringen av virus av det retikuloendoteliala systemet. Som ett resultat av fortsatt virusreplikation uppstår en andra våg av viremi efter några dagar, virusen kommer in i huden och andra organ, och patienterna utvecklar de första symtomen på sjukdomen.

Plåga

Vid böldpest kommer bakterier från det infekterade området (insektbett) in i lymfsystemet och når lymfkörtlarna där de förökar sig. Som ett resultat förstoras lymfkörtlarna och bildar en bubo - en mycket spänd och inflammerad lymfkörtel, vilket begränsar rörelseförmågan på grund av svår smärta. Organskador uppstår som ett resultat av hematogen spridning.

Den pneumoniska formen av pest kan uppstå som en komplikation till följd av sekundär bakteriemi eller som en oberoende form som utvecklas genom inandning av infekterade partiklar. Inkubationstiden varierar från några timmar till 12 dagar.

Symtom på särskilt farliga infektioner

Mjältbrand

Det förekommer i följande kliniska former, beroende på penetrationsväg: kutant, gastrointestinalt, pulmonellt. Inkubationsperioden är från 1 till 6 dagar, i vissa fall upp till 43 dagar efter infektion (enligt data som erhållits efter utredningen av katastrofen i Sverdlovsk). Orsaken till en så lång inkubation är okänd, men i ett experiment hittades levande sporer i lymfkörtlarna i mediastinum hos primater under 100 dagars observation. Efter starten av antibiotikabehandling kan kliniska symtom försvinna, men de kvarvarande levande sporerna i lymfkörtlarna kan leda till ett återfall av infektionen. Vid inhalationsinfektion uppstår ospecifika symtom i form av feber, hosta, svaghet, bröstsmärtor. Tillståndet förvärras inom 24-48 timmar. Lymfkörtlarna förstoras och svullnar, blödningar i deras stroma, bristningar och blödningar uppstår ofta, patogenerna kommer in i mediastinum. Efter en kort period av skenbart välbefinnande försämras tillståndet plötsligt kraftigt. Cyanos, dyspné, stridor och tecken på andningssvikt uppstår. Lunginflammation har inga karakteristiska tecken. Hemorragisk pleurit kan utvecklas. I avsaknad av adekvat behandling uppstår bakteriemi och toxemi, sekundära metastatiska foci uppträder i mag-tarmkanalen och membranen i hjärnan och ryggmärgen. Hemorragisk meningit upptäcks vid obduktion hos 50% av de som dog av mjältbrand.

Smittkoppor

De första symtomen på sjukdomen är feber, huvudvärk, muskelvärk och kräkningar. Huvudsymtomet är ett utslag som först uppträder i ansiktet och de distala extremiteterna, sedan sprider sig till kroppen. Det största antalet element observeras i ansiktet och extremiteterna. Till en början liknar utslaget mässling. I de flesta fall av mässling är dock utslaget huvudsakligen lokaliserat på kroppen, det finns element av utslaget i olika utvecklingsstadier, efter utslaget blir patienten snabbt icke-smittsam. Vid smittkoppor förblir patienten smittsam tills alla element av utslaget försvinner. Kliniska varianter av infektionen varierar från lågsymtomatiska till dödliga, hemorragiska former. Komplikationer av sjukdomen är encefalit, ARDS, blindhet.

Plåga

Böldform

Akut debut, hög feber (upp till 40 °C) med frossa, förstorade lymfkörtlar är typiska. Buboer (smärtsamma förstorade lymfkörtlar med uttalat ödem, huden ovanför dem är slät och hyperemisk) bildas. Femorala och inguinala lymfkörtlar drabbas oftast, mer sällan axillära och cervikala. En varig vesikel med lokal lymfangit, ibland en sårskorpor, kan hittas på bettstället. Nedsatt medvetandegrad från desorientering till delirium är typiskt. Under den andra veckan är varbildning i lymfkörtlarna möjlig. Dödsorsaken är sepsis, som inträffar på sjukdomens 3:e-5:e dag.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Primär lungform

Inkubationsperioden varar 2–3 dagar. Hypertermi, frossa och huvudvärk utvecklas snabbt, och hosta utvecklas inom 20–24 timmar, initialt med slemhinnor. Sedan kan blodstrimmor uppstå i sputumet, och sputumet kan också få en ljusröd färg (hallonsirap). Karakteristisk lungskada uppstår i form av kompaktering, pleurit utvecklas vanligtvis inte. Utan behandling inträffar döden inom 48 timmar.

Andra former av pest är sepsis, hjärnhinneinflammation, faryngeal, godartad (i endemiska regioner).

Diagnostik av särskilt farliga infektioner

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

Mjältbrand

Den kliniska bilden av inhalationsinfektion uppvisar inga patognomoniska symtom. Karakteristiska förändringar på lungröntgenbilder är mediastinal expansion (60 %), infiltration (70 %) och pleurautgjutning (80 %). Bakterier och deras toxiner uppträder i blodet två dagar efter infektion. Leukocytos utvecklas omedelbart efter att toxinerna uppträder i blodet.

Bakterier kan detekteras i blod genom gramfärgning. Mikrobiologisk undersökning av perifert blod, cerebrospinalvätska och pleurautgjutning utförs för diagnostiska ändamål. Gramfärgning av sputum utförs inte, eftersom mikroorganismer vanligtvis inte detekteras. Serologiska diagnostiska metoder används för retrospektiv bekräftelse av diagnosen. Immunofluorescensreaktioner och PCR kan användas för snabb diagnostik.

Vid inhalationsinfektion kan sporer detekteras i sekret från orofarynx (inom 24 timmar) och i avföring (inom 24–72 timmar).

[ 25 ]

Smittkoppor

Diagnosen av sjukdomen baseras på det karakteristiska utslaget. Ljusmikroskopi av utslagsbiopsier kan avslöja eosinofila element (Guarnerikroppar). Elektronmikroskopi avslöjar virus, men de är svåra att skilja från andra virus i ortopoxvirusfamiljen. Virologisk testning eller PCR används för att klargöra diagnosen.

Plåga

Klinisk diagnos ställs vid bubonisk form baserat på förekomsten av ingångsportar, karakteristiska buboer, tecken på generaliserad inflammation och hög leukocytos. Vid pulmonell form, förekomst av karakteristisk infiltration av lungvävnaden under radiografisk undersökning. Diagnosen bekräftas genom att isolera patogenen från blod, sputum och lymfkörtelaspirat. Kirurgisk biopsi kan leda till spridning av yersinia. Serologiska tester är tillgängliga (komplementfixeringsreaktion, indirekt hemagglutination, immunofluorescens).

Behandling av särskilt farliga infektioner

Mjältbrand

Vanligtvis är patogenstammarna känsliga för penicillinantibiotika, därför används i endemiska områden, vid den kutana formen av infektion, en grupp penicilliner intramuskulärt eller intravenöst med 2 miljoner enheter varannan timme eller 4 miljoner enheter var 4-6:e timme. På grund av den höga sannolikheten för laboratoriemodifiering av stammarna i händelse av en attack med biologiska vapen, används ciprofloxacin vanligtvis intravenöst med 400 mg var 12:e timme. Vid allergi mot penicillin kan tetracyklin (doxycyklin 100 mg oralt var 12:e timme) eller erytromycin (500 mg intravenöst var 6:e timme) användas.

Baserat på nya data (2001) modifierades rekommendationerna något. Behandling bör påbörjas med ciprofloxacin eller doxycyklin (i ovanstående doser) i kombination med en eller två andra antibiotika (rifampicin, vankomycin, penicillin, ampicillin, kloramfenikol, tienam, klindamycin, klaritromycin). Samma läkemedel används för att behandla och förebygga mjältbrand hos barn (i åldersanpassade doser) och gravida kvinnor. Antibiotika bör förskrivas så tidigt som möjligt och fortsätta i upp till 60 dagar. Om patientens tillstånd förbättras med parenteral behandling är det rationellt att byta till oral administrering av läkemedel.

Användning av cefalosporiner och kotrimoxazol rekommenderas inte.

För patogenetisk behandling rekommenderas infusionsbehandling, vasoaktiva läkemedel vid chock och andningsstöd vid hypoxemi.

[ 26 ]

Naturpap-koppor

Symtomatisk behandling ges vanligtvis. Det finns viss positiv erfarenhet av det antivirala läkemedlet cidofovir hos stora apor.

Plåga

Behandling bör påbörjas omedelbart. Vid septiska och pulmonella former bör behandlingen påbörjas inom de första 24 timmarna. Det rekommenderas att förskriva streptomycin i en dos av 1 g var 12:e timme intramuskulärt i 10 dagar. Gentamicin i en dos av 5 mg/kg intramuskulärt eller intravenöst en gång per dag eller 2 mg/kg vid första administreringen, därefter 1,7 mg/kg intramuskulärt eller intravenöst var 8:e timme. Ett alternativt läkemedel är doxycyklin i en dos av 100 mg intravenöst 2 gånger per dag, ciprofloxacin 400 mg intravenöst var 12:e timme eller kloramfenikol (levomycetin) med 25 mg/kg intravenöst var 6:e timme. Vid meningeal form anses kloramfenikol vara det första läkemedlet på grund av dess höga penetration i subaraknoidalrummet. Beta-laktamantibiotika används inte för att behandla pest.

Hur kan man förebygga särskilt farliga infektioner?

Trots den relativa tillgängligheten av biologiska vapen är deras massproduktion fortfarande begränsad av det faktum att de kräver levande mikroorganismer och proteinsubstanser som är känsliga för miljöfaktorer (torkning, solljus, uppvärmning).

Mjältbrand

De viktigaste förebyggande åtgärderna är epidemikontroll på gårdar som bedriver boskapsuppfödning, vaccination av djur, veterinärer, arbetare i textilföretag (relaterade till ull), införande av restriktioner för användningen av ull inom industrin och i vardagen. Vid förväntad kontakt används ciprofloxacin för kemoprofylax. Alternativa läkemedel är doxycyklin och amoxicillin. Baserat på praktisk erfarenhet rekommenderar experter från USA profylax med ciprofloxacin i 60 dagar efter sannolik kontakt.

Ett annat förebyggande medel är vaccination med ett absorberat vaccin. Experiment har visat att en kombination av vaccination och antibiotikakemoprofylax hos primater var mer effektiv än vaccination och kemoprofylax separat.

Smittkoppor

Den huvudsakliga formen av förebyggande är vaccination. På grund av avsaknaden av spontan sjuklighet har vaccination mot smittkoppor dock uteslutits från vaccinationskalendern sedan mitten av 1970-talet.

Om en smittkälla upptäcks är det nödvändigt att omedelbart vaccinera personer i din omgivning. Speciella andningsskydd som kan fånga viruspartiklar anses vara skydd mot aerosolinfektion. Isolering av sjuka personer anses vara en viktig åtgärd.

Plåga

Den huvudsakliga uppgiften i förebyggande åtgärder är att bekämpa gnagare och använda repellenter för att utrota loppor. Vaccination rekommenderas inte för de som reser till endemiska regioner (det skyddar inte mot aerosolinfektion). Vid ökad risk för sjukdom rekommenderas det att ta doxycyklin 100 mg eller ciprofloxacin 500 mg var 12:e timme under hela kontaktperioden.

Prognos för särskilt farliga infektioner

[ 27 ], [ 28 ]

Mjältbrand

Den kutana formen av sjukdomen förekommer i 95 % av fallen; i avsaknad av behandling är dödligheten för denna form cirka 20 %. Vid den intestinala formen är dödligheten betydligt högre på grund av diagnosens komplexitet och försening av behandlingen. Inhalationsformen anses vara dödlig om behandlingen inte påbörjas innan kliniska tecken uppträder.

[ 29 ]

Smittkoppor

När det används som ett biologiskt vapen är dödligheten hos ovaccinerade individer 20–40 %.

Plåga

Dödligheten för böldpest utan behandling når 60 %, för lungpest - 90 %. Med snabb behandling minskar dödligheten till 5 %.

Möjlighet till skydd mot nederlag

Personer som distribuerar biologiska vapen i aerosolform måste ha resistens mot sjukdomen, vilket uppnås genom vaccination eller profylaktisk användning av läkemedel. Till skillnad från kemiska vapen kan patogener som orsakar särskilt farliga infektioner vanligtvis inte tränga in i kroppen genom intakt hud.

Enkelhet och smygande produktion

Tekniken och utrustningen för produktion av biologiska vapen skiljer sig inte signifikant från produktionen av öl, vin, antibiotika, vacciner. Enkel distribution.

Biologiska vapen kan enkelt spridas med hjälp av bevattningsanordningar i jordbruket, vissa meteorologiska förhållanden, ventilationssystem med mera.

Enligt FN:s uppskattningar är det möjligt att med 50 kg av läkemedlet i en stad med en befolkning på 500 tusen människor skapa en 2 km bred förstörelseremsa med ett antal drabbade personer, beroende på patogen, från 30 till 125 tusen människor.

Bred offentlig resonans

Smittkoppor, pest och mjältbrand är välkända sjukdomar i historien som orsakar panik och terror bland civila. Den senaste tidens användning av mjältbrandsporer i USA har återigen påmint oss om de potentiella farorna med biologiska vapen och har orsakat omfattande protester och en känsla av osäkerhet.

[ 30 ], [ 31 ]

Tillgänglighet av information

Fram tills nyligen var det nästan omöjligt att få information om produktionen av biologiska vapen. Nu, tack vare World Wide Web, är det möjligt att få detaljerad information om produktionen av biologiska vapen.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Mjältbrand

Infektion sker vanligtvis vid arbete med djurhår, kokning av ben och garvning av läder. I början av 1900-talet beskrevs cirka 500 fall av sjukdomen per år, i form av en kutant form. År 2001 skickades mjältbrandsporer i brevkuvert i USA, till följd av användningen av biologiska vapen för terroriständamål, och 11 personer inhalerades. År 1979 resulterade en olycka i Sverdlovsk i utsläpp av sporer, vilket tydligen dödade 66 personer och ett stort antal djur. Det område som drabbades av vinden sträckte sig över 4 km för människor och 50 km för djur.

Smittkoppor

Utbrott av sjukdomen inträffar av okända orsaker. År 1970 inträffade ett utbrott på ett sjukhus i Meschede, Tyskland, troligen på grund av aerosolspridning av virus. År 1972 inträffade ett importerat fall av infektion i Jugoslavien, 11 personer smittades av en patient och totalt 175 personer insjuknade.

Plåga

Det finns tre kända pestpandemier. Under medeltiden dödade den allvarligaste (andra) pandemin en tredjedel av befolkningen i europeiska länder. Den senaste pandemin inträffade 1898. År 1994 noterades ett utbrott av lungpest i Indien. Flera fall av böldpest observeras årligen på USA:s västkust. Människor är inte involverade i pestpatogenernas livscykel. Sjukdomen förekommer vanligtvis i regioner med ett stort antal infekterade vilda gnagare (råttor, möss, ekorrar), vilka är en naturlig reservoar. Flera fall av lungpestinfektion har beskrivits genom nära kontakt med infekterade katter. Sjukdomen kan överföras från person till person.

Infektionen överförs till människor från gnagare genom bett av infekterade loppor, och från person till person genom luftburna droppar genom kontakt med en hostande patient med lungpest.