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El ántrax es una infección causada por la bacteria Bacillus anthracis . [2] Puede ocurrir en cuatro formas: piel, pulmones, intestino e inyección. [9] El inicio de los síntomas ocurre entre un día y más de dos meses después de que se contrae la infección. [1] La forma de piel se presenta con una pequeña ampolla con hinchazón circundante que a menudo se convierte en una úlcera indolora con un centro negro. [1] La forma de inhalación se presenta con fiebre, dolor de pecho y dificultad para respirar . [1] La forma intestinal se presenta con diarrea que puede contener sangre, dolores abdominales, náuseas y vómitos. [1]La forma de inyección se presenta con fiebre y un absceso en el lugar de la inyección del fármaco . [1]

El ántrax se transmite por contacto con las esporas de la bacteria , que a menudo aparecen en productos animales infecciosos. [10] El contacto se produce al respirar, comer o a través de un área de piel lesionada. [10] Por lo general, no se transmite directamente entre las personas. [10] Los factores de riesgo incluyen personas que trabajan con animales o productos de origen animal, viajeros y personal militar. [3] El diagnóstico se puede confirmar al encontrar anticuerpos o la toxina en la sangre o mediante el cultivo de una muestra del sitio infectado. [4]

Se recomienda la vacuna contra el ántrax para las personas que tienen un alto riesgo de infección. [3] Se recomienda inmunizar a los animales contra el ántrax en áreas donde han ocurrido infecciones previas. [10] Un ciclo de dos meses de antibióticos como ciprofloxacina , levofloxacina y doxiciclina después de la exposición también puede prevenir la infección. [5] Si ocurre una infección, el tratamiento es con antibióticos y posiblemente antitoxina . [6] El tipo y la cantidad de antibióticos utilizados depende del tipo de infección. [5] Se recomienda la antitoxina para quienes tienen una infección generalizada. [5]

Una enfermedad rara, el ántrax humano es más común en África y Asia central y meridional. [11] También ocurre con más regularidad en el sur de Europa que en cualquier otro lugar del continente, y es poco común en el norte de Europa y América del Norte. [12] A nivel mundial, ocurren al menos 2,000 casos al año con aproximadamente dos casos al año en los Estados Unidos. [8] [13] Las infecciones de la piel representan más del 95% de los casos. [7] Sin tratamiento, el riesgo de muerte por ántrax cutáneo es del 23,7%. [5] Para la infección intestinal, el riesgo de muerte es del 25 al 75%, mientras que el ántrax respiratorio tiene una mortalidad del 50 al 80%, incluso con tratamiento. [5] [7]Hasta el siglo XX, las infecciones por ántrax mataban a cientos de miles de personas y animales cada año. [14] El ántrax ha sido desarrollado como arma por varios países. [7] En los animales herbívoros, la infección ocurre cuando comen o respiran las esporas mientras pastan. [11] Los animales pueden infectarse al comer animales infectados. [11]

Signos y síntomas [ editar ]

Piel [ editar ]

Lesión cutánea por ántrax
Lesión cutánea de ántrax en el cuello.

El ántrax cutáneo, también conocido como enfermedad de hide-porter, es cuando el ántrax se presenta en la piel. Es la forma más común (> 90% de los casos de ántrax). También es la forma menos peligrosa (baja mortalidad con tratamiento, 23,7% de mortalidad sin). [15] [5] El carbunco cutáneo se presenta como una lesión cutánea similar a un forúnculo que eventualmente forma una úlcera con un centro negro ( escara ). La escara negra a menudo se muestra como una gran, indolora, necróticaúlcera (que comienza como una lesión o ampolla en la piel irritante y con picazón que es oscura y generalmente se concentra como un punto negro, algo parecido al moho del pan) en el sitio de la infección. En general, las infecciones cutáneas se forman dentro del sitio de penetración de las esporas entre dos y cinco días después de la exposición. A diferencia de los moretones o la mayoría de las otras lesiones, las infecciones cutáneas por ántrax normalmente no causan dolor. Los ganglios linfáticos cercanos pueden infectarse, enrojecerse, hincharse y doler. Pronto se forma una costra sobre la lesión y se cae en unas pocas semanas. La recuperación completa puede llevar más tiempo. [16] El ántrax cutáneo generalmente se produce cuando las esporas de B. anthracis ingresan a través de cortes en la piel. Esta forma se encuentra más comúnmente cuando los humanos manipulan animales y / o productos de origen animal infectados.

Inyección [ editar ]

En diciembre de 2009, se produjo un brote de ántrax entre consumidores de heroína inyectada en las áreas de Glasgow y Stirling en Escocia, lo que provocó 14 muertes. [17] Se cree que la fuente del ántrax es la dilución de la heroína con harina de huesos en Afganistán. [18] Puede tener síntomas similares al ántrax cutáneo, pero también puede tener una infección profunda en el músculo y diseminarse más rápido. [19]

Pulmones [ editar ]

El ántrax por inhalación generalmente se desarrolla dentro de una semana después de la exposición, pero puede demorar hasta 2 meses. Durante los primeros días de la enfermedad, la mayoría de las personas tienen fiebre, escalofríos y fatiga. Estos síntomas pueden ir acompañados de tos, dificultad para respirar, dolor en el pecho y náuseas o vómitos, lo que hace que el carbunco por inhalación sea difícil de distinguir de la influenza y la neumonía adquirida en la comunidad . Esto se describe a menudo como el período prodrómico. [20]

Durante el día siguiente, la dificultad para respirar, la tos y el dolor en el pecho se vuelven más comunes, y en un tercio o más de las personas se desarrollan quejas que no involucran el pecho, como náuseas, vómitos, alteración del estado mental, sudores y dolor de cabeza. Los síntomas del tracto respiratorio superior ocurren en solo una cuarta parte de las personas y los dolores musculares son raros. El estado mental alterado o la dificultad para respirar generalmente llevan a las personas a la atención médica y marcan la fase fulminante de la enfermedad.

Primero infecta los ganglios linfáticos del tórax, en lugar de los pulmones, una afección llamada mediastinitis hemorrágica , que hace que se acumule líquido con sangre en la cavidad torácica, lo que provoca dificultad para respirar. La segunda etapa (neumonía) ocurre cuando la infección se propaga desde los ganglios linfáticos hasta los pulmones. Los síntomas de la segunda etapa se desarrollan repentinamente horas o días después de la primera etapa. Los síntomas incluyen fiebre alta, dificultad para respirar extrema, shock y muerte rápida dentro de las 48 horas en casos fatales. [21]

Gastrointestinal [ editar ]

La infección gastrointestinal (GI) es causada con mayor frecuencia por el consumo de carne infectada con ántrax y se caracteriza por diarrea, potencialmente con sangre, dolores abdominales, inflamación aguda del tracto intestinal y pérdida de apetito. [22] ocasional vómito de sangre puede ocurrir. Se han encontrado lesiones en los intestinos y en la boca y garganta. Después de que la bacteria invade el sistema gastrointestinal, se propaga al torrente sanguíneo y por todo el cuerpo, mientras continúa produciendo toxinas.

Porque [ editar ]

Bacterias [ editar ]

Microfotografía de una tinción de Gram de la bacteria Bacillus anthracis , causa de la enfermedad del ántrax

Bacillus anthracis es una bacteria anaerobia facultativa grampositiva con forma de bastoncillo de aproximadamente 1 por 9 μm de tamaño. [2] Robert Koch demostró que causaba enfermedad en 1876 cuando tomó una muestra de sangre de una vaca infectada, aisló la bacteria y la puso en un ratón. [23]La bacteria normalmente descansa en forma de esporas en el suelo y puede sobrevivir durante décadas en este estado. Los herbívoros a menudo se infectan mientras pastan, especialmente cuando comen vegetación áspera, irritante o puntiaguda; Se ha planteado la hipótesis de que la vegetación causa heridas dentro del tracto gastrointestinal, lo que permite la entrada de las esporas bacterianas en los tejidos, aunque esto no ha sido probado. Una vez ingeridas o colocadas en una herida abierta, las bacterias comienzan a multiplicarse dentro del animal o humano y, por lo general, matan al huésped en unos pocos días o semanas. Las esporas germinan en el sitio de entrada a los tejidos y luego se propagan por la circulación a los linfáticos, donde las bacterias se multiplican.

La producción de dos poderosas exotoxinas y una toxina letal por parte de la bacteria causa la muerte. Los veterinarios a menudo pueden reconocer una posible muerte inducida por ántrax por su aparición repentina y por la sangre oscura que no coagula que rezuma de los orificios del cuerpo. La mayoría de las bacterias del ántrax dentro del cuerpo después de la muerte son superadas y destruidas por bacterias anaeróbicas en cuestión de minutos a horas post mortem . Sin embargo, las bacterias vegetativas del ántrax que escapan del cuerpo a través de la sangre que rezuma o a través de la abertura de la carcasa pueden formar esporas resistentes. Estas bacterias vegetativas no son contagiosas. [24] Se forma una espora por cada bacteria vegetativa. Los desencadenantes de la formación de esporas aún no se conocen, aunque la tensión del oxígeno y la falta de nutrientes pueden influir. Una vez formadas, estas esporas son muy difíciles de erradicar.

La infección de herbívoros (y ocasionalmente humanos) por vía inhalatoria normalmente comienza con el transporte de las esporas inhaladas a través de los conductos de aire hacia los diminutos sacos de aire (alvéolos) en los pulmones. Las esporas son luego recogidas por células carroñeras ( macrófagos ) en los pulmones y transportadas a través de pequeños vasos ( linfáticos ) a los ganglios linfáticos en la cavidad torácica central ( mediastino).). El daño causado por las esporas y los bacilos del ántrax en la cavidad torácica central puede causar dolor en el pecho y dificultad para respirar. Una vez en los ganglios linfáticos, las esporas germinan en bacilos activos que se multiplican y eventualmente reventan los macrófagos, liberando muchos más bacilos al torrente sanguíneo para ser transferidos a todo el cuerpo. Una vez en el torrente sanguíneo, estos bacilos liberan tres proteínas llamadas factor letal , factor de edema y antígeno protector. Los tres no son tóxicos por sí mismos, pero su combinación es increíblemente letal para los humanos. [25]El antígeno protector se combina con estos otros dos factores para formar la toxina letal y la toxina del edema, respectivamente. Estas toxinas son los principales agentes de destrucción de tejidos, hemorragia y muerte del huésped. Si los antibióticos se administran demasiado tarde, incluso si los antibióticos erradican la bacteria, algunos huéspedes aún mueren de toxemia porque las toxinas producidas por los bacilos permanecen en sus sistemas a niveles de dosis letales.

  • Bacillus Anthracis

  • La micrografía electrónica de barrido con colores intensificados muestra tejido esplénico de un mono con carbunco por inhalación; se muestran bacilos en forma de varilla (amarillo) y un eritrocito (rojo)

  • Bacterias Gram-positivas de ántrax (bastoncillos de color púrpura) en el líquido cefalorraquídeo : si está presente, una especie de bacteria Gram-negativa aparecería rosada. (Las otras células son glóbulos blancos ).

Exposición [ editar ]

Las esporas de ántrax pueden sobrevivir en duras condiciones durante décadas o incluso siglos. [26] Estas esporas se pueden encontrar en todos los continentes, incluida la Antártida. [27] Se sabe que las tumbas perturbadas de animales infectados causan infección después de 70 años. [28]

Históricamente, el carbunco por inhalación se llamaba enfermedad del clasificador de lana porque era un riesgo ocupacional para las personas que clasificaban la lana . Hoy en día, esta forma de infección es extremadamente rara en las naciones avanzadas, ya que casi no quedan animales infectados.

La exposición ocupacional a animales infectados o sus productos (como piel, lana y carne) es la vía habitual de exposición de los seres humanos. Los trabajadores que están expuestos a animales muertos y productos de origen animal corren el mayor riesgo, especialmente en países donde el ántrax es más común. El ántrax en el ganado que pasta al aire libre donde se mezcla con animales salvajes todavía ocurre ocasionalmente en los Estados Unidos y en otros lugares.

Muchos trabajadores que trabajan con lana y pieles de animales están expuestos habitualmente a niveles bajos de esporas de ántrax, pero la mayoría de los niveles de exposición no son suficientes para desarrollar infecciones por ántrax. Se informa que se produce una infección letal por la inhalación de alrededor de 10.000 a 20.000 esporas, aunque esta dosis varía entre las especies hospedadoras. [29] Hay poca evidencia documentada disponible para verificar el número exacto o promedio de esporas necesarias para la infección.

Modo de infección [ editar ]

Ántrax por inhalación, ensanchamiento mediastínico

El ántrax puede ingresar al cuerpo humano a través de los intestinos (ingestión), los pulmones (inhalación) o la piel (cutáneo) y causa síntomas clínicos distintos según su sitio de entrada. En general, se pone en cuarentena a un humano infectado. Sin embargo, el ántrax generalmente no se transmite de un ser humano infectado a otro no infectado. [30] Sin embargo , si la enfermedad es fatal para el cuerpo de la persona, su masa de bacilos de ántrax se convierte en una fuente potencial de infección para otras personas y se deben tomar precauciones especiales para evitar una mayor contaminación. El carbunco por inhalación, si no se trata hasta que se presenten síntomas obvios, suele ser mortal. [30]

El carbunco se puede contraer en accidentes de laboratorio o al manipular animales infectados, su lana o sus pieles. [31] También se ha utilizado en agentes de guerra biológica y por terroristas para infectar intencionalmente, como lo ejemplificaron los ataques con ántrax de 2001 . [32]

Mecanismo [ editar ]

La letalidad de la enfermedad del ántrax se debe a los dos principales factores de virulencia de la bacteria: la cápsula de ácido poli-D-glutámico , que protege a la bacteria de la fagocitosis por los neutrófilos del huésped, y la toxina proteica tripartita, llamada toxina del ántrax . Componentes del ántrax: antígeno protector (PA), factor de edema (EF) y factor letal (LF). [33] PA más LF produce toxina letal y PA más EF produce toxina de edema. Estas toxinas causan la muerte y la inflamación de los tejidos ( edema ), respectivamente. Para ingresar a las células, el edema y los factores letales utilizan otra proteína producida por B. anthracisllamado antígeno protector, que se une a dos receptores de superficie en la célula huésped. Una proteasa celular luego escinde PA en dos fragmentos: PA 20 y PA 63 . PA 20 se disocia en el medio extracelular, sin desempeñar ningún papel adicional en el ciclo tóxico. A continuación, PA 63 se oligomeriza con otros seis fragmentos de PA 63 formando una estructura en forma de anillo heptamérica denominada preporo. Una vez en esta forma, el complejo puede unirse competitivamente hasta tres EF o LF, formando un complejo resistente. [25]A continuación se produce la endocitosis mediada por receptores, lo que proporciona al complejo tóxico recién formado acceso al interior de la célula huésped. El ambiente acidificado dentro del endosoma hace que el heptámero libere LF y / o EF en el citosol. [34] Se desconoce cómo exactamente el complejo resulta en la muerte de la célula.

El factor de edema es una adenilato ciclasa dependiente de calmodulina . La adenilato ciclasa cataliza la conversión de ATP en AMP cíclico (cAMP) y pirofosfato . La complejación de la adenilato ciclasa con calmodulina elimina la calmodulina de la estimulación de la señalización activada por calcio, inhibiendo así la respuesta inmune. [25] Para ser específicos, LF inactiva a los neutrófilos (un tipo de célula fagocítica) mediante el proceso que se acaba de describir para que no puedan fagocitar bacterias. A lo largo de la historia, se supuso que el factor letal hacía que los macrófagos produjeran TNF-alfa e interleucina 1, beta (IL1B). TNF-alfa es una citocinacuya función principal es regular las células inmunitarias, así como inducir inflamación y apoptosis o muerte celular programada. La interleucina 1, beta es otra citocina que también regula la inflamación y la apoptosis. La sobreproducción de TNF-alfa e IL1B conduce finalmente a un choque séptico y a la muerte. Sin embargo, la evidencia reciente indica que el ántrax también se dirige a las células endoteliales que recubren cavidades serosas como la cavidad pericárdica , la cavidad pleural y la cavidad peritoneal , los vasos linfáticos y los vasos sanguíneos, lo que provoca una fuga vascular de líquido y células y, en última instancia, choque hipovolémico y choque séptico.

Diagnóstico [ editar ]

Posible edema y necrosis en caso de carbunco inyectable.

Se pueden utilizar varias técnicas para la identificación directa de B. anthracis en material clínico. En primer lugar, las muestras pueden teñirse con Gram . Bacillus spp. son de tamaño bastante grande (de 3 a 4 μm de largo), pueden crecer en cadenas largas y se tiñen de grampositivos. Para confirmar que el organismo es B. anthracis , se pueden utilizar técnicas de diagnóstico rápido como ensayos basados ​​en la reacción en cadena de la polimerasa y microscopía de inmunofluorescencia . [35]

Todas las especies de Bacillus crecen bien en agar sangre de oveja al 5% y otros medios de cultivo de rutina. Se puede utilizar polimixina-lisozima-EDTA-acetato de tallo para aislar B. anthracis de muestras contaminadas, y se utiliza agar bicarbonato como método de identificación para inducir la formación de cápsulas. Bacillus spp. generalmente crecen dentro de las 24 horas posteriores a la incubación a 35 ° C, en aire ambiente (temperatura ambiente) o en 5% de CO 2 . Si se utiliza agar con bicarbonato para la identificación, el medio debe incubarse en CO 2 al 5% . Las colonias de B. anthracis son de tamaño mediano a grande, grises, planas e irregulares con proyecciones en forma de remolino, a menudo denominadas con una " cabeza de medusa"apariencia y no son hemolíticas en agar sangre de oveja al 5%. Las bacterias no son móviles, sensibles a la penicilina y producen una amplia zona de lecitinasa en agar yema de huevo. Las pruebas de confirmación para identificar B. anthracis incluyen pruebas de bacteriófagos gamma, hemaglutinación indirecta y ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas para detectar anticuerpos. [36] La mejor prueba de precipitación confirmatoria para el ántrax es la prueba de Ascoli .

Prevención [ editar ]

Se toman precauciones para evitar el contacto con la piel y cualquier líquido exudado a través de las aberturas corporales naturales de un cuerpo fallecido que se sospecha que alberga ántrax. [37] El cuerpo debe ser puesto en estricta cuarentena. Se recolecta una muestra de sangre y se sella en un recipiente y se analiza en un laboratorio aprobado para determinar si el ántrax es la causa de la muerte. El cuerpo debe sellarse en una bolsa hermética para cadáveres e incinerarse para evitar la transmisión de esporas de carbunco. La visualización microscópica de los bacilos encapsulados, por lo general en grandes cantidades, en un frotis de sangre teñido con azul de metileno policromado (tinción de McFadyean) es totalmente diagnóstica, aunque el cultivo del microorganismo sigue siendo el estándar de oro para el diagnóstico. El aislamiento total del cuerpo es importante para prevenir la posible contaminación de otros. [37]

Al manipular el cuerpo se utiliza ropa y equipo de protección impermeable, como guantes de goma , delantal de goma y botas de goma sin perforaciones. No debe exponerse ninguna piel, especialmente si tiene heridas o rasguños. Es preferible el equipo de protección personal desechable, pero si no está disponible, la descontaminación se puede lograr mediante autoclave. El equipo desechable usado se quema y / o se entierra después de su uso. Toda la ropa de cama o ropa contaminada se aísla en bolsas de plástico dobles y se trata como desecho de riesgo biológico. [37] El equipo de respiración capaz de filtrar partículas pequeñas, como los EE.UU. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional - y Seguridad Minera y Administración de Salud : aprobado respirador de alta eficiencia, se desgasta.[38]

Vacunas [ editar ]

Las vacunas contra el ántrax para uso en ganado y seres humanos han tenido un lugar destacado en la historia de la medicina. El científico francés Louis Pasteur desarrolló la primera vacuna eficaz en 1881. [39] [40] [41] Las vacunas contra el ántrax humano fueron desarrolladas por la Unión Soviética a fines de la década de 1930 y en los Estados Unidos y el Reino Unido en la década de 1950. La vacuna estadounidense actual aprobada por la FDA se formuló en la década de 1960.

Las vacunas contra el ántrax humano que se administran actualmente incluyen las variedades acelular (Estados Unidos) y vacuna viva (Rusia). Todas las vacunas contra el ántrax que se utilizan actualmente muestran una reactogenicidad local y general considerable ( eritema , induración , dolor , fiebre ) y se producen reacciones adversas graves en aproximadamente el 1% de los receptores. [42] El producto estadounidense, BioThrax, está autorizado por la FDA y anteriormente se administraba en una serie primaria de seis dosis a las 0, 2, 4 semanas y 6, 12, 18 meses, con refuerzos anuales para mantener la inmunidad. En 2008, la FDA aprobó omitir la dosis de la semana 2, lo que resultó en la serie de cinco dosis recomendada actualmente. [43]Las nuevas vacunas de segunda generación que se están investigando actualmente incluyen vacunas vivas recombinantes y vacunas de subunidades recombinantes . En el siglo XX, el uso de un producto moderno ( BioThrax ) para proteger a las tropas estadounidenses contra el uso de ántrax en la guerra biológica fue controvertido. [44]

Antibióticos [ editar ]

Se recomiendan antibióticos preventivos en aquellos que han estado expuestos. [5] La detección temprana de fuentes de infección por ántrax puede permitir que se tomen medidas preventivas. En respuesta a los ataques de ántrax de octubre de 2001, el Servicio Postal de los Estados Unidos (USPS) instaló sistemas de biodetección (BDS) en sus instalaciones de procesamiento de correo a gran escala. Los planes de respuesta de BDS fueron formulados por el USPS junto con los socorristas locales, incluidos los bomberos, la policía, los hospitales y la salud pública. Los empleados de estas instalaciones han sido educados sobre el ántrax, acciones de respuesta y profilaxis.medicamento. Debido a la demora inherente a la obtención de la verificación final de que se ha usado ántrax, el tratamiento profiláctico con antibióticos del personal posiblemente expuesto debe iniciarse lo antes posible.

Tratamiento [ editar ]

Reproducir medios
Ántrax y antibióticos

El carbunco no se puede contagiar de persona a persona, excepto en el raro caso de exudados cutáneos del carbunco cutáneo. [45] Sin embargo, la ropa y el cuerpo de una persona pueden estar contaminados con esporas de ántrax. La descontaminación eficaz de las personas se puede lograr mediante un lavado completo con agua y jabón antimicrobiano . Las aguas residuales se tratan con lejía u otro agente antimicrobiano. [46] La descontaminación eficaz de los artículos se puede lograr hirviéndolos en agua durante 30 minutos o más. El blanqueador de cloro es ineficaz para destruir las esporas y las células vegetativas en las superficies, aunque el formaldehídoes efectivo. Quemar ropa es muy eficaz para destruir las esporas. Después de la descontaminación, no es necesario inmunizar, tratar o aislar a los contactos de las personas enfermas de ántrax, a menos que también hayan estado expuestas a la misma fuente de infección.

Antibióticos [ editar ]

El tratamiento antibiótico temprano del ántrax es esencial; El retraso reduce significativamente las posibilidades de supervivencia. El tratamiento para la infección por ántrax y otras infecciones bacterianas incluye grandes dosis de antibióticos por vía intravenosa y oral, como fluoroquinolonas ( ciprofloxacina ), doxiciclina , eritromicina , vancomicina o penicilina . Los agentes aprobados por la FDA incluyen ciprofloxacina, doxiciclina y penicilina. [47] En posibles casos de carbunco pulmonar, profilaxis antibiótica tempranael tratamiento es fundamental para prevenir una posible muerte. Se han hecho muchos intentos para desarrollar nuevos medicamentos contra el ántrax, pero los medicamentos existentes son efectivos si el tratamiento se inicia lo suficientemente pronto.

Anticuerpos monoclonales [ editar ]

En mayo de 2009, Human Genome Sciences presentó una solicitud de licencia biológica (BLA, permiso de comercialización) para su nuevo fármaco, raxibacumab (marca ABthrax) destinado al tratamiento de emergencia del carbunco inhalado. [48] El 14 de diciembre de 2012, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos aprobó la inyección de raxibacumab para tratar el carbunco por inhalación. Raxibacumab es un anticuerpo monoclonal que neutraliza las toxinas producidas por B. anthracis . [49] En marzo de 2016, la FDA aprobó un segundo tratamiento con ántrax utilizando un anticuerpo monoclonal que neutraliza las toxinas producidas por B. anthracis . Obiltoxaximabestá aprobado para tratar el carbunco por inhalación junto con los medicamentos antibacterianos apropiados y para la prevención cuando no se dispone de terapias alternativas o no son apropiadas. [50]

Pronóstico [ editar ]

El carbunco cutáneo rara vez es mortal si se trata, [51] porque el área de infección se limita a la piel, lo que evita que el factor letal , el factor de edema y el antígeno protector entren y destruyan un órgano vital . Sin tratamiento, aproximadamente el 20% de los casos de infección cutánea cutánea progresa a toxemia y muerte.

Antes de 2001, las tasas de mortalidad por ántrax por inhalación eran del 90%; desde entonces, han caído al 45%. [20] Las personas que progresan a la fase fulminante del ántrax por inhalación casi siempre mueren, y un estudio de caso muestra una tasa de muerte del 97%. [52] La meningoencefalitis por ántrax también es casi siempre fatal. [53]

Las infecciones gastrointestinales se pueden tratar, pero generalmente resultan en tasas de mortalidad del 25% al ​​60%, dependiendo de qué tan pronto comience el tratamiento. Esta forma de ántrax es la más rara.

Epidemiología [ editar ]

A nivel mundial, ocurren al menos 2,000 casos al año. [8]

Estados Unidos [ editar ]

El último caso fatal de ántrax por inhalación natural en los Estados Unidos ocurrió en California en 1976, cuando un tejedor casero murió después de trabajar con lana infectada importada de Pakistán. Para minimizar la posibilidad de propagar la enfermedad, el fallecido fue transportado a UCLA en una bolsa de plástico sellada para cadáveres dentro de un recipiente de metal sellado para la autopsia. [54]

El ántrax gastrointestinal es extremadamente raro en los Estados Unidos, con solo dos casos registrados. El primer caso se informó en 1942, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. [55] Durante diciembre de 2009, el Departamento de Salud y Servicios Humanos de New Hampshire confirmó un caso de ántrax gastrointestinal en una mujer adulta.

En 2007 se notificaron dos casos de ántrax cutáneo en Danbury, Connecticut . El caso involucró al fabricante de tambores tradicionales de estilo africano que estaba trabajando con una piel de cabra comprada a un comerciante en la ciudad de Nueva York que había sido previamente autorizado por la Aduana. Mientras se raspaba la piel, una picadura de araña hizo que las esporas ingresaran al torrente sanguíneo. Su hijo también se infectó. [56]

El CDC investigó la fuente de la infección de diciembre de 2009 y la posibilidad de que fuera contraída por un tambor africano utilizado recientemente por la mujer que participaba en un círculo de tambores . [57] La mujer aparentemente inhaló ántrax, en forma de esporas, de la piel del tambor. Se enfermó gravemente, pero con ántrax gastrointestinal en lugar de ántrax inhalado, lo que la hizo única en la historia médica estadounidense. El edificio donde se produjo la infección fue limpiado y reabierto al público y la mujer se recuperó. La epidemióloga del estado de New Hampshire, Jodie Dionne-Odom, declaró: "Es un misterio. Realmente no sabemos por qué sucedió". [58]

Reino Unido [ editar ]

En noviembre de 2008, un fabricante de tambores del Reino Unido que trabajaba con pieles de animales sin tratar murió de ántrax. [59] En diciembre de 2009, se produjo un brote de ántrax entre los adictos a la heroína en las áreas de Glasgow y Stirling en Escocia, lo que provocó 14 muertes. [17] Se cree que la fuente del ántrax es la dilución de la heroína con harina de huesos en Afganistán. [18]

Historia [ editar ]

Etimología [ editar ]

El nombre en inglés proviene de ántrax ( ἄνθραξ ), la palabra griega para carbón, [60] [61] posiblemente de etimología egipcia , [62] debido a las características lesiones de piel negra desarrolladas por víctimas con una infección cutánea por ántrax. La escara central, negra , rodeada de una piel de un rojo vivo, ha sido reconocida desde hace mucho tiempo como típica de la enfermedad. El primer uso registrado de la palabra "ántrax" en inglés se encuentra en una traducción de 1398 de la obra De proprietatibus rerum de Bartholomaeus Anglicus ( Sobre las propiedades de las cosas , 1240). [63]

El ántrax ha sido conocido por una amplia variedad de nombres, que indican sus síntomas, ubicación y grupos considerados más vulnerables a la infección. Estos incluyen la peste de Siberia, la enfermedad de Cumberland , el charbon, la fiebre esplénica, el edema maligno, la enfermedad de Woolsorter e incluso la maladie de Bradford . [64]

Descubrimiento [ editar ]

Robert Koch , un médico y científico alemán, identificó por primera vez la bacteria que causó la enfermedad del ántrax en 1875 en Wollstein (ahora parte de Polonia). [23] [65] Su trabajo pionero a finales del siglo XIX fue una de las primeras demostraciones de que las enfermedades podían ser causadas por microbios . En una innovadora serie de experimentos, descubrió el ciclo de vida y los medios de transmisión del ántrax. Sus experimentos no solo ayudaron a crear una comprensión del ántrax, sino que también ayudaron a dilucidar el papel de los microbios en causar enfermedades en una época en la que todavía se debatían sobre la generación espontánea frente a la teoría celular . Koch pasó a estudiar los mecanismos de otras enfermedades y ganó el 1905Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de la bacteria que causa la tuberculosis.

Aunque podría decirse que Koch hizo la mayor contribución teórica a la comprensión del ántrax, otros investigadores estaban más preocupados por las cuestiones prácticas de cómo prevenir la enfermedad. En Gran Bretaña, donde el ántrax afectó a los trabajadores de las industrias de la lana, estambre , pieles y curtido , fue visto con temor. John Henry Bell , un médico nacido y radicado en Bradford , estableció por primera vez el vínculo entre la misteriosa y mortal "enfermedad del lanzador" y el ántrax, demostrando en 1878 que eran lo mismo. [66] A principios del siglo XX, Friederich Wilhelm Eurich , el bacteriólogo alemán quien se estableció en Bradford con su familia cuando era niño, llevó a cabo una importante investigación para la Junta de Investigación del Ántrax local. Eurich también hizo valiosas contribuciones al Comité de Investigación Departamental del Ministerio del Interior , establecido en 1913 para abordar el problema continuo del ántrax industrial. [67] Su trabajo en esta capacidad, gran parte de su colaboración con el inspector de fábrica G. Elmhirst Duckering , condujo directamente a la Ley de Prevención del Ántrax (1919).

Primera vacunación [ editar ]

Louis Pasteur inoculando ovejas contra el ántrax

El ántrax supuso un gran desafío económico en Francia y en otros lugares durante el siglo XIX. Los caballos, el ganado vacuno y las ovejas eran particularmente vulnerables, y se reservaron fondos nacionales para investigar la producción de una vacuna . El célebre científico francés Louis Pasteur fue encargado de la producción de una vacuna, tras su exitoso trabajo en el desarrollo de métodos que ayudaron a proteger las importantes industrias del vino y la seda. [68]

En mayo de 1881, Pasteur, en colaboración con sus asistentes Jean-Joseph Henri Toussaint , Émile Roux y otros, realizó un experimento público en Pouilly-le-Fort para demostrar su concepto de vacunación. Preparó dos grupos de 25 ovejas , una cabra y varias vacas . Los animales de un grupo fueron inyectados con una vacuna contra el ántrax preparada por Pasteur dos veces, en un intervalo de 15 días; el grupo de control quedó sin vacunar. Treinta días después de la primera inyección, a ambos grupos se les inyectó un cultivo de bacterias vivas del ántrax. Todos los animales del grupo no vacunado murieron, mientras que todos los animales del grupo vacunado sobrevivieron. [69]

Después de este aparente triunfo, que fue ampliamente reportado en la prensa local, nacional e internacional, Pasteur hizo denodados esfuerzos para exportar la vacuna más allá de Francia. Utilizó su estatus de celebridad para establecer Institutos Pasteur en Europa y Asia, y su sobrino, Adrien Loir , viajó a Australia en 1888 para intentar introducir la vacuna para combatir el ántrax en Nueva Gales del Sur . [70] En última instancia, la vacuna no tuvo éxito en el clima desafiante de la Australia rural, y pronto fue reemplazada por una versión más sólida desarrollada por los investigadores locales John Gunn y John McGarvie Smith . [71]

La vacuna humana contra el ántrax estuvo disponible en 1954. Se trataba de una vacuna sin células en lugar de la vacuna de células vivas de estilo Pasteur que se utiliza con fines veterinarios. En 1970 se dispuso de una vacuna mejorada sin células. [72]

Cepas de ingeniería [ editar ]

  • La cepa Sterne de ántrax, que lleva el nombre del inmunólogo Max Sterne , nacido en Trieste , es una cepa atenuada utilizada como vacuna, que contiene solo el plásmido de virulencia de la toxina del ántrax y no el plásmido que expresa la cápsula de ácido poliglutámico.
  • La cepa 836 , creada por el programa soviético de armas biológicas en la década de 1980, fue posteriormente llamada por Los Angeles Times "la cepa de ántrax más virulenta y viciosa conocida por el hombre". [73] [74]
  • La virulenta cepa Ames , que se utilizó en los ataques de ántrax de 2001 en los Estados Unidos, ha recibido la mayor cobertura de noticias de cualquier brote de ántrax. La cepa Ames contiene dos plásmidos de virulencia , que codifican por separado una toxina de tres proteínas, llamada toxina del ántrax , y una cápsula de ácido poliglutámico .
  • No obstante, la cepa Vollum , desarrollada pero nunca utilizada como arma biológica durante la Segunda Guerra Mundial , es mucho más peligrosa. La cepa Vollum (también denominada incorrectamente Vellum) se aisló en 1935 de una vaca en Oxfordshire . Esta misma cepa se utilizó durante los ensayos de armas biológicas de Gruinard . Una variación de Vollum, conocida como "Vollum 1B", se utilizó durante la década de 1960 en los programas de armas biológicas de EE. UU. Y el Reino Unido. Se cree ampliamente [75] que el Vollum 1B ha sido aislado de William A. Boyles, un científico de 46 años de los Laboratorios de Guerra Biológica del Ejército de EE. UU. En Camp (más tarde Fort) Detrick , Maryland, quien murió en 1951 después de haber sido infectado accidentalmente con la cepa Vollum.
  • Investigadores de la Fuerza Aérea de EE. UU. Han desarrollado una cepa de vacuna para producir una vacuna mejorada contra el ántrax que requiere un número mínimo de inyecciones para lograr y mantener la inmunidad a largo plazo. Se designa como la cepa Alls / Gifford (Curlicue). [76]

Sociedad y cultura [ editar ]

Limpieza del sitio [ editar ]

Las esporas de ántrax pueden sobrevivir durante períodos muy prolongados en el medio ambiente después de su liberación. Los métodos químicos para limpiar sitios o materiales contaminados con ántrax pueden utilizar agentes oxidantes como peróxidos , óxido de etileno , espuma Sandia, [77] dióxido de cloro (utilizado en el edificio de oficinas del Senado Hart ), [78]productos de ácido peracético, gas ozono, ácido hipocloroso, persulfato de sodio y lejía líquida que contienen hipoclorito de sodio. Los agentes no oxidantes que han demostrado ser eficaces para la descontaminación del ántrax incluyen metilbromuro, formaldehído y metam sodio. Estos agentes destruyen las esporas bacterianas. Se ha demostrado que todas las tecnologías de descontaminación del ántrax mencionadas anteriormente son efectivas en pruebas de laboratorio realizadas por la EPA de EE. UU. U otros. [79]

Las técnicas de descontaminación de las esporas de Bacillus anthracis se ven afectadas por el material con el que están asociadas las esporas, factores ambientales como la temperatura y la humedad y factores microbiológicos como las especies de esporas, la cepa de anthracis y los métodos de prueba utilizados. [80]

La EPA ha aprobado una solución de lejía para el tratamiento de superficies duras. [81] El dióxido de cloro se ha convertido en el biocida preferido contra los sitios contaminados con ántrax, habiéndose empleado en el tratamiento de numerosos edificios gubernamentales durante la última década. [82] Su principal inconveniente es la necesidad de que los procesos in situ tengan el reactivo bajo demanda.

Para acelerar el proceso, se combinan trazas de un catalizador no tóxico compuesto de ligandos macrocíclicos de hierro y tetroamido con carbonato y bicarbonato de sodio y se convierten en un aerosol. La fórmula de pulverización se aplica a un área infestada y es seguida por otra pulverización que contiene hidroperóxido de terc-butilo . [83]

Usando el método del catalizador, se puede lograr una destrucción completa de todas las esporas de ántrax en menos de 30 minutos. [83] Un aerosol estándar sin catalizador destruye menos de la mitad de las esporas en el mismo período de tiempo.

Limpiezas en un edificio de oficinas del Senado, varias instalaciones postales contaminadas y otros edificios de oficinas gubernamentales y privadas de Estados Unidos, un esfuerzo de colaboración encabezado por la Agencia de Protección Ambiental [84] mostró que la descontaminación es posible, pero requiere mucho tiempo y es costosa. Limpiar el edificio de oficinas del Senado de esporas de ántrax costó $ 27 millones, según la Oficina de Responsabilidad del Gobierno. La limpieza de la instalación postal de Brentwood en Washington costó $ 130 millones y tomó 26 meses. Desde entonces, se han desarrollado métodos más nuevos y menos costosos. [85]

La limpieza de áreas contaminadas con ántrax en ranchos y en la naturaleza es mucho más problemática. Las canales pueden quemarse [86].aunque a menudo se necesitan 3 días para quemar una carcasa grande y esto no es factible en áreas con poca madera. Los cadáveres también pueden enterrarse, aunque el enterrar animales grandes a una profundidad suficiente para evitar que las esporas resurjan requiere mucha mano de obra y herramientas costosas. Los cadáveres se han empapado en formaldehído para matar las esporas, aunque esto tiene problemas de contaminación ambiental. Se ha intentado la quema en bloque de vegetación en grandes áreas que encierran un brote de ántrax; esto, si bien es destructivo para el medio ambiente, hace que los animales sanos se alejen de un área con cadáveres en busca de pasto fresco. Algunos trabajadores de la vida silvestre han experimentado cubriendo cadáveres de ántrax frescos con tela de sombra y objetos pesados. Esto evita que algunos carroñeros abran las canales, permitiendo así que las bacterias putrefactas dentro de la canal maten al vegetativo.Células de B. anthracis y prevención de la esporulación. Este método también tiene inconvenientes, ya que los carroñeros como las hienas son capaces de infiltrarse en casi cualquier exclusión.

Se dice que el sitio experimental en la isla de Gruinard fue descontaminado con una mezcla de formaldehído y agua de mar por el Ministerio de Defensa. [87] No está claro si se han aplicado tratamientos similares a los sitios de prueba de los Estados Unidos.

Guerra biológica [ editar ]

Colin Powell dando una presentación al Consejo de Seguridad de las Naciones Unidas , sosteniendo un frasco modelo de ántrax

Las esporas de ántrax se han utilizado como arma de guerra biológica . Su primera incidencia moderna ocurrió cuando los rebeldes nórdicos, suministrados por el Estado Mayor alemán , utilizaron ántrax con resultados desconocidos contra el Ejército Imperial Ruso en Finlandia en 1916. [88] El ántrax fue probado por primera vez como agente de guerra biológica por la Unidad 731 de la Kwantung japonesa. Ejército en Manchuria durante la década de 1930; algunas de estas pruebas involucraron la infección intencional de prisioneros de guerra, miles de los cuales murieron. El ántrax, designado en ese momento como Agente N, también fue investigado por los Aliados en la década de 1940.

Existe una larga historia de investigación práctica de armas biológicas en esta área. Por ejemplo, en 1942, los ensayos de armas biológicas británicos contaminaron gravemente la isla de Gruinard en Escocia con esporas de ántrax de la cepa Vollum-14578 , lo que la convirtió en un área prohibida hasta que fue descontaminada en 1990. [89] [90] Los ensayos de Gruinard incluyeron pruebas. la eficacia de una submunición de una "bomba N", un arma biológica que contiene esporas de ántrax secas. Además, se prepararon y almacenaron cinco millones de "tortas de ganado" (gránulos de pienso impregnados con esporas de ántrax) en Porton Down para la " Operación Vegetariana ": ataques contra la ganadería contra Alemania a cargo de laReal Fuerza Aérea . [91] El plan era lanzar armas biológicas a base de ántrax sobre Alemania en 1944. Sin embargo, las tortas de ganado comestibles y la bomba no se utilizaron; las tortas de ganado se incineraron a finales de 1945.

El ántrax armado formaba parte de las existencias estadounidenses antes de 1972, cuando Estados Unidos firmó la Convención sobre Armas Biológicas . [92] El presidente Nixon ordenó el desmantelamiento de los programas de guerra biológica de Estados Unidos en 1969 y la destrucción de todas las existencias de armas biológicas existentes. En 1978-79, el gobierno de Rhodesia usó ántrax contra el ganado y los humanos durante su campaña contra los rebeldes. [93] La Unión Soviética creó y almacenó de 100 a 200 toneladas de esporas de ántrax en Kantubek en la isla Vozrozhdeniya ; fueron abandonados en 1992 y destruidos en 2002. [ cita requerida ]

El personal militar estadounidense y del ejército británico se vacuna de forma rutinaria contra el ántrax antes del servicio activo en lugares donde los ataques biológicos se consideran una amenaza. [44]

Incidente de Sverdlovsk (2 de abril de 1979) [ editar ]

A pesar de firmar el acuerdo de 1972 para terminar con la producción de armas biológicas, el gobierno de la Unión Soviética tenía un programa activo de armas biológicas que incluía la producción de cientos de toneladas de ántrax después de este período. El 2 de abril de 1979, algunas de las más de un millón de personas que vivían en Sverdlovsk (ahora llamado Ekaterinburg, Rusia ), a unos 1.370 kilómetros (850 millas) al este de Moscú, fueron expuestas a una liberación accidental de ántrax de un complejo de armas biológicas ubicado cerca de allí. . Al menos 94 personas resultaron infectadas, de las cuales al menos 68 murieron. Una víctima murió cuatro días después de la liberación, diez durante un período de ocho días en el pico de muertes y las últimas seis semanas después. La limpieza exhaustiva, las vacunas y las intervenciones médicas lograron salvar a unas 30 de las víctimas. [94]Los extensos encubrimientos y la destrucción de registros por parte de la KGB continuaron desde 1979 hasta que el presidente ruso Boris Yeltsin admitió este accidente con ántrax en 1992. Jeanne Guillemin informó en 1999 que un equipo combinado de Rusia y Estados Unidos investigó el accidente en 1992. [94] [95 ] [96]

Casi todos los trabajadores del turno de noche de una planta de cerámica directamente al otro lado de la calle de la instalación biológica (compuesto 19) se infectaron y la mayoría murió. Dado que la mayoría eran hombres, algunos gobiernos de la OTAN sospechaban que la Unión Soviética había desarrollado un arma específica para cada sexo. [97] El gobierno culpó del brote al consumo de carne contaminada con ántrax y ordenó la confiscación de toda la carne no inspeccionada que ingresara a la ciudad. También ordenaron que se disparara a todos los perros callejeros y que las personas no tuvieran contacto con animales enfermos. Además, se estableció un programa de evacuación voluntaria y vacunación contra el ántrax para personas de 18 a 55 años [98].

Para respaldar la historia de encubrimiento , las revistas médicas y legales soviéticas publicaron artículos sobre un brote en el ganado que causó ántrax gastrointestinal en personas que consumieron carne infectada y ántrax cutáneo en personas que entraron en contacto con los animales. La KGB confiscó todos los registros médicos y de salud pública. [98] Además de los problemas médicos que causó el brote, también incitó a los países occidentales a sospechar más de un programa encubierto de armas biológicas soviético ya aumentar su vigilancia de los sitios sospechosos. En 1986, se permitió al gobierno de los Estados Unidos investigar el incidente y concluyó que la exposición se debió al ántrax en aerosol de una instalación de armas militares. [99]En 1992, el presidente Yeltsin admitió que estaba "absolutamente seguro" de que los "rumores" de que la Unión Soviética violaba el Tratado de Armas Biológicas de 1972 eran ciertos. La Unión Soviética, al igual que los Estados Unidos y el Reino Unido, había acordado enviar información a la ONU sobre sus programas de armas biológicas, pero omitió las instalaciones conocidas y nunca reconoció su programa de armas. [97]

Bioterrorismo con ántrax [ editar ]

En teoría, las esporas de ántrax se pueden cultivar con un equipo especial mínimo y una educación microbiológica universitaria de primer año . [100] Para hacer que grandes cantidades de ántrax en aerosol sean adecuadas para la guerra biológica se requieren amplios conocimientos prácticos, capacitación y equipo altamente avanzado. [101]

Las esporas de ántrax concentradas se utilizaron para el bioterrorismo en los ataques de ántrax de 2001 en los Estados Unidos, entregados mediante cartas postales que contenían las esporas. [102] Las cartas fueron enviadas a varias oficinas de medios de comunicación y dos senadores demócratas: Tom Daschle de Dakota del Sur y Patrick Leahy de Vermont. Como resultado, 22 se infectaron y cinco murieron. [25] Sólo se utilizaron unos pocos gramos de material en estos ataques y en agosto de 2008, el Departamento de Justicia de los Estados Unidos anunció que creían que Bruce Ivins , un investigador senior de biodefensa empleado por el gobierno de los Estados Unidos, era el responsable. [103] Estos eventos también generaron muchos engaños de ántrax..

Debido a estos eventos, el Servicio Postal de EE. UU. Instaló sistemas de detección de riesgo biológico en sus principales centros de distribución para buscar activamente el ántrax que se transporta por correo. [104] A partir de 2020, estos sistemas no han producido alertas positivas. [105]

Descontaminación del correo [ editar ]

En respuesta a los ataques y engaños postales con ántrax, el Servicio Postal de los Estados Unidos esterilizó parte del correo utilizando radiación gamma y tratamiento con una fórmula de enzimas patentada suministrada por Sipco Industries. [106]

Un experimento científico realizado por un estudiante de secundaria, publicado más tarde en el Journal of Medical Toxicology , sugirió que una plancha eléctrica doméstica en su configuración más caliente (al menos 400 ° F (204 ° C)) utilizada durante al menos 5 minutos debería destruir todo el ántrax. esporas en un sobre postal común. [107]

Cultura popular [ editar ]

  • En Aldous Huxley 1932 distópica novela 's Un mundo feliz , bombas de ántrax se mencionan como el arma principal por medio del cual se aterrorizó la sociedad moderna original y en gran parte erradicado, para ser reemplazado por una sociedad distópica.
  • El clímax de la película británica de 1947 The Loves of Joanna Godden implica la muerte de un personaje clave por ántrax. El compositor Ralph Vaughn Williams proporcionó la impactante música ambiental para la escena.
  • El episodio "Diagnóstico: peligro" (1963) de la serie Alfred Hitchcock Presents se refiere a los funcionarios del Departamento de Salud que trabajan para contener un brote de ántrax.
  • Los ataques de ántrax han aparecido en las historias de varios episodios de televisión y películas. Un episodio de Criminal Minds sigue al intento de identificar a un atacante que liberó esporas de ántrax en un parque público. [108]
  • La banda estadounidense de thrash metal Anthrax recibe su nombre de la enfermedad.

Otros animales [ editar ]

El ántrax es especialmente raro en perros y gatos, como lo demuestra un solo caso notificado en los Estados Unidos en 2001. [109] Los brotes de ántrax ocurren en algunas poblaciones de animales salvajes con cierta regularidad. [110]

Los investigadores rusos estiman que el permafrost ártico contiene alrededor de 1,5 millones de cadáveres de renos infectados con ántrax, y las esporas pueden sobrevivir en el permafrost durante 105 años. [111] Existe el riesgo de que el calentamiento global en el Ártico pueda descongelar el permafrost, liberando esporas de ántrax en los cadáveres. En 2016, un brote de ántrax en renos se relacionó con un cadáver de 75 años que se descongeló durante una ola de calor. [112] [113]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Ántrax en Curlie
  • Ántrax en humanos y animales - Libro de texto de la OMS