Bacillus anthracis

Bacillus anthracis
Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

sistematici
Dipartimento : Firmicutes
Classe : Bacilli
Ordine : Bacillales
Famiglia : Bacillaceae
Genere : Bacillo
Tipo : Bacillus anthracis
Nome scientifico
Bacillus anthracis
Cohn 1872
B. anthracis su agar sangue sotto una cabina di sicurezza in USAMRIID
Morfologia della colonia su agar sangue di pecora
Colorazione di Gram delle cellule di B. anthracis nel liquido cerebrospinale
Spore di Bacillus anthracis al microscopio elettronico a scansione

Bacillus anthracis (in latino Bacillus , e in anthracis , dal greco ἄνθραξ , antrace , "carbone") è l'agente eziologico dell'antrace . Il batterio appartiene al gruppo dei batteri gram-positivi e, insieme ad altri batteri, formala famiglia delle Bacillaceae .

morfologia

Le catene di Bacillus anthracis (arancione qui) sono di un neutrofilo (giallo) è stato aggiunto ( assorbimento REM , la linea bianca è lunga 5  micron )

Il batterio dell'antrace è un batterio a forma di bastoncello relativamente grande (1 × 4 micrometro), aerobico e anaerobico facoltativo , che viene trasmesso principalmente attraverso le endospore . Le spore stesse si formano nel centro leggermente affusolato dell'asta, i batteri tipicamente si uniscono per formare catene o fili che sembrano bambù . In vivo (nell'organismo) il batterio forma una capsula di poliglutamile , che lo protegge dalla fagocitosi da parte del sistema fagocitico mononucleare (MPS). Questa capsula di solito manca nella coltura su agar sangue .

Il Bacillus anthracis ha un'alta percentuale di catene ramificate di acidi grassi (83%) .

trasmissione

I batteri sopravvivono nel terreno sotto forma di spore per decenni. Se vengono ingeriti da mammiferi erbivori come bovini , pecore e maiali mentre mangiano, iniziano a riprodursi nell'animale, uccidono l'animale e continuano a riprodursi nella carcassa, per poi tornare allo stadio di spore quando la situazione riproduttiva diventa sfavorevole. Pertanto, gli animali che sono morti di antrace non devono essere seppelliti, ma devono essere cremati. Le spore possono anche sopravvivere a lungo nel pelo o sulla pelle degli animali. Le epidemie della malattia sono spesso direttamente correlate all'allevamento di animali o alla lavorazione di prodotti animali. Pellicciai, conciatori, mungitori e veterinari sono gruppi professionali particolarmente vulnerabili. Si tratta di una malattia professionale riconosciuta tra agricoltori, macellai e veterinari. Generalmente non c'è trasmissione da persona a persona.

Patogenesi

Le proprietà patogene del batterio possono essere ricondotte a due plasmidi . Il primo (pXO1) codifica, tra le altre cose, per le subunità della tossina dell'antrace e il secondo (pXO2) è responsabile della formazione di capsule di poliglutammato . Il decorso della malattia è regolato dall'assenza di uno dei plasmidi.

clinica

  • Antrace polmonare: dopo l'inalazione di polvere o aerosol contenenti spore, si sviluppa entro pochi giorni la broncopolmonite con febbre alta, tosse sanguinolenta e ipossia; fatale dopo 2-3 giorni.
  • Antrace cutaneo: dopo il contatto diretto della pelle con materiale contenente agenti patogeni, si sviluppa una papula e quindi un'ulcera con croste nere.
  • Antrace intestinale: si verifica dopo il consumo di carne poco cotta di animali infetti (molto raro).
  • Sepsi da antrace: complicanza per lo più fatale delle varie manifestazioni cliniche dell'antrace quando disseminata attraverso il flusso sanguigno.

storia

È stato scoperto Bacillus anthracis nel 1849 da Aloys Pollender . Dopo che Ferdinand Julius Cohn poté solo supporre nel 1874 che i batteri avrebbero causato l'antrace, Robert Koch riuscì solo due anni dopo a moltiplicare l'agente patogeno in coltura per la prima volta e dimostrare il suo ruolo nello sviluppo della malattia e delle spore dei bacilli dell'antrace. Infine, nel 1881, Louis Pasteur sviluppò il primo vaccino contro la malattia, che testò con successo in un esperimento su larga scala sulle pecore. Nel 2002 il genoma del batterio è stato completamente sequenziato .

Sebbene la Russia fosse un firmatario e co-fondatore della Convenzione sulle armi biologiche , l'allora Unione Sovietica gestiva un programma per la ricerca sulle armi biologiche . Nel 1979, dozzine di persone morirono di antrace a Sverdlovsk dopo il rilascio accidentale di polvere di spore per uso militare. L'incidente è stato coperto e le istituzioni della protezione civile non sono state informate. I patologi sono stati in grado di dimostrare che l'agente patogeno non era naturale, in modo che il rilascio accidentale non potesse più essere negato. Fu solo nel 1992 che l'allora presidente russo Boris Eltsin emise una dichiarazione ufficiale e la promessa di chiudere tutti i programmi di armi biologiche attive.

Bioterrorismo

Dalla fine degli anni '90, sono aumentate le notizie della stampa sul possibile utilizzo delle spore di antrace come arma biologica nel contesto del terrorismo internazionale . Nel 2001, durante una serie di attacchi negli Stati Uniti, cinque persone sono morte a seguito del contatto con spore di antrace inviate per posta. Per un'infezione, tuttavia, è necessaria una grande quantità di spore e una malattia di solito può essere trattata con successo somministrando penicillina . Come per tutti i patogeni, la possibilità teoricamente disponibile di modificare geneticamente il patogeno e quindi eventualmente renderlo più pericoloso è discussa come una minaccia potenzialmente seria .

Analytics

Il Robert Koch Institute fornisce un database disponibile gratuitamente che include software di valutazione basato su Matlab e consente quindi agli utenti di dispositivi MALDI-TOF come i centri di fornitura medica di esaminare il materiale dei pazienti. La reazione a catena della polimerasi è ancora necessaria per l'analisi di conferma in laboratori con un livello di protezione biologica corrispondente .

Requisito di segnalazione

In Germania, le prove dirette o indirette sono soggette a notifica nominativa ai sensi della sezione 7 della legge sulla protezione dalle infezioni se le prove indicano un'infezione acuta. L'obbligo di notifica riguarda principalmente la gestione dei laboratori ( § 8 IfSG).

In Svizzera, il risultato analitico di laboratorio positivo e negativo è tenuto a riferire per i laboratori e in effetti dopo la legge sulle epidemie (EpG) in connessione con il regolamento sulle epidemie e l' allegato 3 del regolamento dell'EDI sulla segnalazione delle osservazioni di malattie trasmissibili dell'uomo .

link internet

Commons : Bacillus anthracis  - raccolta di immagini, video e file audio

Prove individuali

  1. RC Spencer: Bacillus anthracis . In: Journal of Clinical Pathology . nastro 56 , n. 3 , 2003, ISSN  0021-9746 , pag. 182-187 , doi : 10.1136 / jcp . 56.3.182 , PMID 12610093 ( nih.gov ).
  2. Domande e risposte sull'antrace e sulla possibile contaminazione degli alimenti con Bacillus anthracis - BfR. In: bund.de. Federal Institute for Risk Assessment , accesso 17 febbraio 2021 .
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  5. Henrik Holtmann: BASICS Microbiologia medica, virologia e igiene . 3a edizione Urban & Fischer a Elsevier, Monaco 2014, ISBN 978-3-437-42418-2 , pp. 56 .
  6. Andrea Naica-Loebell (2001): Anthrax and fear.
  7. Paul S. Keim, David H. Walker, Raymond A. Zilinskas: Biowaffen: The anthrax threat. In: Spektrum.de , 23 novembre 2017.
  8. Bioterror: The Anthrax Threat - Nella lista delle armi biologiche più discutibili, il Bacillus anthracis è al primo posto. Cosa rende l'agente patogeno dell'antrace così pericoloso? Spektrum.de, 20 novembre 2017.
  9. Peter Lasch, Wolfgang Beyer, Herbert Nattermann, Maren Stämmler, Enrico Siegbrecht: Identification of Bacillus anthracis by Using Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry and Artificial Neural Networks . In: Microbiologia applicata e ambientale . nastro 75 , n. 22 , 15 novembre 2009, ISSN  0099-2240 , pagg. 7229-7242 , doi : 10.1128 / aem.00857-09 , PMID 19767470 .
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