El ántrax es una infección causada por la bacteria Bacillus anthracis . [2] La infección generalmente ocurre por contacto con la piel , inhalación o absorción intestinal. [9] La aparición de los síntomas ocurre entre un día y más de dos meses después de contraer la infección. [1] La forma de la piel se presenta con una pequeña ampolla rodeada de hinchazón que a menudo se convierte en una úlcera indolora con un centro negro. [1] La forma de inhalación se presenta con fiebre, dolor en el pecho y dificultad para respirar . [1] La forma intestinal se presenta con diarrea (que puede contener sangre), dolores abdominales, náuseas y vómitos. [1]
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos, las primeras descripciones clínicas del ántrax cutáneo fueron dadas por Maret en 1752 y Fournier en 1769. Antes de eso, el ántrax se había descrito únicamente a través de relatos históricos. El científico prusiano Robert Koch (1843-1910) fue el primero en identificar al Bacillus anthracis como la bacteria que causa el ántrax.
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 personas. [10] Los factores de riesgo incluyen personas que trabajan con animales o productos animales y personal militar. [3] El diagnóstico puede confirmarse mediante la búsqueda de anticuerpos o la toxina en la sangre o mediante el cultivo de una muestra del sitio infectado. [4]
Se recomienda la vacunación contra el ántrax para personas con alto riesgo de infección. [3] Se recomienda inmunizar a los animales contra el ántrax en áreas donde se han producido infecciones previas. [10] Un tratamiento de dos meses con antibióticos como ciprofloxacina , levofloxacina y doxiciclina después de la exposición también puede prevenir la infección. [5] Si se produce una infección, el tratamiento consiste en antibióticos y posiblemente antitoxinas . [6] El tipo y la cantidad de antibióticos utilizados dependen del tipo de infección. [5] Se recomienda la antitoxina para aquellas personas con 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 otras partes del continente y es poco común en el norte de Europa y América del Norte. [12] A nivel mundial, se producen al menos 2.000 casos al año, con alrededor de 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] En los animales herbívoros, la infección ocurre cuando comen o respiran las esporas mientras pastan. [11] Los animales pueden infectarse matando y/o comiendo animales infectados. [11]
Varios países han desarrollado el ántrax como arma . [7] El ántrax se ha utilizado en la guerra biológica y el bioterrorismo desde 1914. Sin embargo, en 1975 la Convención sobre Armas Biológicas prohibió el "desarrollo, producción y almacenamiento" de armas biológicas. Desde entonces se ha utilizado en bioterrorismo. Los posibles métodos de distribución de ántrax armado incluyen la dispersión aérea o a través del ganado; Los usos notables del bioterrorismo incluyen los ataques con ántrax de 2001 y un incidente en 1993 por parte del grupo Aum Shinrikyo en Japón.
El nombre en inglés proviene de ántrax ( ἄνθραξ ), la palabra griega para carbón, [15] [16] posiblemente con etimología egipcia , [17] debido a las características lesiones cutáneas negras desarrolladas por personas con una infección cutánea por ántrax. Desde hace mucho tiempo se reconoce que la escara negra central rodeada de piel de color rojo vivo es 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 Bartholomaeus Anglicus De proprietatibus rerum ( Sobre las propiedades de las cosas , 1240). [18]
Históricamente, el ántrax fue conocido por una amplia variedad de nombres que indicaban sus síntomas, su ubicación y los grupos considerados más vulnerables a la infección. Entre ellas se encontraban la peste siberiana, la enfermedad de Cumberland , el carbón, la fiebre esplénica, el edema maligno, la enfermedad de Woolsorter y la enfermedad de Bradford . [19]
El ántrax cutáneo, también conocido como enfermedad de Hide-porter, ocurre cuando el ántrax aparece en la piel. Es la forma más común (>90% de los casos de ántrax). Es la forma menos peligrosa (baja mortalidad con tratamiento, 23,7% de mortalidad sin tratamiento). [20] [5] El ántrax 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 aparece como una úlcera necrótica grande, indolora (que comienza como una lesión o ampolla en la piel irritante y que pica, 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 en el sitio de penetración de las esporas entre dos y cinco días después de la exposición. A diferencia de los hematomas 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 causar dolor. Pronto se forma una costra sobre la lesión que se cae en unas pocas semanas. La recuperación completa puede tardar más. [21] 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 animales infectados. [22]
En diciembre de 2009, se produjo un brote de ántrax entre consumidores de heroína inyectable en las zonas de Glasgow y Stirling de Escocia, que provocó 14 muertes. [23] Este se convirtió en el primer brote documentado de ántrax humano no ocupacional en el Reino Unido desde 1960. [23] Se cree que la fuente del ántrax fue la dilución de la heroína con harina de huesos en Afganistán. [24] El ántrax inyectado puede tener síntomas similares al ántrax cutáneo, con la excepción de las áreas negras, [25] y también puede causar una infección profunda en el músculo y propagarse más rápidamente. [26] Esto puede hacer que sea más difícil de reconocer y tratar.
El ántrax por inhalación generalmente se desarrolla una semana después de la exposición, pero puede tardar hasta 2 meses. [27] Durante los primeros días de la enfermedad, la mayoría de las personas tienen fiebre, escalofríos y fatiga. [27] Estos síntomas pueden ir acompañados de tos, dificultad para respirar, dolor en el pecho y náuseas o vómitos, lo que hace que el ántrax por inhalación sea difícil de distinguir de la influenza y la neumonía adquirida en la comunidad . [27] Esto a menudo se describe como el período prodrómico. [27]
Durante aproximadamente 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 afectan al pecho, como náuseas, vómitos, alteración del estado mental, sudoración y dolor de cabeza. [27] Los síntomas del tracto respiratorio superior ocurren en sólo una cuarta parte de las personas, y los dolores musculares son raros. [27] La alteración del estado mental o la dificultad para respirar generalmente llevan a las personas a acudir a la atención médica y marcan la fase fulminante de la enfermedad. [27]
Infecta primero los ganglios linfáticos del tórax, en lugar de los propios pulmones, una afección llamada mediastinitis hemorrágica , que hace que se acumule líquido sanguinolento en la cavidad torácica, lo que provoca dificultad para respirar. La segunda etapa (neumonía) ocurre cuando la infección se propaga desde los ganglios linfáticos a 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 extrema para respirar, shock y muerte rápida dentro de las 48 horas en casos fatales. [28]
La infección gastrointestinal (GI) suele ser causada 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. [29] Ocasionalmente pueden producirse vómitos de sangre . Se han encontrado lesiones en los intestinos, la boca y la garganta. Después de que la bacteria invade el sistema gastrointestinal, se propaga al torrente sanguíneo y por todo el cuerpo, mientras continúa produciendo toxinas. [30]
Bacillus anthracis es una bacteria anaerobia facultativa Gram positiva [31] con forma de bastón , de aproximadamente 1 por 9 μm de tamaño. [2] Robert Koch demostró que causaba enfermedades en 1876 cuando tomó una muestra de sangre de una vaca infectada, aisló las bacterias y las puso en un ratón. [32] 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 las plantas causan heridas en el tracto gastrointestinal, lo que permite la entrada de esporas bacterianas a los tejidos. Una vez ingeridas o colocadas en una herida abierta, las bacterias comienzan a multiplicarse dentro del animal o del ser humano y normalmente matan al huésped en unos pocos días o semanas. Las esporas germinan en el lugar de entrada a los tejidos y luego se propagan por la circulación hasta los vasos linfáticos, donde las bacterias se multiplican. [33]
La producción de dos poderosas exotoxinas y una toxina letal por parte de la bacteria causa la muerte. Los veterinarios a menudo pueden distinguir una posible muerte inducida por ántrax por su aparición repentina y por la sangre oscura y no coagulada que rezuma de los orificios del cuerpo. La mayoría de las bacterias del ántrax que se encuentran dentro del cuerpo después de la muerte son superadas y destruidas por bacterias anaeróbicas en cuestión de minutos u horas después de la muerte . Sin embargo, las bacterias vegetativas del ántrax que escapan del cuerpo a través de la sangre que rezuma o a través de la abertura del cadáver pueden formar esporas resistentes. Estas bacterias vegetativas no son contagiosas. [34] Se forma una espora por cada bacteria vegetativa. Aún no se conocen los desencadenantes de la formación de esporas, aunque la tensión de oxígeno y la falta de nutrientes pueden influir. Una vez formadas, estas esporas son muy difíciles de erradicar. [ cita necesaria ]
La infección de herbívoros (y ocasionalmente de humanos) por vía inhalatoria normalmente comienza con el transporte de las esporas inhaladas a través de las vías respiratorias hasta los diminutos sacos de aire (alvéolos) de los pulmones. Luego, las esporas son recogidas por células carroñeras ( macrófagos ) en los pulmones y transportadas a través de pequeños vasos ( linfáticos ) hasta los ganglios linfáticos de 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 finalmente revientan 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 denominadas factor letal , factor de edema y antígeno protector. Los tres no son tóxicos por sí solos, pero su combinación es increíblemente letal para los humanos. [35] 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 las bacterias, algunos huéspedes aún mueren de toxemia porque las toxinas producidas por los bacilos permanecen en sus sistemas en niveles de dosis letales. [36]
El ántrax puede ingresar al cuerpo humano a través de los intestinos (gastrointestinal), los pulmones (pulmonar) o la piel (cutáneo) y causa síntomas clínicos distintos según el lugar de entrada. [13] Sin embargo, el ántrax generalmente no se transmite de un ser humano infectado a un ser humano no infectado. [13] 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 otros y se deben tomar precauciones especiales para evitar una mayor contaminación. [13] El ántrax pulmonar, si no se trata, casi siempre es mortal. [13] Históricamente, el ántrax pulmonar se llamaba enfermedad de los clasificadores de lana porque era un riesgo laboral para las personas que clasificaban lana . [37] Hoy en día, esta forma de infección es extremadamente rara en las naciones avanzadas. [37] El ántrax cutáneo es la forma más común de transmisión, pero también es la menos peligrosa de las tres transmisiones. [9] El ántrax gastrointestinal probablemente sea fatal si no se trata, pero es muy raro. [9]
Las esporas del ántrax pueden sobrevivir en duras condiciones durante décadas o incluso siglos. [38] Estas esporas se pueden encontrar en todos los continentes, incluida la Antártida. [39] Se sabe que las tumbas perturbadas de animales infectados causan infección después de 70 años. [40] En uno de esos eventos, un niño murió de ántrax gastrointestinal debido al descongelamiento de cadáveres de renos de hace 75 años. [41] Las esporas de ántrax viajaron a través del agua subterránea utilizada para beber y provocaron la hospitalización de decenas de personas, en su mayoría niños. [41] La exposición ocupacional a animales infectados o sus productos (como piel, lana y carne) es la vía habitual de exposición para los seres humanos. [42] Los trabajadores que están expuestos a animales muertos y productos animales corren el mayor riesgo, especialmente en países donde el ántrax es más común. [42] El ántrax en el ganado que pasta en pastos abiertos donde se mezcla con animales salvajes todavía ocurre ocasionalmente en los Estados Unidos y en otros lugares. [42]
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. [43] Se informa que una infección letal resulta de la inhalación de alrededor de 10 000 a 20 000 esporas, aunque esta dosis varía según la especie huésped. [43]
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 parte de los neutrófilos del huésped; y la toxina proteica tripartita, llamada toxina del ántrax , compuesta por antígeno protector (PA), factor de edema (EF) y factor letal (LF). [44] PA más LF produce toxina letal y PA más EF produce toxina edematosa. Estas toxinas provocan 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. anthracis llamada antígeno protector, que se une a dos receptores de superficie de la célula huésped. Luego, una proteasa celular escinde la PA en dos fragmentos: PA 20 y PA 63 . PA 20 se disocia en el medio extracelular y ya no desempeña ningún papel en el ciclo tóxico. Luego, PA 63 se oligomeriza con otros seis fragmentos de PA 63 formando una estructura heptamérica en forma de anillo denominada preporo. Una vez en esta forma, el complejo puede unirse competitivamente hasta tres EF o LF, formando un complejo resistente. [35] 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. [45] Se desconoce exactamente cómo el complejo produce 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 (AMPc) y pirofosfato . La formación de complejos de adenilato ciclasa con calmodulina elimina la estimulación de la señalización activada por calcio, inhibiendo así la respuesta inmune. [35] Para ser específico, LF inactiva 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 presumió que el factor letal hacía que los macrófagos produjeran TNF-alfa e interleucina 1, beta (IL1B). El TNF-alfa es una citocina cuya función principal es regular las células inmunitarias, así como inducir inflamación y apoptosis o muerte celular programada. La interleucina 1 beta es otra citoquina que también regula la inflamación y la apoptosis. La sobreproducción de TNF-alfa e IL1B provoca en última instancia un shock séptico y la muerte. Sin embargo, evidencia reciente indica que el ántrax también ataca las células endoteliales que recubren las cavidades serosas, como la cavidad pericárdica , la cavidad pleural y la cavidad peritoneal , los vasos linfáticos y los vasos sanguíneos, causando fuga vascular de líquido y células y, en última instancia, shock hipovolémico y shock séptico. [ cita necesaria ]
Se pueden utilizar varias técnicas para la identificación directa de B. anthracis en material clínico. En primer lugar, las muestras pueden teñirse de Gram . Bacilospp . son de tamaño bastante grande (de 3 a 4 μm de largo), pueden crecer en cadenas largas y se tiñen como 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 . [46]
Todas las especies de Bacillus crecen bien en agar con sangre de oveja al 5% y otros medios de cultivo habituales. Se puede utilizar polimixina-lisozima-EDTA-acetato de talo para aislar B. anthracis de muestras contaminadas, y el agar bicarbonato se utiliza como método de identificación para inducir la formación de cápsulas. Bacilospp . normalmente crecen dentro de las 24 horas posteriores a la incubación a 35 °C, en aire ambiente (temperatura ambiente) o en CO 2 al 5 % . Si se utiliza agar bicarbonato para la identificación, entonces el medio debe incubarse en CO2 al 5 % . Las colonias de B. anthracis son de tamaño mediano a grande, grises, planas e irregulares con proyecciones arremolinadas, a menudo denominadas con apariencia de " cabeza de medusa " y no son hemolíticas en agar sangre de oveja al 5%. Las bacterias no son móviles, son susceptibles 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. [47] La mejor prueba de precipitación confirmatoria para el ántrax es la prueba de Ascoli .
Se toman precauciones para evitar el contacto con la piel y cualquier fluido exudado a través de las aberturas naturales del cuerpo de un cadáver que se sospecha que alberga ántrax. [48] El cuerpo debe ser puesto en estricta cuarentena. Se recolecta una muestra de sangre, 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 para cadáveres hermética e incinerarse para evitar la transmisión de esporas de ántrax. La visualización microscópica de los bacilos encapsulados, generalmente en cantidades muy grandes, en un frotis de sangre teñido con azul de metileno policromado (tinción de McFadyean) es completamente diagnóstica, aunque el cultivo del organismo sigue siendo el estándar de oro para el diagnóstico. El aislamiento total del cuerpo es importante para evitar una posible contaminación de otros. [48]
Al manipular el cuerpo se utiliza ropa y equipos protectores e impermeables, como guantes de goma , delantal de goma y botas de goma sin perforaciones. No se debe exponer 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 entierra después de su uso. Toda la ropa de cama o ropa contaminada se aísla en bolsas de plástico dobles y se trata como residuo de riesgo biológico. [48] Se usa equipo respiratorio capaz de filtrar partículas pequeñas, como el respirador de alta eficiencia aprobado por el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU . y la Administración de Salud y Seguridad Minera . [49] Al abordar el ántrax desde la perspectiva de Una Salud, podemos reducir los riesgos de transmisión y proteger mejor a las poblaciones humanas y animales. [50]
La prevención del ántrax de fuentes ambientales como el aire, el agua y el suelo es la desinfección utilizada por microorganismos eficaces mediante pulverización y bolas de barro bokashi mezcladas con microorganismos eficaces para las vías fluviales contaminadas.
Las vacunas contra el ántrax para uso en ganado y humanos han ocupado un lugar destacado en la historia de la medicina. El científico francés Louis Pasteur desarrolló la primera vacuna eficaz en 1881. [51] [52] [53] Las vacunas contra el ántrax humano fueron desarrolladas por la Unión Soviética a finales de la década de 1930 y en los EE. UU. y el Reino Unido en la década de 1950. La actual vacuna estadounidense aprobada por la FDA se formuló en la década de 1960. [ cita necesaria ]
Las vacunas contra el ántrax humano que se administran actualmente incluyen variedades acelulares (Estados Unidos) y vacunas vivas (Rusia). Todas las vacunas contra el ántrax utilizadas actualmente muestran una considerable reactogenicidad local y general ( eritema , induración , dolor , fiebre ) y se producen reacciones adversas graves en aproximadamente el 1% de las que las reciben. [54] 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 dio como resultado la serie de cinco dosis actualmente recomendada. [55] Esta serie de cinco dosis está disponible para el personal militar, los científicos que trabajan con ántrax y el público que realiza trabajos que los ponen en riesgo. [56] 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. [57]
Se recomiendan antibióticos preventivos en quienes 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 con 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 en conjunto con los servicios de respuesta locales, incluidos los bomberos, la policía, los hospitales y la salud pública. Los empleados de estas instalaciones han sido educados sobre el ántrax, las acciones de respuesta y los medicamentos profilácticos . Debido al retraso inherente a la obtención de la verificación final de que se ha utilizado ántrax, se debe iniciar lo antes posible el tratamiento profiláctico con antibióticos del personal posiblemente expuesto. [ cita necesaria ]
El ántrax no se puede transmitir de persona a persona, excepto en el raro caso de exudados cutáneos del ántrax cutáneo. [58] Sin embargo, la ropa y el cuerpo de una persona pueden estar contaminados con esporas de ántrax. Se puede lograr una descontaminación eficaz de las personas mediante un lavado minucioso con agua y jabón antimicrobiano . Las aguas residuales se tratan con lejía u otro agente antimicrobiano. [59] Se puede lograr una descontaminación eficaz de artículos hirviéndolos en agua durante 30 minutos o más. El blanqueador con cloro no es eficaz para destruir las esporas y las células vegetativas de las superficies, aunque el formaldehído sí es eficaz. Quemar ropa es muy eficaz para destruir las esporas. Después de la descontaminación, no es necesario inmunizar, tratar o aislar a los contactos de personas enfermas de ántrax a menos que también hayan estado expuestas a la misma fuente de infección. [ cita necesaria ]
El tratamiento temprano con antibióticos del ántrax es esencial; el retraso disminuye significativamente las posibilidades de supervivencia. El tratamiento para la infección por ántrax y otras infecciones bacterianas incluye grandes dosis de antibióticos intravenosos y orales, como fluoroquinolonas ( ciprofloxacina ), doxiciclina , eritromicina , vancomicina o penicilina . Los agentes aprobados por la FDA incluyen ciprofloxacina, doxiciclina y penicilina. [60] En posibles casos de ántrax pulmonar, el tratamiento temprano de profilaxis antibiótica es crucial 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. [61]
En mayo de 2009, Human Genome Sciences presentó una solicitud de licencia biológica (BLA, permiso para comercializar) para su nuevo medicamento, raxibacumab (nombre comercial ABthrax), destinado al tratamiento de emergencia del ántrax inhalado. [62] El 14 de diciembre de 2012, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. aprobó la inyección de raxibacumab para tratar el ántrax por inhalación. Raxibacumab es un anticuerpo monoclonal que neutraliza las toxinas producidas por B. anthracis . [63] En marzo de 2016, la FDA aprobó un segundo tratamiento contra el ántrax utilizando un anticuerpo monoclonal que neutraliza las toxinas producidas por B. anthracis . Obiltoxaximab está aprobado para tratar el ántrax por inhalación junto con medicamentos antibacterianos apropiados y para la prevención cuando no hay terapias alternativas disponibles o apropiadas. [64]
El ántrax cutáneo rara vez es mortal si se trata, [65] porque el área de infección se limita a la piel, lo que impide que el factor letal , el factor de edema y el antígeno protector entren y destruyan un órgano vital . Sin tratamiento, hasta el 20% de los casos de infección cutánea progresan a toxemia y muerte. [66]
Antes de 2001, las tasas de mortalidad por inhalación de ántrax eran del 90%; desde entonces, han caído al 45%. [27] Las personas que progresan a la fase fulminante del ántrax por inhalación casi siempre mueren, y un estudio de caso muestra una tasa de mortalidad del 97%. [67] La meningoencefalitis por ántrax también es casi siempre mortal. [68]
Las infecciones gastrointestinales por ántrax pueden tratarse, pero normalmente provocan tasas de mortalidad del 25% al 60%, dependiendo de qué tan pronto comience el tratamiento.
El ántrax inyectable es la forma más rara de ántrax y sólo se ha observado que ha ocurrido en un grupo de consumidores de drogas inyectables de heroína. [66]
El ántrax, una enfermedad bacteriana causada por Bacillus anthracis , puede tener efectos devastadores en los animales. Afecta principalmente a herbívoros como el ganado vacuno, ovino y caprino, pero también puede ser susceptible una amplia gama de mamíferos, aves e incluso humanos. La infección generalmente ocurre mediante la ingestión de esporas en suelo o plantas contaminadas. Una vez dentro del huésped, las esporas se transforman en bacterias activas y producen toxinas letales que provocan síntomas graves. Los animales infectados suelen presentar fiebre alta, respiración rápida y convulsiones, y pueden sucumbir a la enfermedad en cuestión de horas o días. La presencia de ántrax puede plantear desafíos importantes para el manejo del ganado y los esfuerzos de conservación de la vida silvestre, lo que lo convierte en una preocupación crítica tanto para la salud animal como para la salud pública, ya que ocasionalmente puede transmitirse a los humanos a través del contacto con animales infectados o productos contaminados. Los animales infectados pueden tambalearse, tener dificultad para respirar, temblar y finalmente colapsar y morir en unas pocas horas. [69]
A nivel mundial, se producen al menos 2.000 casos al año. [8]
El último caso mortal de ántrax por inhalación natural en Estados Unidos ocurrió en California en 1976, cuando un tejedor doméstico murió después de trabajar con lana infectada importada de Pakistán. Para minimizar la posibilidad de propagar la enfermedad, el cuerpo fue transportado a UCLA en una bolsa de plástico sellada dentro de un contenedor de metal sellado para la autopsia. [70]
El ántrax gastrointestinal es extremadamente raro en los Estados Unidos, con sólo dos casos registrados. El primer caso se informó en 1942, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. [71] Durante diciembre de 2009, el Departamento de Salud y Servicios Humanos de New Hampshire confirmó un caso de ántrax gastrointestinal en una mujer adulta. El CDC investigó la fuente y la posibilidad de que se hubiera contraído a partir de un tambor africano utilizado recientemente por la mujer que participaba en un círculo de tambores . [72] La mujer aparentemente inhaló ántrax, en forma de esporas, de la piel del tambor. 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, afirmó: "Es un misterio. Realmente no sabemos por qué sucedió". [73]
En 2007 se notificaron dos casos de ántrax cutáneo en Danbury, Connecticut . El caso involucraba a un fabricante de tambores tradicionales de estilo africano que trabajaba con una piel de cabra comprada a un comerciante en la ciudad de Nueva York que había sido previamente autorizada por la Aduana. Mientras se raspaba la piel, una picadura de araña provocó que las esporas entraran en el torrente sanguíneo. Su hijo también resultó infectado. [74]
En julio de 2022, decenas de cabezas de ganado en un parque natural de Lonjsko Polje , una llanura aluvial junto al río Sava , murieron de ántrax y seis personas fueron hospitalizadas con síntomas leves relacionados con la piel. [75]
En noviembre de 2008, un fabricante de tambores del Reino Unido que trabajaba con pieles de animales sin tratar murió de ántrax. [76] En diciembre de 2009, se produjo un brote de ántrax entre adictos a la heroína en las zonas de Glasgow y Stirling de Escocia, que provocó 14 muertes. [23] Se cree que la fuente del ántrax fue la dilución de la heroína con harina de huesos en Afganistán. [24]
Robert Koch , médico y científico alemán, identificó por primera vez la bacteria que causaba la enfermedad del ántrax en 1875 en Wollstein (ahora Wolsztyn, una ciudad de Polonia). [32] [77] 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 sólo ayudaron a comprender el ántrax, sino que también ayudaron a dilucidar el papel de los microbios en la causa de enfermedades en una época en la que todavía se producían debates sobre la generación espontánea versus la teoría celular . Koch pasó a estudiar los mecanismos de otras enfermedades y ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1905 por su descubrimiento de la bacteria que causa la tuberculosis. [78]
Aunque se puede decir 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 afectaba a los trabajadores de las industrias de la lana, la estambre , los cueros y el curtido , se lo veía con miedo. John Henry Bell , un médico nacido y radicado en Bradford , fue el primero en establecer el vínculo entre la misteriosa y mortal "enfermedad del clasificador de lana" y el ántrax, demostrando en 1878 que eran lo mismo. [79] A principios del siglo XX, Friederich Wilhelm Eurich , el bacteriólogo alemán que se estableció en Bradford con su familia cuando era niño, llevó a cabo importantes investigaciones para la Junta de Investigación del Ántrax local. Eurich también hizo valiosas contribuciones al Comité Departamental de Investigación del Ministerio del Interior , establecido en 1913 para abordar el problema continuo del ántrax industrial. [80] Su trabajo en esta capacidad, en gran parte en colaboración con el inspector de fábrica G. Elmhirst Duckering, condujo directamente a la Ley de Prevención del Ántrax (1919).
El ántrax planteó un importante desafío económico en Francia y 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 . Al científico francés Louis Pasteur se le encargó 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. [81]
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 . A los animales de un grupo se les inyectó dos veces, con un intervalo de 15 días, una vacuna contra el ántrax preparada por Pasteur; 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. [82]
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. Usó 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 . [83] Al final, la vacuna no tuvo éxito en el clima desafiante de la Australia rural y pronto fue reemplazada por una versión más robusta desarrollada por los investigadores locales John Gunn y John McGarvie Smith . [84]
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 estilo Pasteur utilizada con fines veterinarios. En 1970 estuvo disponible una vacuna mejorada sin células. [85]
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, [90] dióxido de cloro (utilizado en el edificio de oficinas del Senado Hart ), [91] ácido peracético, gas ozono, ácido hipocloroso. , persulfato de sodio y productos blanqueadores líquidos que contengan hipoclorito de sodio. Los agentes no oxidantes que han demostrado ser eficaces para la descontaminación del ántrax incluyen bromuro de metilo, formaldehído y metam sodio. Estos agentes destruyen las esporas bacterianas. Se ha demostrado que todas las tecnologías de descontaminación con ántrax antes mencionadas son efectivas en pruebas de laboratorio realizadas por la EPA de EE. UU. u otros. [92]
Las técnicas de descontaminación de 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 la especie de espora, la cepa de anthracis y los métodos de prueba utilizados. [93]
La EPA ha aprobado una solución de lejía para tratar superficies duras. [94] 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. [95] 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 hierro y ligandos macrocíclicos tetroamido con carbonato y bicarbonato de sodio y se convierten en un aerosol. La fórmula en aerosol se aplica en un área infestada y va seguida de otra pulverización que contiene hidroperóxido de terc-butilo . [96]
Utilizando el método del catalizador, se puede lograr la destrucción completa de todas las esporas de ántrax en menos de 30 minutos. [96] Un aerosol estándar sin catalizador destruye menos de la mitad de las esporas en la misma cantidad de tiempo.
Las limpiezas de un edificio de oficinas del Senado, de varias instalaciones postales contaminadas y de otros edificios de oficinas privadas y del gobierno de EE. UU., un esfuerzo de colaboración encabezado por la Agencia de Protección Ambiental [97] , demostraron que la descontaminación era posible, pero que requería mucho tiempo y era costosa. Limpiar el edificio de oficinas del Senado de esporas de ántrax costó 27 millones de dólares, según la Oficina de Responsabilidad Gubernamental. La limpieza de las instalaciones postales de Brentwood en Washington costó 130 millones de dólares y llevó 26 meses. Desde entonces, se han desarrollado métodos más nuevos y menos costosos. [98]
La limpieza de áreas contaminadas con ántrax en ranchos y en la naturaleza es mucho más problemática. Los cadáveres se pueden quemar, [99] aunque a menudo se necesitan 3 días para quemar un cadáver grande y esto no es factible en áreas con poca madera. También se pueden enterrar los cadáveres, aunque enterrar animales grandes a una profundidad suficiente para evitar que las esporas vuelvan a salir a la superficie requiere mucha mano de obra y herramientas costosas. Los cadáveres se han empapado en formaldehído para matar las esporas, aunque esto genera problemas de contaminación ambiental. Se ha intentado quemar en bloque la vegetación en grandes áreas que rodean un brote de ántrax; esto, si bien es destructivo para el medio ambiente, hace que los animales sanos se alejen de una zona con cadáveres en busca de pasto fresco. Algunos trabajadores de vida silvestre han experimentado cubriendo cadáveres frescos de ántrax con telas de sombra y objetos pesados. Esto evita que algunos carroñeros abran los cadáveres, permitiendo así que las bacterias putrefactas dentro del cadáver maten las células vegetativas de B. anthracis y prevengan la esporulación. Este método también tiene desventajas, ya que carroñeros como las hienas son capaces de infiltrarse en casi cualquier recinto. [ cita necesaria ]
Se dice que el Ministerio de Defensa descontaminó el sitio experimental en la isla Gruinard con una mezcla de formaldehído y agua de mar. [100] No está claro si se habían aplicado tratamientos similares en los sitios de prueba de EE. UU.
Las esporas de ántrax se han utilizado como arma de guerra biológica . Su primer incidente moderno se produjo cuando los rebeldes nórdicos, suministrados por el Estado Mayor alemán , utilizaron ántrax con resultados desconocidos contra el ejército imperial ruso en Finlandia en 1916. [101] El ántrax fue probado por primera vez como agente de guerra biológica por la Unidad 731 del Kwantung japonés. Ejército en Manchuria durante los años 1930; Algunas de estas pruebas implicaron la infección intencional de prisioneros de guerra, miles de los cuales murieron. El ántrax, designado en aquel momento como Agente N, también fue investigado por los aliados en los años 1940. [102]
En 1942, los científicos británicos en Porton Down comenzaron a investigar sobre la Operación Vegetariana , un plan de operación militar de guerra biológica que finalmente no se utilizó y que requería que se lanzaran por aire sobre el campo de la Alemania nazi bolitas de alimento para animales que contenían linaza infectada con esporas de ántrax de la cepa Vollum-14578. . Los pellets serían comidos por el ganado, que a su vez sería comido por la población humana y, como tal, perturbaría el esfuerzo bélico alemán. Ese mismo año, se llevaron a cabo pruebas de armas biológicas en la deshabitada isla Gruinard en las Tierras Altas de Escocia , y los científicos de Porton Down estudiaron el efecto del ántrax en la población de ovejas de la isla. Al final, se crearon cinco millones de perdigones, aunque los planes para lanzarlos sobre Alemania utilizando bombarderos de la Royal Air Force en 1944 fueron descartados después del éxito de la Operación Overlord y la posterior liberación aliada de Francia. Todos los pellets fueron destruidos mediante incineradores en 1945. [103] [104] [105]
El ántrax armado formaba parte del arsenal estadounidense antes de 1972, cuando Estados Unidos firmó la Convención sobre Armas Biológicas . [106] El presidente Nixon ordenó el desmantelamiento de los programas de guerra biológica de Estados Unidos en 1969 y la destrucción de todas las reservas existentes de armas biológicas. En 1978-79, el gobierno de Rhodesia utilizó ántrax contra el ganado y los seres humanos durante su campaña contra los rebeldes. [107] 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. [108]
El personal militar estadounidense y del ejército británico ya no se vacuna de forma rutinaria contra el ántrax antes del servicio activo en lugares donde los ataques biológicos se consideran una amenaza. [57]
A pesar de firmar el acuerdo de 1972 para poner fin a 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 llamada Ekaterimburgo, Rusia ), a unos 1.370 kilómetros (850 millas) al este de Moscú, estuvieron 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, 10 durante un período de ocho días en el pico de muertes y las últimas seis semanas después. Una extensa limpieza, vacunación e intervenciones médicas lograron salvar a unas 30 de las víctimas. [109] Los encubrimientos extensivos y la destrucción de registros por parte de la KGB continuaron desde 1979 hasta que el presidente ruso Boris Yeltsin admitió este accidente de ántrax en 1992. Jeanne Guillemin informó en 1999 que un equipo combinado ruso y estadounidense investigó el accidente en 1992. [109 ] [110] [111]
Casi todos los trabajadores del turno de noche de una planta de cerámica situada justo enfrente de la instalación biológica (complejo 19) se infectaron y la mayoría murió. Como la mayoría eran hombres, algunos gobiernos de la OTAN sospecharon que la Unión Soviética había desarrollado un arma específica para cada sexo. [112] El gobierno atribuyó el 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 fusilara 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 [113].
Para respaldar el encubrimiento , revistas médicas y jurídicas soviéticas publicaron artículos sobre un brote en el ganado que causó ántrax gastrointestinal en personas que habían consumido carne infectada y ántrax cutáneo en personas que habían entrado en contacto con los animales. La KGB confiscó todos los registros médicos y de salud pública. [113] Además de los problemas médicos que causó el brote, también llevó a los países occidentales a sospechar más de un programa encubierto de armas biológicas soviético y a aumentar su vigilancia de los sitios sospechosos. En 1986, se permitió al gobierno de Estados Unidos investigar el incidente y concluyó que la exposición se debía al ántrax en aerosol procedente de una instalación de armas militares. [114] En 1992, el presidente Yeltsin admitió que estaba "absolutamente seguro" de que los "rumores" acerca de la violación por parte de la Unión Soviética del Tratado de Armas Biológicas de 1972 eran ciertos. La Unión Soviética, al igual que Estados Unidos y el Reino Unido, habían acordado presentar información a la ONU sobre sus programas de armas biológicas, pero omitieron instalaciones conocidas y nunca reconocieron su programa de armas. [112]
En teoría, las esporas de ántrax se pueden cultivar con un equipo especial mínimo y una educación microbiológica universitaria de primer año . [115] Para producir grandes cantidades de una forma de ántrax en aerosol adecuada para la guerra biológica se requieren amplios conocimientos prácticos, capacitación y equipos altamente avanzados. [116]
Las esporas concentradas de ántrax se utilizaron con fines bioterroristas en los ataques con ántrax de 2001 en los Estados Unidos, y se entregaron mediante cartas postales que contenían las esporas. [117] Las cartas fueron enviadas a varias oficinas de medios de comunicación y a dos senadores demócratas: Tom Daschle de Dakota del Sur y Patrick Leahy de Vermont. Como resultado, 22 resultaron infectados y cinco murieron. [35] Sólo se utilizaron unos pocos gramos de material en estos ataques y en agosto de 2008, el Departamento de Justicia de Estados Unidos anunció que creía que Bruce Ivins , un investigador senior de biodefensa empleado por el gobierno de Estados Unidos, era el responsable. [118] Estos acontecimientos también generaron muchos engaños sobre el ántrax .
Debido a estos eventos, el Servicio Postal de EE. UU. instaló sistemas de detección de riesgos biológicos en sus principales centros de distribución para buscar activamente ántrax transportado por correo. [119] A partir de 2020, no se han producido alertas positivas por parte de estos sistemas. [120]
En respuesta a los ataques y engaños postales con ántrax, el Servicio Postal de los Estados Unidos esterilizó parte del correo mediante irradiación gamma y tratamiento con una fórmula enzimática patentada suministrada por Sipco Industries. [121]
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 posición 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. [122]
El ántrax es especialmente raro en perros y gatos, como lo demuestra un único caso reportado en los Estados Unidos en 2001. [123] Los brotes de ántrax ocurren en algunas poblaciones de animales salvajes con cierta regularidad. [124]
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. [125] 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. [126] [127]
Para los ataques de 2001, la CFR fue solo del 45 %, mientras que antes de ese momento las CFR para IA eran >85 % (página 37)
