Особливо небезпечні інфекції

Особливо небезпечні інфекції - група захворювань, до яких відносять такі інфекції: чума, сибірка, натуральна віспа, які можуть бути використані у вигляді біологічної зброї або з терористичними цілями.

Біологічна зброя - мікроорганізми або їх токсини, які застосовуються з метою викликати загибель або безпорадний стан людини, тварин або рослин Тому біологічна зброя може бути використано не тільки для загибелі людини, а й нанесення економічного шкоди в результаті загибелі тварин або врожаю.

[1], [2], [3],

Епідеміологія

Відмінні епідеміологічні особливості біологічної зброї - доступність, низька вартість, наявність інкубаційного періоду, можливість захисту від ураження, простота і скритність виробництва, простота поширення, широкий громадський резонанс, наявність інформації.

[4], [5], [6]

Причини

Сотні збудників здатні викликати інфекційні захворювання, однак тільки деякі з них можуть бути використані у вигляді біологічної зброї. Багато з них - збудники зоонозних інфекцій, які небезпечні як для людини, так і для тварин. Найбільш ефективним методом поширення інфекційних захворювань є аерозольний, в результаті якого збудники захворювань або токсини безпосередньо потрапляють в легені. Однак в цьому випадку вражає агент повинен бути стійким у вигляді аерозолю, володіти високою вірулентністю і здатністю викликати широкий спектр клінічних проявів. Наприклад, вірус венесуельського свинячого енцефаліту, здатний викликати захворювання приблизно у 100% інфікованих, може бути використаний в якості біологічної зброї, а вірус японського енцефаліту, що приводить в більшості випадків до субклінічній перебігу інфекції, - немає. Залежно від мети застосування виділяють біологічну зброю з летальним і нелетальної дією НАТО представила список з 39 потенційних збудників і токсинів, які можуть бути використані як біологічна зброя. У Росії також існує аналогічний список, який називається «особливо небезпечні збудники». Крім цього існує шкала, відповідно до якої збудники особливо небезпечних інфекцій розрізняються по необхідній дозі для використання в аерозолі, стабільності в навколишньому середовищі, контагиозности, тяжкості перебігу інфекції, швидкості діагностики, можливості профілактики та лікування. Найбільш актуальними вважаються збудники натуральної віспи, чуми, сибірської виразки і ботулізму.

[7], [8], [9],

Збудники особливо небезпечних інфекцій

Сибірська виразка ( «чорна віспа»)

Збудник сибірської виразки - Bacillus anthracis, нерухома грамположительная спороутворююча бактерія. Вона володіє високою стабільністю і вірулентністю протягом десятиліть. Може здійснюватися і зберігатися протягом тривалого періоду часу. Спори можуть бути підготовлені так, що будуть відповідати ідеальному розміру (1-5 мкм) для потрапляння в глибокі відділи дихальних шляхів. Летальна доза бактерій для половини уражених при інгаляційному шляху поширення становить 8-10 тис суперечка і більш. Ця кількість може потрапити в органи дихання при одному вдиху всередині хмари поширення спор. У разі гострої інфекції в організмі виявляють тільки покриті капсулою живі бактерії.

[10], [11], [12],

Натуральна віспа

Вірус відноситься до роду Orthopoxvirus, являє собою ДНК-вірус розміром 0,25 мкм в діаметрі.

Чума

Збудник чуми - нерухома грамнегативна коккобацілламі Yersinia pestis. При фарбуванні за Грамом має вигляд булави в результаті біполярного фарбування. У порівнянні з збудником сибірської виразки менш стійкий в навколишньому середовищі, однак летальна доза істотно нижче.

Доступність

Збудники особливо небезпечних інфекцій можуть бути легко отримані. Такі бактерії, як Clostridium botulinum, можуть бути отримані з грунту і культивовані при наявності елементарних мікробіологічних знань і навичок. Збудники сибірської виразки і чуми можуть бути виділені від тварин і предметів навколишнього середовища в ендемічних регіонах, з мікробіологічних колекцій, від медичних компаній або лабораторій, що займаються науковими і діагностичними розробками на законних підставах.

[13],

Інкубаційний період

Може становити від декількох годин (стафілококовий ентеротоксин В) до декількох тижнів (Ку-лихоманка). Цей вид зброї відрізняється поступовим розвитком ефекту, поширюється в аерозольній формі без звуку, запаху, кольору, не викликає відчуттів.

Патогенез особливо небезпечних інфекцій

Сибірська виразка

Передача інфекції відбувається трьома шляхами контактно-побутовим, харчовим і повітряно-крапельним. У капсулі цих мікроорганізмів є поліглютаміновая кислота, яка знижує фагоцитарну активність макрофагів. Проте суперечки можуть бути фагоцитовані тканинними макрофагами, в яких вони здатні проростати. Бактерії розмножуються в області проникнення і лімфогенним шляхом потрапляють в регіонарні лімфатичні вузли. Бактерії сибірської виразки в процесі росту синтезують три білка набряклий фактор, летальний фактор і протективний антиген, останній створює комплекси з набряклим і летальним фактором. Ці комплекси називаються набряклим і летальним токсинами. Дія набрякла фактора пов'язане з локальною активацією аденілатциклази і виникненням набряку Дія летального фактора призводить до розвитку некрозу тканин.

При споживанні м'яса, які викликали у недостатній тепловій обробці, спори бактерій можуть потрапляти в шлунково-кишковому тракті і викликати відповідну форму захворювання. Інгаляційна форма виникає при попаданні спор через дихальні шляхи і вважається найбільш привабливою з точки зору створення біологічної зброї.

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

Натуральна віспа

Збудник проникає в організм кількома шляхами. Аерозольна зараження відбувається при прямому контакті з інфікованими особами. Контактний шлях зараження виникає при прямому контакті слизових хворих зі слизовими здорової людини. При цьому вірус переноситься інфікованим секретом слизової або інфікованими клітинами десквамированного епітелію. Ризик інфікування різко зростає при аерозольному поширенні вірусу при чханні і кашлі. Один пацієнт може бути джерелом інфекції для 10-20 здорових осіб. Інкубаційний період складає від 7 до 17 діб.

Вірус проникає через слизову дихальних шляхів і потрапляє в регіонарні лімфатичні шляхи. Після реплікації протягом 3-4 діб виникає виремия, яка не супроводжується клінічними проявами через активне кліренсу вірусів ретикуло-ендотеліальної системою. В результаті триваючої реплікації вірусів через кілька днів виникає друга хвиля виремии, віруси потрапляють в шкіру і інші органи, у пацієнтів з'являються перші симптоми захворювання.

Чума

При бубонної формі чуми бактерії з інфікованою області (укус комахи) потрапляють в лімфатичну систему, досягають лімфатичних вузлів, де відбувається їх розмноження. В результаті лімфатичні вузли збільшуються і являють собою бубон сильно напружений і збуджений лімфатичний вузол, що обмежує руху через різкого болю. Ураження органів відбувається в результаті гематогенної дисемінації.

Легенева форма чуми може виникати у вигляді ускладнення в результаті вторинної бактеріємії або у вигляді самостійної форми, що розвивається при вдиханні інфікованих частинок. Інкубаційний період складає від декількох годин до 12 діб.

Симптоми особливо небезпечних інфекцій

Сибірська виразка

Протікає в наступних клінічних формах, в залежності від шляху проникнення шкірна, шлунково-кишкова, легенева. Інкубаційний період складає від 1 до 6 діб, в деяких випадках досягає 43 діб після зараження (за даними, отриманими після розслідування катастрофи в Свердловську). Причина такої тривалої інкубації невідома, але в експерименті в лімфатичних вузлах середостіння у приматів виявляли живі суперечки протягом 100 діб спостереження. Після початку лікування антибіотиками клінічні симптоми можуть зникнути, але залишилися живі суперечки в лімфатичних вузлах можуть привести до рецидиву інфекції. При інгаляційному шляху зараження виникають неспецифічні симптоми у вигляді лихоманки, кашлю, слабкості, болю в грудній клітці. Стан погіршується протягом 24-48 ч. Лімфатичні вузли збільшуються і набрякають, часто відбуваються крововиливи в їх строму, розриви і кровотечі, збудники потрапляють в середостіння. Після короткого періоду видимого благополуччя, раптово стан різко погіршується. Виникає ціаноз, диспное, стридор і ознаки дихальної недостатності. Пневмонія не має характерних ознак Може розвиватися геморагічний плеврит. За відсутності адекватного лікування виникає бактеріємія і токсемія, виникають вторинні метастатичні фокуси в органах шлунково-кишкового тракту і оболонках головного і спинного мозку. Геморагічний менінгіт виявляють на аутопсії у 50% померлих від сибірської виразки.

Натуральна віспа

Перші симптоми захворювання - лихоманка, головний біль, біль в м'язах, блювота. Основним симптомом вважається висип, яка спочатку з'являється на обличчі і дистальних відділах кінцівок, потім поширюється на тулуб. Найбільша кількість елементів спостерігається на обличчі і кінцівках. Спочатку висип нагадує корову. Однак в більшості випадків при кору висип розташована переважно на тулубі, є елементи висипу в різній стадії розвитку, після висипання пацієнт швидко стає незаразних. При віспі пацієнт залишається заразним до тих пір, поки не зникнуть всі елементи висипу. Клінічні варіанти перебігу інфекції різноманітні від малосимптомних до летальних, геморагічних форм. Ускладнення захворювання - енцефаліт, ОРДС, сліпота.

Чума

Бубонна форма

Характерно гострий початок, висока лихоманка (до 40 ° С) з ознобом, збільшення лімфатичних вузлів. Формуються бубони (хворобливі збільшені лімфатичні вузли з вираженим набряком, шкіра над ними гладка гиперемированная). Найчастіше вражаються стегнові та пахові лімфатичні вузли, рідше - пахвові і шийні. У місці укусу можна виявити гнійний пухирець з локальним лимфангиитом, іноді - струп. Характерно порушення свідомості від дезорієнтації до делірію. Протягом другого тижня можливе нагноєння лімфатичних вузлів. Причина летальних випадків - сепсис, який виникає на 3-5-е добу захворювання.

[18], [19], [20],

Первинна легенева форма

Інкубаційний період триває 2-3 діб. Швидко виникає гіпертермія, озноб, головний біль, протягом 20-24 год розвивається кашель, спочатку зі слизової мокротою. Потім в мокроті можуть з'являтися прожилки крові, також мокрота може набувати яскраво-червоний колір (малиновий сироп). Виникає характерне ураження легень у вигляді ущільнення, плеврит зазвичай не розвивається. Без лікування смерть настає протягом 48 год.

Інші форми чуми септическая, менінгітном, глоточная, доброякісна (в ендемічних регіонах).

Діагностика особливо небезпечних інфекцій

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

Сибірська виразка

Клінічна картина при інгаляційному шляху зараження не має патогномонічних симптомів. Характерні зміни на рентгенограмах органів грудної клітки - розширення середостіння (60%), інфільтрація (70%), плевральнийвипіт (80%). Бактерії та їх токсини з'являються в крові через дві доби після інфікування. Лейкоцитоз розвивається відразу після появи токсинів в крові.

Бактерії можуть бути виявлені в крові при забарвленні по Граму. З діагностичною метою проводиться мікробіологічне дослідження периферичної крові, спинномозковій рідині і плеврального випоту Забарвлення мокроти за Грамом не проводять, так як зазвичай мікроорганізми не виявляються. Серологічні методи діагностики застосовуються для ретроспективного підтвердження діагнозу. Для швидкої діагностики можна застосовувати реакції імунофлюоресценції і ПЛР.

При інгаляційному зараженні суперечки можуть бути виявлені у виділеннях ротоглотки (протягом 24 год) і в стільці (протягом 24-72 год).

[25]

Натуральна віспа

Діагноз захворювання ставиться на підставі характерної висипки. При світловій мікроскопії біоптатів висипу можна виявити еозинофільні елементи (тільця Гварнері). При електронній мікроскопії виявляють віруси, проте їх складно відрізнити від інших вірусів сімейства ортопоксвірусов. Для уточнення діагнозу застосовується вірусологічне дослідження або ПЛР.

Чума

Клінічний діагноз ставиться при бубонної формі на підставі наявності вхідних воріт, характерних бубонов, наявності ознак генералізованого запалення, високого лейкоцитозу. При легеневій формі - наявність характерною інфільтрації легеневої тканини при рентгенографічних досліджень. Діагноз підтверджується виділенням збудника з крові, мокротиння, аспирата лімфатичних вузлів. Хірургічна біопсія може призводити до дисемінації єрсиній Є серологічні тести (реакція зв'язування комплементу, непрямої гемаглютинації, імунофлюоресценції).

Лікування особливо небезпечних інфекцій

Сибірська виразка

Зазвичай штами збудника чутливі до антибіотиків пеніцилінового ряду, тому в ендемічних зонах при шкірної формі інфекції застосовують групу пеніцилінів внутрішньом'язово або внутрішньовенно по 2 млн ОД через 2 ч або 4 млн ОД через 4-6 ч. Через високу ймовірність лабораторної модифікації штамів в разі атаки біологічною зброєю зазвичай застосовують ципрофлоксацин внутрішньовенно 400 мг через 12 годин. При алергії до пеніциліну можуть застосовуватися тетрациклін (доксициклін 100 мг через 12 год всередину) або еритроміцин (500 мг внутрішньовенно через 6 ч).

На підставі нових даних (2001 р) рекомендації були дещо змінені. Лікування потрібно починати ципрофлоксацином або доксицикліном (в зазначених вище дозах) в комбінації з одним або двома іншими антибіотиками (рифампіцином, ванкоміцином, пеніциліном, ампіциліном, хлорамфеніколом, Ластінемом, кліндаміцином, кларитроміцином). Ці ж препарати застосовують для лікування і профілактики сибірки у дітей (у вікових дозах) і вагітних жінок. Антибіотики необхідно призначати якомога раніше і продовжувати лікування до 60 діб. При поліпшенні стану пацієнтів на тлі парентерального лікування раціонально переходити на прийом препаратів усередину.

Не рекомендується застосовувати цефалоспорини і ко-тримоксазол.

З метою патогенетичної терапії рекомендується застосовувати інфузійну терапію, вазоактивні препарати - у разі розвитку шоку, респіраторну підтримку - в разі гіпоксемії.

[26]

Натуральпап віспа

Зазвичай проводять симптоматичне лікування. Є невеликий позитивний досвід застосування противірусного препарату сідофовір у людиноподібних мавп.

Чума

Лікування потрібно починати негайно. При септичній і легеневої формі лікування необхідно починати в перші 24 год. Рекомендується призначення стрептоміцину в дозі 1 г кожні 12 год внутрішньом'язово протягом 10 діб. Гентаміцин у дозі 5 мг / кг внутрішньом'язово або внутрішньовенно 1 раз на добу або 2 мг / кг на перше введення, потім по 1,7 мг / кг внутрішньом'язово або внутрішньовенно кожні 8 год. Альтернативний препарат - доксициклін у дозі 100 мг внутрішньовенно 2 рази на добу, ципрофлоксацин 400 мг внутрішньовенно кожні 12 год або хлорамфенікол (левоміцетин) по 25 мг / кг внутрішньовенно кожні 6 ч. При менингеальной формі препаратом вибору вважається хлорамфенікол через його високої пенетрації в субарахноїдальний простір. Бета-лактамні антибіотики для лікування чуми не застосовуються.

Як запобігти особливо небезпечні інфекції?

Незважаючи на відносну доступність біологічної зброї, масове його виробництво все-таки обмежена тим, що для нього необхідні живі мікроорганізми, білкові речовини, які чутливі до факторів навколишнього середовища (висихання, сонячного світла, нагрівання).

Сибірська виразка

Основні заходи профілактики - протиепідемічний контроль в господарствах, які займаються розведенням худоби, вакцинація тварин, ветеринарів, робочих текстильних (пов'язаних з шерстю) підприємств, введення обмежень по використанню вовни в промисловості та побуті. У разі передбачуваного контакту з метою хіміопрофілактики застосовується ципрофлоксацин. Альтернативні препарати - доксициклін та амоксицилін. Виходячи з практичного досвіду експерти з США рекомендують проводити профілактику ципрофлоксацином протягом 60 діб після ймовірного контакту.

Інший засіб профілактики - вакцинація всмокталась вакциною. Експериментально показано, що у приматів комбінація вакцинації і хіміо-профілактики антибіотиком була більш ефективною, ніж вакцинація і хіміопрофілактика окремо.

Натуральна віспа

Основний вид профілактики - вакцинація. Однак у зв'язку з відсутністю спонтанної захворюваності з середини 70-х років вакцинація проти натуральної віспи виключена з календаря щеплень.

При виявленні вогнища інфекції необхідно терміново вакцинувати оточуючих. Захистом від аерозольного зараження вважаються спеціальні респіратори, здатні затримувати вірусні частинки. Важливим заходом вважається ізоляція хворих

Чума

Основне завдання профілактики - боротьба з гризунами, застосування репелентів для знищення бліх. Виїжджають в ендемічні регіони вакцинація не рекомендується (не захищає від аерозольного зараження). При підвищеної небезпеки захворювання рекомендується прийом доксицикліну по 100 мг або ципрофлоксацину по 500 мг кожні 12 годин протягом всього часу контакту.

Прогноз особливо небезпечних інфекцій

[27], [28],

Сибірська виразка

Шкірна форма захворювання зустрічається в 95% випадків, за відсутності лікування летальність при цій формі становить близько 20%. При кишковій формі летальність істотно вище через складність діагностики і затримки лікування. Інгаляційна форма вважається фатальною, якщо лікування не розпочато до появи клінічних ознак.

[29]

Натуральна віспа

При застосуванні у вигляді біологічної зброї летальність у невакцинованих осіб становить 20-40%.

Чума

Летальність при бубонної чуми без лікування досягає 60%, при легеневій чумі - 90%. При своєчасному лікуванні летальність знижується до 5%.

Можливість захисту від ураження

Особи, які розповсюджують біологічну зброю в аерозольній формі, повинні мати стійкість до захворювання, яка досягається шляхом вакцинації або профілактичного застосування лікарських засобів. На відміну від хімічної зброї, збудники особливо небезпечних інфекцій зазвичай не здатні проникати в організм через неушкоджену шкіру.

Простота і скритність виробництва

Технологія і обладнання для виробництва біологічної зброї істотно не відрізняється від виробництва пива, вина, антибіотиків, вакцин. Простота поширення.

Біологічна зброя може бути легко поширене з використанням сільськогосподарських поливальних пристроїв, певних метеорологічних умов, систем вентиляції і багато чого іншого.

За оцінкою ООН за допомогою 50 кг препарату в місті з населенням 500 тис. Чоловік можна створити смугу ураження шириною 2 км і кількістю уражених, в залежності від збудника, від 30 до 125 тис. Чоловік.

Широкий громадський резонанс

Натуральна віспа, чума і сибірська виразка - широко відомі в історії захворювання, які викликають паніку і жах у цивільного населення. Недавнє застосування спор сибірської виразки в США ще раз нагадало про потенційну небезпеку біологічної зброї і викликало в суспільстві широкий резонанс і відчуття незахищеності.

[30], [31],

Наявність інформації

До недавнього часу отримати інформацію про виробництво біологічної зброї було практично неможливо. Зараз завдяки всесвітній комп'ютерній мережі можна отримати детальну інформацію про виробництво біологічної зброї.

[32], [33], [34],

сибірська виразка

Зазвичай зараження відбувається при роботах, пов'язаних з шерстю тварин, виварювання кісток і вичинки шкір. На початку XX в описувалося близько 500 випадків захворювань на рік, що протікають у вигляді шкірної форми. У 2001 р на території США в результаті застосування біологічної зброї з терористичною метою спори сибірської виразки були відправлені в конвертах для листів, відбулося інгаляційне зараження 11 чоловік. У 1979 р в Свердловську в результаті аварії стався викид спор, в результаті якого, мабуть, загинули 66 людей і велика кількість тварин. За вітром зона ураження людей поширилася на 4 км, а тварин - на 50 км.

натуральна віспа

Виникнення спалахів захворювання відбувається з невідомих причин. У 1970 р в Німеччині в лікарні міста Meschede стався спалах, ймовірно пов'язана з аерозольним поширенням вірусів. У 1972 р в Югославії виник випадок завізної інфекції від пацієнта заразилося 11 осіб, а всього захворіло 175 осіб.

чума

Відомо три пандемії чуми. В середні віки в результаті найбільш важкою (другий) пандемії загинула третина населення європейських країн. Остання пандемія виникла в 1898 р В 1994 р в Індії була відзначена спалах легеневої чуми. На західному узбережжі США щорічно спостерігається кілька випадків бубонної чуми. Людина не бере участі в життєвому циклі збудників чуми. Захворювання зазвичай виникає в регіонах з великою кількістю інфікованих диких гризунів (щури, миші, білки), що є природним резервуаром. Кілька випадків зараження легеневою чумою описано при близькому контакті з зараженими кішками. Захворювання може передаватися від людини людині.

Інфекція передається людині від гризунів при укусі інфікованими блохами, від людини людині - повітряно-крапельним шляхом при контакті з кашляючих хворим з легеневою формою чуми.