Ypač pavojingos infekcijos

Ypač pavojingos infekcijos yra ligų grupė, kuriai priklauso šios infekcijos: maras, juodligė, raupai, kurios gali būti panaudotos kaip biologinis ginklas arba teroristiniais tikslais.

Biologiniai ginklai yra mikroorganizmai arba jų toksinai, naudojami žmonių, gyvūnų ar augalų mirčiai arba bejėgiškumui sukelti. Todėl biologiniai ginklai gali būti naudojami ne tik žmonėms žudyti, bet ir ekonominei žalai padaryti, žudant gyvūnus ar pasėlius.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Epidemiologija

Skiriamieji biologinių ginklų epidemiologiniai bruožai yra prieinamumas, maža kaina, inkubacinio periodo buvimas, apsaugos nuo pažeidimų galimybė, gamybos paprastumas ir slaptumas, platinimo paprastumas, platus visuomenės atgarsis ir informacijos prieinamumas.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Priežastys

Šimtai patogenų gali sukelti infekcines ligas, tačiau tik keli iš jų gali būti panaudoti kaip biologiniai ginklai. Daugelis jų yra zoonozių sukėlėjai, pavojingi tiek žmonėms, tiek gyvūnams. Veiksmingiausias infekcinių ligų platinimo būdas yra aerozolis, dėl kurio patogenai ar toksinai tiesiogiai patenka į plaučius. Tačiau tokiu atveju žalingas agentas turi būti stabilus aerozolio pavidalu, pasižymėti dideliu virulentiškumu ir gebėjimu sukelti platų klinikinių apraiškų spektrą. Pavyzdžiui, Venesuelos kiaulių encefalito virusas, kuris gali sukelti ligą maždaug 100 % užsikrėtusių žmonių, gali būti naudojamas kaip biologinis ginklas, tačiau japoninio encefalito virusas, kuris daugeliu atvejų sukelia subklinikinę infekcijos eigą, negali. Priklausomai nuo naudojimo tikslo, biologiniai ginklai skirstomi į mirtinus ir nemirtinus. NATO pateikė 39 potencialių patogenų ir toksinų, kurie gali būti naudojami kaip biologiniai ginklai, sąrašą. Rusijoje taip pat yra panašus sąrašas, vadinamas „ypač pavojingais patogenais“. Be to, yra skalė, pagal kurią ypač pavojingų infekcijų sukėlėjai išskiriami pagal reikiamą dozę, skirtą naudoti aerozolyje, stabilumą aplinkoje, užkrečiamumą, infekcijos sunkumą, diagnozės greitį, prevencijos ir gydymo galimybes. Svarbiausi yra raupų, maro, juodligės ir botulizmo sukėlėjai.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Ypač pavojingų infekcijų sukėlėjai

Juodligė (juodieji raupai)

Juodligės sukėlėjas yra Bacillus anthracis – nejudri, gramteigiama, sporas formuojanti bakterija. Ji yra labai stabili ir virulentiška dešimtmečius. Ji gali būti gaminama ir saugoma ilgą laiką. Sporas galima paruošti idealaus dydžio (1–5 µm), kad jos prasiskverbtų giliai į kvėpavimo takus. Pusei užsikrėtusiųjų įkvėpus mirtina bakterijų dozė yra 8–10 tūkstančių sporų ar daugiau. Šis kiekis gali patekti į kvėpavimo sistemą vienu įkvėpimu sporų debesyje. Ūminių infekcijų atveju organizme randamos tik gyvos, kapsulėje esančios bakterijos.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Raupai

Virusas priklauso Orthopoxvirus genčiai ir yra 0,25 µm skersmens DNR virusas.

Maras

Maro sukėlėjas yra nejudrus gramneigiamas kokkobacilas Yersinia pestis. Dažytas pagal Gramo spektrą, dėl bipolinio dažymo jis atrodo kaip kuokelis. Palyginti su juodligės sukėlėju, jis yra mažiau stabilus aplinkoje, tačiau mirtina dozė yra žymiai mažesnė.

Prieinamumas

Ypač pavojingų infekcijų sukėlėjus galima lengvai gauti. Tokias bakterijas kaip Clostridium botulinum galima išskirti iš dirvožemio ir kultivuoti turint pagrindines mikrobiologijos žinias ir įgūdžius. Juodligės ir maro sukėlėjus galima išskirti iš gyvūnų ir aplinkos objektų endeminiuose regionuose, iš mikrobiologinių kolekcijų, iš medicinos įmonių ar laboratorijų, užsiimančių teisėtais moksliniais ir diagnostiniais tyrimais.

[ 13 ]

Inkubacinis periodas

Jis gali trukti nuo kelių valandų (stafilokokinis enterotoksinas B) iki kelių savaičių (Q karštligė). Šio tipo ginklui būdingas laipsniškas poveikio vystymasis, jis pasiskirsto aerozolio pavidalu be garso, kvapo, spalvos ir nesukelia pojūčių.

Ypač pavojingų infekcijų patogenezė

Juodligė

Infekcija perduodama trimis būdais: kontaktiniu būdu, maistu ir oro lašeliniu būdu. Šių mikroorganizmų kapsulėje yra poliglutamino rūgšties, kuri mažina makrofagų fagocitinį aktyvumą. Tačiau sporas gali fagocituoti audinių makrofagai, kuriuose jos gali sudygti. Bakterijos dauginasi prasiskverbimo srityje ir limfos keliu patenka į regioninius limfmazgius. Augimo metu juodligės bakterijos sintetina tris baltymus: edemos faktorių, letalinį faktorių ir apsauginį antigeną, pastarasis sudarydamas kompleksus su edemos ir letaliniais faktoriais. Šie kompleksai vadinami edemos ir letaliniais toksinais. Edemos faktoriaus veikimas susijęs su vietiniu adenilato ciklazės aktyvavimu ir edemos atsiradimu. Letalinio faktoriaus veikimas sukelia audinių nekrozės vystymąsi.

Valgant nepakankamai termiškai apdorotą mėsą, bakterijų sporos gali patekti į virškinamąjį traktą ir sukelti atitinkamą ligos formą. Inhaliacinė forma atsiranda, kai sporos patenka per kvėpavimo takus ir laikoma patraukliausia biologinių ginklų kūrimo požiūriu.

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

Raupai

Patogenas į organizmą patenka keliais būdais. Aerozolinė infekcija atsiranda tiesiogiai kontaktuojant su užsikrėtusiais asmenimis. Kontaktinė infekcija atsiranda tiesiogiai kontaktuojant sergančių asmenų gleivinėms su sveiko žmogaus gleivinėmis. Šiuo atveju virusas perduodamas užkrėstomis gleivinėmis arba užkrėstomis deskvamuotos epitelio ląstelėmis. Užsikrėtimo rizika smarkiai padidėja, kai virusas plinta aerozoliu čiaudint ir kosint. Vienas pacientas gali būti infekcijos šaltinis 10–20 sveikų asmenų. Inkubacinis periodas trunka nuo 7 iki 17 dienų.

Virusas prasiskverbia pro kvėpavimo takų gleivinę ir patenka į regioninius limfos takus. Po replikacijos per 3–4 dienas atsiranda viremija, kuri dėl aktyvaus virusų šalinimo retikuloendotelinės sistemos nebūna lydima klinikinių apraiškų. Dėl tęsiamos viruso replikacijos po kelių dienų įvyksta antroji viremijos banga, virusai patenka į odą ir kitus organus, pacientams pasireiškia pirmieji ligos simptomai.

Maras

Esant buboninei maro formai, bakterijos iš užkrėstos vietos (vabzdžių įkandimo) patenka į limfinę sistemą, pasiekia limfmazgius, kur dauginasi. Dėl to limfmazgiai padidėja ir sudaro bubą – labai įsitempusį ir uždegimą turintį limfmazgį, kuris dėl stipraus skausmo riboja judesius. Organų pažeidimai atsiranda dėl hematogeninio išplitimo.

Pneumoninė maro forma gali pasireikšti kaip antrinės bakteremijos komplikacija arba kaip savarankiška forma, išsivystanti įkvėpus užkrėstų dalelių. Inkubacinis periodas trunka nuo kelių valandų iki 12 dienų.

Ypač pavojingų infekcijų simptomai

Juodligė

Priklausomai nuo prasiskverbimo būdo, jis pasireiškia šiomis klinikinėmis formomis: odos, virškinimo trakto, plaučių. Inkubacinis periodas trunka nuo 1 iki 6 dienų, kai kuriais atvejais siekia 43 dienas po užsikrėtimo (remiantis duomenimis, gautais po Sverdlovsko katastrofos tyrimo). Tokio ilgo inkubacinio periodo priežastis nežinoma, tačiau eksperimento metu per 100 stebėjimo dienų primatų tarpuplaučio limfmazgiuose buvo rasta gyvų sporų. Pradėjus gydymą antibiotikais, klinikiniai simptomai gali išnykti, tačiau likusios gyvos sporos limfmazgiuose gali sukelti infekcijos atsinaujinimą. Įkvėpus infekcijos, pasireiškia nespecifiniai simptomai: karščiavimas, kosulys, silpnumas, krūtinės skausmas. Būklė pablogėja per 24–48 valandas. Limfmazgiai padidėja ir patinsta, jų stromoje dažnai atsiranda kraujavimų, plyšimų ir kraujavimų, patogenai patenka į tarpuplautį. Po trumpo akivaizdžios gerovės laikotarpio būklė staiga smarkiai pablogėja. Atsiranda cianozė, dusulys, stridoras ir kvėpavimo nepakankamumo požymiai. Pneumonija neturi būdingų požymių. Gali išsivystyti hemoraginis pleuritas. Nesant tinkamo gydymo, atsiranda bakteremija ir toksemija, atsiranda antrinių metastazių židinių virškinimo trakte ir smegenų bei nugaros smegenų membranose. 50 % mirusiųjų nuo juodligės autopsijos metu nustatomas hemoraginis meningitas.

Raupai

Pirmieji ligos simptomai yra karščiavimas, galvos skausmas, raumenų skausmas ir vėmimas. Pagrindinis simptomas yra bėrimas, kuris pirmiausia atsiranda ant veido ir distalinių galūnių, o vėliau plinta į kūną. Daugiausia elementų stebima ant veido ir galūnių. Iš pradžių bėrimas primena tymus. Tačiau daugeliu tymų atvejų bėrimas daugiausia yra ant kūno, yra skirtingų vystymosi stadijų bėrimo elementų, po bėrimo pacientas greitai tampa nebeužkrečiamas. Sergant raupais, pacientas išlieka užkrečiamas, kol išnyksta visi bėrimo elementai. Klinikiniai infekcijos variantai svyruoja nuo nesimptomių iki mirtinų, hemoraginių formų. Ligos komplikacijos yra encefalitas, ARDS, aklumas.

Maras

Buboninė forma

Ligos pradžia ūmi, būdinga aukšta temperatūra (iki 40 °C) su šaltkrėčiu, padidėję limfmazgiai. Susidaro burbulai (skausmingi padidėję limfmazgiai su ryškia edema, oda virš jų lygi ir hipereminė). Dažniausiai pažeidžiami šlaunikaulio ir kirkšnies limfmazgiai, rečiau – pažasties ir kaklo. Įkandimo vietoje gali būti pūlinga pūslelė su vietiniu limfangitu, kartais šašu. Būdingas sąmonės sutrikimas nuo dezorientacijos iki kliedesių. Antrąją savaitę galimas limfmazgių pūliavimas. Mirties priežastis – sepsis, kuris įvyksta 3–5 ligos dieną.

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Pirminė plaučių forma

Inkubacinis periodas trunka 2–3 dienas. Greitai išsivysto hipertermija, šaltkrėtis, galvos skausmas, per 20–24 valandas atsiranda kosulys, iš pradžių su gleivėtais skrepliais. Tuomet skrepliuose gali atsirasti kraujo dryžių, o skrepliai taip pat gali įgauti ryškiai raudoną spalvą (aviečių sirupas). Būdingas plaučių pažeidimas pasireiškia sutankėjimu, pleuritas paprastai neišsivysto. Negydant mirtis ištinka per 48 valandas.

Kitos maro formos yra septiceminis, meningitas, ryklės, gerybinis (endeminiuose regionuose).

Ypač pavojingų infekcijų diagnostika

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

Juodligė

Inhaliacinės infekcijos klinikinis vaizdas neturi patognomoninių simptomų. Būdingi krūtinės ląstos rentgenogramos vaizdai rodo tarpuplaučio išsiplėtimą (60 %), infiltraciją (70 %) ir pleuritą (80 %). Bakterijos ir jų toksinai kraujyje atsiranda praėjus dviem dienoms po užsikrėtimo. Leukocitozė išsivysto iškart po toksinų atsiradimo kraujyje.

Bakterijas kraujyje galima aptikti Gramo dažymu. Diagnostiniais tikslais atliekamas periferinio kraujo, smegenų skysčio ir pleurito mikrobiologinis tyrimas. Skreplių Gramo dažymas neatliekamas, nes mikroorganizmai paprastai neaptinkami. Retrospektyviam diagnozės patvirtinimui naudojami serologiniai diagnostiniai metodai. Greitai diagnostikai gali būti naudojamos imunofluorescencinės reakcijos ir PGR.

Įkvėpus, sporos gali būti aptinkamos burnos ir ryklės išskyrose (per 24 valandas) ir išmatose (per 24–72 valandas).

[ 25 ]

Raupai

Ligos diagnozė nustatoma remiantis būdingu bėrimu. Bėrimų biopsijų šviesinės mikroskopijos tyrimai gali atskleisti eozinofilinius elementus (Guarneri kūnelius). Elektroninės mikroskopijos tyrimai atskleidžia virusus, tačiau juos sunku atskirti nuo kitų ortopoksvirusų šeimos virusų. Diagnozei patikslinti naudojamas virusologinis tyrimas arba PGR.

Maras

Klinikinė buboninės formos diagnozė nustatoma remiantis įėjimo vartų buvimu, būdingais burbulais, generalizuoto uždegimo požymiais ir didele leukocitoze. Plautinės formos atveju – būdinga plaučių audinio infiltracija radiografinio tyrimo metu. Diagnozė patvirtinama išskiriant patogeną iš kraujo, skreplių ir limfmazgių aspirato. Chirurginė biopsija gali parodyti jersinijos išplitimą. Galimi serologiniai tyrimai (komplemento fiksacijos reakcija, netiesioginė hemagliutinacija, imunofluorescencija).

Ypač pavojingų infekcijų gydymas

Juodligė

Paprastai patogenų padermės yra jautrios penicilino grupės antibiotikams, todėl endeminėse vietovėse, esant odos infekcijos formai, į raumenis arba į veną skiriama penicilinų grupė po 2 milijonus vienetų kas 2 valandas arba 4 milijonus vienetų kas 4–6 valandas. Dėl didelės padermių laboratorinės modifikacijos tikimybės biologinio ginklo atakos atveju ciprofloksacinas paprastai skiriamas į veną po 400 mg kas 12 valandų. Esant alergijai penicilinui, galima vartoti tetracikliną (100 mg doksiciklino per burną kas 12 valandų) arba eritromiciną (500 mg į veną kas 6 valandas).

Remiantis naujais duomenimis (2001 m.), rekomendacijos buvo šiek tiek pakeistos. Gydymą reikia pradėti ciprofloksacinu arba doksiciklinu (aukščiau nurodytomis dozėmis) kartu su vienu ar dviem kitais antibiotikais (rifampicinu, vankomicinu, penicilinu, ampicilinu, chloramfenikoliu, tienamu, klindamicinu, klaritromicinu). Tie patys vaistai vartojami juodligės gydymui ir profilaktikai vaikams (atitinkamomis dozėmis) ir nėščioms moterims. Antibiotikus reikia skirti kuo anksčiau ir tęsti iki 60 dienų. Jei paciento būklė pagerėja taikant parenteralinį gydymą, racionalu pereiti prie geriamųjų vaistų vartojimo.

Nerekomenduojama vartoti cefalosporinų ir ko-trimoksazolo.

Patogenetinės terapijos tikslais rekomenduojama naudoti infuzinę terapiją, vazoaktyvius vaistus šoko atveju ir kvėpavimo palaikymą hipoksemijos atveju.

[ 26 ]

Natūralūs papūgos raupai

Paprastai taikomas simptominis gydymas. Yra tam tikros teigiamos patirties gydant didžiąsias beždžiones antivirusiniu vaistu cidofoviru.

Maras

Gydymą reikia pradėti nedelsiant. Sergant septinėmis ir plaučių formomis, gydymą reikia pradėti per pirmąsias 24 valandas. Rekomenduojama skirti streptomiciną po 1 g kas 12 valandų į raumenis 10 dienų. Gentamicinas – 5 mg/kg dozė į raumenis arba į veną vieną kartą per parą arba 2 mg/kg pirmą kartą vartojant, vėliau – 1,7 mg/kg dozė į raumenis arba į veną kas 8 valandas. Alternatyvus vaistas yra doksiciklinas – 100 mg dozė į veną 2 kartus per parą, 400 mg ciprofloksacino į veną kas 12 valandų arba 25 mg/kg chloramfenikolio (levomicetino) į veną kas 6 valandas. Sergant meningealine forma, chloramfenikolis laikomas pasirinktu vaistu dėl didelio prasiskverbimo į povoratinklinį tarpą. Beta laktaminiai antibiotikai marui gydyti nenaudojami.

Kaip išvengti ypač pavojingų infekcijų?

Nepaisant santykinio biologinių ginklų prieinamumo, jų masinę gamybą vis dar riboja tai, kad jiems reikalingi gyvi mikroorganizmai ir baltyminės medžiagos, jautrios aplinkos veiksniams (džiovinimui, saulės šviesai, kaitinimui).

Juodligė

Pagrindinės prevencinės priemonės yra epidemijos kontrolė galvijų auginimo ūkiuose, gyvūnų, veterinarijos gydytojų, tekstilės (su vilna susijusių) įmonių darbuotojų vakcinavimas, vilnos naudojimo pramonėje ir kasdieniame gyvenime apribojimų įvedimas. Numatomo kontakto atveju chemoprofilaktikai naudojamas ciprofloksacinas. Alternatyvūs vaistai yra doksiciklinas ir amoksicilinas. Remdamiesi praktine patirtimi, JAV ekspertai rekomenduoja profilaktiškai vartoti ciprofloksaciną 60 dienų po galimo kontakto.

Kita prevencijos priemonė – vakcinacija absorbuota vakcina. Eksperimentai parodė, kad primatams vakcinacijos ir antibiotikų chemoprofilaktijos derinys buvo veiksmingesnis nei atskiros vakcinacijos ir chemoprofilaktijos.

Raupai

Pagrindinė prevencijos forma yra vakcinacija. Tačiau dėl savaiminio sergamumo nebuvimo vakcinacija nuo raupų buvo išbraukta iš vakcinacijos kalendoriaus nuo XX a. aštuntojo dešimtmečio vidurio.

Aptikus infekcijos šaltinį, būtina nedelsiant paskiepyti aplinkinius. Specialūs respiratoriai, galintys sulaikyti virusines daleles, laikomi apsauga nuo aerozolinės infekcijos. Sergančiųjų izoliacija laikoma svarbia priemone.

Maras

Pagrindinis prevencijos uždavinys – kontroliuoti graužikus, naudoti repelentus blusoms naikinti. Vakcinacija nerekomenduojama keliaujantiems į endeminius regionus (ji neapsaugo nuo aerozolinės infekcijos). Padidėjus ligos rizikai, rekomenduojama per visą sąlyčio laikotarpį vartoti doksiciklino 100 mg arba ciprofloksacino 500 mg kas 12 valandų.

Ypač pavojingų infekcijų prognozė

[ 27 ], [ 28 ]

Juodligė

Odos formos liga pasireiškia 95 % atvejų; negydant, mirtingumas sergant šia forma siekia apie 20 %. Žarnyno formos atveju mirtingumas yra žymiai didesnis dėl diagnozės sudėtingumo ir gydymo atidėjimo. Inhaliacinė forma laikoma mirtina, jei gydymas nepradedamas prieš pasireiškiant klinikiniams požymiams.

[ 29 ]

Raupai

Kai vakcina naudojama kaip biologinis ginklas, nevakcinuotų asmenų mirtingumas yra 20–40 %.

Maras

Mirtingumas nuo buboninio maro be gydymo siekia 60 %, nuo pneumoninio maro – 90 %. Laiku pradėjus gydymą, mirtingumas sumažėja iki 5 %.

Galimybė apsisaugoti nuo pralaimėjimo

Asmenys, platinantys biologinius ginklus aerozolio pavidalu, privalo turėti atsparumą ligai, kuris pasiekiamas skiepijant arba profilaktiškai vartojant vaistus. Skirtingai nuo cheminio ginklo, ypač pavojingų infekcijų sukėlėjai paprastai negali prasiskverbti į organizmą per nepažeistą odą.

Gamybos paprastumas ir slaptumas

Biologinių ginklų gamybos technologija ir įranga reikšmingai nesiskiria nuo alaus, vyno, antibiotikų, vakcinų gamybos. Platinimo paprastumas.

Biologinius ginklus galima lengvai platinti naudojant žemės ūkio drėkinimo įrenginius, tam tikras meteorologines sąlygas, vėdinimo sistemas ir kita.

JT skaičiavimais, panaudojus 50 kg vaisto mieste, kuriame gyvena 500 tūkst. žmonių, galima sukurti 2 km pločio sunaikinimo juostą, kurioje nukentėtų nuo 30 iki 125 tūkst. žmonių, priklausomai nuo sukėlėjo.

Platus visuomenės atgarsis

Raupai, maras ir juodligė – gerai žinomos istorijoje ligos, keliančios paniką ir siaubą tarp civilių gyventojų. Neseniai Jungtinėse Valstijose panaudotos juodligės sporos dar kartą priminė apie galimą biologinių ginklų pavojų ir sukėlė platų visuomenės pasipiktinimą bei nesaugumo jausmą.

[ 30 ], [ 31 ]

Informacijos prieinamumas

Iki šiol buvo beveik neįmanoma gauti informacijos apie biologinių ginklų gamybą. Dabar, dėka pasaulinio žiniatinklio, galima gauti išsamią informaciją apie biologinių ginklų gamybą.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Juodligė

Infekcija dažniausiai įvyksta dirbant su gyvūnų plaukais, verdant kaulus ir rauginant odą. XX amžiaus pradžioje kasmet buvo aprašoma apie 500 ligos atvejų, pasireiškiančių odos forma. 2001 m. Jungtinėse Valstijose dėl biologinių ginklų panaudojimo teroristiniais tikslais juodligės sporos buvo siunčiamos laiškų vokuose, ir 11 žmonių buvo įkvėptos. 1979 m. Sverdlovske įvykusios avarijos metu išsiskyrė sporos, kurios, kaip manoma, nusinešė 66 žmonių ir daugybės gyvūnų gyvybes. Vėjo paveikta teritorija žmonėms siekė 4 km, o gyvūnams – 50 km.

Raupai

Ligos protrūkiai kyla dėl nežinomų priežasčių. 1970 m. protrūkis įvyko Mešedės (Vokietija) ligoninėje, tikriausiai dėl virusų plitimo aerozoliu. 1972 m. Jugoslavijoje užfiksuotas atvežtinis infekcijos atvejis, nuo paciento užsikrėtė 11 žmonių, iš viso susirgo 175 žmonės.

Maras

Yra žinomos trys maro pandemijos. Viduramžiais sunkiausia (antroji) pandemija nusinešė trečdalio Europos šalių gyventojų gyvybes. Paskutinė pandemija kilo 1898 m. 1994 m. Indijoje buvo užfiksuotas pneumoninio maro protrūkis. JAV vakarinėje pakrantėje kasmet stebimi keli buboninio maro atvejai. Žmonės nedalyvauja maro sukėlėjų gyvavimo cikle. Liga paprastai pasireiškia regionuose, kuriuose yra daug užkrėstų laukinių graužikų (žiurkių, pelių, voverių), kurie yra natūralus rezervuaras. Aprašyti keli pneumoninio maro infekcijos atvejai per glaudų kontaktą su užkrėstomis katėmis. Liga gali būti perduodama iš žmogaus žmogui.

Infekcija žmonėms perduodama iš graužikų per užkrėstų blusų įkandimus, o iš žmogaus žmogui – ore esančiais lašeliais, kontaktuojant su kosėjančiu pacientu, sergančiu plaučių maro forma.