Etiologie a epidemiologie: Patogen se vyskytuje po celém světě, obvykle ve formě spor. Půda je hlavním zdrojem infekce pro býložravce. B. anthracis sporuluje s větší frekvencí v nízko položených bažinatých oblastech s půdou bohatou na vápník a dusičnany a s pH v rozmezí 5,0-8,0. B. anthracis se vyskytuje i v jiných oblastech. Ohniska nákazy jsou nejčastěji spojena s neutrálními nebo zásaditými, vápenatými půdami, které slouží jako „inkubační oblasti“ pro organismus. Spory se zřejmě vracejí do vegetativní formy a množí se na infekční úroveň v těch oblastech, kde jsou optimální podmínky prostředí, pokud jde o půdu, vlhkost, teplotu a výživu.

Skot, koně, muly, ovce a kozy se snadno nakazí při pastvě v těchto oblastech, především v období, kdy je minimální denní teplota vyšší než 16 °C (60 °F). Epidemie se obvykle objevují po klimatických nebo ekologických změnách, jako jsou silné deště, záplavy nebo sucho; může se tedy vyskytovat nepravidelně, často s mnohaletými intervaly mezi jednotlivými výskyty.

K nákaze může dojít z kontaminované půdy, vody, kostní moučky, olejových pokrutin, tanky, vnitřností, mršin ptáků a divokých zvířat. Mezi státy v rámci Spojených států, kde se antrax vyskytuje, patří Jižní Dakota, Nebraska, Arkansas, Texas, Mississippi, Louisiana a Kalifornie; ohniska a sporadické případy se však vyskytly i na jiných místech Spojených států. V některých oblastech údolí řek Mississippi a Missouri se vyskytují spory, které se šíří při záplavách.

V Jihoafrické republice mohou nekousavé mouchy kontaminovat vegetaci tím, že po nakrmení mršinou infikovanou B. anthracis vylučují kapénky zvratků. Předpokládá se, že tato kontaminace je důležitým zdrojem infekce pro brouzdající zvířata, jako je kudu. Prasata, psi, kočky a divoká zvířata se mohou nakazit konzumací kontaminovaného masa.

Morfologie: B. anthracis je grampozitivní, nepohyblivá, obdélníková, aerobní, tyčinkovitá bakterie se čtvercovými konci o rozměrech asi 1µ x 3-5µ. Častá je tvorba řetězců. Po vypuštění z infikovaného zvířete nebo když jsou bacily z otevřené mršiny vystaveny volnému kyslíku, vznikají spory, které jsou odolné vůči extrémním teplotám, chemickým dezinfekčním prostředkům a vysychání. Z tohoto důvodu by mrtvola zvířete, které uhynulo na antrax, neměla být pitvána.

Patogeneze: U zvířat je nejčastějším způsobem nákazy pozření. K nákaze může dojít také prostřednictvím ran, drobných škrábanců a odřenin kůže a vdechnutím. Antrax se nepřenáší horizontálně (ze zvířete na zvíře nebo z člověka na člověka).

Toxiny a kapsida jsou hlavními faktory virulence bacilu antraxu. Virulentní kmeny nesou dva velké plazmidy: pX02 kóduje kapsidu a pX01 exotoxin. Antraxový toxin je komplexní a skládá se ze tří proteinových složek: I, II a III. Složka I je edémový faktor (EF), složka II je ochranný faktor (PA) a složka III je smrtící faktor (LF). Každá složka je termolabilní protein. EF a LF získávají vstup do cílových buněk kompetitivní vazbou s PA, který má funkci membránové translokace. Tyto tři složky působí synergicky a vyvolávají toxické účinky pozorované u antraxu. Složky I a II způsobují edém s nízkou mortalitou, ale když se přidá složka III, dochází k maximální letalitě. Virulentní jsou pouze zapouzdřené toxigenní kmeny.

Mikroorganismy v infikované tkáni vystavené působení vzduchu sporulují po několika hodinách. Poté, co spory proniknou do kůže nebo sliznice, klíčí v místě vstupu. Vegetativní buňky se množí a následuje tvorba edému, za 12-36 hodin papuly, vezikuly, poté pustuly a nakonec nekrotického vředu. Z této léze dochází k šíření do lymfatických uzlin a nakonec do krevního oběhu, což vede k sepsi. Smrt se připisuje respiračnímu selhání a anoxii způsobené toxinem. V konečné fázi se z otvorů vylučuje velké množství bacilů.

Klinické nálezy: B. anthracis je obligátní patogen, jehož inkubační doba je 3-7 dní (v rozmezí 1-14 dní).

U býložravců se klinický průběh pohybuje od perakutního po chronický. Perakutní forma je charakterizována náhlým začátkem a rychlým fatálním průběhem. U skotu, ovcí nebo koz se může objevit strnulost, dušnost, třes, kolaps a několik křečovitých pohybů bez jakýchkoli předchozích známek onemocnění.

U akutní formy dochází k náhlému vzestupu tělesné teploty a období vzrušení, po kterém následuje deprese, stupor, dechová nebo srdeční tíseň, strnulost, křeče a smrt. Tělesná teplota může stoupnout až na 41,5 °C (107 °F), zvířata mohou potratit a přežvykování ustane. Mohou se objevit krvavé výtoky z přirozených tělních otvorů.

Chronické infekce jsou charakterizovány lokalizovanými, podkožními, edematózními otoky, nejčastěji v oblasti břišní části krku, ramen a hrudníku.

U koní probíhá onemocnění akutně. Klinické příznaky mohou zahrnovat pyrexii, zimnici, těžkou koliku, anorexii, depresi, slabost, krvavý průjem a otok v oblasti krku, hrudní kosti, podbřišku a vnějších genitálií. K úhynu obvykle dochází do 2 až 3 dnů od začátku onemocnění.

U prasat probíhá onemocnění obvykle subakutně a může vyústit ve faryngitidu s rozsáhlým otokem a krvácením do tlamy a krku; může se však vyskytnout i akutní forma. Vyskytuje se také střevní forma s gastroenteritidou s nespecifickými klinickými charakteristikami anorexie, zvracení, průjmu nebo zácpy. Častá je chronická infekce s lokalizací v mandlích a lymfatických uzlinách krční oblasti.

U psů a koček je onemocnění vzácné a může se podobat klinickým příznakům pozorovaným u prasat.

U lidí se ve více než 90 % případů objevují lokalizované kožní léze nazývané „maligní karbunkl“ nebo „pustula“. Ty jsou důsledkem kontaktu porušené kůže s infikovanou krví nebo tkáněmi. Místem infekce u této formy je nejčastěji obličej, krk, ruce nebo paže. Člověk se také může nakazit vysoce smrtelnou hemoragickou mediastinitidou („nemocí vlnaře“) v důsledku vdechnutí spor při manipulaci s kontaminovanou vlnou nebo vlasy. Po vyklíčení spor dochází k plicní nekróze, bakteriémii a meningitidě. Požití nedostatečně tepelně upraveného masa kontaminovaného B. anthracis může vést ke gastrointestinálnímu antraxu. Byl zaznamenán také mechanický přenos krvežíznivým hmyzem, který má však malý význam.

Léze: Rigor mortis často chybí nebo je neúplný a z tělních otvorů může vytékat hustá tmavá krev, která se nesráží. Při neúmyslném otevření mrtvoly jsou často pozorovány septikemické léze. Krvácení se často vyskytuje podél sliznice gastrointestinálního traktu a na serózním povrchu hrudníku, břicha, osrdečníku a endokardu. Slezina je obvykle zvětšená, červenočerná a měkká. Játra, ledviny a lymfatické uzliny jsou obvykle překrvené a zvětšené.

Diagnostika: Přímé vyšetření: Stěry z tkání nebo krve odebrané asepticky z povrchové cévy a obarvené metodou podle Grama. Dalším užitečným rychlým presumptivním diagnostickým postupem je barvení polychromovou methylenovou modří (M‘ Fadyean’s stain) (při tomto barvení se tyčinky jeví modře obklopené růžovým kapsulárním materiálem). Je však třeba mít na paměti, že klostridiové organismy se nacházejí v krvi krátce po smrti. Nejsou čtvercového tvaru, postrádají kapsulu a nerostou aerobně.

Isolace a kultivace: na destičkách krevního agaru a inkubace při 37 °C. Kolonie se objeví do 24 hodin. Pokud jsou virulentní kmeny kultivovány na médiu obsahujícím sérum nebo bikarbonát nebo obojí, vytvářejí kapsuly a kolonie se objeví do 24 hodin. Jsou ploché, šedé, obvykle nehemolytické a hladké až hlenovité. Některým se říká kolonie typu „medúza“ nebo „soudcovská paruka“, protože okraj kolonie připomíná spletenou masu kudrnatých vlasů. V nepřítomnosti séra nebo bikarbonátu bakterie nevytvářejí kapsidy a kolonie jsou drsné.

Další metody identifikace: Hledání morfologie podobné šňůře perel (růst v přítomnosti penicilinu vytváří řetězce bakterií připomínající silné perly) a použití bakteriofágu (gama fág přidaný na difuzně inokulovanou destičku by měl způsobit lýzu pouze B. anthracis.

Testy na zvířatech: používají se k potvrzení diagnózy (B. anthracis je mnohem patogennější pro morčata a myši než B. cereus a jiné druhy Bacillus, způsobuje smrt do 24 hodin. Ve stěrech ze sleziny a krve infikovaných zvířat se prokazují velké opouzdřené tyčinky).

Imunita: Zvířata, která se z infekce zotaví, mají vůči bacilům trvalou imunitu. Předpokládá se, že ochranná imunita je převážně antitoxická, a k potvrzení infekce antraxem a sledování protilátkových reakcí se používají testy ELISA na PA, LF a EF.

Léčba: Nemocná zvířata by měla být oddělena a léčena; všechna zdravá zvířata by měla být imunizována. Organismus je citlivý na mnoho antibiotik.

Imunizace: Prevence onemocnění se dosahuje každoroční vakcinací všech pasoucích se zvířat v endemické oblasti a prováděním kontrolních opatření během ohnisek. Sterneova vakcína je schválena pro koně, skot, ovce a prasata. Používá se téměř univerzálně k imunizaci hospodářských zvířat. Vakcinace by měla být provedena 2-4 týdny před sezónou, kdy lze očekávat výskyt ohnisek. Zvířata by neměla být očkována do 2 měsíců před předpokládanou porážkou. Jelikož se jedná o živou vakcínu, neměla by být během jednoho týdne po očkování podávána antibiotika.

K ochraně vojenského personálu USA a dalších osob ohrožených infekcí byla použita vakcína sestávající z ochranného antigenu z kultivačního filtrátu avirulentního, nekapsulovaného kmene. Podává se více dávek a každoročně je vyžadována posilovací dávka.

Kromě terapie a imunizace zahrnuje tlumení nákazy s cílem zabránit jejímu šíření 1) oznámení příslušným kontrolním úřadům, 2) přísné dodržování karantény, 3) rychlou likvidaci uhynulých zvířat, hnoje, podestýlky a dalšího kontaminovaného materiálu kremací nebo hlubokým pohřbem, 4) izolaci nemocných zvířat a odstranění zdravých zvířat z kontaminované oblasti, 5) dezinfekci stájí a vybavení a 6) zlepšení sanitace

Bakteriální a sporová rezistence: B. anthracis může v sušených kulturách přežívat nejméně 2 až 3 desetiletí. Mikroorganismus zůstává životaschopný v půdě po mnoho let. Mrazivé teploty mají na bacil jen malý, pokud vůbec nějaký vliv. Spory se však ničí varem po dobu 30 minut a působením suchého tepla při teplotě 60 °C (140 °F) po dobu 3 hodin. Při použití většiny chemických dezinfekčních prostředků musí být použity vysoké koncentrace po dlouhou dobu. Pro likvidaci kadáverů zvířat uhynulých na tuto nákazu se doporučuje kremace nebo hluboký pohřeb (nejméně 6 stop nebo 1,8 m) ve vápně (oxid vápenatý).

Význam pro veřejné zdraví: Antrax se nejčastěji vyskytuje u zemědělců, pastevců, řezníků, veterinářů a u pracovníků ve vlnařství, koželužství a na jatkách. K infekci člověka dochází nejčastěji v důsledku vniknutí spor do poraněné kůže, což vede ve více než 90 % případů ke kožnímu antraxu. Plicní antrax vzniklý vdechnutím spor je téměř vždy smrtelný. Neschopnost správně diagnostikovat lidský antrax a adekvátně ho léčit může mít za následek smrt.

– Inna Magner, studentka ECFVG

– redakce: Dr. Ingeborg Langohr, absolventka ADDL

1. Aiello SE (ed): 1998. The Merck Veterinary Manual, 8. vyd. Merck & Co, Philadelphia PA. pp 432-435

2. Carter GR and Wise DJ: 2004. Essentials of veterinary bacteriology and mycology, 6th ed. Iowa State Press, Ames, IA. Pp 179-182.

3. Hirsh DC and Zee YC: 1999. Veterinární mikrobiologie. Blackwell Science, Malden, MA. Pp 246-249.

4. Hungerford TG: 1990. Diseases of Livestock, 9. vyd. McGraw-Hill, Sidney. Pp 329-332.

5. Pipkin AB: 2002. Anthrax. In Smith BP (ed) Large Animal Internal Medicine, 3. vyd. Mosby, St. Louis, MO. str. 1074-1076

.