Bacillus anthracis

Etiologi og epidemiologi: Patogenet er til stede over hele verden, normalt i sporeform. Jorden er den vigtigste smittekilde for planteædere. B. anthracis sporulerer hyppigst i lavtliggende sumpede områder med jord, der er rig på calcium og nitrat og har en pH-værdi på mellem 5,0-8,0. Udbrud er oftest forbundet med neutrale eller alkaliske, kalkholdige jorde, der tjener som “inkubationsområder” for organismen. Sporerne går tilsyneladende tilbage til den vegetative form og formerer sig til infektiøse niveauer i de områder, hvor miljøforholdene med hensyn til jordbund, fugtighed, temperatur og ernæring er optimale.

Kvæg, heste, muldyr, får og geder bliver let inficeret, når de græsser i disse områder, primært på årstiderne, hvor den minimale daglige temperatur er over 16°C (60°F). Epidemier har tendens til at opstå efter klimatiske eller økologiske ændringer som f.eks. kraftig nedbør, oversvømmelser eller tørke; den kan således forekomme uregelmæssigt, ofte med mange års mellemrum.

Smitte kan forekomme fra forurenet jord, vand, benmel, oliekager, tankage, slagteaffald, ådsler, ådselsfugle og vilde dyr. Stater i USA, hvor miltbrand forekommer, er South Dakota, Nebraska, Arkansas, Texas, Mississippi, Louisiana og Californien; udbrud og sporadiske tilfælde har dog også fundet sted andre steder i USA. Nogle områder i Mississippi- og Missouri-flodens dale rummer sporer, som spredes ved oversvømmelser.

I Sydafrika kan ikke-bidende fluer kontaminere vegetationen ved at afgive opkastdråber efter at have ædt et kadaver, der er inficeret med B. anthracis. Denne kontaminering menes at være en vigtig smittekilde for blæsende dyr som f.eks. kudu’en. Svin, hunde, katte og vilde dyr kan få sygdommen ved indtagelse af kontamineret kød.

Morfologi: B. anthracis er en grampositiv, ikke-motil, rektangulær, aerob, stavformet bakterie med firkantede ender, der måler ca. 1µ x 3-5µ. Kædedannelse er almindelig. Efter udledning fra et inficeret dyr, eller når baciller fra et åbent kadaver udsættes for fri ilt, dannes der sporer, som er resistente over for ekstreme temperaturer, kemiske desinfektionsmidler og udtørring. Af denne grund bør kadaveret af et dyr, der er død af miltbrand, ikke nekropseres.

Patogenese: Hos dyr er den mest almindelige smitteform ved indtagelse. Smitte kan også ske via sår, mindre rifter og hudafskrabninger samt indånding. Anthrax overføres ikke horisontalt (fra dyr til dyr eller menneske til menneske).

Toksinerne og kapslen er de primære virulensfaktorer i anthrax-bacillen. Virulente stammer har to store plasmider: pX02 koder for kapslen og pX01 koder for exotoksinet. Anthrax-tokinet er komplekst og består af tre proteinkomponenter: I, II og III. Komponent I er ødemfaktoren (EF), komponent II er den beskyttende faktor (PA), og komponent III er den dødelige faktor (LF). Hver komponent er et termolabilt protein. EF og LF kommer ind i målcellerne ved at binde sig i konkurrence med PA, der har en membrantranspredningsfunktion. Disse tre komponenter virker synergetisk for at frembringe de toksiske virkninger, der ses i miltbrand. Komponent I og II forårsager ødemer med lav dødelighed, men når komponent III indgår, er der maksimal dødelighed. Kun indkapslede, toksigene stammer er virulente.

Mikroorganismer i inficeret væv, der udsættes for luft, sporulerer efter flere timer. Når sporerne trænger ind i huden eller slimhinden, spirer de på det sted, hvor de er trængt ind. De vegetative celler formerer sig og efterfølges af dannelse af ødem, en papel i løbet af 12-36 timer, en vesikel, derefter en pustel og til sidst et nekrotisk ulcus. Fra denne læsion sker der spredning til lymfeknuder og til sidst til blodbanen, hvilket resulterer i blodforgiftning. Døden skyldes respirationssvigt og anoxi forårsaget af toksinet. Der udskilles et stort antal baciller fra mundingsåbningerne i den terminale fase.

Kliniske fund: B. anthracis er et obligat patogen, hvis inkubationstid er 3-7 dage (varierer fra 1-14 dage)

Hos planteædere varierer det kliniske forløb fra perakut til kronisk. Den perakutte form er karakteriseret ved pludseligt indsættende og et hurtigt dødeligt forløb. Der kan forekomme vaklen, dyspnø, rysten, sammenbrud og enkelte krampagtige bevægelser hos kvæg, får eller geder uden forudgående tegn på sygdom.

I den akutte form er der en pludselig stigning i kropstemperaturen og en periode med ophidselse efterfulgt af depression, stupor, åndenød eller hjertestop, vaklen, kramper og død. Kropstemperaturen kan stige til 41,5 °C (107 °F), dyrene kan abortere, og drøvtygningen ophører. Der kan forekomme blodige udflåd fra naturlige kropsåbninger.

Kroniske infektioner er karakteriseret ved lokaliseret, subkutan, ødematøs hævelse, hyppigst i området ved den ventrale hals, skuldre og thorax.

Hos heste er sygdommen akut. De kliniske tegn kan omfatte pyrexi, kulderystelser, alvorlig kolik, anoreksi, depression, svaghed, blodig diarré og hævelse i området omkring halsen, brystbenet, underlivet og de ydre kønsorganer. Døden indtræder normalt inden for 2-3 dage efter udbruddet.

Hos svin er sygdommen normalt subakut og kan resultere i faryngitis med omfattende hævelse og blødninger i mund og svælg; der kan dog forekomme en akut form. Der forekommer også en intestinal form med gastroenteritis med uspecifikke kliniske karakteristika som anoreksi, opkastning, diarré eller forstoppelse. Kronisk infektion med lokalisering i tonsiller og lymfeknuder i halsregionen er hyppig.

Hos hunde og katte er sygdommen sjælden og kan ligne de kliniske tegn, der ses hos svin.

Mennesker udvikler lokaliserede kutane læsioner kaldet “maligne karbunkel” eller “pustel” i mere end 90 % af tilfældene. Disse er resultatet af kontakt mellem ødelagt hud og inficeret blod eller væv. Infektionsstedet i denne form er oftest ansigtet, halsen, hænderne eller armene. Mennesker kan også få en meget dødelig hæmoragisk mediastinitis (“uldsorteringssygdom”) som følge af indånding af sporer ved håndtering af forurenet uld eller hår. Efter sporenes spiring opstår der lunge nekrose, bakteriæmi og meningitis. Indtagelse af utilstrækkeligt kogt kød, der er kontamineret med B. anthracis, kan føre til gastrointestinal miltbrand. Mekanisk overførsel via blodsugende insekter er også blevet rapporteret, men er af mindre betydning.

Lesioner: Stivhed er ofte fraværende eller ufuldstændig, og tykt mørkt blod, der ikke koagulerer, kan sive ud af kroppens åbninger. Hvis kadaveret åbnes utilsigtet, ses der ofte septicemiske læsioner. Blødninger forekommer hyppigt langs mave-tarmkanalens slimhinde og på de serøse overflader af thorax, abdomen, perikardiet og endokardiet. Milten er typisk forstørret, rød-sort og blød. Leveren, nyrerne og lymfeknuderne er normalt tilstoppede og forstørrede.

Diagnostik: Direkte undersøgelse: Prøver fra væv eller blod udtaget aseptisk fra et overfladisk kar og farvet efter Gram-metoden. Polykrom methylenblå farvning (M’ Fadyeans farvning) er en anden nyttig hurtig præsumptiv diagnostisk procedure (med denne farvning fremstår stave blå omgivet af pink kapselmateriale). Man bør dog huske på, at clostridier findes i blodet kort tid efter døden. De er ikke firkantede, mangler en kapsel og vokser ikke aerobt.

Isolering og dyrkning: på blodagarplader og inkubation ved 37°C. Kolonier fremkommer inden for 24 timer. Når virulente stammer dyrkes i medier, der indeholder serum eller bikarbonat eller begge dele, producerer de kapsler, og kolonierne fremkommer inden for 24 timer. De ser flade, grå ud, er normalt ikke hæmolytiske og glatte til slimede. Nogle kaldes kolonier af typen “medusa-head” eller “dommerparyk”, da kanten af kolonien ligner en sammenfiltret masse af krøllet hår. I fravær af serum eller bikarbonat formår bakterierne ikke at producere kapsler, og kolonierne er ru.

Andre identifikationsmetoder: Se efter perlesnor-lignende morfologi (vækst i tilstedeværelse af penicillin skaber kæder af bakterier, der ligner en stærk af perler) og brug af bakteriofag (en gamma-fag, der tilsættes til en diffust inokuleret plade, forventes kun at forårsage lysis af B. anthracis.

Dyretest: anvendes til bekræftelse af diagnosen (B. anthracis er meget mere patogen for marsvin og mus end B. cereus og andre Bacillus-arter og forårsager død inden for 24 timer. Der påvises store indkapslede stave i udstrygninger af milt og blod fra inficerede dyr).

Immunitet: Dyr, der kommer sig efter infektionen, har permanent immunitet over for bacillen. Den beskyttende immunitet menes i høj grad at være antitoksisk, og ELISA for PA, LF og EF anvendes til at bekræfte miltbrandinfektion og overvåge antistofresponser.

Behandling: Syge dyr bør adskilles og behandles; alle raske dyr bør immuniseres. Organismen er modtagelig over for mange antibiotika.

Immunisering: Forebyggelse af sygdommen opnås ved årlig vaccination af alle græssende dyr i det endemiske område og ved gennemførelse af kontrolforanstaltninger under udbrud. Sternes vaccine er godkendt til heste, kvæg, får og svin. Den anvendes næsten universelt til vaccination af husdyr. Vaccinationen bør foretages 2-4 uger før den sæson, hvor der kan forventes udbrud. Dyrene bør ikke vaccineres inden for 2 måneder før forventet slagtning. Da det er en levende vaccine, bør der ikke gives antibiotika inden for en uge efter vaccinationen.

En vaccine bestående af beskyttende antigen fra kulturfiltrat af en avirulent, ikke-kapslet stamme er blevet anvendt til at beskytte amerikansk militærpersonale og andre, der er i risiko for at blive smittet. Der gives flere doser, og der kræves en årlig genopfriskning.

Ud over behandling og immunisering omfatter bekæmpelse af sygdommen for at forhindre dens spredning 1) underretning af de relevante myndigheder, 2) streng håndhævelse af karantæne, 3) hurtig bortskaffelse af døde dyr, gødning, strøelse og andet kontamineret materiale ved kremering eller dyb begravelse, 4) isolation af syge dyr og fjernelse af raske dyr fra det kontaminerede område, 5) desinfektion af stalde og udstyr og 6) forbedret hygiejne

Bakteriel og sporresistens: B. anthracis kan overleve i mindst 2-3 årtier i tørrede kulturer. Mikroorganismen forbliver levedygtig i jord i mange år. Frysetemperaturer har ringe, om nogen, effekt på bacillen. Sporer ødelægges imidlertid ved kogning i 30 minutter og ved tørvarme ved 60 °C (140 °F) i 3 timer. Når de fleste kemiske desinfektionsmidler anvendes, skal de anvendes i høje koncentrationer over en lang periode. Kremering eller dyb begravelse (mindst 1,8 m eller 6 fod) i kalk (calciumoxid) anbefales til bortskaffelse af kadavere af dyr, der er døde af sygdommen.

Folkesundhedsmæssig betydning: Miltbrand ses hyppigst hos landmænd, kvægavlere, slagtere, dyrlæger og hos uld-, garveri- og slagteriarbejdere. Infektioner hos mennesker skyldes oftest, at sporer trænger ind i skadet hud, hvilket fører til kutan miltbrand i mere end 90 % af tilfældene. Lungemyrtbrand som følge af indånding af sporer er næsten altid dødelig. Manglende korrekt diagnosticering af anthrax hos mennesker og utilstrækkelig behandling kan medføre døden.

-af Inna Magner, ECFVG Student

-redigeret af Dr. Ingeborg Langohr, ADDL Graduate student

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

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

  3. Hirsh DC og Zee YC: 1999. Veterinær mikrobiologi. Blackwell Science, Malden, MA. Pp 246-249.

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

  5. Pipkin AB: 2002. Anthrax. I Smith BP (red) Large Animal Internal Medicine, 3rd ed. Mosby, St. Louis, MO. pp 1074-1076

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.