Eziologia ed epidemiologia: L’agente patogeno è presente in tutto il mondo, di solito sotto forma di spore. Il suolo è la principale fonte di infezione per gli erbivori. B. anthracis sporula con maggiore frequenza in aree paludose a bassa quota con terreno ricco di calcio e nitrato e un pH che varia da 5,0 a 8,0. I focolai sono più spesso associati a terreni calcarei neutri o alcalini che fungono da “aree di incubazione” per l’organismo. Le spore apparentemente ritornano alla forma vegetativa e si moltiplicano a livelli infettivi in quelle aree dove le condizioni ambientali di suolo, umidità, temperatura e nutrizione sono ottimali.

Bovini, cavalli, muli, pecore e capre si infettano facilmente quando pascolano in queste aree, principalmente in stagioni in cui la temperatura minima giornaliera è superiore a 60°F (16°C). Le epidemie tendono a verificarsi in seguito a cambiamenti climatici o ecologici come forti piogge, inondazioni o siccità; quindi, può verificarsi in modo irregolare, spesso con molti anni tra un’occorrenza e l’altra.

L’infezione può verificarsi da suolo contaminato, acqua, farina di ossa, panelli di olio, cisterne, frattaglie, carogne di uccelli e animali selvatici. Gli stati degli Stati Uniti in cui si verifica l’antrace includono il Sud Dakota, il Nebraska, l’Arkansas, il Texas, il Mississippi, la Louisiana e la California; focolai e casi sporadici si sono tuttavia verificati anche in altre località degli Stati Uniti. Alcune regioni delle valli dei fiumi Mississippi e Missouri ospitano spore che vengono diffuse quando si verificano inondazioni.

In Sud Africa, i mosconi che non mordono possono contaminare la vegetazione depositando gocce di vomito dopo essersi nutriti di una carcassa infettata da B. anthracis. Si ritiene che questa contaminazione sia un’importante fonte di infezione per gli animali che si nutrono come il kudu. Maiali, cani, gatti e animali selvatici possono acquisire la malattia dal consumo di carne contaminata.

Morfologia: B. anthracis è un batterio gram positivo, non-motile, rettangolare, aerobico, a forma di asta con estremità quadrate, che misura circa 1µ x 3-5µ. La formazione di catene è comune. Dopo lo scarico da un animale infetto, o quando i bacilli di una carcassa aperta sono esposti all’ossigeno libero, si formano spore che sono resistenti agli estremi di temperatura, ai disinfettanti chimici e all’essiccazione. Per questo motivo, la carcassa di un animale morto per antrace non dovrebbe essere necrotizzata.

Patogenesi: Negli animali, il modo più comune di infezione è l’ingestione. L’infezione può avvenire anche attraverso ferite, piccoli graffi e abrasioni della pelle, e inalazione. L’antrace non si trasmette orizzontalmente (da animale ad animale o da uomo a uomo).

Le tossine e la capsula sono i principali fattori di virulenza del bacillo dell’antrace. I ceppi virulenti ospitano due grandi plasmidi: pX02 codifica per la capsula e pX01 per l’esotossina. La tossina del carbonchio è complessa, costituita da tre componenti proteiche: I, II e III. Il componente I è il fattore edema (EF), il componente II è il fattore protettivo (PA) e il componente III è il fattore letale (LF). Ogni componente è una proteina termolabile. EF e LF entrano nelle cellule bersaglio legandosi competitivamente con PA che ha una funzione di traslocazione di membrana. Questi tre componenti agiscono sinergicamente per produrre gli effetti tossici visti nell’antrace. I componenti I e II causano edema con bassa mortalità, ma, quando il componente III è incluso, c’è la massima letalità. Solo i ceppi incapsulati e tossigeni sono virulenti.

I microrganismi nei tessuti infetti esposti all’aria sporulano dopo diverse ore. Dopo che le spore entrano nella pelle o nelle mucose, germinano nel sito di ingresso. Le cellule vegetative si moltiplicano e sono seguite dalla generazione di un edema, una papula in 12-36 ore, una vescicola, poi una pustola e infine un’ulcera necrotica. Da questa lesione c’è la diffusione ai linfonodi e infine al flusso sanguigno, con conseguente setticemia. La morte è attribuita all’insufficienza respiratoria e all’anossia causata dalla tossina. Un gran numero di bacilli viene rilasciato dagli orifizi durante la fase terminale.

Riscontri clinici: B. anthracis è un patogeno obbligato, il cui periodo di incubazione è di 3-7 giorni (da 1 a 14 giorni).

Negli erbivori, il decorso clinico varia da peracuto a cronico. La forma peracuta è caratterizzata da un esordio improvviso e un decorso rapidamente fatale. Barcollamento, dispnea, tremore, collasso e alcuni movimenti convulsivi possono verificarsi in bovini, pecore o capre senza alcuna prova precedente di malattia.

Nella forma acuta, c’è un aumento improvviso della temperatura corporea e un periodo di eccitazione seguito da depressione, stupore, difficoltà respiratorie o cardiache, barcollamento, convulsioni e morte. La temperatura corporea può salire a 107°F (41,5°C), gli animali possono abortire e la ruminazione cessa. Possono comparire scariche di sangue dagli orifizi naturali del corpo.

Le infezioni croniche sono caratterizzate da gonfiore edematoso sottocutaneo localizzato, più frequentemente nella zona del collo ventrale, delle spalle e del torace.

Nei cavalli, la malattia è acuta. I segni clinici possono includere piressia, brividi, coliche gravi, anoressia, depressione, debolezza, diarrea sanguinolenta e gonfiore nella zona del collo, dello sterno, dell’addome inferiore e dei genitali esterni. La morte si verifica di solito entro 2-3 giorni dall’inizio.

Nei maiali, la malattia è di solito subacuta e può risultare in faringite con ampio gonfiore ed emorragie della bocca e della gola; tuttavia, può verificarsi una forma acuta. Si verifica anche una forma intestinale con gastroenterite, con caratteristiche cliniche aspecifiche di anoressia, vomito, diarrea o costipazione. L’infezione cronica con localizzazione nelle tonsille e nei linfonodi della regione cervicale è frequente.

Nei cani e nei gatti, la malattia è rara e può assomigliare ai segni clinici visti nei maiali.

Gli esseri umani sviluppano lesioni cutanee localizzate chiamate “carbonchio maligno” o “pustola” in più del 90% dei casi. Queste sono il risultato del contatto della pelle rotta con sangue o tessuti infetti. Il sito di infezione in questa forma è più spesso il viso, il collo, le mani o le braccia. Gli esseri umani possono anche acquisire una mediastinite emorragica altamente fatale (“malattia del woolsorter”) dall’inalazione delle spore quando si maneggia lana o capelli contaminati. In seguito alla germinazione delle spore, c’è necrosi polmonare, batteriemia e meningite. L’ingestione di carne poco cotta contaminata da B. anthracis può portare all’antrace gastrointestinale. La trasmissione meccanica tramite insetti che si nutrono di sangue è stata anche riportata, ma è di minore importanza.

Lesioni: Il rigor mortis è spesso assente o incompleto, e il sangue scuro e denso che non riesce a coagulare può trasudare dagli orifizi del corpo. Se la carcassa viene aperta inavvertitamente, si osservano spesso lesioni setticemiche. Le emorragie si verificano frequentemente lungo la mucosa del tratto gastrointestinale e sulle superfici sierose del torace, dell’addome, del pericardio e dell’endocardio. La milza è tipicamente ingrossata, rosso-nera e morbida. Il fegato, i reni e i linfonodi sono solitamente congestionati e ingrossati.

Diagnosi: Esame diretto: Strisci di tessuti o sangue raccolti asetticamente da un vaso superficiale e colorati con il metodo Gram. La colorazione policromatica al blu di metilene (colorazione di M’ Fadyean) è un’altra utile procedura diagnostica rapida presuntiva (con questa colorazione, i bastoncini appaiono blu circondati da materiale capsulare rosa). Bisogna tenere a mente, tuttavia, che gli organismi clostridiali si trovano nel sangue poco dopo la morte. Non hanno un’estremità quadrata, mancano di una capsula e non crescono aerobicamente.

Isolamento e coltivazione: su piastre di agar sangue e incubazione a 37°C. Le colonie appaiono entro 24 ore. Quando i ceppi virulenti sono coltivati in mezzi contenenti siero o bicarbonato o entrambi, producono capsule e le colonie appaiono in 24 ore. Hanno un aspetto piatto, grigio, di solito non emolitico e da liscio a mucoide. Alcune sono chiamate colonie tipo “testa di medusa” o “parrucca del giudice” poiché il bordo della colonia assomiglia a una massa aggrovigliata di capelli ricci. In assenza di siero o bicarbonato, i batteri non riescono a produrre capsule e le colonie sono ruvide.

Altri metodi di identificazione: Ricerca della morfologia simile a quella di un filo di perle (la crescita in presenza di penicillina crea catene di batteri simili a un filo di perle) e uso di batteriofagi (un fago gamma aggiunto a una piastra diffusamente inoculata dovrebbe causare la lisi solo di B. anthracis.

Test animali: utilizzati per la conferma della diagnosi (B. anthracis è molto più patogeno per cavie e topi di B. cereus e altre specie di Bacillus, causando la morte entro 24 ore. Grandi bastoncini incapsulati sono dimostrati in strisci di milza e sangue di animali infetti).

Immunità: Gli animali che si riprendono dall’infezione hanno un’immunità permanente al bacillo. Si pensa che l’immunità protettiva sia in gran parte antitossica e gli ELISA per PA, LF e EF sono usati per confermare l’infezione da antrace e monitorare le risposte anticorpali.

Trattamento: Gli animali malati dovrebbero essere separati e trattati; tutti gli animali sani dovrebbero essere immunizzati. L’organismo è sensibile a molti antibiotici.

Immunizzazione: La prevenzione della malattia si ottiene con la vaccinazione annuale di tutti gli animali al pascolo nell’area endemica e con l’attuazione di misure di controllo durante i focolai. Il vaccino di Sterne è approvato per cavalli, bovini, pecore e maiali. È usato quasi universalmente per l’immunizzazione del bestiame. La vaccinazione dovrebbe essere fatta 2-4 settimane prima della stagione in cui si possono prevedere focolai. Gli animali non dovrebbero essere vaccinati entro 2 mesi dalla macellazione prevista. Poiché si tratta di un vaccino vivo, gli antibiotici non dovrebbero essere somministrati entro una settimana dalla vaccinazione.

Un vaccino che consiste in un antigene protettivo dal filtrato di coltura di un ceppo avirulento e non incapsulato è stato usato per proteggere il personale militare americano e altri a rischio di infezione. Vengono somministrate dosi multiple ed è richiesto un richiamo annuale.

Oltre alla terapia e all’immunizzazione, il controllo della malattia al fine di prevenirne la diffusione include 1) la notifica degli uffici competenti, 2) la rigida applicazione della quarantena, 3) la pronta eliminazione degli animali morti, del letame, delle lettiere e di altro materiale contaminato mediante cremazione o sepoltura profonda, 4) l’isolamento degli animali malati e la rimozione degli animali sani dall’area contaminata, 5) la disinfezione delle stalle e delle attrezzature, e 6) il miglioramento delle condizioni igieniche

Resistenza al batterio e alle spore: B. anthracis può sopravvivere per almeno 2-3 decenni in colture essiccate. Il microrganismo rimane vitale nel suolo per molti anni. Le temperature di congelamento hanno poco o nessun effetto sul bacillo. Le spore vengono distrutte, tuttavia, dalla bollitura per 30 minuti e dall’esposizione al calore secco a 140°F (60°C) per 3 ore. Quando utilizzati, la maggior parte dei disinfettanti chimici devono essere impiegati in alte concentrazioni per un lungo periodo di tempo. La cremazione o la sepoltura profonda (almeno 6 piedi o 1,8 m) nella calce (ossido di calcio) è raccomandata per lo smaltimento delle carcasse degli animali morti per la malattia.

Significato per la salute pubblica: L’antrace si manifesta più frequentemente in agricoltori, mandriani, macellai, veterinari e nei lavoratori della lana, delle concerie e dei macelli. Le infezioni umane risultano più spesso da spore che entrano nella pelle ferita, portando all’antrace cutaneo in più del 90% dei casi. L’antrace polmonare che risulta dall’inalazione delle spore è quasi sempre fatale. L’incapacità di diagnosticare correttamente l’antrace umano e di trattarlo adeguatamente può portare alla morte.

-di Inna Magner, studentessa ECFVG

-editata dalla Dr. Ingeborg Langohr, studentessa ADDL

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