O agente do antrax

O antraz é uma doença infecciosa aguda que afeta humanos e animais (domésticos e selvagens).

O nome russo para a doença foi dado por S. S. Andrievsky em conexão com uma grande epidemia nos Urais no final do século XVIII. Em 1788, com um experimento heroico de autoinfecção, ele comprovou a identidade do antraz em humanos e animais e finalmente confirmou sua independência nosológica. O agente causador — Bacillus anthracis — foi repetidamente descrito por diferentes autores (Pollender A., 1849; Dalen K., 1850; Braun F., 1854), mas seu papel etiológico foi finalmente estabelecido por R. Koch (1876) e L. Pasteur (1881).

B. anthracis (gênero Bacillus) pertence à família Bacillaceae (classe Bacilli). É um grande bastão de 5 a 8, às vezes até 10 µm de comprimento, com um diâmetro de 1,0 a 1,5 µm. As extremidades dos bastões vivos são ligeiramente arredondadas, enquanto as dos bastonetes mortos são cortadas e ligeiramente côncavas. Os bastonetes em esfregaços estão localizados em pares e, muitas vezes, em cadeias, especialmente os longos em meio nutriente, assemelhando-se a uma cana de bambu. O bastão de antraz cora bem com todos os corantes de anilina, é gram-positivo. Não possui flagelos, forma esporos, mas apenas fora do corpo humano ou animal na presença de oxigênio e uma certa umidade. A temperatura ideal para a esporulação é de 30 a 35 °C (a formação de esporos não ocorre abaixo de 12 °C e acima de 43 °C). Os esporos estão localizados centralmente, seu diâmetro não excede o diâmetro da célula bacteriana. A formação de esporos ocorre quando as bactérias sofrem uma deficiência de fontes de energia, aminoácidos ou bases. Como essas fontes de nutrição para bactérias estão presentes no sangue e nos tecidos, a esporulação não ocorre no corpo. O agente causador do antraz forma uma cápsula, mas apenas no corpo de um animal ou de uma pessoa; raramente é observado em meios nutritivos (em meios contendo sangue ou soro). O encapsulamento de bactérias patogênicas é um mecanismo de proteção. É induzido por fatores contidos no sangue e nos tecidos, portanto, as cápsulas são formadas quando as bactérias estão no corpo ou quando cultivadas em meios com sangue, plasma ou soro. O conteúdo de G + C no DNA varia entre 32-62 mol % (para o gênero como um todo).

O agente causador do antraz é um aeróbio ou anaeróbio facultativo. A temperatura ótima para crescimento é de 37-38 °C, o pH do meio é de 7,2-7,6. É pouco exigente em meios nutritivos. Em meios densos, forma colônias características, grandes, opacas e rugosas, da forma R. A estrutura das colônias, devido ao arranjo em cadeia dos bastonetes, que formam fios que se estendem a partir do centro, assemelha-se a cachos ou à juba de um leão (Fig. 98). Em ágar contendo penicilina (0,05-0,5 U/ml), após 3 horas de crescimento, os bacilos se desintegram em bolas individuais dispostas em cadeia, formando o fenômeno de um "colar de pérolas". No caldo, o bastonete, que está na forma R, cresce no fundo, formando um sedimento na forma de um pedaço de algodão, enquanto o caldo permanece transparente. B. anthracis é virulento na forma R e perde sua virulência ao passar para a forma S. Esses bastonetes formam colônias redondas e lisas, com bordas lisas em meio denso e turbidez uniforme em caldo. Nesse caso, os bastonetes perdem a capacidade de se organizar em cadeias em esfregaços e adquirem a aparência de cocobactérias, dispostas em aglomerados.

B. anthracis é bastante ativo bioquimicamente: fermenta glicose, sacarose, maltose e trealose com formação de ácido sem gás, forma H₂S, coalha o leite e o peptoniza, é catalase-positivo e possui nitrato redutase. Ao ser semeado por injeção em uma coluna de gelatina de carne-peptona com 10-12%, causa sua liquefação camada por camada.

Para distinguir B. anthracis de outras espécies de Bacillus, um conjunto de características é usado.

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Estrutura antigênica do patógeno do antraz

O agente causador do antraz possui antígenos somáticos e um antígeno capsular de natureza proteica (consiste em ácido D-glutâmico), formado principalmente no corpo de animais e humanos. O antígeno somático de natureza polissacarídica é termoestável e se conserva por longo tempo no ambiente externo e em cadáveres de animais. A reação de termoprecipitação diagnóstica de Ascoli baseia-se em sua detecção. O bacilo do antraz também possui antígenos comuns ao gênero Bacillus.

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Fatores de patogenicidade do patógeno do antraz

O fator de virulência mais importante do bacilo do antraz é a cápsula. A perda da cápsula leva à perda de virulência. A cápsula protege o B. anthracis da fagocitose. Outro fator de virulência importante, responsável pela morte de animais, é uma toxina complexa contendo três componentes diferentes: o fator I, composto por proteína e carboidrato; e dois fatores de natureza puramente proteica (fatores II e III). A síntese da toxina complexa é controlada pelo plasmídeo pXOl com mm 110-114 MD. O plasmídeo pXOl contém três genes que determinam a síntese dos principais componentes da exotoxina:

• gene cua - fator de edema (FE);
• gene pag - antígeno protetor (PA);
• gene lef - fator letal (LF).

O produto do gene cua (OF) é a adenilato ciclase, que catalisa o acúmulo de AMPc em células eucarióticas. O fator edema causa aumento da permeabilidade vascular.

O antígeno protetor induz a síntese de anticorpos protetores (no entanto, o mais imunogênico é o complexo dos três componentes da toxina neutralizada), enquanto o fator letal causa a morte dos animais. Os três componentes da toxina atuam sinergicamente. A síntese da cápsula do antraz também é controlada pelo plasmídeo рХ02 com mm 60 MD.

Resistência de B. anthracis

Em sua forma vegetativa, o patógeno do antraz apresenta a mesma resistência a fatores ambientais e produtos químicos que outras bactérias não formadoras de esporos: em temperaturas acima de 75 °C, morre em 5 a 10 minutos; em carcaças de animais, sob a influência de resíduos de bactérias putrefativas, em poucos dias. Os esporos do bacilo do antraz são extremamente estáveis: sobrevivem no solo por décadas; na água, por vários anos; sob a influência da luz solar direta, morrem em 20 dias ou mais; quando fervidos, são destruídos em 45 a 60 minutos; quando autoclavados a 110 °C, em 5 minutos; o calor seco (140 °C) pode ser mantido por até 3 horas. Os esporos sobrevivem por muito tempo na lã e na pele de animais utilizados em diversos curtimentos e na carne salgada.

Epidemiologia do antraz

A principal fonte de antraz são os herbívoros doentes. Durante o período da doença, eles excretam o patógeno na urina, fezes e saliva, infectando o solo. Portanto, o solo, especialmente rico em matéria orgânica, torna-se um reservatório adicional do patógeno. Os animais são infectados principalmente pela via alimentar (por meio de alimentos e água potável contaminados com esporos), e menos frequentemente pela transmissão, por meio de picadas de moscas, carrapatos e mutucas, que carregam o patógeno de animais doentes, cadáveres e objetos infectados do ambiente externo; muito raramente, pelo ar. O patógeno não é transmitido pelo contato direto de um animal doente para um saudável.

Humanos se infectam com antraz por meio do contato direto com carcaças de animais, ao cortar carcaças de animais mortos à força, ao cuidar de animais doentes, ao comer carne ou produtos cárneos obtidos de animais doentes ou ao entrar em contato com lã, peles, couro ou cerdas infectadas com o patógeno ou seus esporos. A infecção de uma pessoa saudável por uma pessoa doente é extremamente rara.

As portas de entrada para a infecção são a pele e as membranas mucosas dos tratos intestinal e respiratório. Dependendo da porta de entrada, o antraz humano ocorre na forma cutânea (na maioria das vezes, até 98% de todos os casos da doença), intestinal ou pulmonar. O período de incubação varia de algumas horas a 6 a 8 dias, na maioria das vezes - 2 a 3 dias. A forma cutânea se manifesta na forma de um carbúnculo de antraz, que geralmente está localizado em partes expostas do corpo (rosto, pescoço, membros superiores), menos frequentemente - em áreas do corpo cobertas por roupas. Um carbúnculo é um tipo de foco de necrose hemorrágica, no topo do qual se forma uma vesícula com conteúdo seroso-sanguinolento ou uma crosta densa marrom-escura. A pele e o tecido subcutâneo do carbúnculo e ao redor dele são edematosos, saturados com exsudato seroso-sanguinolento, mas supuração e abscessos geralmente não são observados. Nos tecidos inflamados e no exsudato há grande número de bacilos envoltos por uma cápsula.

Na forma intestinal, observa-se intoxicação generalizada com manifestações catarrais e hemorrágicas do trato gastrointestinal (náuseas, vômitos com sangue, diarreia sanguinolenta, dor abdominal e lombar). A doença dura de 2 a 4 dias e, na maioria das vezes, termina em morte.

A forma pulmonar do antraz é extremamente rara e ocorre como broncopneumonia com intoxicação generalizada profunda, dor no peito, mal-estar geral, febre alta, tosse com produção de escarro, inicialmente mucoso e, em seguida, sanguinolento. A morte ocorre no 2º ou 3º dia. Como regra, todas as formas de antraz são acompanhadas de febre alta (39-40 °C). A forma mais grave do antraz é a forma séptica, que pode ser primária ou consequência de uma complicação de outra forma da doença. Caracteriza-se por uma abundância de manifestações hemorrágicas e pela presença de grande quantidade do patógeno no sangue, no líquido cefalorraquidiano e em vários órgãos da pessoa doente. As doenças causadas pelo antraz entre humanos são esporádicas.

A imunidade pós-infecciosa está associada ao aparecimento de antitoxinas e anticorpos antimicrobianos (protetores).

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Diagnóstico laboratorial do antraz

Os seguintes materiais servem como material para o estudo: na forma cutânea - o conteúdo das vesículas, secreção do carbúnculo ou úlcera; na forma intestinal - fezes e urina; na forma pulmonar - escarro; na forma séptica - sangue. Vários objetos ambientais (solo, água), produtos alimentícios, matérias-primas de origem animal e outros materiais podem ser submetidos ao estudo. Para detectar o patógeno, um método bacterioscópico é usado: detecção de bastonetes gram-positivos envoltos por uma cápsula (em material de animais ou humanos) ou contendo esporos (objetos ambientais). O principal método de diagnóstico é bacteriológico - isolamento de uma cultura pura e sua identificação, com testes obrigatórios de patogenicidade para animais de laboratório. Nos casos em que o material em estudo está fortemente contaminado com microflora concomitante, especialmente putrefativa, um teste biológico é usado: camundongos brancos ou porquinhos-da-índia são infectados por via subcutânea. Na presença de B. anthracis, camundongos e porquinhos-da-índia morrem em 24 a 26 horas, coelhos - em 2 a 3 dias, com sinais de sepse generalizada; o baço está acentuadamente aumentado, no local da injeção do material - infiltrado. Em preparações de esfregaços de sangue e órgãos - bastonetes capsulares.

Entre as reações sorológicas, a reação de termoprecipitação de Ascoli é utilizada principalmente para fins diagnósticos. É utilizada em casos em que é difícil garantir o isolamento de uma cultura pura do patógeno (em particular, ao examinar lã, peles, cerdas e outros objetos). A reação de Ascoli baseia-se na detecção de antígenos termoestáveis do patógeno, que se preservam por muito mais tempo do que as células vegetativas viáveis e os esporos do bacilo do antraz. Para o diagnóstico retrospectivo do antraz, utiliza-se um teste alérgico com antraxina.

Tratamento do antraz

O tratamento do antraz é complexo. O objetivo é neutralizar a toxina e combater o patógeno: são utilizados imunoglobulina antiantraz e antibióticos (penicilinas, tetraciclinas, eritromicina, etc.).

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Profilaxia específica do antraz

A primeira vacina contra o antraz foi obtida por L. Pasteur em 1881, e em nosso país, por L. S. Tsenkovsky, em 1883, a partir de cepas atenuadas de B. anthracis. Atualmente, na Rússia, uma vacina IST, livre de esporos vivos e sem cápsulas, é utilizada para prevenir o antraz em humanos e animais. Ela é preparada a partir de uma cepa avirulenta do bacilo do antraz. A vacina contra o antraz é altamente eficaz. As vacinas são administradas uma única vez, por via cutânea ou intradérmica, aos indivíduos que, devido à sua profissão, possam estar infectados com antraz. A revacinação é administrada após um ano.