Wśród licznych czynników biologicznych, które mogą być użyte jako broń, zidentyfikowano nieliczną grupę takich, które mogą spowodować choroby o śmiertelnym zagrożeniu dla miast czy regionów. Wąglik jest jedną z najgroźniejszych chorób w tej grupie.

Duże nadzieje pokładano w konwencji o broni biologicznej, która zabrania badań i produkcji ofensywnych biologicznych środków bojowych. Konwencja ta została podpisana przez większość krajów. Jakkolwiek Irak i były Związek Radziecki są sygnatariuszami tej konwencji, oba przyznały się do realizowania programów wojen biologicznych. Inne kraje również podejrzewa się o realizację takich programów. Realna jest również możliwość ataku terrorystycznego z użyciem broni biologicznej, który jest szczególnie trudny do przewidzenia, wczesnego wykrycia i zapobiegania, dlatego jest jednym z najbardziej przerażających scenariuszy ataku terrorystycznego.
Zastosowanie czynnika biologicznego w formie aerozolu powoduje rozprzestrzenienie się choroby na największą skalę. Jest to więc metoda ataku najskuteczniejsza, choć rzadko dotychczas stosowana. Doświadczenia w tym zakresie są niewielkie, dlatego prace grup roboczych są w większości wypadków oparte na ekstrapolacji dostępnej wiedzy.

Rys historyczny
Wąglik znany jest od stuleci jako zakaźna choroba zwierząt, znacznie rzadziej dotykająca populację ludzką. Badania nad wąglikiem jako bronią biologiczną rozpoczęto 80 lat temu. Dziś co najmniej 17 krajów podejrzewanych jest o realizację ofensywnych programów wojny biologicznej. Nie wiadomo jak wiele z nich prowadzi prace z użyciem bakterii wąglika; pewne jest, że Irak produkuje, jak również posiada środki do przenoszenia tej broni.
Eksperci zgadzają się, że wyprodukowanie letalnego aerozolu wąglikowego jest niemożliwe bez dostępu do współczesnych metod biotechnologicznych. Jednak na przykład grupa terrorystyczna posiadająca środki finansowe i kontakty w środowiskach naukowych jest zdolna do przygotowania biologicznego materiału do ataku.
Grupa terrorystyczna, która użyła sarinu w tokijskim metrze w 1995 r. również rozpylała areozol wąglika i jadu kiełbasianego na obszarze Tokio co najmniej 8 razy. Z nieznanych przyczyn ataki te nie wywołały zachorowań wśród ludności. Przypadkowe uwolnienie zarodników wąglika z zakładów wojskowych w Swierdłowsku w 1999 r. spowodowało co najmniej 79 przypadków zakażenia i 68 zgonów i udowodniło, jak niebezpieczną bronią jest bakteria wywołująca omawianą chorobę.
Aerozol wąglikowy jest niewidoczny i pozbawiony zapachu i może przemieszczać się wiele kilometrów przed ostatecznym rozsianiem. Jest on tak zjadliwy, że mury budynków nie stanowią dla niego bariery i zarówno osoby wewnątrz, jak i na zewnątrz pomieszczeń są nim zagrożone w równym stopniu.
Komitet ekspertów WHO opublikował w 1970 r. raport, z którego wynika, że rozpylenie 50 kg aerozolu wąglika nad pięciomilionowym miastem skutkować może 250 tysiącami zachorowań i 100 tysiącami zgonów. Jak potwierdzili eksperci rządu amerykańskiego, skuteczność 100 kilogramów aerozolu wąglika rozpylonego nad Waszyngtonem porównać można do wybuchu bomby wodorowej.

Epidemiologia
W warunkach naturalnych wąglik jest chorobą następującą w wyniku kontaktu z chorymi zwierzętami, lub z zakażonymi produktami zwierzęcymi. Choroba występuje u przeżuwaczy, które zakażają się połykając zarodniki wąglika znajdujące się w ziemi. Wielkie epizoonozy zdarzyły się np. w Iranie w 1945 r., kiedy w wyniku tej choroby padło milion owiec. Zarodniki wąglika znajdowane są w próbkach ziemi na całym świecie. U ludzi występują trzy typy choroby: wziewna, skórna i żołądkowo-jelitowa.
Wziewna postać wąglika jest u ludzi chorobą rzadką. W przeszłości występowała u osób zajmujących się pozyskiwaniem i przeróbką wełny. W XX wieku w Stanach Zjednoczonych odnotowano jedynie 18 przypadków tej choroby, w tym dwa laboratoryjne. Dobrze udokumentowana postać wziewna choroby została opisana jedynie po katastrofie w Swierdłowsku.
Postać skórna wąglika jest najczęstsza. Szacuje się, że rocznie występuje u dwóch tysięcy osób na świecie. Choroba dotyczy osób zatrudnionych przy zwierzętach.
Postać żołądkowo-jelitowa jest również rzadka, występuje w Afryce i Azji. Wywołuje je spożywanie niedogotowanego mięsa. Objawy dotyczą jamy ustnej i gardła oraz jelit.

Mikrobiologia
Nazwa wąglik pochodzi od postaci skórnej choroby, która powoduje czarne jak węgiel uszkodzenia skóry. Laseczka wąglika jest gram dodatnim tlenowcem, tworzącym zarodniki, bez zdolności do poruszania się. Rośnie na zwykłych podłożach, nie powoduje hemolizy. Mnoży się bardzo szybko. Postać wegetatywna jest mało odporna na czynniki zewnętrzne. W wodzie ginie po 24 godzinach. Natomiast zarodniki przeżywają w glebie przez dziesiątki lat. Bakteria produkuje trzy toksyny: antygen protekcyjny, czynnik letalny i czynnik obrzękowy.

Patogeneza i objawy kliniczne
Postać wziewna. Cząsteczka aerozolu zawierająca zarodnik wąglika dostaje się do pęcherzyków płucnych. Część zostaje zniszczona przez makrofagi, a pozostałe dostają się do śródpiersiowych węzłów chłonnych, gdzie rozmnaża się w zróżnicowanym czasie - w przypadkach swierdłowskich - od 2 do 43 dni po ekspozycji. Bakteria uwalnia toksyny, prowadząc do wybroczyn, obrzęku i martwicy. LD50 - dawka konieczna do zabicia 50% zakażonych osób wynosi 2500-55 000 inhalowanych zarodników.
Choroba nie powoduje klasycznego zapalenia płuc, lecz krwotoczne zapalenie śródpiersia. U połowy zmarłych doszło do krwotocznego zapalenia opon mózgowych.
Wczesna diagnoza tej postaci wąglika jest bardzo trudna. Pierwsze objawy są nieswoiste: występuje gorączka, duszność, kaszel, ból głowy, wymioty, dreszcze, osłabienie, ból brzucha i w klatce piersiowej.
Krótki okres remisji choroby bywa niekiedy obserwowany przed drugą fazą, która ma charakter piorunujący i kończy się zgonem, poprzedzonym gorączką, dusznością i wstrząsem septycznym. Śmiertelność wynosi 89% i im krócej trwa wylęganie, tym mniejsza szansa zakażonej osoby na przeżycie.

Postać skórna. Ta postać wąglika występuje na uprzednio uszkodzonej skórze, najczęściej w miejscach odkrytych. W Swierdłowsku wystąpiła u niektórych osób w 12 dni po uwolnieniu areozolu. Toksyna bakteryjna powoduje miejscowy obrzęk i swędząca plama zamienia się następnego dnia w owrzodzenie okrągłego kształtu, z małymi pęcherzykami zawierającymi płyn surowiczy, bogaty w bakterie. Owrzodzenie pokrywa się następnie strupem i odpada po tygodniu lub dwóch, nie pozostawiając blizny. Może występować limfadenopatia. Antybiotykoterapia nie wpływa na rozwój zmiany miejscowej, ale przeciwdziała objawom ogólnym. Śmiertelność przed erą antybiotyków wynosiła do 20%, obecnie jest niewielka.

Postać żołądkowo-jelitowa. Występuje po dostaniu się zarodników do przewodu pokarmowego.

Postać ustno-gardłowa cechuje się wystąpieniem owrzodzeń z miejscową limfadenopatią, obrzękiem i posocznicą. W dalszym odcinku przewodu pokarmowego choroba rozwija się wśród objawów nudności, wymiotów, złego samopoczucia i krwawej biegunki. W późniejszym okresie choroby występuje wodobrzusze i objawy zakażenia ogólnego. Terapia antybiotykowa może zredukować śmiertelność, ale pozostaje ona i tak wysoka.

Rozpoznanie
Jakkolwiek wąglik jest rzadką chorobą, jednak wczesne zdiagnozowanie pierwszych przypadków może ograniczyć wystąpienie wielkiej epidemii. Dlatego wczesne włączenie nadzoru sanitarnego z jego laboratoriami jest sprawą wielkiej wagi. Użycie wąglika jako broni biologicznej dotyczy postaci inhalacyjnej. Niestety nie ma efektywnego systemu ostrzegania i wykrywania chmury aerozolu zawierającego zarodniki wąglika. Szybkie metody diagnostyczne polegają na wykryciu immunosorbentu antygenu protekcyjnego i reakcja łańcuchowa polimerazy. Te metody mogą być dostępne jedynie na szczeblu krajowym. Biorąc pod uwagę tempo rozwoju choroby, należy równolegle badać wzrost bakterii i jej antybiotykowrażliwość. Każdy podejrzany materiał odebrany terrorystom powinien być badany na obecność bakterii wąglika.
Przy diagnozowaniu zakażenia wąglikiem pomocny jest radiogram klatki piersiowej, na którym obserwuje się poszerzenie cienia śródpiersia. Tradycyjne badania mikrobiologiczne mogą się okazać najskuteczniejsze we wczesnym wykrywaniu choroby, poprzez zastosowanie prostej metody barwienia próbek krwi obwodowej metodą Grama.
Diagnostycznie najwartościowszy jest standardowy posiew krwi, gdzie wzrost bakterii obserwuje się w ciągu 6 do 24 godzin. Testy biochemiczne wymagają kolejnych 12-24 godzin.
Posiew plwociny nie jest przydatny diagnostycznie, bowiem choroba nie rozwija się w drogach oddechowych. Niestety, jeżeli laboratorium nie podejrzewa wąglika, Bacillus anthracis może nie zostać zidentyfikowana. Postać skórną choroby potwierdza się poprzez posiew płynu zawartego w zmianach skórnych. W badaniach sekcyjnych na rozpoznanie wąglika powinno naprowadzać martwicze, krwotoczne zapalenie węzłów chłonnych śródpiersia oraz krwotoczne zapalenie opon mózgowych.

Szczepienia
Szczepionka wąglikowa używana w USA jest produkowana z inaktywowanych bakterii. Głównym antygenem odpowiedzialnym za odporność jest antygen ochronny. Szczepionka podawana jest w sześciu dawkach. W badaniach na zwierzętach skuteczność szczepionki przy postaci wziewnej wynosi 100% pomiędzy 8 a 38 tygodniem po podaniu i 88% do 100 tygodni.
W krajach byłego Związku Radzieckiego wąglik szczepi się żywą atenuowaną szczepionką. Ośrodki zachodnie uważają ją za nieprzydatną do szczepienia ludzi. Zmagazynowane zasoby szczepionki są niewielkie, dlatego szerokie akcje szczepień nie są możliwe. Po ataku bronią biologiczną szczepienie jest rekomendowane, wraz z podaniem antybiotyku dla zapobieżenia nosicielstwu.

Leczenie
Rekomendacje dotyczące antybiotykoterapii i szczepienia są oparte na skąpych danych eksperymentalnych. Najważniejsze jest wczesne podanie antybiotyku, gdyż zwiększa to szanse na przeżycie. Z uwagi na trudności w uzyskaniu szybkiego potwierdzenia laboratoryjnego systemowa antybiotykoterapia powinna być wdrożona natychmiast nawet w przypadku podejrzenia zakażenia wąglikiem.
Szczepy naturalne B. anthracis są oporne na wiele antybiotyków, w tym na cefalosporyny o szerokim zakresie działania, natomiast są zazwyczaj wrażliwe na penicylinę i jest to antybiotyk preferowany. Preferowanym antybiotykiem jest również ampicylina. Na niewielkich próbach na zwierzętach potwierdzono także skuteczność doksycykliny. Przy podejrzeniu wystąpienia postaci inhalacyjnej rekomendowana jest też ciprofloksacyna.
Zaleca się podanie antybiotyku drogą dożylną, przy czym członkowie grupy roboczej mają świadomość trudności w podaniu leku tą drogą na wielką skalę.
Terapia antybiotykowa powinna trwać 60 dni, w celu zapobieżenia ewentualnym nawrotom choroby.
Przy jednoczesnym podawaniu antybiotyku i szczepionki w trzech dawkach (0, 2 i 4 tydzień) okres leczenia może być skrócony do 45 dni.
Postać skórna choroby może być leczona doustną penicyliną lub tetracyklinami przez 10 dni.
Leczenie miejscowe nie jest skuteczne. Profilaktyka poekspozycyjna obejmuje takie same zalecenia dotyczące antybiotykoterapii, czyli podawanie leku przez 60 dni.

Postępowanie wobec niektórych grup
Dzieci. Nie zaleca się podawania ciprofloksacinu i innych florochinolonów poniżej 16 roku życia. Powinna być stosowana penicylina, o ile bakteria jest na nią wrażliwa. Doksycyklina, pomimo objawów ubocznych, również może być stosowana. W przypadku masowych zakażeń dzieci mogą otrzymywać antybiotyki drogą doustną. Nie ma przeciwwskazań do podawania szczepionki dzieciom.
Kobiety ciężarne. Kobiety w ciąży mogą być leczone florochinolonami, penicyliną lub doksycykliną w normalnych dawkach. W przypadku karmienia piersią zarówno kobieta, jak i dziecko powinni otrzymać ten sam antybiotyk.

Kontrola zakażenia
Nie ma dowodów na przenoszenie się choroby pomiędzy pacjentami, ale wskazane są standardowe środki ograniczające przenoszenie się zakażenia. Zalecana jest również ostrożność w momencie pobierania próbek do badania. Rekomendowanym środkiem dezynfekcyjnym są roztwory podchlorynów. Zaleca się szczególną ostrożność przy pochówku zmarłych ludzi i zwierząt. Metodą z wyboru jest kremacja zwłok. Instrumenty używane do autopsji powinny być sterylizowane w autoklawie lub spalone.

Dekontaminacja
Największym zagrożeniem dla populacji jest rozpylenie aerozolu zawierającego bakterie wąglika. Czas pozostawania w powietrzu zależy od warunków meteorologicznych i właściwości aerozolu i zakłada się, że wynosi od kilku godzin do jednego dnia. Po katastrofie w Swierdłowsku podjęto badania na temat wtórnej aerozolizacji. Nie ma jednak przekonywających dowodów, że zarodniki wąglika mogą z powrotem unieść się w powietrze.
Pracownicy zatrudnieni przy obróbce sierści zwierzęcej lub przy utylizacji szczątków zwierzęcych mają zwiększoną ekspozycję na zakażenie, jednak zrezygnowano z obowiązkowych szczepień, gdyż odnotowano jedynie 13 przypadków zachorowań.
Odkażanie środowiska skażonego zarodnikami wąglika jest ogromnym problemem technicznym. Badania brytyjskie nad użyciem wąglika jako broni biologicznej podczas II wojny światowej spowodowały skażenie jednej z wysp u wybrzeża Szkocji. Podjęto decyzję o pełnym odkażeniu. Trwało ono 8 lat i wymagało użycia 280 ton formaldehydu i 2 tysięcy ton wody morskiej.
Odkażanie obszarów miejskich lub nawet pojedynczego budynku jest skrajnie trudne i nie jest rekomendowane, ponieważ ryzyko wtórnej areolizacji jest minimalne. Zamiast odkażania proponuje się szczepienia poekspozycyjne. Jeśli dojdzie do skażenia skóry, wskazane jest umycie jej oraz drobnych przedmiotów wodą z mydłem oraz profilaktyczne podanie antybiotyku, aż do czasu potwierdzenia, czy rzeczywiście doszło do zakażenia wąglikiem.

Opr. Andrzej Zbonikowski

Opracowanie powstało w wyniku prac ekspertów medycznych z ośrodków akademickich i badawczych, przedstawicieli agend rządowych, ekspertów wojskowych, specjalistów zdrowia publicznego oraz ratownictwa.

Listy i zapytania do przedstawiciela WHO EURO w Polsce dr. Andrzeja Zbonikowskiego można kierować pod adresem:
Biuro Łącznika Światowej Organizacji Zdrowia, 00-238 Warszawa, ul. Długa 38/40,
tel. 022 635 94 96, fax 022 831 08 92, e-mail wholo@pol.pl

Opracowanie jest również dostępne na stronach Serwisu Internetowego dla Ochrony Zdrowia - www.sidoz.ids.pl