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Identificación de agentes de bioterrorismo Rashid A. Chotani, M.D., MPH Profesor Asistente de Medicina y Salud Pública Director, Sistema global de alerta.

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1 Identificación de agentes de bioterrorismo Rashid A. Chotani, M.D., MPH Profesor Asistente de Medicina y Salud Pública Director, Sistema global de alerta y vigilancia de enfermedades infecciosas Universidad Johns Hopkins Presidente, Fundación Pakistaní de Salud Pública GIDSAS

2 Chotani, 2003 Historia de la guerra biológica n Siglo VI AC – Lo asirios envenenaron los pozos de sus enemigos con cornezuelo de centeno n Siglo VI AC – Solon de Atenas evenena los abastecimientos de agua con eléboro ( col de mofeta), una hierba purgante, durante el sitio de Krissa n 184 AC – las fuerzas de Aníbal lanzan sobre el enemigo potes de barro llenos de serpientes n 1346 – el ejército Tatar lanza sus cabalgaduras muertas por peste sobre las paredes de la ciudad n 1422 – Batalla de Carolstein, cuerpos de monturas muertos por peste más 2000 cargas de excremento son lanzadas sobre el enemigo

3 Chotani, 2003 Historia de la guerra biológica n Siglo XIV: Plaga por Kaffa

4 Chotani, 2003 Historia de la guerra biológica n Siglo XV – ejército de Pizarro ofreció a los nativos Sudamericanos con ropas llevando el virus de la viruela. n 1710 – tropas rusas lanzan los cuerpos de las víctimas de la peste sobre las paredes de la ciudad (Guerra Ruso- Sueca)

5 Chotani, 2003 Historia de la guerra biológica - EUA n Siglo XVIII: cobijas con varicela

6 Chotani, 2003 Historia de la guerra biológica - EUA n Siglo XX: –1943:se lanza programa biológico de EUA –1953:se establece programa de defensa biológico –1969:se quita la supresión para el programa biológico ofensivo

7 Chotani, 2003 Historia de la guerra biológica - globalmente n 1925Protocolo de Génova n 1972Convención de armas biológicas –Firmada por 103 naciones n 1975Ratificación de la Convención de Génova Génova

8 Chotani, 2003 Biological Terrorism - A New Trend? n 1978:Exiliado búlgaro inyectado con ricina en Londres Londres n 1979:Sverdlovosk, USSR – liberación accidental de ántrax – 40 defunciones accidental de ántrax – 40 defunciones n 1984: Oregon, Salmonella – culto Rajneeshee n 1991: Minnesota, toxina ricina n 1994: Tokyo, Sarin y ataques biológicos n 1995: Arkansas, toxina ricina n 1995: Indiana, compra Y. pestis n 1997: Washington DC, Anthrax/plague hoax n 1998: Nevada, cepa no letal de B. anthracis n : Multiple Anthrax hoaxes n 2001:Brote de ántrax EUA

9 Chotani, 2003 Bases de bioterrorismo Definición: el uso ilegal o amenaza de uso, de microorganismos o toxinas derivados de los organismos vivos para producir la muerte o enfermedad en humanos, animales o plantas. El acto es para intentar crear temor y/o intimidar gobiernos o sociedades persiguiendo metas políticas, religiosas o ideológicas.

10 Chotani, 2003 Bases del bioterrorismo ¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos a los terroristas? –Facilidad de adquisición Información fácilmente disponible en la Web Información fácilmente disponible en la Web Colección de cultivos tipo Americano, otras fuentes Colección de cultivos tipo Americano, otras fuentes –Fácil y económica producción Sólo se necesita equipo básico de microbiología Sólo se necesita equipo básico de microbiología Pequeños laboratorios no requieren licencias especiales Pequeños laboratorios no requieren licencias especiales Inversión causa 50% de víctimas por km 2 : Inversión causa 50% de víctimas por km 2 : Armas convencionales $2000, nuclear $800, ántrax $1 –Letalidad 50 kg ántrax aerosolizado = 100,000 mortalidad 50 kg ántrax aerosolizado = 100,000 mortalidad Experiencia de Sverdlovsk, antigua URSS Experiencia de Sverdlovsk, antigua URSS

11 Chotani, 2003 Bases del bioterrorismo ¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos a los terroristas? –Estabilidad –Infectividad Agentes como armas pueden ser fácilmente diseminados Agentes como armas pueden ser fácilmente diseminados Síntomas clínicos días a semanas después del ataque Síntomas clínicos días a semanas después del ataque –Poca visibilidad –Fácil y oculta liberación Liberación remota, retrasada, indetectable Liberación remota, retrasada, indetectable Difícil/imposible rastrear el origen del agente Difícil/imposible rastrear el origen del agente

12 Chotani, 2003 Bases del bioterrorismo Rutas de liberación para agentes biológicos Aerosol es el método más probable para diseminación Dispersión silenciosa, fácil Número máximo de víctimas expuestas Inhalación es más eficiente y contagiosa ruta de infección Dispersión a través de agua/alimentos es menos probable Menos estable, no efectivo para algunos agentes Ineficiente comparado con aerosol

13 Chotani, 2003 Bases del bioterrorismo Eventos sugerentes de liberación de un arma biológica Múltiples personas enfermas al mismo tiempo (epidemia) Múltiples personas enfermas al mismo tiempo (epidemia) Personas afectadas, previamente sanas Personas afectadas, previamente sanas Alta morbi-mortalidad entre los afectados Alta morbi-mortalidad entre los afectados Identificación de enfermedades y patógenos no usuales en una región en particular Identificación de enfermedades y patógenos no usuales en una región en particular Recientes demandas o actividad terrorista Recientes demandas o actividad terrorista Epizootias o muertes de animales inexplicables Epizootias o muertes de animales inexplicables

14 Chotani, 2003 Bases del bioterrorismo Eventos sugerentes de liberación de arma biológica Enfermedad respiratoria severa en huésped sano Enfermedad respiratoria severa en huésped sano Una curva epidémica creciendo y disminuyendo rápidamente Una curva epidémica creciendo y disminuyendo rápidamente Aumento de fiebre, síntomas respiratorios y GI Aumento de fiebre, síntomas respiratorios y GI Tasas de ataque bajas en personas trabajando en exteriores vs en interiores Tasas de ataque bajas en personas trabajando en exteriores vs en interiores Enfermedad estacional durante diferentes tiempos del año Patógeno conocido con modelo de resistencia antimicrobiana no usual Patógenos genéticamente idénticos en diferentes áreas

15 Chotani, 2003 Bases del bioterrorismo ¿Qué podemos hacer como médicos profesionales? Mantener un alto índice de sospecha incluyendo agentes biológicos en diagnóstico diferencial Mantener un alto índice de sospecha incluyendo agentes biológicos en diagnóstico diferencial Aprender a reconocer hallazgos históricos y de examen físico sugestivos de exposición a armas biológicas Aprender a reconocer hallazgos históricos y de examen físico sugestivos de exposición a armas biológicas Mantenerse informado de tendencias epidemiológicas locales, regionales y nacionales Mantenerse informado de tendencias epidemiológicas locales, regionales y nacionales Conocer acerca del tratamiento y profilaxis de pacientes expuestos a agentes biológicos Conocer acerca del tratamiento y profilaxis de pacientes expuestos a agentes biológicos Saber a quienes reportar exposiciones a agentes biológicos sospechosos y enfermedades (Policía, Agencia de Inteligencia Estatal, Especialistas de enfermedades infecciosas, oficiales de salud locales y estatales). Saber a quienes reportar exposiciones a agentes biológicos sospechosos y enfermedades (Policía, Agencia de Inteligencia Estatal, Especialistas de enfermedades infecciosas, oficiales de salud locales y estatales).

16 Chotani, 2003 Agentes de bioterrorismo Agentes bacterianos Bacillus anthracis (Ántrax) Yersinia pestis (Peste) Francisella tularensis (Tularemia) Brucella spp. (Brucelosis) Coxiella burnetii (Fiebre Q) Burkholderia mallei (Muermo) Vibrio cholerae (Cólera)

17 Chotani, 2003 Agentes de bioterrorismo Agentes virales Virus de la viruela Virus de la encefalitis equina venezolana (VEE) Virus de fiebres hemorrágicas: Ebola, Marburg, Fiebre Lassa, virus de fiebre hemorrágica de Argentina y Bolivia, Hantavirus, virus Congo-Crimea, Virus de la fiebre del valle Rift, Virus de la fiebre amarilla, virus dengue.

18 Chotani, 2003 Agentes de bioterrorismo Toxinas biológicas Toxina botulínica Enterotoxina B estafilocócica Ricina Micotoxinas (T2)

19 Características de agentes de BT Chotani, 2003

20 Ántrax Causada por contacto con esporas de Bacillus anthracis, un gram positivo, fromador de esporas Causada por contacto con esporas de Bacillus anthracis, un gram positivo, fromador de esporas Tres formas de enfermedad clínica: Tres formas de enfermedad clínica: –Cutánea por inoculación de lesiones de piel con esporas; común, fácilmente reconocida y tratada. –Inhalable por inhalación de esporas al tracto respiratorio inferior; rara, difícil de reconocer, > 80% de mortalidad (descripción clásica = enfermedad de Woolsorter) –Gastrointestinal por ingestión de esporas en carne contaminada; raramente encontrada pero altamente letal.

21 Chotani, 2003 Ántrax: cutáneo Se desarrolla una pápula no dolorosa, con prurito 3-5 días después de la introducción de las endosporas de B. anthracis Se desarrolla una pápula no dolorosa, con prurito 3-5 días después de la introducción de las endosporas de B. anthracis En horas, la lesión forma una vesícula que sufre necrosis central y secado, dejando una costra negra característica rodeada por edema y vesículas púrpuras: cura sin cicatriz En horas, la lesión forma una vesícula que sufre necrosis central y secado, dejando una costra negra característica rodeada por edema y vesículas púrpuras: cura sin cicatriz 80-90% se curan sin tratamiento, pero la mortalidad puede alcanzar el 20%, así, los casos deberán ser tratados 80-90% se curan sin tratamiento, pero la mortalidad puede alcanzar el 20%, así, los casos deberán ser tratados

22 Chotani, 2003 Ántrax: cutáneo Día 4 Día 6 Día 10 Formación de costra Desarrollo de vesículas Día 2

23 Chotani, 2003 Izquierda, lesión de ant6ebrazo al día 7 – vesiculación y ulceración de la mácula o pápula inicial del ántrax. Derecha, costra en el cuello al día 15 de la enfermedad, típica del estadio tardío de la lesión. De Binford CH, Connor DH, eds. Pathology of Tropical and Extraordinary Diseases. Vol 1. Washington, DC: AFIP; 1976:119. AFIP negative –2. Ántrax: cutáneo

24 Chotani, 2003 NEJM 1999; 341: 815– 826 Ántrax: cutáneo

25 Chotani, 2003 Ántrax: cutáneo Cicatrización después de tratamiento

26 Chotani, 2003 Ántrax: cutáneo Note el edema y lesiones típicas

27 Chotani, 2003 Diagnóstico de ántrax cutáneo Tinción de Gram, reacción de polimerasa en cadena (PCR), o cultivo de líquido de vesículas, exudado o escara Tinción de Gram, reacción de polimerasa en cadena (PCR), o cultivo de líquido de vesículas, exudado o escara Hemocultivo si hay síntomas sistémicos Hemocultivo si hay síntomas sistémicos Biopsia para inmunoquímica, especialmente si la persona está tomando antibióticos Biopsia para inmunoquímica, especialmente si la persona está tomando antibióticos

28 Chotani, 2003 n Picadura de araña n Ectima gangrenoso n Tularemia ulceronodular n Plaga n Celulitis estafilocócica o estreptocócica n Virus herpes simple Diagnóstico diferencial de ántrax cutáneo

29 Chotani, 2003 Ántrax inhalado Patogénesis 1-5 micrómetros es el tamaño óptimo de la espora del ántrax para depositarse en los alvéolos. 1-5 micrómetros es el tamaño óptimo de la espora del ántrax para depositarse en los alvéolos. Las esporas inhaladas son ingeridas por los macrófagos alveolares y transportadas a ganglios,linfáticos mediastinales y peribronquiales, germinando las esporas en esa ruta. Las esporas inhaladas son ingeridas por los macrófagos alveolares y transportadas a ganglios,linfáticos mediastinales y peribronquiales, germinando las esporas en esa ruta. El bacilo del ántrax se multiplica en ganglios, causando mediastinitis hemorrágica y diseminación a todo el cuerpo a través de la sangre. El bacilo del ántrax se multiplica en ganglios, causando mediastinitis hemorrágica y diseminación a todo el cuerpo a través de la sangre.

30 Chotani, 2003

31 Ántrax inhalado Presentación clínica 10 días a 6 semanas posteriores a la inhalación de esporas, los pacientes infectados desarrollaron fiebre, malestar, tos no productiva, mialgias. 10 días a 6 semanas posteriores a la inhalación de esporas, los pacientes infectados desarrollaron fiebre, malestar, tos no productiva, mialgias. Al inicio del curso de la enfermedad, la radiografía de tórax muestra un mediastino ensanchado, lo cual es evidencia de mediastinitis hemorrágica y derrame pleural. Al inicio del curso de la enfermedad, la radiografía de tórax muestra un mediastino ensanchado, lo cual es evidencia de mediastinitis hemorrágica y derrame pleural. Después de 1-3 días, la enfermedad toma un curso fulminante con disnea, tos estridente y calofríos, y culmina con hipotensión, choque y muerte. Después de 1-3 días, la enfermedad toma un curso fulminante con disnea, tos estridente y calofríos, y culmina con hipotensión, choque y muerte.

32 Chotani, 2003 Ensanchamiento mediastinal JAMA 1999;281:1735–1745 Ántrax: Inhalado

33 Chotani, 2003 Ampliación mediastinal y derrame pleural en tele de tórax en ántrax inhalado

34 Chotani, 2003 Ántrax inhalado: diagnóstico Tele de tórax – mediastino ancho, derrame pleural, congestión pulmonar, infiltrados. Tele de tórax – mediastino ancho, derrame pleural, congestión pulmonar, infiltrados. Biopsia de tejido afectado por inmunoquímica Biopsia de tejido afectado por inmunoquímica Cualquier líquido disponible de sitios para tinción de Gram, PCR o cultivo. Cualquier líquido disponible de sitios para tinción de Gram, PCR o cultivo. Líquido pleural por inmunoquímica Líquido pleural por inmunoquímica

35 Chotani, 2003 n Neumonía por Mycoplasma n Enfermedad de los Legionarios n Psitacosis n Tularemia n Fiebre Q n Neumonía viral n Histoplasmosis (mediastinitis fibrosa) n Coccidioidomicosis n Malignidades Diagnóstico diferencial de ántrax inhalado

36 Chotani, 2003 Ántrax gastrointestinal Fiebre y dolor abdominal difuso con rebote, se desarrolla 2-5 días después de la ingestión de las esporas en carne contaminada Fiebre y dolor abdominal difuso con rebote, se desarrolla 2-5 días después de la ingestión de las esporas en carne contaminada Melena I heces teñidas con sangre o émesis con pozo en café y ascitis, se desarrolla. Melena I heces teñidas con sangre o émesis con pozo en café y ascitis, se desarrolla. La muerte resulta de desequilibrio de líquidos y electrolitos, pérdida de sangre, choque, perforación intestinal o toxemia por ántrax. La muerte resulta de desequilibrio de líquidos y electrolitos, pérdida de sangre, choque, perforación intestinal o toxemia por ántrax.

37 Chotani, 2003 Ántrax gastrointestinal

38 Chotani, 2003 Ántrax gastrointestinal: diagnóstico n Hemocultivo n Muestra de raspado orofaríngeo


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