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 chotani@jhsph.edu Traducción al español, Dr en C Nicolás Padilla, Facultad de Enfermería y Obstetricia de Celaya, Universidad de Guanajuato, México padilla@celaya.podernet.com.mx o npadr58@yahoo.com.mx GIDSAS

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

Historia de la guerra biológica Siglo XIV: Plaga por Kaffa

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

Historia de la guerra biológica - EUA Siglo XVIII: cobijas con varicela

Historia de la guerra biológica - EUA 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

Historia de la guerra biológica - globalmente 1925 Protocolo de Génova 1972 Convención de armas biológicas Firmada por 103 naciones 1975 Ratificación de la Convención de Génova

Biological Terrorism - A New Trend? 1978: Exiliado búlgaro inyectado con ricina en Londres 1979: Sverdlovosk, USSR – liberación accidental de ántrax – 40 defunciones 1984: Oregon, Salmonella – culto Rajneeshee 1991: Minnesota, toxina ricina 1994: Tokyo, Sarin y ataques biológicos 1995: Arkansas, toxina ricina 1995: Indiana, compra Y. pestis 1997: Washington DC, ‘Anthrax/plague’ hoax 1998: Nevada , cepa no letal de B. anthracis 1998-9: Multiple ‘Anthrax’ hoaxes 2001: Brote de ántrax EUA

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.

Bases del bioterrorismo ¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos a los terroristas? Facilidad de adquisición Información fácilmente disponible en la Web Colección de cultivos tipo Americano, otras fuentes Fácil y económica producción Sólo se necesita equipo básico de microbiología Pequeños laboratorios no requieren licencias especiales Inversión causa 50% de víctimas por km2 : Armas convencionales $2000, nuclear $800, ántrax $1 Letalidad 50 kg ántrax aerosolizado = 100,000 mortalidad Experiencia de Sverdlovsk, antigua URSS

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

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

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

Bases del bioterrorismo Eventos sugerentes de liberación de arma biológica Enfermedad respiratoria severa en huésped sano Una curva epidémica creciendo y disminuyendo rápidamente Aumento de fiebre, síntomas respiratorios y GI 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

Bases del bioterrorismo ¿Qué podemos hacer como médicos profesionales? 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 Mantenerse informado de tendencias epidemiológicas locales, regionales y nacionales 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).

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)

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.

Agentes de bioterrorismo Toxinas biológicas Toxina botulínica Enterotoxina B estafilocócica Ricina Micotoxinas (T2)

Características de agentes de BT Chotani, 2003

Ántrax Causada por contacto con esporas de Bacillus anthracis, un gram positivo, fromador de esporas 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.

Ántrax: cutáneo Se desarrolla una pápula no dolorosa, con prurito 3-5 días después de la introducción de las endosporas de B. anthracis En 24-36 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

Desarrollo de vesículas Día 2 Ántrax: cutáneo Día 6 Desarrollo de vesículas Día 2 Día 4 Día 10 Formación de costra

Ántrax: cutáneo 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 71-1290–2.

Ántrax: cutáneo NEJM 1999; 341: 815– 826

Ántrax: cutáneo Cicatrización después de tratamiento

Ántrax: cutáneo Note el edema y lesiones típicas

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

Diagnóstico diferencial de ántrax cutáneo Picadura de araña Ectima gangrenoso Tularemia ulceronodular Plaga Celulitis estafilocócica o estreptocócica Virus herpes simple

Ántrax inhalado Patogénesis 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. El bacilo del ántrax se multiplica en ganglios, causando mediastinitis hemorrágica y diseminación a todo el cuerpo a través de la sangre.

Las esporas de ántrax son las formas vegetativas de la bacteria Las esporas de ántrax son las formas vegetativas de la bacteria. Como las semillas, sólo germinan en un ambiente fértil. Si es inhalada, las esporas mayores se alojan en el tracto respiratorio superior, donde son menos peligrosas. Pero las esporas de entre 1 y 5 micrómetros penetran los alvéolos en el pulmón. El sistema inmune responde destruyendo algunas esporas, pero llevando a otras a los ganglios linfáticos en el tórax. Las esporas germinan. En un día o hasta 60, la bacteria del ántrax inicia a multiplicarse infectando tejidos torácicos. Al infectar tejidos del tórax, también produce toxinas que entran al torrente circulatorio. En pulmón, las toxinas pueden causar hemorragias, derrame y lesión de tejidos.

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. 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.

Ensanchamiento mediastinal Ántrax: Inhalado Ensanchamiento mediastinal JAMA 1999;281:1735–1745

Ampliación mediastinal y derrame pleural en tele de tórax en ántrax inhalado

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

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

Ántrax gastrointestinal 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. La muerte resulta de desequilibrio de líquidos y electrolitos, pérdida de sangre, choque, perforación intestinal o toxemia por ántrax.

Ántrax gastrointestinal

Ántrax gastrointestinal: diagnóstico Hemocultivo Muestra de raspado orofaríngeo