Antrace e Bacillus anthracis: il primo batterio
Se siete appassionati di serie tv a tema crime vi sarete imbattuti in almeno un episodio che parla dell’antrace. Sappiamo dell’utilizzo di questa arma biologica durante attacchi come Amerithrax. Ma cos’è esattamente?
Il batterio
L’antrace è un tipo di infezione dovuta a un batterio gram-positivo aerobio chiamato Bacillus anthracis. Isolato per la prima volta nell’11.877 EU (1877 d.C.) da R. Koch, fu il primo agente microbico associato all’insorgenza di una malattia. Il batterio è un bacillo e ha una forma a bastoncino.
In presenza di ossigeno, il batterio produce delle spore che consentono la sopravvivenza del batterio in condizioni estreme, ad esempio quando l’ospite è morto ma il suo sangue è comunque esposto all’aria.
Quando l’ospite entra in contatto con il batterio inizia la fase di germinazione vegetativa a cui segue la produzione di due tossine (il fattore edemigeno e il fattore letale) che prendono di mira degli enzimi presenti in quasi tutti i tipi di cellule. Questo è possibile grazie all’effetto di una terza tossina: il fattore protettivo, che consente alle due precedenti l’ingresso nell’ospite.
Le tossine possono sopravvivere anche per anni nei terreni, a un pH alcalino, cosicché quando un erbivoro le ingerisce avviene l’infezione. Esistono oltre ottanta ceppi di questo batterio.
Studi in vivo sui ratti hanno fatto emergere la possibilità che la tossina letale possa alterare i vasi sanguigni a livello periferico. Dai dati raccolti in vitro, invece, è emerso che la stessa tossina porta alla morte delle cellule endoteliali, cioè quelle che rivestono i vasi sanguigni.
Una tossina molto tossica di cui abbiamo già discusso qui su Missione Scienza è la tossina botulinica.
L’infezione
Esistono due tipi di infezioni dovute al batterio.
Il Carbonchino si riscontra negli animali, che ne muoiono rapidamente.
L’Antrace, invece, si riscontra nell’uomo. Esistono vari tipi di manifestazioni di antrace. La più comune è quella cutanea, che ha anche il tasso di mortalità più basso con un’adeguata cura antibiotica; in questo caso le spore entrano nell’organismo per via cutanea.
Un altro tipo di infezione è quella gastrointestinale, di solito dovuta al consumo di carni contaminate, ma anche qui esistono due tipi di antrace: orofaringeo e intestinale (in entrambi i casi c’è la formazione di ulcere).
L’ultima forma di infezione da antrace è quella per inalazione ed è anche la più pericolosa; si verifica infatti con l’inalazione di spore di piccole dimensioni.
In realtà esiste anche un’ulteriore via infettiva nell’uomo: quella dovuta all’iniezione. Questo tipo di infezione è stata piuttosto comune in Gran Bretagna, in Germania e in Norvegia tra i consumatori di eroina. Sebbene sia simile all’infezione cutanea, ha un tasso di mortalità ben più elevato (circa il 34%).
Sintomi e terapia
Antrace e Bacillus anthracis possono causare sintomi anche a distanza di giorni dall’infezione, con un tempo di incubazione variabile.
Tra i sintomi ricorrono ulcere, sintomi simili a quelli influenzali come febbre, vomito, nausea, diarrea e nei casi più gravi perfino shock. Quest’ultimo è raro nell’infezione cutanea ma molto comune nell’infezione per inalazione.
Nell’infezione gastrointestinale e inalatoria possono accumularsi liquidi a livello addominale; mentre nell’infezione cutanea sono presenti spesso edemi. Il nome del batterio deriva infatti dal greco anthrax (carbone), proprio per ricordare edemi e necrosi di colore nero provocati dalla malattia.
Le terapie prevedono la somministrazione di antibiotici, che idealmente dovrebbero essere somministrati immediatamente dopo il contagio. La somministrazione tardiva di farmaci è spesso inutile per via dell’eccessivo accumulo di tossine.
Per prevenire la malattia in Italia viene somministrato un vaccino agli animali a rischio; negli USA esiste anche il vaccino per uso umano ma per via degli effetti collaterali (come le reazioni allergiche) viene utilizzato soltanto su personale a rischio di contaminazione.
Fonti
Antrace – Istituto superiore di sanità
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Moayeri, M., & Leppla, S. H. (2009). Cellular and systemic effects of anthrax lethal toxin and edema toxin. Molecular aspects of medicine, 30(6), 439–455. 10.1016/j.mam.2009.07.003
Jernigan, D. B., Raghunathan, P. L., Bell, B. P., Brechner, R., Bresnitz, E. A., Butler, J. C., Cetron, M., Cohen, M., Doyle, T., Fischer, M., Greene, C., Griffith, K. S., Guarner, J., Hadler, J. L., Hayslett, J. A., Meyer, R., Petersen, L. R., Phillips, M., Pinner, R., Popovic, T., … National Anthrax Epidemiologic Investigation Team (2002). Investigation of bioterrorism-related anthrax, United States, 2001: epidemiologic findings. Emerging infectious diseases, 8(10), 1019–1028. 10.3201/eid0810.020353
Spencer R. C. (2003). Bacillus anthracis. Journal of clinical pathology, 56(3), 182–187. 10.1136/jcp.56.3.182
Mi chiamo Melissa e sono una studentessa di chimica approdata su Missione Scienza con il preciso scopo di trasmettere al pubblico tutto ciò che mi affascina della scienza e l’amore per gli scoiattoli. Uh, se mi piacciono gli scoiattoli. Li adoro!
