Светлинна микрография на Bacillus anthracis.
Антраксът е белодробно заболяване, което се причинява от бактерията Bacillus anthracis. Това заболяване е познато още от древността. То може да бъде разпознато, като черната „морена” в книгата на Екзод ( втората книга на Стария завет ), или като „горящия вятър на чумата” в омировата Илиада. По време на похода си през Евразия в 80 A. D. , хуните описват масова смърт сред техните коне и добитък, която те преписали на антракса. Тези животни заедно с овцете са главните мишени на антракса. Всъщност, големите загуби в Европейското животновъдство през 18 и 19 век, дължащи се на това заболяване са главната причина за започване търсенето на ефективно лечебно средство за борба с антракса. През 1876г. Робърт Кох идентифицира патогенния агент причиняващ заболяването антракс.
Използването на антракса като биологично оръжие не е ново явление. Още от древни времена, трупове на заболели хора са били използвани за замърсяването на редица кладенци. Нещо повече, такива трупове са били катапултирани в градове, които се намирали под обсада. Изследвания свързани с използването на антракса като биологично оръжие са били проведени през Първата и Втора световна война. Като обект за тези изследвания са били използвани Японски и Германски затворници. Те били използвани главно за установяване възприемчивостта им спрямо заболяването. Днес са известни тогава съществуващите съюзнически опити на Канада, САЩ и Британия за развиването на антраксно биологични оръжие. Нещо повече, по това време Британия била произвела 5 милиона антраксни питки в Porton Down Facility, които трябвало да бъдат пуснати в Германия, с цел, хранителната верига да бъде инфектирана.
В естествената природна среда, човекът влязъл в контакт с антракса при взаимодействието му с природните микроорагнизмови резервоари – добитъка, като овцете и говедата или пък дивите животни. Първоначално, разпространяването на антракса се дължало главно на размяната на добитък, която се осъществявала между отделни животновъди.
Човешкия антракс може да възникне в три основни форми. При кожния антракс, патогенния микроорганизъм прониква през наранен участък на кожата, чиято нормална структурна цялост е нарушена. Гастроинтестиналния (Стомашно-чревния) антракс възниква когато причинителят на заболяването бъде въведен в тялото посредством приетата храна или вода. Инхалационния антракс възниква, когато микроорганизмът бъде вдишан.
И трите инфекциозни форми на антракса са изключително сериозни и дори могат да бъдат летални, ако не бъдат лекувани. При навременно лечение, кожния антракс е най-често лечим. Гастроинтестиналния антракс, обаче, може да бъде летален в 25-75% от заболелите. Инхалационния антракс е почти винаги фатален.
Инхалационната форма на антракса може да възникне поради променливото състояние на организма. Bacillus anthracis могат да съществуват като големи „вегетативни” клетки, които преминават серии от активно нарастване последвано от делене. Те имат способността да претърпяват неблагоприятните условия за живот посредством образуване на спори. Спората успешно предпазва генетичния материал на бактерията по време на хибернацията. Когато спората попадне в благоприятни условия за живот, позволяващи нарастване и репродукция, спората се възвръща към живот. Спорите, обаче, лесно могат да бъдат вдишани. Само 8000 спори, които трудно могат да покрият дори снежинка, могат да бъдат достатъчни за предизвикването на белодробното заболяване.
Добре известна е опасността от въздушнодесантно освобождаване на антраксни спори във въздуха. Британските тестове на антраксни оръжия, които бяха проведени на открито, през 1941 година, на остров Gruinard в Шотландия, направиха острова необитаем за пет десетилетия. През 1979 година, в руския град Sverdlovsk, осъществено инцидентно изпускане на минимално количество антраксни спори. При което най-малко 77 души са били заразени от които 66 са починали. Всеки от заразените хора, се е намирал на не по-малко от 4 километра от мястото на изпускането на антраксните спори. Били са заразени и голям брой овци и едър рогат добитък на не по-малко от 50 километра по посока на вятъра.
Три компонента на Bacillus anthracis са отговорни за причиняване на заболяването. Първо, бактерията може да образува специфична капсула около себе си. Капсулата до голяма степен предотвратява разпознаването на бактерийната клетка от страна на имунната система. Тя, също така, спомага за отбраната на бактерийната клетка спрямо антителата и имунните клетки, които се опитват да се „справят” с бактерията. Това от своя страна, дава възможност на патогенния микроорганизъм да се мултиплицира до голям брой бактерийни клетки, които биха могли да окажат съпротива срещу имунната система. Капсулата на бактерийната клетка, съдържа антиген, който е наречен защитен. Този антиген, обаче, е защитен за бактерийната клетка, а не за клетката гостоприемник, която бива инфектиранa. Защитният антиген, разрушава определени белтъци в състава на клетъчната мембрана на клетката гостоприемник, като по този начин позволява на бактерийната клетка да проникне в нея. Попаднала в клетката гостоприемник бактерийната клетка е защитена от действието на имунната система. Втори токсичен компонент в състава на бактерийната клетка е т.нар. летален фактор, който разрушава имунните клетки на гостоприемника. Съществува и трети токсичен фактор, известен като едема фактор ( наименованието му произлиза от факта, че под негово действие се наблюдава акумулиране на значително количество флуид в областта на инфектирания участък) . Едема факторът нарушава действието на специфично вещество в гостоприемника, известно като калмодулин, което взима участие в регулирането на редица химични реакция в организма на гостоприемника. Крайният резултат от действието на токсичните фактори на Bacillus anthracis e подтискането на имунния отговор, което значително улеснява разпространението на инфекцията.
След като бактериалната популация „стъпи здраво на крака”, токсините започват да навлизат в кръвния поток, достигайки по този начин, до всички части на организма, предизвиквайки разрушаване на тъканите и кръвните клетки. Настъпват огромни по мащаб поражения на организма, които в повечето случаи независимо от прилаганото лечение, водят до летален изход на заболяването.
Антраксните инфекции са особено трудни за лечение, тъй като в началните фази на заболяването проявяваните симптоми проявяват изключително сходство с тези на други сравнително безопасни за човека заболявания, като например грипа. По такъв начин, докато бъде направена правилната диагноза, хода на заболяването може да е достигнал етап, който не би могъл да бъде повлиян от съответното лечение. Против антракса, обаче съществува ваксина. До ден днешен, такава ваксинация получават хора ( войници, изследователи занимаващи се с изучаването на Bacillus anthracis, хора пряко свързани с обработката на различни местни продукти и др. ) , които работят в среда с повишен риск от развитието на това инфекциозно заболяване. Огромни усилия се полагат за разработката на сравнително по-безопасна за прилагане ваксина против антракс. За успешното създаване на такава ваксина огромно значение биха могли да имат „едема факторът”, както и „защитният антиген” намиращ се по повърхността на бактериалната капсула. В случай, че действието на този антиген бъде блокирано, бактериалните клетки биха могли да бъдат по-лесно разпознавани от клетките на имунната система, както и от редица антибиотици, те също така биха изгубили способността си да навлизат в клетката гостоприемник.
Из „World of microbiology and immunology“
