Bioterrorismus welche Erreger kommen in Frage?€¦ · 3 Was sind Biowaffen? •Biologische...

Alexander Indra

AGES-Institut für medizinische Mikrobiologie und Hygiene Wien

September 2013

Bioterrorismus welche Erreger kommen in Frage?

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Was sind Biowaffen?

• Biologische Waffen sind Kampfstoffe, bei denen

Krankheitserreger oder biologische Giftstoffe wie ..

• Bakterien

• Pilze

• Viren

• Toxine

• Insekten

…gezielt als Waffe eingesetzt werden

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Was sind Biowaffen?

• Biologische Kampfstoffe richten sich gegen Lebewesen und neuerdings auch gegen unbelebte Stoffe

• Humanpathogene Erreger

• Tier- und pflanzenpathogene Erreger

• Biologische Toxine

• Material zerstörende Organismen

• z.B. Treibstoff, …

• Biologische Kampfstoffe müssen aufbereitet und verbreitet werden

• z.B. Sporen rieselfähig machen

• Toxin Aufreinigung

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Eine kurze Geschichte ….

… der biologischen Kriegsführung

• die Hethiter verwendten verseuchtes Vieh im Feindesland,

um deren Ernährungsproduktion zu stören

• Perser, Griechen und Römer verseuchten die Brunnen

ihrer Feinde mit verwesenden Leichen

• Antike Bogenschützen vergifteten oder kontaminierten

ihre Pfeile mit Exkrementen, Leichenteilen und Blut von

Kranken

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Eine kurze Geschichte ….

• Hannibal von Karthago lies bei einer Seeschlacht, mit

giftigen Schlangen gefüllte Tonkrüge auf die Schiffe

seiner Feinde, werfen

• Im Jahr 1346 wurde die Bevölkerung der Stadt Kaffa

(Feodossija) von den Tataren nach dreijähriger

Belagerung mit deren Pesttoten beschossen

• Beginn der ersten Pestwelle durch Flüchtlinge?

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Biowaffen: Kategorie A Erreger/Stoffe

• Anthrax (Bacillus anthracis)

• Botulismus (Clostridium botulinum toxin)

• Pest (Yersinia pestis)

• Pocken (Variola major)

• Tularemie (Francisella tularensis)

• hemorrhagische Fieber-Viren (Filovirus, z.B. Ebola, Marburg und Arenavirus, z.B. Lassa, Machupo)

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Biowaffen: Kategorie A Erreger/Stoffe

• Anthrax (Bacillus anthracis)

• Botulismus (Clostridium botulinum toxin)

• Pest (Yersinia pestis)

• Pocken (Variola major)

• Tularemie (Francisella tularensis)

Für diese Stoffe und Erreger ist eine Impfung entwickelt

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Biowaffen: Kategorie A Erreger/Stoffe

• Was bedeutet Kategorie A?

• Die Stoffe können leicht verbreitet werden

• Eine Mensch-Mensch Übertragung ist möglich

• Hohe Morbitität/Mortalität der Erkrankungen

• Panik in der Bevökerung durch Erkrankungsfälle ausgelöst

• Hoher Behandlungsaufwand und die Kosten der Betreung

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Biowaffen: Kategorie B Erreger/Stoffe

• Brucellose (Brucella species)

• Lebensmittel übertragbare Erreger

• Salmonella Spezies, Escherichia coli O157:H7, Shigella

• Durch Wasser übertragbare Erreger

• Vibrio cholerae, Cryptosporidium parvum

• Rotz (Burkholderia mallei)

• Melioidose (Burkholderia pseudomallei)

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Biowaffen: Kategorie B Erreger/Stoffe

• Fleckfieber (Rickettsia prowazekii)

• Virale Encephalitis z.B. Alphaviren

• Psittakose (Chlamydia psittaci)

• Q-Fieber(Coxiella burnetii)

• Staphylococcal enterotoxin B

• Epsilon-Toxin von Clostridium perfringens

• Rizin des Wunderbaums (Ricinus communis )

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Biowaffen: Kategorie B Erreger/Stoffe

• Was bedeutet Kategorie B?

• Noch leicht auszubringen Erreger/Stoffe

• Hohe Morbidität aber geringe Mortalität

• Hohe Behandlungs- und Therapieaufwand

• Die Diagnostik kann zumeist nur von Speziallaboratorien

gewährleistet werden

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Biowaffen: Kategorie C Erreger/Stoffe

• Emerging infectious diseases

• z.B. Nipah Virus and Hantavirus

• Was bedeutet Kategorie C?

• Die Erreger/Stoffe sind noch leicht auszubringen und herzustellen

• Hohe Morbidität / Mortalität

• Hohe Behandlungs- und Therapieaufwand

• Die Diagnostik kann zumeist nur von Speziallaboratorien

gewährleistet werden

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ANTHRAX

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Bacillus Anthracis

Gram Positiv

• fakultativ anaerob

• Sporenbildung

• Kapselbildung

Vorkommen

• Die umweltresistenten Sporen kommen ubiquitär vor

• Reservoir ist der Erdboden

- Der Boden kann nach Seuche Jahre kontaminiert sein

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

Übertragung

• Zoonose

- Menschen infizieren sich über Kontakt

mit Tieren oder Tierprodukten

Fleisch, Wolle, Rasierpinsel

• Biowaffe

- technisch veränderte Sporen

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Bacillus Anthracis

Erkrankungen

• Die Sporenaufnahme erfolgt meist über Hautläsionen

• selten durch

- Ingestion

- Inhalation.

• Die Sporen gehen an der Infektionsquelle in das Vegetativstadium

über und Milzbrandtoxin wird sezerniert

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Bacillus Anthracis

Hautmilzbrand

• häufigste Form

• Pustula maligna an der Infektionsstelle

- schmerzlose Pappel mit ödematösen Rundsaum (Antraxtoxin)

- das Zentrum der Pappel zerfällt dann langsam

• Häufigster Infektionsort

- Hände

- Unterarme

- Gesicht

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Bacillus Anthracis

Hautmilzbrand Bild 1: Pustula maligna Bild 2: zerfallene Pappel

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

Lungenmilzbrand

• durch Inhalation der Sporen

• Ausbildung einer Pneumonie mit Gewebsschäden

• Tödlich

Darmmilzbrand

• schwere meist tödliche Infektion nach oraler Aufnahme der Sporen

• Es kommt zu einer Enteritis mit blutigen Stühlen und Aszitebildung

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

Prävention

• Schutzimpfung für Tiere und auch für Menschen.

Nachweis

• Labordiagnose mittels Kulturnachweis und PCR

Therapie

• Darmmilzbrand und Lungenmilzbrand hat noch kaum jemand

überlebt.

• Bei Hautmilzbrand hilft Penicillin niemals chirurgisch sanieren.

Meldepflicht jeder Erkrankung!

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

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Bacillus Anthracis

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Yersinia pestis

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•Die Pest hat vor Jahrhunderten Landstriche entvölkert

•Die letzte große Epidemie war im Indien des 18. Jahrhunderts und

• fast 6 Millionen Tote

Übertragung

•durch Rattenflöhe übertragen (Zoonose)

•Mensch zufälliger Zwischenwirt

•Mensch-Mensch-Übertragung bei Lungenpest

Yersinia pestis

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Erkrankung

•Bubonenpest

• Plötzliches Unwohlsein

• Kopfschmerz, Fieber

• Bubone (schmerzhafte dunkle Beulen)

• Anschwellen der Lymphknoten

•Lungenpest

• meistes tödlich

Yersinia pestis

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Flöhe sind die Vektoren der Pest

Yersinia pestis

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Therapie

•Antibiotikagabe ist so schnell wie möglich einzuleiten

Prävention

•Rattenbekämpfung

- durch Religionen – Ratten sind in einigen Gebieten heilige Tiere – wird die Bekämpfung behindert

•Impfung, schützt vor Bubonenpest

- aber nicht vor Lungenpest.

Meldepflicht

•Verdacht, Erkrankung und Tod

•Pest ist WHO-quarantänepflichtige Krankheit

Yersinia pestis

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Yersinia pestis

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Yersinia pestis

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Yersinia pestis

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auch in manchen Industrieland ist die Pest noch endemisch z.B. USA

Yersinia pestis

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Yersinia pestis

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Hasenpest

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Francisella tularensis

• Francisella tularensis besteht aus vier Subtypen

• F. tularensis subsp. holarctica

• milde Erkrankungsform beim Menschen

• In Europa und Asien

• F. tularensis subsp. tularensis

• verursacht schwere Verlaufsformen

• In Amerika

• F. tularensis subsp. mediasiatica und novicida

• kaum pathogen beim Menschen

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Francisella tularensis

• Die Übertragung den Kontakt/Verzehr von

• Wildtiere

• Hasen

• Nagetieren

• Stich oder Biß von..

• Zecken

• Stechmücken!!!

• Mensch-Mensch Übertragung ist NICHT beschrieben

• Aerogene Übertragung jedoch schon möglich

• Kategorie A Biowaffe

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Francisella tularensis

• Erkrankung

• schwersten Verlaufsformen werden durch die Subspezies tularensis

hervorgerufen

• Allgemein-Symptome

• Fieber und Schüttelfrost

• Kopfschmerzen

• Durchfall

• Gelenks- und Muskelschmerzen

• Lymphknotenschwellungen

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Francisella tularensis

• Pulmonie

• Trockener bis blutiger Husten

• Brustschmerzen

• Allgemeine Schwäche

• Atemnot

• Atemstillstand möglich

• Haut- und Schleimhautulzer

• Augenentzündungen

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Salmonella typhi/paratyphi

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Typhus/Paratyphus

Keime

• Salmonella typhi

• Salmonella paratyphi

Vorkommen

• Mensch ist einziger Wirt

• Dauerausscheidergrößte Problem dar

- Können Trinkwasser und Lebensmittel

kontaminieren

Kategorie B Erreger

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Vibrio cholera

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Vibrio Cholera

Gram negatives, beistrich förmiges Bakterium

Choleratoxin (Exotoxin)

•Stört die Salz/Zucker Transport im Darm

Vorkommen

•Im Süßwasser und Brackwasser

- Kontamination des Wassers durch Stuhl Erkrankter

- Problem von Entwicklungsländern, Kriegs- und Katastrophengebieten

Übertragung

•Meist über kontaminiertes Trinkwasser

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Vibrio Cholera Verlauf

• nach 2 bis 5 Tage Übelkeit, Erbrechen

•typische „reiswasserartigen“ Durchfällen

- Mehrere Liter Stuhl pro Tag

•Elektrolyt- und Wasserverlust

- Heiserkeit (Zeichen für Wasserverlust)

- Krämpfen, Kollaps, Hypotonie u.v.m

• Das Blut eingedickt kaum Serum zu gewinnen

• Tod binnen Stunden

• Bis zu 60% Letalität ohne Behandlung

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Vibrio Cholera Warum Kategorie B Erreger

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Variola major – Pocken

• Die Pocken sind eine für den Menschen gefährliche

Infektionskrankheit

• Variola major ist NUR humanpathogen

• Je nach Stamm liegt die Letalität bei bis zu 90%

• Seit 1977 sind keine Pockenfälle

mehr aufgetreten

• seit 1980 ist die Welt pockenfrei

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Variola major – Pocken

• Typisch biphasischer Verlauf nach 12 bis 14 Tagen

• Phase I

• Dauer 1-5 Tage dann sinkt Fieber ab

• Fieber und Schüttelfrost

• Rachenkatarrh

• Rückenschmerzen

• Patient ist hochinfektiös

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Variola major – Pocken

• Phase II

• ca. 24h nach ersten Fieberabfall

• Symptome

• Fieber steigt erneut

• Typische Reihenfolge der Hautveränderungen

• Im Unterschied zu Feuchtblattern alle Effloreszenzen im GLEICHEN Stadium

• Makula (Fleck) → Papel → Vesikel (Bläschen) → Pustel (Eiterbläschen) → Kruste

• Vor allem Kopf, Hände und Füße

• Brust, Bauch und Oberschenkel nur schwach betroffen

• unangenehmen Geruch der Pustelflüssigkeit

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Variola major – Pocken

• schwere Fällen

• Erblindung, Gehörlosigkeit, Lähmungen, Hirnschäden sowie

Lungenentzündungen

• Letalität der unbehandelten Pocken bei 30%

• Leichter Krankheitsverlauf

• Pusteln trocknen binnen 2 Wochen aus

• hinterlassen erkennbare Narben

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Variola major – Pocken

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Vielen Dank für Ihre Teilnahme