Antrax sob um microscópio científico

O que é o agente patogénico?

O carbúnculo é uma zoonose causada pelo Bacillus anthracis. Esta infeção pode afetar todas as espécies de mamíferos, domésticos ou selvagens, principalmente herbívoros, bem como algumas espécies de aves.

O Bacillus anthracis é uma bactéria gram-positiva, não-móvel e formadora de esporos. Os seus esporos são altamente resistentes. Permanecem viáveis no solo durante décadas, resistindo à seca, ao calor e à exposição a vários agentes desinfectantes. Em ambientes ricos em aminoácidos e glucose, como o sangue ou os tecidos, estes esporos transformam-se em formas vegetativas, tanto no homem como nos animais.

A cápsula antifagocítica e as toxinas do Bacillus anthracis determinam a sua virulência. Estas toxinas são constituídas pelo antigénio protetor, o fator edematoso e o fator letal. Desempenham um papel crucial nas manifestações patogénicas da doença. Provocam um edema local extenso e uma libertação maciça de citocinas pelos macrófagos, que pode ser fatal em casos graves.

O carbúnculo manifesta-se de forma diferente consoante a via deinfeção. Os esporos ingeridos ou inalados germinam no corpo, multiplicam-se e podem causar sintomas graves ou mesmo fatais. Podem ocorrerinfecções cutâneas após o contacto com os esporos, frequentemente em pessoas que trabalham em contacto próximo com animais infectados ou com os seus produtos.

Compreender os mecanismos patogénicos do carbúnculo é essencial para prevenir e controlar esta doença perigosa. Ao estudar os seus factores de virulência e vias de transmissão, podemos desenvolver estratégias de prevenção mais eficazes para proteger a saúde pública e animal.

Anthrax, uma arma bacteriológica

As armas biológicas são uma categoria de armas que utilizam organismos, como os germes patogénicos, para enfraquecer os exércitos ou as populações inimigas através da propagação de doenças potencialmente mortais ou simplesmente incapacitantes. Devido ao seu potencial nocivo, estas armas foram classificadas como armas de destruição maciça. O bioterrorismo envolve a dispersão de germes capazes de desencadear doenças mortais.

A utilização de armas biológicas remonta ao século XX, nomeadamente durante a Segunda Guerra Mundial. Nos anos 30, no âmbito de um programa de investigação, o exército japonês utilizou armas biológicas no seu conflito com a China. Foram efectuados testes com antraz e inoculados milhares de prisioneiros com agentes patogénicos como a peste.

A investigação sobre armas biológicas intensificou-se durante a Guerra Fria, principalmente nos EUA e na URSS. O fim da Guerra Fria e a dissolução da União Soviética levaram ao aparecimento do bioterrorismo moderno. Na década de 1990, a seita Aum, no Japão, levou a cabo várias tentativas de ataque com armas biológicas. Estas incluíram tentativas de utilização do vírus Ébola e do antraz, ambas falhadas. Em 1995, a seita escolheu o gás sarin, uma arma química mais simples e mais segura, para o ataque ao metro de Tóquio.

Mais tarde, em 2001, uma série de ataquescom antraz teve lugar nos Estados Unidos, constituindo os primeiros verdadeiros ataques bioterroristas. Foram enviados envelopes contaminados com antrax, causando 22 casos de infeção, cinco dos quais mortais. Estes atentados puseram em evidência a ameaça que representam as armas biológicas e deram origem a importantes investigações para identificar os responsáveis.

Como é que a doença se manifesta nos animais?

As espécies susceptíveis à infeção por carbúnculo incluem todas as espécies de mamíferos, tanto domésticos como selvagens, com ênfase nos herbívoros, bem como um pequeno número de aves. Os sintomas da infeção variam entre as espécies animais e manifestam-se geralmente de três formas distintas.

A primeira forma provoca uma infeção digestiva aguda. Os sintomas incluem dores abdominais, cessação da ruminação, edema do pescoço e excrementos com sangue negro. A segunda forma desencadeia uma infeção respiratória. Manifesta-se por uma tosse seca, edema agudo dos pulmões, excreções nasais espumosas cor de ferrugem e edema do pescoço. A terceira forma inicia uma infeção generalizada, ou septicemia. Esta pode aparecer imediatamente ou pode seguir-se às formas anteriores, causando a morte súbita do animal.

O carbúnculo afecta tanto os animais de criação como os animais selvagens. Entre os animais domésticos, os bovinos e os ovinos são mais susceptíveis do que os equinos e os caprinos. Os sintomas da doença nos animais podem ser agudos, sub-agudos ou crónicos. Em casos graves, o animal pode sucumbir no espaço de dois a três dias, desenvolvendo uma síndrome hemorrágica caracterizada por hemorragias do nariz, da boca e do ânus.

As descrições históricas da doença mostram manifestações específicas. Por exemplo, nos ovinos, a doença aparece rapidamente e provoca uma morte súbita em poucas horas, ou evolui lentamente com um agravamento gradual dos sintomas. Nos cavalos, a doença manifesta-se quer como um início rápido de carbúnculo bacteriano, quer como uma doença de evolução lenta. Os bovinos desenvolvem sintomas semelhantes com sinais distintos, como angina acompanhada de uma massa ganglionar entre os maxilares. Os carnívoros, as aves e os animais de sangue frio são geralmente menos susceptíveis à doença, exceto em determinadas condições específicas. Por outro lado, os animais selvagens, os primatas e os veados são os mais susceptíveis.

Como é que a doença é transmitida?

A transmissão do carbúnculo nos animais pode ocorrer através do trato digestivo ou por inalação, principalmente nas seguintes circunstâncias:

• Pastoreio em terrenos contaminados com esporos, frequentemente designados por “campos malditos”.
• Ingestão de água, feno, palha, silagem ou outros alimentos contaminados com esporos.

Quando os animais pastam em erva contaminada, nomeadamente perto de cadáveres carbonizados, ou comem forragens provenientes de zonas contaminadas, expõem-se a lesões nas mucosas. Estas lesões favorecem a transmissão da doença. Os esporos da bactéria permanecem no solo durante muitos anos. Actividades como terraplanagens ou chuvas fortes na estação quente podem trazê-los de volta à superfície. Desta forma, contaminam o ambiente.

A transmissão aos seres humanos ocorre principalmente através do contacto da pele com animais infectados, as suas carcaças ou subprodutos, tais como miudezas, couros, peles, lã e chifres. A ingestão de carne ou leite contaminados é uma via de transmissão excecional em França. Além disso, a inalação de esporos, nomeadamente aquando da manipulação de lã contaminada, pode provocar uma doença específica nos trabalhadores, conhecida como “doença do cardador de lã”.

A infeção nos seres humanos pode também ocorrer através do contacto com a pele, ingestão, inalação ou injeção. As feridas abertas aumentam a suscetibilidade à infeção cutânea, que também se pode desenvolver na pele intacta. A infeção cutânea não é geralmente contagiosa, mas a transmissão de pessoa para pessoa foi registada em casos muito raros. A ingestão de carne mal cozinhada ou de leite contendo formas vegetativas do microrganismo pode levar a uma infeção gastrointestinal, enquanto a inalação de esporos pode causar uma infeção pulmonar frequentemente fatal. Esta doença também pode ser contraída intencionalmente (bioterrorismo).

Quais são os sintomas nos seres humanos?

As várias formas de contaminação por Bacillus anthracis têm efeitos diferentes no organismo. No ser humano, existem três formas de contaminação: cutânea, digestiva e respiratória. Uma quarta forma de contaminação é possível em toxicodependentes, através da injeção com uma seringa contaminada. A maioria dos doentes com carbúnculo desenvolve a doença entre um e seis dias após a exposição. No entanto, o período de incubação do carbúnculo por inalação pode ultrapassar as seis semanas.

Nos seres humanos, a forma cutânea externa é a mais comum e evolui frequentemente de forma favorável. No entanto, sem tratamento, esta forma pode levar à morte em 5-20% dos doentes. As formas internas, como a visceral, gastrointestinal ou respiratória, dependem da via de entrada da bactéria e podem causar septicemia fatal sem tratamento. A forma respiratória é a mais grave e o prognóstico é geralmente desfavorável, especialmente sem a administração rápida de um tratamento antibiótico parentérico maciço.

Forma cutânea

A forma cutânea do carbúnculo começa como uma pápula vermelho-escura, indolor e com comichão, que aparece 1 a 10 dias após a exposição a esporos infecciosos. Esta pápula evolui depois para uma vesícula rodeada por uma área de eritema e edema grave. Formam-se ulcerações e indurações, seguidas doaparecimento de uma escara negra, conhecida como pústula maligna. Pode ocorrer adenopatia local, acompanhada de mal-estar, mialgia, cefaleias, febre, náuseas e vómitos. A ferida pode demorar várias semanas a cicatrizar e o edema a desaparecer.

O carbúnculo cutâneo é a forma mais frequente (95% dos casos). A infeção pode ser acompanhada de linfangite, adenopatias dolorosas e edema grave, com possibilidade de bacteriémia. Um tratamento antibiótico oral adequado é eficaz, mas na ausência de tratamento, a taxa de mortalidade pode atingir 20% em caso de sépsis.

A forma do viciado em heroína ocorre após injecções de heroína contaminada com esporos de carbúnculo. Caracteriza-se por uma infeção da pele e dos tecidos subcutâneos no local da injeção, com possível dermo-hipodermatite, necrose, fasceíte e bacteriemia. O desenvolvimento de uma escara típica é raro e o prognóstico nestes casos é grave.

Forma gastrointestinal

A forma digestiva do carbúnculo caracteriza-se por um início rápido, marcado por febre alta, dores de cabeça, dores abdominais e presença de sangue negro nas fezes. Se não for tratada rapidamente, esta forma da doença pode ser fatal. Resulta da ingestão de carne com endosporos, mas é pouco frequente. O carbúnculo gastrointestinal ocorre quando os esporos se encontram no trato gastrointestinal, provocando dois tipos de sintomas: uma forma orofaríngea, com úlceras esofágicas ou orais e septicemia; e uma forma intestinal, caracterizada por náuseas, vómitos, diarreia sanguinolenta, perfuração intestinal e septicemia, eventualmente acompanhada de ascite.

Esta forma pode ser tratada, mas a mortalidade varia entre 25% e 60%, consoante a rapidez do tratamento. Os sintomas incluem febre, náuseas, vómitos, dores abdominais e diarreia hemorrágica, com possibilidade de necrose intestinal e septicemia fatal. O carbúnculo gastrointestinal é altamente letal, enquanto o carbúnculo orofaríngeo se manifesta por lesões ulceradas e edematosas na garganta, acompanhadas de inchaço dos gânglios linfáticos cervicais e de sintomas como dor de garganta, febre e dificuldade em engolir.

Forma respiratória

A forma respiratória do carbúnculo caracteriza-se por um início rápido, começando com uma constipação comum e progredindo rapidamente para uma doença pulmonar grave e frequentemente fatal. Resulta dainalação de esporos através de partículas contaminadas, geralmente em forma de aerossol. Os esporos inalados são fagocitados por macrófagos nos alvéolos pulmonares, multiplicam-se e libertam toxinas até dois meses depois.

Os sintomas iniciais incluem febre, dores musculares, dores de cabeça e tosse seca, mas sem sintomas nasais. Alguns dias mais tarde, verifica-se uma deterioração súbita com insuficiência respiratória, dores no peito e tensão arterial baixa. As complicações, como a meningite hemorrágica ou a septicemia, ocorrem em quase metade dos casos.

Embora o carbúnculo pulmonar represente menos de 5% dos casos, a sua taxa de mortalidade é extremamente elevada na ausência de tratamento, especialmente em profissões expostas, como os classificadores de lã. No entanto, o tratamento precoce com antibioterapia moderna pode reduzir a mortalidade para menos de 50%. Esta forma não é contagiosa entre humanos.

Como é que a doença é diagnosticada?

O diagnóstico do carbúnculo envolve vários métodos de identificação do germe a diferentes níveis. A cultura de amostras é comum, embora este método seja moroso, enquanto a serologia só se torna positiva numa fase posterior. O diagnóstico por PCR é também uma opção.

A história das actividades profissionais e a história da exposição são de extrema importância. Devem ser efectuadas culturas e colorações de Gram de amostras de vários locais clinicamente identificados, tais como lesões cutâneas, sangue, líquido pleural, líquido cefalorraquidiano ou fezes.

É essencial evitar certas armadilhas, como a utilização do exame da expetoração e da coloração de Gram para identificar a inalação de carbúnculo, dada a raridade da doença no trato respiratório.

Para o diagnóstico microbiológico, os profissionais podem utilizar uma variedade de métodos, incluindo a cultura de amostras em diferentes tipos de fluidos biológicos, o exame direto das amostras, a PCR específica e os testes serológicos (ELISA). Recomenda-se também um teste de suscetibilidade aos antibióticos para orientar o tratamento antibiótico.

Se houver suspeita clínica de carbúnculo, as amostras devem ser tratadas por um laboratório de nível L3. Os laboratórios de referência podem efetuar culturas, testes de suscetibilidade a antibióticos e PCR. Qualquer suspeita de carbúnculo deve ser discutida com o Centro Nacional de Referência do Carbúnculo.

Em termos de gestão e transporte de amostras, recomenda-se a embalagem tripla para garantir a segurança das amostras. O isolamento de doentes infectados não tratados é também importante para evitar uma potencial transmissão entre humanos.

Como é que o carbúnculo pode ser prevenido?

O carbúnculo é altamente contagioso, exigindo apenas precauções normais de higiene. A vacina mais comummente utilizada, a estirpe Sterne, é viva e está reservada para uso veterinário devido à sua reatividade inflamatória potencialmente perigosa nos seres humanos. Para os seres humanos, são utilizadas no Reino Unido e nos EUA vacinas acelulares que contêm a proteína PA do Bacillus anthracis.

Para prevenir os riscos associados ao carbúnculo bacteriano, é necessário vacinar o gado nas zonas de risco. As instalações e o equipamento dos animais devem também ser limpos e desinfectados. Os trabalhadores devem receber formação específica sobre os riscos do carbúnculo bacteriano e as práticas de prevenção.

Em caso de infeção, as autoridades aplicam as medidas de controlo definidas no Código Rural. Estas medidas incluem a vigilância contínua do gado, o isolamento dos animais infectados, a desinfeção das instalações e a proibição de venda de produtos provenientes das explorações afectadas.

É fundamental reduzir as fontes potenciais de contaminação, nomeadamente evitando o contacto com as fezes dos animais e manipulando os cadáveres ou os resíduos animais com luvas impermeáveis.

No que diz respeito à vacinação nos seres humanos, não está atualmente disponível em França nenhuma vacina eficaz e segura. No entanto, os indivíduos de alto risco utilizam uma vacina que contém uma proteína antigénica protetora, exigindo uma série de doses intramusculares para garantir uma proteção eficaz.

Em caso de exposição a esporos de carbúnculo, recomenda-se a administração de uma série de vacinas juntamente com uma terapia antibiótica preventiva. Numa emergência, a vacina deve ser administrada mesmo após a exposição, exceto se tiver havido uma alergia grave anterior.

Para evitar a contaminação das pastagens e das explorações pecuárias, é indispensável incinerar os cadáveres dos animais infectados com carbúnculo. Em caso de epidemia, os antibióticos são eficazes nas primeiras fases da doença. Recomenda-se a vacinação dos animais não doentes.

Qual é o tratamento?

A mortalidade associada ao carbúnculo bacteriano não tratado varia consoante o tipo e a via de infeção:

• Inalação e carbúnculo meníngeo: 100%
• Carbúnculo cutâneo: 10 a 20%
• Carbúnculo gastrointestinal: aproximadamente 40%
• Carbúnculo orofaríngeo: 12 a 50%

Uma gestão rápida que inclua um diagnóstico exato, tratamento adequado e cuidados intensivos pode reduzir a mortalidade, especialmente nos casos de carbúnculo por inalação. O tratamento inclui a administração de antibióticos e outros medicamentos e, se necessário, a drenagem do líquido pleural.

Nos casos de carbúnculo cutâneo sem complicações graves, os médicos prescrevem vários antibióticos orais durante 7 a 10 dias. Estes incluem a ciprofloxacina, a levofloxacina, a moxifloxacina, a doxiciclina e a amoxicilina.

Para tratar formas graves de carbúnculo, como o carbúnculo por inalação, os profissionais de saúde administram um tratamento intravenoso combinado. Este tratamento inclui pelo menos dois antibióticos com atividade bactericida e um inibidor da síntese proteica. Estes antibióticos são administrados durante pelo menos duas semanas. Segue-se um tratamento oral durante 60 dias para prevenir as recaídas.

A profilaxia pós-exposição consiste na administração de antibióticos e, eventualmente, na vacinação de pessoas expostas ao carbúnculo por inalação. Em caso de resistência aos medicamentos, os médicos podem considerar alternativas terapêuticas, como a utilização de antibióticos específicos ou de anticorpos monoclonais. A drenagem do líquido pleural é recomendada em caso de insuficiência respiratória para garantir uma ventilação adequada.

Por último, é essencial seguir as recomendações das autoridades de saúde pública, como o CDC, no que diz respeito ao tratamento e à profilaxia do carbúnculo, a fim de otimizar as possibilidades de recuperação e reduzir a propagação da doença.

Como é que o antraz se propaga no mundo?

No século XX, as epizootias eram frequentes na Europa e na Ásia, e mais raras na Austrália e no Canadá. Ocorrem mais frequentemente nos meses mais quentes, quando a seca e as chuvas fortes se alternam. Foram identificados focos endémicos permanentes na Etiópia, no Irão, na China e no México. Na Europa, a doença é particularmente prevalente na região mediterrânica.

Em França, registam-se regularmente surtos da doença nos bovinos. Todos os anos, registam-se casos em certos departamentos do Maciço Central, da Saboia e do Nordeste. Entre 1999 e 2009, as autoridades registaram 74 focos de carbúnculo bacteriano. Foram registados casos em julho de 2009 perto de La Rochette, na Saboia, em julho de 2012 em Ródano-Alpes e em agosto de 2016 em Moselle.

Entre 2002 e 2010, os médicos diagnosticaram quatro casos de infeção humana em França. Estes casos envolviam principalmente o carbúnculo cutâneo. Os pacientes tinham manuseado lã de ovelha contaminada ou tocado em carcaças de vacas infectadas.

No extremo norte da Sibéria, o aquecimento global representa um risco importante. O derretimento do permafrost pode libertar a bactéria, que permanece infecciosa durante milhares de anos. No verão de 2016, após 75 anos de congelamento, o Bacillus anthracis reapareceu no Distrito Autónomo de Yamalo-Nenets, no Extremo Norte da Rússia, provavelmente transportado por uma carcaça de rena descongelada trazida à superfície.

A epidemia infectou principalmente as renas, afectando mais de 80% da população animal. Estes animais doentes apresentavam sintomas cutâneos que podiam ser tratados com antibióticos. No entanto, quase 20% dos casos desenvolveram problemas pulmonares fatais se não recebessem tratamento imediato. As autoridades colocaram a região em quarentena e lançaram operações de incineração dos cadáveres utilizando helicópteros militares e drones. Registaram também vítimas humanas, incluindo a morte de uma criança de 12 anos e o abate de mais de 2 000 renas.

O Bacillus anthracis está classificado como um potencial agente de bioterrorismo. Os incidentes históricos incluem a epidemia de Sverdlosk em 1979 e os ataques com antraz em 2001 nos Estados Unidos.

Qual é a situação da doença?

Do ponto de vista da saúde pública, o carbúnculo é uma doença de notificação obrigatória nos seres humanos. Além disso, os regimes de segurança social agrícola e geral reconhecem a doença como relacionada com o trabalho e elegível para indemnização. O Código do Trabalho francês classifica a bactéria responsável, Bacillus anthracis, no grupo de risco 3, e a OMS e a OIE monitorizam-na internacionalmente.

Em França, o carbúnculo é uma doença de declaração obrigatória desde 2002. As autoridades sanitárias locais avaliam os riscos e fornecem tratamento pós-exposição às pessoas expostas, principalmente criadores de gado, veterinários e trabalhadores de instalações de transformação de subprodutos animais. A bactéria produz toxinas potencialmente mortais. É também considerada um potencial agente de bioterrorismo devido à sua capacidade de formar esporos.

A Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) confirmou os casos suspeitos de carbúnculo bacteriano. Está a investigar para identificar a origem das estirpes bacterianas. Está a implementar medidas de saúde pública para detetar rapidamente infecções humanas por B. anthracis, avaliar os riscos dos animais infectados e informar os profissionais de saúde e o público.

Estão a ser postas em prática iniciativas para proteger a saúde dos animais e dos seres humanos. Estas iniciativas incluem a vacinação dos animais, o reforço da inspeção da carne, o acompanhamento dos casos humanos e a sensibilização do público.

Protocolos rigorosos garantem a desinfeção e a descontaminação. Estão a ser envidados esforços para garantir o fornecimento de material médico essencial. Além disso, estão a ser levadas a cabo actividades de comunicação dos riscos e de mobilização da comunidade para sensibilizar e informar o público.

Historial da doença

O carbúnculo bacteriano existe provavelmente desde a antiguidade , sendo frequentemente confundido com outras doenças que afectam o gado. Aristóteles atribuía por vezes a morte súbita dos animais de pasto à “mordedura venenosa” dos musaranhos. Estas mortes podiam, de facto, ser o resultado de carbúnculo agudo.

No século XIX, os historiadores médicos associaram esta doença a histórias mitológicas. Mencionaram a túnica de Nessus e as pragas do Egipto na Bíblia. Hipócrates utilizou o termo “carbúnculo” para descrever uma lesão cutânea que lembrava o carbúnculo. No entanto, a natureza exacta desta lesão permanece incerta segundo os padrões modernos.

A doença foi oficialmente reconhecida no século XVI, nomeadamente pela República de Veneza. As descrições tornaram-se mais precisas nos séculos XVII e XVIII, em particular entre os trabalhadores da lã e os fabricantes de pergaminhos que trabalhavam com produtos animais importados.

Em 1769, Fournier, da Academia de Dijon, identificou a doença humana de uma forma mais moderna, sob o nome de “carbúnculo maligno”. Descreveu várias lesões cutâneas e reconheceu que a doença era transmitida ao homem através da manipulação da lã de ovelha.

No início do século XIX, médicos e veterinários realizaram uma investigação intensiva sobre o carbúnculo, devido ao seu grande impacto sanitário e económico. Em 1876, Robert Koch demonstrou a capacidade da bactéria do carbúnculo para formar esporos.

As vacinas veterinárias, iniciadas por Chauveau, Toussaint e Pasteur na década de 1880, reduziram consideravelmente a mortalidade animal devida ao carbúnculo. No entanto, estas primeiras vacinas tinham limitações em termos de duração da proteção e de estabilidade. Este facto levou a investigações posteriores para melhorar a sua eficácia.

As vacinas contra o carbúnculo humano tiveram um início difícil na década de 1910 . No entanto, foram feitos progressos significativos nas décadas seguintes, com o desenvolvimento de vacinas vivas na União Soviética e na China, e de vacinas inactivadas no Reino Unido e nos Estados Unidos nas décadas de 1950 e 1960.