Bioterrorismus welche Erreger kommen in Frage?

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1 Bioterrorismus welche Erreger kommen in Frage? Alexander Indra AGES-Institut für medizinische Mikrobiologie und Hygiene Wien September 2013

2 Was sind Biowaffen? Biologische Waffen sind Kampfstoffe, bei denen Krankheitserreger oder biologische Giftstoffe wie.. Bakterien Pilze Viren Toxine Insekten gezielt als Waffe eingesetzt werden 2

3 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 3

4 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 4

5 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? 5

6 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) 6

7 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 7

8 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 8

9 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) 9

10 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 ) 10

11 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 11

12 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 12

13 ANTHRAX 13

14 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 14

15 Bacillus Anthracis 15

16 Bacillus Anthracis Übertragung Zoonose - Menschen infizieren sich über Kontakt mit Tieren oder Tierprodukten Fleisch, Wolle, Rasierpinsel Biowaffe - technisch veränderte Sporen 16

17 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 17

18 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 18

19 Bacillus Anthracis Hautmilzbrand Bild 1: Pustula maligna Bild 2: zerfallene Pappel 19

20 Bacillus Anthracis 20

21 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 21

22 Bacillus Anthracis 22

23 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! 23

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30 Bacillus Anthracis 30

31 Yersinia pestis 31

32 Yersinia pestis 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 32

33 Yersinia pestis Erkrankung Bubonenpest Plötzliches Unwohlsein Kopfschmerz, Fieber Bubone (schmerzhafte dunkle Beulen) Anschwellen der Lymphknoten Lungenpest meistes tödlich 33

34 Yersinia pestis Flöhe sind die Vektoren der Pest 34

35 Yersinia pestis 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 35

36 Yersinia pestis 36

37 Yersinia pestis 37

38 Yersinia pestis 38

39 Yersinia pestis auch in manchen Industrieland ist die Pest noch endemisch z.b. USA 39

40 Yersinia pestis 40

41 Hasenpest 41

42 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 42

43 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 43

44 Francisella tularensis Erkrankung schwersten Verlaufsformen werden durch die Subspezies tularensis hervorgerufen Allgemein-Symptome Fieber und Schüttelfrost Kopfschmerzen Durchfall Gelenks- und Muskelschmerzen Lymphknotenschwellungen 44

45 Francisella tularensis Pulmonie Trockener bis blutiger Husten Brustschmerzen Allgemeine Schwäche Atemnot Atemstillstand möglich Haut- und Schleimhautulzer Augenentzündungen 45

46 Salmonella typhi/paratyphi 46

47 Typhus/Paratyphus Keime Salmonella typhi Salmonella paratyphi Vorkommen Mensch ist einziger Wirt Dauerausscheidergrößte Problem dar - Können Trinkwasser und Lebensmittel kontaminieren Kategorie B Erreger 47

48 Vibrio cholera 48

49 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 49

50 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 50

51 Vibrio Cholera Warum Kategorie B Erreger 51

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53 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 53

54 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 54

55 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 55

56 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 56

57 Variola major Pocken 57

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59 Vielen Dank für Ihre Teilnahme 59