Anthrax som biologisk kampstof

Amerika og resten af verden er aktuelt opskræmt over flere tilfælde af anthraxinfektion i USA. Tilsyneladende er der blevet fremsendt breve med anthraxsporer fra forskellige lokaliteter i USA og udlandet til forskellige virksomheder i USA. Et enkelt dødeligt tilfælde af inhalationsanthrax var den første offentlige indikation på angreb, og til alt held blev mistanken rejst så hurtigt, at flertallet af de personer, der i øvrigt var blevet udsat for smitte, er nået i kemoprofylakse inden sygdomsudbrud eller i behandling, inden sygdommen havde udviklet sig fatalt.

Endnu er det for tidligt at drage alle konklusioner fra denne situation, men uanset om attentaterne skyldes enkeltpersoner eller mere koordinerede terrororganisationer, så er det civile samfunds sårbarhed blevet blotlagt. Breve med sygdomsfremkaldende pulver giver ikke masseskader, men en omfattende terrorfrygt fremkaldes alligevel. Reelt er situationen også ganske alvorlig, især fordi disse attentater er et forvarsel om, hvad der kan være på vej, evt. i form af aerosolformede angreb med dertilhørende masseskader.

Derfor er opmærksomhed over for den normalt helt usandsynlige anthraxinfektion påkrævet ikke mindst hos det sundhedspersonale, hvis årvågenhed og tidlige indsats kan blive afgørende for at begrænse skaderne efter et biologisk angreb.
 

Historiske erfaringer
Bacillus anthracis, miltbrandbakterien, var et af de første biologiske kampstoffer, der blev udviklet i det 20. århundrede. Der er beretninger om, at det var på programmet allerede under første verdenskrig, og under og efter anden verdenskrig udviklede først England et mere omfattende våbenprogram med anthrax.

Også andre lande arbejdede imidlertid med anthrax under den kolde krig, og Sovjetunionens udvikling af biologiske våben antog helt ufattelige dimensioner med over 30.000 ansatte. Selvom FN-konventionen forbød udvikling og brug af biologiske våben i 1972, udviklede Sovjetunionen flere forskellige mikroorganismer til biologiske kampstoffer, og anthrax var et af de kampstoffer, man satsede kraftigt på og havde held med at våbengøre. Sovjetunionens anthrax-udvikling var ikke uden problemer.

I 1979 lækkede en biologisk våbenfabrik i Sverdlovsk, og en mindre sky af anthraxsporer slap ud i fri luft; 68 mennesker indåndede disse sporer og udviklede en dødelig inhalationsanthrax. Umiddelbart fremstillede de sovjetiske myndigheder det, som om årsagen var anthrax-kontamineret kød, men efterfølgende analyser af vævsprøver har vist, at disse mennesker var inficerede med fire forskellige anthraxstammer samtidig, hvilket aldrig forekommer naturligt. Præsident Boris Jeltsin endte da også med at indrømme sagens rette sammenhæng og forsikrede resten af verden om, at man nedlagde det biologiske våbenprogram.

Lige inden Golf-krigen i 1990/91 havde Irak fremstillet anthrax i tilstrækkelige mængder til, at man i al hast nåede at forsyne såvel langtrækkende Scud-missiler som bomber med bl.a. anthrax. Heldigvis kom disse våben ikke i anvendelse ved den lejlighed. Det gjorde anthrax som kampstof muligvis i Rhodesia-konflikten i 1979. I forbindelse Side 20

med afhøringerne i den sydafrikanske sandhedskommission blev det i 1998 angivet, at Sydafrika havde spredt bl.a. anthrax i de indfødtes landområder for at ramme den økonomisk vigtige kvægdrift.

Da anthraxsporer imidlertid er meget hårdføre og kan leve længe i jorden, blev også mere end 10.000 mennesker syge i perioden frem til 1985, og 82 mennesker døde. Interessant er det måske også, at analyser af anthraxbacillerne fra Rhodesia (nu: Zimbabwe) peger på, at de oprindeligt stammede fra det en-gelske forsvars biologiske laboratorium Porton Down. Ud over disse statslige initiativer har terrorister også ved flere lejligheder forsøgt at udvikle eller anvende anthrax.

Det bedst kendte tilfælde er den japanske dommedagskult Aum, som i 1995 gennemførte et giftgasangreb i Tokyos undergrundsbane. Mindre kendt er det måske, at Aum også arbejdede med forskellige biologiske kampstoffer, og anthrax var et af dem. Faktisk blev anthrax brugt ved et par lejligheder, hvor Aum spredte bacillerne som aerosollignende skyer. Imidlertid anvendte Aum ved disse lejligheder ikke en sygdomsfremkaldende anthraxstamme men derimod den anthraxstamme, Sterne, som anvendes i nogle lande som levende veterinærvaccine.

Det synes derfor, som om Aum endnu gennemførte afprøvninger frem for egentlige angreb.

Det bekymrende er imidlertid, at disse afprøvninger efter involverede eksperters vurdering viste, at den ellers ret amatøragtige terrororganisation havde løst de tekniske vanskeligheder med fremstilling og aerosolspredning, som indtil nu har været forbeholdt de statslige våbenprogrammer.

Symptomer

Anthrax forekommer naturligt i flere lande og giver årligt anledning til sygdomstilfælde blandt såvel husdyr som vilde dyr. Naturlige anthraxinfektioner hos mennesker ses derfor primært blandt kvæghyrder, slagtere og andre, der arbejder med inficerede dyr og huder. Hos disse mennesker ses en kutan anthraxinfektion, der viser sig som et sår med hævede rande, sort nekrotisk bund og lokalt ødem, og ofte er patienten febril.

Uden behandling kan der udvik-les en systemisk og dødelig infektion, men ved antibiotisk behandling, typisk penicillin, kan sygdommen helbredes. Spises anthraxinficeret kød, kan der forekomme en gastrointestinal anthraxinfektion med kvalme og opkastning efterfulgt af hæmorrhagisk diaré og sepsis, og denne form er ofte dødelig. Brugt som biologisk kampstof optræder anthraxinfektion imidlertid også efter inhalation af sporer, der er udspredt som en aerosol.

Når sporerne er deponeret i de nedre luftveje, optages de af makrofager og føres til de regionale lymfeknuder. To til 60 dage efter viser sygdommen sig ved influenza-lignende symptomer med feber, hovedpine og hoste. Efter et par dage går disse symptomer pludseligt – eller evt. efter en kortvarig bedring – over i et akut og fulminant forløb med høj feber, dyspnoe og shock.

I den fulminante fase viser røntgen af thorax et udvidet mediastinum, hvilket skyldes hævelse af de mediastinale lymfeknuder. Derimod er lungevævet ikke – eller kun i let grad – afficeret. Der er altså ikke tale om en egentlig lungebetændelse, men – som patologien efterfølgende viser – om en hæmorhagisk mediastinit. Selv uden mikrobiologisk diagnostik er dette billede hos en tidligere rask person næsten ensbetydende med inhalationsanthrax. Omkring halvdelen udvikler også en hæmoragisk menin-git præget af konfusion.

Døden indtræder i gennemsnit tre dage efter de første symptomer og skyldes toxiner produceret af de hastigt replicerende anthraxbaciller, der på dette tidspunkt både findes i de mediastinale lymfeknuder og frit i blodet. Når toxinproduktionen er sket, nytter antibiotisk behandling ikke noget, og derfor er dødeligheden efter inhalationsanthrax, når først symptomerne er begyndt, tæt på 100 pct. Behandling skal derfor ske, inden de første symptomer viser sig, og den skal fortsætte i 60 dage efter det formodede infektionstidspunkt.

For naturligt forekommende anthrax er alle stammer følsomme for penicillin, men det er kendt, at de anthraxstammer, der er blevet våbengjort, ofte er resistente over for penicillin. Derfor er førstevalgspræparatet efter anthraxeksponering ciprofloxacin, 500 mg x2 dagligt. Efter resi-stensbestemmelse kan man herefter gå over til amoxicillin, 500 mg x4, eller doxycyclin 100 mg x2. Med en sådan post-exposure kemoprofylakse kan sygdomsudbrud effektivt forhindres.

Der findes en anthrax-vaccine, som er afprøvet i rhesusaber af det amerikanske forsvar mod inhalationsanthrax. Resultaterne viste, at det var muligt at beskytte aber, der var vaccineret dag 0 og 14 mod eksponering for en aerosol af anthraxsporer (den virulente Ames stamme).

Hvorvidt denne vaccine også vil beskytte mennesker, der måske i en konkret situation bliver udsat for en endnu højere koncentration af sporer, kan man naturligvis ikke afgøre, men det amerikanske forsvar har indtil nu vaccineret over 500.000 soldater mod anthrax. På nuværende tidspunkt er der problemer med produktionskapaciteten, og vaccinen er ikke tilgængelig for civile, hvilket i øvrigt også skyldes, at den ikke er godkendt af hverken de amerikanske eller andre sundhedsmyndigheder til dette brug.

Aktuelt er flere lande dog i gang med vaccineudvikling, og det kan forudses, at vaccination i en eller anden form vil blive en del af den post-exposure profylakse, man vil tilbyde civile, der måtte være blevet eksponeret for anthraxsporer efter et terroran-greb. Under alle omstændigheder må det understreges, at anthrax ikke smitter fra person til person, og behandlende sygeplejepersonale vil ikke være i risiko, såfremt almindelige hygiejniske forholdsregler anvendes.

Mikrobiologi

Bacillus anthracis er en stor, aerob, gram-positiv, ubevægelig stavformet bakterie, der under næringsfattige forhold omdannes til sporer. Disse sporer er en 1 mikrometer lange, meget hårdføre, og de kan overleve i årtier. Bakteriesporerne inaktiveres dog af kraftige desinfektionsmidler såsom 0,5 pct. natriumhypoklorit (husholdningsklorin fortyndet 1:10) eller ved autoklavering (140 °C i tre timer).

Side 21

De initiale prøver til undersøgelse for anthrax skal tages ligesom alle andre mikrobiologiske prøver og inkluderer bloddyrkning, blodudstrygning, podning fra nasopharynx og evt. sårsekret. Samtidig skal der tages tages en blodprøve, der kan undersøges for anthraxantigen og antistof i serum.

Den mikrobiologiske diagnose kan stilles ved dyrkning (sikkerhedsklasse 2 laboratorium) og mikroskopisk undersøgelse. Anthraxkolonier har et karakteristisk ”curled hair” udseende.

Da anthrax imidlertid er så sjælden, vil man ikke under normale forhold undersøge specifikt for denne bakterie, og ekspertise er i øvrigt sjældent til stede lokalt. Dertil kommer, at traditionel mikrobiologisk undersøgelse er relativt langvarig (dage).

Er mistanken rejst pga. de kliniske forhold, bør prøvemateriale fremsendes superakut til specialundersøgelse på Statens Serum Institut, hvor man inden længe vil kunne gennemføre en væsentligt hurtigere diagnostisk undersøgelse med PCR og ELISA (timer). Det må understreges, at tidsfaktoren er af afgørende betydning, idet tidlig erkendelse af de(t) første sygdomstilfælde gør det muligt at sætte andre eksponerede – men symptomfri – personer i post-exposure profylakse, hvis man ellers kan identificere dem.

Risikovurdering

Anthraxsporer udspredt i aerosolform kan under de rette forhold have en ganske betydelig skadevirkning. Det amerikanske Office of Technology Assessment har beregnet, at 100 kg anthraxsporer spredt som en aerosol i en linjeudlægning fra et fly over en større by i de tidlige morgentimer og under optimale meteorologiske forhold kan medføre omkring en million dødsfald.

Af flere grunde er den slags angreb ikke særligt sandsynlige i Danmark, men eksemplet viser, at der potentielt kan være tale om masseskader. Mere sandsynligt i dansk sammenhæng – om end vi dog formentligt stadig taler om beskedne sandsynligheder – vil være mindre terroranslag med biologiske våben, inklusive anthrax, af en standard, der ikke lever op til militære specifikationer. Som vi for nyligt har set i Florida, kan man forestille sig alt fra forsøg på individuelle giftmord eller mindre terror-aktioner mod virksomheder og institutioner til egentlige masseskader eller trussel herom. Samtidig skal man dog være opmærksom på, som de aktuelle erfaringer fra USA også viser, at der meget vel kan forekomme mange falske alarmer.

Som nævnt ovenfor er våbengjorte anthraxstammer i nogle tilfælde resistente over for visse antibiotika. Dertil kommer, at der også er blevet udviklet stammer, som den gængse anthrax-vaccine ikke beskytter imod. Således udviklede et sovjetisk forskerhold fra Obolensk en anthraxvariant ved indsplejsning af to gener fra B. cereus, der ved afprøvning af vaccinens profylaktiske effektivitet i forsøgsdyr viste sig at være resistent over for den opnåede immunitet.

Beredskab

Den første indikation på et anthrax-attentat eller -angreb kan være en patient med et lidt usædvanligt sår eller en patient, der tilsyneladende har en behandlingsresistent pneumoni evt. med septisk eller meningitis-lignende præg. Mistanken bør her opstå, hvis der ses et breddeøget mediastinum på røntgen af thorax, og specielt hvis mikrobiologisk undersøgelse desuden viser gram-positive stave i f.eks. en blodudstrygning. Herefter bør der umiddelbart ske kontakt til Seruminstituttets Center for Biologisk Beredskab.

De næste skridt vil afhænge af, om diagnosen inhalationsanthrax kan bekræftes. Skulle det ske, vil en række forholdsregler blive truffet, så eksponerede – men symptomfri personer – kan findes og behandles. Det er derfor vigtigt at indhente oplysnin-ger om den initiale patients færden i dagene eller ugerne op til sygdommen.

Hvilke foranstaltninger, der i øvrigt vil blive sat i værk, er endnu uafklaret, for det danske beredskab over for biologiske kampstoffer skal nu først bygges op, men det kan forventes, at Center for Biologisk Beredskab inden for de nærmeste måneder vil udsende mere detaljerede retningslinjer. Centralt i dette beredskab bliver det givetvis, at man etablerer handlingsplaner på de enkelte sygehuse, der nøje fastlægger, hvem der gør hvad og hvornår. Disse handlingsplaner vil givetvis også skulle indøves ligesom beredskabsplanerne for andre katastrofesituationer. Herved vil et biologisk terrorangreb i Danmark ikke kunne forhindres, men skadernes omfang kan begrænses.

John-Erik Stig Hansen er formand for Dansk Virologisk Selskab.

Litteratur om biologisk krigsførelse

1. Tom Mangold, Jeff Goldberg. Plague wars. Pan Books 2000. ISBN 0-330-36753-6.
2. Henrik Markkula. Mjältbrand i biologisk krigföring. Försvarets Forskningsanstalts Institution 1990.
3. Ketan Desai. Germs of war. Minerva Press 1999. ISBN 0-75410-988-7.