Bacillus anthracis

Bacillus anthracis veroorzaakt de bekende dierziekte miltvuur en werd in 1849 ontdekt door Aloys Pollender. In 1876 kon het voor het eerst in het laboratorium worden gereproduceerd en door Robert Koch geïdentificeerd als een anthrax-pathogeen. Het eerste vaccin tegen de besmettelijke dodelijke dierziekte werd in 1881 ontwikkeld door Louis Pasteur en met succes getest op een grote kudde schapen.

Wat is Bacillus Anthracis?

Bacillus anthracis is de medische naam van een bacterie die gevaarlijke miltvuur veroorzaakt bij dieren en mensen. De ziekteverwekker, die anders alleen mensen infecteert die met dieren werken (boeren, dierenartsen, etc.), werd eind jaren negentig internationaal bekend. Gedurende deze tijd waren er een aantal terroristische aanslagen met miltvuursporen. Ze werden door de daders gebruikt als biologische wapens en veroorzaakten in sommige gevallen zelfs doden omdat de geïnfecteerden niet op tijd konden worden behandeld. In 2001 stierven verschillende medewerkers van een Amerikaans postkantoor toen ze in contact kwamen met brieven die besmet waren met Bacillus anthracis-sporen.

De term miltvuur gaat terug naar de aanzienlijk vergrote milt bij zieke mensen, die na een tijdje zwart wordt. Anthrax is eigenlijk een dierziekte. Het is uiterst zeldzaam bij mensen. Het treft mensen die veelvuldig contact hebben met dieren en hun producten. De ernstige en, indien onbehandeld, altijd dodelijke ziekte kan de huid, luchtwegen en maagdarmkanaal aantasten.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Bacillus anthracis komt in de bodem voor in de vorm van endosporen. De ziekteverwekker wordt ook aangetroffen op de huid, de vacht en in het lichaam van besmette dieren en mensen. Het komt overal ter wereld voor. Zijn permanente overleving in de grond wordt begunstigd door extreme droogte en lang braakliggend land. Anthrax-gevallen zijn zeldzaam in geïndustrialiseerde landen. De ziekte komt vaker voor in gebieden met een warm klimaat en intensieve veehouderij.

Als mensen besmet zijn met de bacterie, is het voornamelijk huidantrax. Bacillus anthracis wordt overgedragen via endosporen die door de ziekteverwekker zelf worden gevormd. Ze komen voort uit de smallere centrale zone van de bacterie wanneer deze wordt blootgesteld aan intense hitte of extreme voedseltekorten. Het vermindert dan onmiddellijk zijn metabolische activiteit en vormt een dikker celmembraan. Hiermee kan het zijn overleving op lange termijn verzekeren.

Als de endosporen in de bloedbaan terechtkomen, ontwikkelen ze zich tot gevaarlijke bacteriën die zich extreem snel vermenigvuldigen. Bacillus anthracis is zeer besmettelijk omdat zijn sporen tientallen jaren in de bodem overleven en van daaruit via voedsel het dierlijk organisme binnendringen. Nadat het grazende dier is gestorven, verspreiden ze zich door zijn karkas. Dieren die door miltvuur zijn gestorven, moeten onmiddellijk worden gecremeerd. Anders gaan de miltvuurbacteriën in hun sporen en blijven ze in de grond.

De vaak dodelijke ziekteverwekker wordt meestal overgedragen van dier op mens. Verspreiding van mens op mens is uiterst zeldzaam.

Ongeveer 83 procent van de grampositieve bacteriën zijn vertakte vetzuren en behoren tot de Bacillaceae-familie. Ze kunnen tot 6 micrometer lang zijn, zijn onbeweeglijk en zijn staafvormig. Bacillus anthracis kan worden gecombineerd met andere bacteriën in zijn soort om draden en kettingen te vormen. Als het in een levend organisme terechtkomt, omringt het zich onmiddellijk met een polyglutamaatcapsule. Het beschermt de bacterie tegen vernietiging door dierlijke of menselijke immuuncellen. Capsulevorming is niet vereist bij in vitro experimenten.

De gevaarlijke anthrax-ziekteverwekker kan nu met succes worden behandeld met antibiotica zoals doxycycline en ciprofloxacine. Speciale monoklonale antilichamen zijn verkrijgbaar als antitoxines. De profylactische behandeling wordt uitgevoerd met speciale miltvuurvaccins. Het is ook vereist bij mensen die alleen mogelijk aan de bacterie worden blootgesteld.

Ziekten en aandoeningen

Bacillus anthracis gebruikt zijn plasmide pXO1 om gifmoleculen te vormen die vrijkomen wanneer de bacterie wordt vernietigd en de wanden van de bloedvaten vernietigen. Er is een ontsteking en bloeding. Een deel van het gifmolecuul, het antigeen PA, dokt op de receptor van de betreffende cel en opent deze. Met behulp van een bepaald enzym blokkeert het toxine de activiteit van de leukocyten. Het enzym LT, dat ook in de bacterie aanwezig is, maakt het resterende immuunsysteem onbruikbaar.

Een ander plasmide genaamd pXO2 vormt de beschermende bacteriële capsule. De anthrax-ziekteverwekker veroorzaakt huid-, long- en darmmiltvuur. Als het zich ook via de bloedbaan verspreidt, treedt dodelijke bloedvergiftiging op. Bij miltvuur van de huid komt de bacterie via een wond in de huid en vormt een kraterachtige holte met een etterende karbonkel. Het is omgeven door een verhoogde besmettelijke ring. Op dit punt ontwikkelt zich een hemorragisch oedeem. De karbonkel zelf is bedekt met zwarte korsten naarmate de ziekte vordert.

Indien onbehandeld, is de dodelijkheid van miltvuur van de huid 5 tot 20%. Als de miltvuursporen diep worden ingeademd, treedt bronchopneumonie op, een speciale vorm van longontsteking die ook de bronchiën aantast. De patiënt hoest met bacteriën besmet bloed op, heeft koude rillingen en hoge koorts en overlijdt door verstikking (hypoxie) binnen 3 dagen zonder antibiotica.

De zeer zeldzame darminfectie met miltvuurpathogenen wordt veroorzaakt door rauwe consumptie van besmet vlees, slachtafval en ongekookte melk. De zieke man krijgt bloederige ontlasting en braakt bloed omdat hij lijdt aan hemorragische darmontsteking. Deze vorm van miltvuur is ook zonder medicatie dodelijk.