Izv. prof. dr. sc. Boris Habrun, dr. sc. Gordan Kompes, Odjel za bakteriologiju i parazitologiju, Hrvatski veterinarski institut, Zagreb
E-mail: habrun@veinst.hr
Izv. prof. dr. sc. Boris Habrun, Odjel za bakteriologiju i parazitologiju, Hrvatski veterinarski institut
Bedrenica (anthrax) akutna je bakterijska bolest, ponajprije biljoždera, prenosiva na čovjeka, uzrokovana bakterijom Bacillus (B.) anthracis. Od biljoždera najosjetljiviji su ovca i govedo, dok su nešto manje osjetljivi koza i konj. S obzirom na primljivost, čovjek je između te skupine i relativno rezistentnih svinja, pasa i mačaka. U razdoblju između svjetskih ratova bedrenica je bila gospodarski važna bolest u Hrvatskoj. Zbog sustavne imunoprofilakse životinja u bedreničnim distriktima posljednjih desetljeća bolest se u Hrvatskoj pojavljuje sporadično. Najznačajini čimbenici virulencije bakterije B. anthracis jesu kapsula i tvorba složenog toksina. Oba čimbenika virulencije kodirana su plazmidima, što se koristi u molekularnoj dijagnostici bolesti. Bakterija B. anthracis osjetljiva je na penicilin, streptomicin, tetracikline, fluorkinolone i eritromicin. Sojevi osjetljivi na penicilin i ampicilin vrlo često rezistentni su na pojedine cefalosporine III. i IV. generacije. U Hrvatskoj su određeni tzv. „bedrenični distrikti“ u kojima se provodi sustavna imunoprofilaksa osjetljivih životinja prije izgona na pašu. Vrijeme kada je bedrenica bila važna zoonoza s velikim utjecajem na zdravlje ljudi u razvijenim zemljama jest prošlost. Posebna uloga antraksa jest u tome što se može koristiti kao biološko oružje. Korišten je u bioterorističkim napadima u SAD-u krajem 2001. godine. Za razliku od zoonotskog antraksa, spore antraksa koje su modificirane kao biološko oružje valja smatrati stalnom prijetnjom za zdravlje ljudi.
Ključne riječi: Bacillus anthracis; bedrenica; proširenost; biološko oružje; Republika Hrvatska.
Bedrenica (anthrax) je akutna bakterijska bolest ponajprije biljojeda, prenosiva na čovjeka. Od biljoždera najosjetljiviji su ovca i govedo, dok su nešto manje osjetljivi koza i konj. S obzirom na primljivost, čovjek je između te skupine i relativno rezistentnih svinja, pasa i mačaka. Od bedrenice mogu oboljeti i drugi sisavci. Uzročnik bolesti je Bacillus (B.) anthracis, gram-pozitivna bakterija štapićasta oblika koja tvori spore. Bolest je opisana kao 5. kuga još 1491. godine prije Krista.2,3
Biljožderi se obično zaraze ingestijom spora koje se nalaze u okolišu, ponajprije u kontaminiranom tlu, u kojem spore prežive desetljećima. Tla onečišćena sporama bedrenice kontaminiraju krmiva koja rastu na njima. Voda može biti onečišćena lešinama uginulima od bedrenice ili naplavinama kontaminirana tla. Područja s kontaminiranim tlom nazivaju se bedrenični distrikti.
Nakon ingestije spora, osjetljivi biljožderi obično ugibaju unutar 24 sata. Na uginuloj životinji uočava se generalizirana septikemija s izrazito povećanom slezenom. Pulpa slezene je kašasta ili tekuća. Organi izgledaju kao da su poprskani krvlju. Iz nozdrva, usta, anusa i rodnice cijedi se krv. 7
Epizootije vezane uz infekciju preko kontaminirana tla uvijek se pojave nakon velikih klimatskih promjena, kao što su jake kiše nakon duljeg razdoblja suše kad je temperatura okoliša viša od 15 °C.
U novije vrijeme bedrenica je ipak vrlo rijetka bolest, zahvaljujući sustavnoj imunoprofilaksi životinja. Veliku ulogu u sprječavanju izbijanja bedrenice ima i drenaža livada i pašnjaka.
U Hrvatskoj se posljednjih desetljeća bolest javlja sporadično, u posljednjih 15 godina masovnija pojava bedrenice zabilježena je 2002. godine kod Jasenovca, 2005. godine u Ježeviću kod Vrlike, dok je posljednja masovnija pojava bolesti bila u selu Bobovac kod Sunje od kolovoza 2006. do ožujka 2007. godine. 4,9
U ljudi su opisani kožni, plućni i gastrointestinalni antraks. Kožni antraks može se pojaviti kao maligna pustula i rjeđe maligni edem. Gastrointestinalni antraks može se očitovati kao abdominalni i orofaringalni antraks. Meningitis može uslijediti kao komplikacija navedenih oblika antraksa. Od kožnog antraksa može umrijeti oko 20 % neliječenih ljudi, a terapija je smanjila smrtnost na 2 %.
Plućni antraks gotovo je uvijek smrtonosan. 2
Tablica 1. Broj uginulih životinja od bedrenice na području Republike HrvatskeU razdoblju između svjetskih ratova bedrenica je bila gospodarski važna bolest, tako da je u Savskoj banovini od 1931. do 1940. uginulo 4022 goveda, 2357 ovaca i koza, 307 konja i 255 svinja. Nakon Drugog svjetskog rata taj broj drastično pada tako da 1950. Godine obolijeva 282 životinja, 1960. 51 životinja i 1970. 15 životinja. 10 Ovako drastičan pad oboljelih životinja posljedica je sustavne imunoprofilakse životinja u bedreničnim distriktima posljednjih desetljeća. Broj oboljelih životinja od 2000. godine do danas prikazan je u tablici 1 i slici 1. Slika 1. Prikaz broja životinja oboljelih od bedrenice u Republici Hrvatskoj od 1995. do 2015.Tijekom posljednjih 20 godina antraks se u ljudi u Hrvatskoj pojavljuje sporadično. Evidentirano je ukupno 24 oboljelih, od čega je jedino 2005. godine zabilježen veći broj (10). Obično se godišnje ustanove jedan do dva oboljela čovjeka. Tijekom nekih godina uopće nije bilo oboljelih. U posljednjih pet godina (2010. – 2014). zabilježen je samo jedan slučaj humanog antraksa u Hrvatskoj.
Pripadnici roda Bacillus nalaze su posvuda u okolišu. Tipični su predstavnici bakterijske flore tla i vode. Tvore endospore i zbog toga mogu u okolišu preživjeti desetljećima. Bakterija B. anthracis nalazi se u tlu određenih zemljopisnih, većih ili manjih područja koja se nazivaju bedrenični distrikti.
Velika količina endospora vrste B. anthracis nalazi se na mjestima stočnih groblja ako su na groblju bile zakapane lešine životinja uginulih od bedrenice. Bolest se enzootski pojavljuje u nizinskim, nepropusnim ili poplavnim područjima u toplim mjesecima s puno oborina, kada endospore dolaze na površinu tla. Izvor infekcije je kontaminirano tlo i krmiva koja rastu na takvom tlu. 3,4,7
Najvajžniji čimbenici virulencije bakterije Bacillus anthracis jesu kapsula i tvorba složenog toksina. Oba čimbenika virulencije kodirana su plazmidima. Plazmid pX01 kodira tvorbu toksina, a plazmid pX02 tvorbu kapsule. Kapsula vrste B. anthracis nije polisaharidna, već se sastoji od poli-γ-D-glutaminske kiseline, koja sprječava fagocitozu.
Uz prisutnost atmosferskog kisika vegetativni oblici prelaze u spore.
Bakterija B. anthracis uzrokuje bedrenicu (antraks) od koje ovce i goveda obolijevaju u perakutnom ili akutnom septikemijskom obliku. Svinje obolijevaju u subakutnom obliku koji se očituje upalnim edemom grla i lica. U konja je bolest akutna, može se očitovati kao lokalizirani potkožni edemi ili kao septikemija s enteritisom i kolikama. U čovjeka su opisani kožni, plućni i crijevni oblik bedrenice. 3,7,10
U dijagnostici bedrenice najvažnije je izdvajanje i identifikacija uzročnika. U izravnom razmazu bitno je uočiti kapsulu. Uzročnik raste na uobičajenim hranjivim podlogama, u aerobnim uvjetima pri temperaturi od 35 do 37 °C. Kako vrsta B. anthracis ima slična kulturelna svojstva poput velikog broja apatogenih vrsta roda Bacillus, bitno je dodatnim laboratorijskim testovima utvrditi pripada li izolat vrsti B. anthracis. U tu svrhu najčešće se u izravnim razmazima dokazuje kapsula, provodi se penicilinski test, dokaz ponovne tvorbe kapsule i potvrda virulencije lančanom reakcijom polimerazom (PCR). 6
Virulencija se danas redovito utvrđuje PCR-om koji određuje ima li bakterija pX01 i pX02 plazmide. Plazmid pX01 kodira tvorbu kapsule, a plazmid pX02 kodira tvorbu složenog toksina. Virulentni sojevi imaju oba plazmida. Vakcinalni soj Sterne 34F2 nema kapsulu, pa nema pX01 plazmid. U dijagnostici bedrenice primjenjuju se još izravna imunofluorescencija, imunohistokemijski postupci i u ljudi imunoenzimni test za određivanje protutijela IgG razreda prema zaštitnom antigenu složenog toksina. 1
Genom vrste B. anthracis vrlo je ujednačen i pokazuje mala odstupanja u sljedovima baza DNA.
Takva genetička homogenost najvjerojatnije je uzrokovana time što bakterija preživljava dug vremenski period u obliku endospora (nekoliko desetljeća). Za određivanje načina širenja bakterije B. anthracis, srodnosti unutar vrste i filogeneze danas se koristi metoda analize broja uzastopnih ponavljanja na više lokusa (engl. multiple-locus variable number tandem repeat analysis, MLVA). Kod genotipizacije bakterije B. anthracis MLVA metodom se analizira šest kromosomskih lokusa (vrrA, vrrB1, vrrB2, vrrC1, vrrC2 i CG3) i lokus svakog od plazmida koji kodira čimbenike virulencije (pX01 i pX02). To je učinkovita metoda identifikacije, genotipizacije i filogeneze te vrste. Postupak je važan u epidemiološkim istraživanjima bedrenice i određivanju podrijetla izolata. Na temelju podataka sojevi se svrstavaju u tzv. MLVA genotipove. Izolati iz Hrvatske pripadaju skupinama A1.a i B2. 8
Antimikrobna osjetljivost vrste B. anthracis, terapija i profilaksa bedrenice
Tablica 2. Prikaz osjetljivosti izolata B. anthracis izdvojenih u Hrvatskoj (n=11)Bakterija B. anthracis osjetljiva je na penicilin, streptomicin, tetracikline, fluorirane kinolone i eritromicin. Zanimljivo je da su sojevi osjetljivi prema penicilinu i ampicilinu vrlo često rezistetni prema pojedinim cefalosporinima III i IV generacije, što je važno pri odabiru antimikrobnog lijeka u terapiji oboljelih ljudi. Terapija akutnog oblika bolesti u životinja je redovito neuspješna. Iako je uzročnik redovito osjetljiv prema penicilinu, te se to svojstvo koristi u laboratorijskoj dijagnostici, u nekim dijelovima svijeta i do 20 % izolata bakterije B. anthracis rezistetno je prema penicilinu. U tablici 2 prikazana je osjetljivost izolata izdvojenih u Hrvatskoj. 5
U Hrvatskoj se pozitivnim zakonskim propisima određuju područja gdje se bolest pojavljuje (tzv. „bedrenični distrikti“) u kojima se provodi sustavna imunoprofilaksa osjetljivih životinja prije izgona na pašu. Zahvaljujući sustavnoj vakcinaciji bolest se u kliničkom obliku pojavljuje vrlo rijetko. Kao vakcinalni soj koristi se akapsulogeni Sterneov 34F2 soj.
Tijekom svibnja 2002 godine u miješanom stadu ovaca i koza kod Jasenovca između rijeke Save i kanala Strug, naglo su započela uginuća ovaca i koza. Primijećena su bolovanja u trajanju od svega tri do četiri sata nakon čega životinje ugibaju. Neke životinje nađene su mrtve bez ikakvih znakova bolesti. Pretraženo je pet lešina iz čijih je organa izdvojena bakterija B. anthracis. Životinje su boravile na niskom naplavnom području, a proljeće 2002. obilovalo je kišom. 9
Propisane su sljedeće mjere za suzbijanje bolesti:
sve papkare i kopitare povući s pašnjaka gdje je izbila bedrenica;
terapirati životinje tijekom pet dana jednim od antimikrobnih lijekova na koji je uzročnik osjetljiv;
nakon završetka terapije pričekati barem sedam dana od zadnje aplikacije antibiotika (10 dana ako je riječ o antibioticima koji djeluju dulje od 1 dana npr. teško topivi penicilini, retard oblici tetraciklina i dr.) do cijepljenja;
cijepiti sve životinje vakcinom protiv bedrenice i ostaviti ih u štali idućih 7–10 dana da se razvije imunost;
nakon isteka tog razdoblja životinje opet mogu ići na pašu.
Prikaz epizootije u Bobovcu kod Sunje 2006. i 2007. godine
Početkom kolovoza 2006. godine nekoliko iznenadnih uginuća goveda na jednom pašnjaku blizu Bobovca (Sunja) potaknulo je sumnju na pojavu bedrenice. Iz anamnestičkih podataka uvidjelo se da je riječ o ugibanju na samo jednom pašnjaku gdje ranije nisu zabilježena takva uginuća. Epizootija bedrenice na tom pašnjaku izbila je zbog toga što je uz rub pašnjaka nekada bilo stočno groblje.
Na mjestu nekadašnjeg stočnog groblja napravljeno je pojilo za životinje. Radi izgradnje pojila dio tog stočnog groblja bio je prekopan (postavljanje vodovodnih cijevi). Time su endospore iz zakopanih lešina prekapanjem polja najvjerojatnije pristigle bliže površini pašnjaka.
U vrijeme izbijanja bolesti na tom je području bilo puno kišnih dana te je rast podzemnih voda (neposredna blizina rijeke Save) također pridonio približavanju endospora površini pašnjaka. Prema današnjim spoznajama, spore bakterije Bacillus anthracis mogu u tlu preživjeti više desetljeća. To znači da ako je i prije više desetljeća na tom stočnom groblju bila zakopana lešina uginula od bedrenice prekapanje tla i postavljenje cijevi za pojilo moglo je dio spora iznijeti na površinu tla ili blizu površine, a daljnjem izbijanju spora na površinu tla mogla je pridonijeti i velika količina oborina i dizanje razine podzemnih voda.
Dostavljeni uzorci potvrdili su sumnju, jer je iz 9 od 11 dostavljenih uški pretraženih od kolovoza do listopada 2006. godine izdvojen uzročnik bedrenice. Nakon dijagnoze bolesti propisane su iste mjere koje su uspješno zaustavile epizootiju nekoliko godina ranije kod Jasenovca. Predložene mjere u tom slučaju nisu polučile potpun uspjeh (nekoliko naknadnih uginuća od bedrenice na istom području).
Nakon vakcinacije po izbijanju epizootije u kolovozu 2006, životinje su vakcinirane i u veljači 2007. godine prije izgona na pašu. U proljeće 2007. godine dogodilo se jedno uginuće junice od bedrenice na istom području. Životinja je bila dobrog gojnog stanja i cijepljena protiv bedrenice 30-ak dana prije uginuća.
Stoga su uzete serije vakcine koje su korištene u cijepljenju životinja na tom području u veljači 2007. godine, po jedna bočica iz ambulante i iz Hrvatskog veterinarskog instituta (gdje se obvezno čuva svaka kontrolirana serija). Kontrolom dviju bočica korištene serije vakcine utvrđeno je da vakcine nisu imale dovoljan broj živih spora u sebi (20 x 104 u 1 mL), zbog čega nisu imale dostatnu imunogenost. Potpuna zaštita životinja postignuta je ponovnom vakcinacijom, s time da je u skladu s utvrđenim brojem živih spora u korištenoj seriji vakcine povećana doza od preporučene kako bi životinje primile zadovoljavajući broj živih spora za učinkovit imunosni odgovor. Nakon ponovljene vakcinacije s dostatnim brojem živih spora u vakcini završena je epizootija bedrenice u Bobovcu. 4
Antraks je kao biološko borbeno oružje bio razvijen u Japanu, Velikoj Britaniji, SAD-u, bivšem SSSR-u i možda u Iraku. U SSSR-u je opisana epidemija u Sverdlovsku (danas Ekaterineburg) 1979. godine sa 77 oboljelih i 66 umrlih osoba zbog slučajnog otpuštanja endospora iz tvornice biološkog oružja. Bolest se očitovala kao plućni antraks.
U SAD-u je u listopadu i studenom 2001. godine izvedeno više bioterorističkih napada endosporama bakterija B. anthracis. Oboljelo je 22 ljudi, od čega 11 od plućnog oblika i 11 od kožnog oblika.
Petero ljudi oboljelo od plućnog oblika je umrlo.
Uzročnik je izdvojen iz četiri pisma, 17 oboljelih ljudi i 106 okolišnih uzoraka. Prije bioterorističkih napada, posljednji slučaj plućnog antraksa u SAD-u zabilježen je 1976. godine.
Vrijeme kada je bedrenica bila važna zoonoza s velikim utjecajem na zdravlje ljudi u razvijenim zemljama jest prošlost. Desetljeća sustavne kontrole primljivih životinja, sirovih koža u prometu te sustavna imunoprofilaksa u bedreničnim distriktima svela je bedrenicu na bolest koja se pojavljuje rijetko i sporadično. Mjere koje su incidenciju bedrenice u životinja svele na minimum smanjile su izvor infekcije za čovjeka tako da je važnost bedrenice kao zoonoze postao minoran. Nažalost, bedrenica je još uvijek značajna zoonoza u zemljama u razvoju.
Bedrenica je ponovno postala aktualna bolest kada su endospore bakterije B. anthracis korištene u bioterorističkim napadima u SAD-u krajem 2001. godine. Za razliku od zoonotskog antraksa, endopore antraksa koje su modificirane kao biološko oružje valja smatrati stalnom prijetnjom za zdravlje ljudi, naročito zato što je biološkim inžinjeringom moguće proizvesti sojeve protiv kojih su postojeće vakcine neučinkovite i sojeve otporne na veći broj antimikrobnih lijekova. 2
▲ 1. Anon. (2008): Anthrax. In: Office International des Epizooties: Manual of diagnostics tests and vaccines for terrestial animals. 6th ed. 2008. Section 2.1.1. Anthrax.
2. Bradarić, N.: Bacillus anthracis U: Begovac, J., D. Božinović, M. Lisić, B. Baršić, S. Schönwald (2006): Infektologija. Profil, Zagreb.
3. Cvetnić, Ž. (2013): Bakterijske i gljivične zoonoze. Medicinska naklada Zagreb.
4. Habrun, B., G. Kompes (2009): Bedrenica – prikaz epizootije bolesti u Bobovcu (Sunja). Vet. stn. 40, 381-388
5. Habrun, B., I. Račić, G. Kompes, S. Špičić, M. Benić, Ž. Mihaljević, Ž. Cvetnić (2011): The antimicrobial susceptibility and virulence factors of Bacillus anthracis strains isolated in Croatia. Vet. Med. – Czech 56, 22-27
6. Quinn, P. J., M. E. Carter, B. Markey, G. R. Carter (1994): Clinical Veterinary Microbiology. Wolfe publishing, London.
7. Radostits, O. M., C. C. Gay, D. C. Blood, K. W. Hinchcliff (2000): Veterinary Medicine. A textbook of the diseases of cattle, sheep, pigs, goats and horses. 9th ed. W. B. Saunders Company Ltd. Edinburgh, London, New York, Oxford, Philadelphia, St. Louis, Sydney, Toronto.
8. Steiner, I., I. Račić, S. Špičić, B. Habrun (2013): Genotyping of Bacillus anthracis isolated from Croatia and Bosnia and Herzegovina. Zoon. Pub. Health. 60, 202-208.
9. Šoštarić, B., B. Habrun, Z. Lipej, I. Vicković (2002): Prikaz epizootije bedrenice u stadu ovaca i koza. Veterinarski dani 2002. (Rovinj, Hrvatska 17. – 20. 10. 2002.) Zbornik sažetaka. str. 27.
10. Zaharija, I. (1978): Zarazne bolesti domaćih životinja. Školska knjiga, Zagreb.
Ova web stranica koristi kolačiće radi poboljšanja korisničkog doživljaja pri njezinom korištenju. Korištenjem ove stranice suglasni ste s tim. PrihvatiViše
Boris Habrun, Gordan Kompes
