Pek çok mikroorganizmanın biyolojik silah olarak kullanılabilme potansiyeli olmasına karşın, Şarbon hastalığına neden olan Bacillus anthracis, oluşturduğu klinik tablonun ölümcüllüğü nedeni ile geniş kitleler üzerinde etkili olma tehlikesine sahip ajanların başında gelmektedir. Geçmişte; çeşitli ülkelerin biyolojik silah programına dahil edildiği bilinen şarbon, terörist eylemlerde kullanılması nedeniyle tekrar güncel hale geldi. Bu nedenle şarbonla ilgili bazı bilgilerin gözden geçirilmesinde fayda bulunmaktadır.
MİKROBİYOLOJİ
Antraks (şarbon), hayvanlar arasında seyreden hastalıklardan en eski tanınanı olup ilk defa Eilent (1836) tarafından bildirilmiştir, ilk kültür Robert Koch tarafından yapılmış (1876), hastalığa karşı bağışıklık suretiyle korunma üzerinde çalışmalara Pasteur, Chauveau ve Toussaint (1880) tarafından başlanmıştır. Pasteur (1881) basilleri attenüe ederek ilk aşıyı üretmiştir. B anthracis 1-2x 3-10 nm boyutunda olup yan kenarları birbirine paralel ve uçları köşeli bambu kamışı şeklindedir. Aerobik koşullarda in vitro basilin orta bölgesinde oval veya yuvarlak sporlar oluşur. Optimal üreme 35°-37°C dedir. Basiller 60°-70°C derecede 30 dakikada ölürken, sporlar normal doğa koşullarında 50-60 sene canlılığını ve infektivitesini muhafaza edebilir. Otoklavda rutubetli ısıda 120°C de 15 dakikada, kuru ısıda 160°Cde 60 dakikada ölürler. %10´luk formol de 15 dakikada basilleri öldürebilir. Antraks sporları %0.1 sublime içinde 70 saat, %3 formolde 3 gün canlı kalabilir.
Kanlı agarda aerobik koşullarda 24 saatte 2-3 mm çapında kenarları düzgün olmayan üzeri granüle kırışık gri genellikle R formu koloniler yapan, tüpte jelatin besi yerinde batırma kültüründe tersine çam ağacı görünümde ürer. Bakterinin patogenezinden ürettiği üç toksin sorumludur. Protective antijen (PA), Lethal factor (LF) ve Oedema factor (OF) olarak isimlendirilen bu toksinler bakterinin taşıdığı iki plazmid üzerinde kodlanırlar. Plazmidlerini kaybeden bakteri patojenitesini de kaybeder.
EPİDEMİYOLOJİ:
Şarbon gelişmiş ülkelerde enfeksiyon kaynağı olan koyun, keçi ve sığır gibi hayvanlarda eradike edildiğinden bu memleketlerde hastalık nadir olarak görülmektedir. Tüm dünyada her yıl 20000-100000 arasında şarbon vakası ihbar edilmektedir. ABD´lerinde 1955-1986 yılları arasında 232 vaka ihbar edilmiş olup, bunlardan 221´i deri şarbonu olup 11´i ölümle sonuçlanmıştır (%5). 11 olgu ise akciğer şarbonu olup vakaların 9´u ölmüştür (%85). Ülkemiz dahil İspanya, Yunanistan, İtalya, Bulgaristan, Yugoslavya´da 1971-80 yılları arasında 10793 şarbon vakası bildirilmiştir. Hastalık ülkemizde hayvanlarda halen endemik olarak bulunmakta olup dolaylı olarakta insanlarda az da olsa görülmektedir.
Hastalık en fazla koyun, keçi, sığır, manda, daha az olarak deve, geyik, domuz ve atlarda görülmektedir. Genç hayvanlar yetişkin ve yaşlılardan daha duyarlıdırlar. Hastalığa yakalanan hayvanlar ölümden 1-2 gün önce sütleriyle, gaita ve idrarlarıyla basil çıkarırlar. Ölen hayvanların ağız, burun, anüs ve vajenlerinden akan kan, ölen hayvanların leşleri ile meralara dağılan basiller kısa sürede spor oluştururlar. Burada otlayan duyarlı hayvanlar su, yemleri ile enfeksiyona yakalanırlar.
İnfeksiyon insanlara genellikle deriden nadiren sindirim sistemi ve solunum sistemi yoluyla bulaşır. En yaygın bulaşma şekli, infekte hayvanların kesilmesi veya ölen hayvanların derisini değerlendirmek için yüzülmesi esnasında daha ziyade vücudun açık bölgesinde herhangi bir sıyrıktan bakterinin alınmasıdır. Bu nedenle şarbon vakaları kırsal kesimde hayvancılıkla uğraşanlarda, kasaplarda daha sık görülmektedir. İnsandan insana bulaşma çok nadirdir.
Hastalığın akciğer formu, aerosolize olan sporların solunumla alınması ile oluşur. Daha çok yün üreticilerinde raslanır, Şarbon sporları havaya salınması ile birlikte kilometrelerce mesafede, hem bina içerisinde hem de bina dışarısındaki kişileri etkileyebilmektedir. Bu nedenle, biyolojik silah olarak korkutucu formu, akciğer enfeksiyonudur.
PATOGENEZ:
Banthracis, genellikle spor formunda, bazen de basil olarak vücudun açık bölgesindeki herhangi bir sıyrık veya kesik ile deriden; solunum yolundan akciğer bronş ve bronşiollerine veya enfekte etlerin yenmesi ile gastrointestinal sistemden organizmaya girer. Sporlar organizmaya girdikten sonra vejetatif hale geçerler.
Basilin kapsülü, fagosite edilmesini önler. Virulan olmayan suşlarda kapsül yoktur. Toksinlerinin yapıları tam olarak belirlenemediğinden antitoksik bir serum elde edilmemiştir. Protektif antijen, letal faktör veya ödem faktörlerinin hiçbirinin tek başına toksik etkisi yoktur. Birbirleri ile sinerjik tesir ederek patojenezde rol oynarlar. Şarbonda oluşan antikor protektif antijene (PA) karşı gelişir. Toksin, hedef hücrede plazma membranındaki reseptörlere bağlanıp endositozla hücre içine alınır. Hücre içinde adenil siklaz enzimi aktive eder ve siklik-AMP seviyesini artırarak toksik etkiyi oluşturur. . Toksin; belirgin ödem cevabı ve nötrofil invazyonu ile doku nekrozu oluşturur.
Deri şarbonunda bir sıyrık veya lezyondan giren şarbon sporları vejetatif şekle geçerek subkutanöz dokuda çoğalır deri üzerinde papül, vezikül ve krut (nekroz) oluşur. Genellikle el sırtı gibi deri altı bağ dokusu az olan kısımlarda lezyon organizmanın savunma mekanizmaları ile sınırlanmıştır, yayılma olmaz . Eğer infeksiyon yüz, boyun gibi deri altı dokusu gevşek bağ dokusu bölümünden alınmış ise enfeksiyon lokalize kalamaz, yayılır malign püstül adı verilir. Bazı durumlarda şarbon basilleri lokal makrofajlarca fagosite edilip bölgesel lenf nodlarına, oradan dolaşıma katılarak menenjit, pnömoni ve şarbon sepsisi denilen ağır klinik tablonun oluşmasına neden olabilir.
Akciğer şarbon vakaları, 5 mikrondan küçük sporların inhalasyonu ile oluşur. İnhale edilen sporlar vejetatif şekle geçerek alveollerde makrofajlar tarafından fagosite edilip mediastinal lenf bezlerine taşınır. Masif hemorajik lenfadenit, mediastinit oluşur. Bu arada pulmoner endotheli etkiler, trombozlara, nekrozlara neden olur, bu arada plevral effüzyonda teşekkül edebilir. Genellikle bakteriyel pnömonilerle kombine olarak respiratuar yetmezlik, pulmoner ödem ve ölümle sonuçlanan ağır şok tablosu oluşur.
Yeterince pişmemiş enfekte etlerin yenilmesi sonucunda şarbon orofarenkse yada gastrointestinal sistemin daha ziyade terminal ileum ve ileoçekal bölgesine yerleşerek buralarda masif hemorajik ödemler nekrozların gelişmesine neden olur. Orafarenkste oluştuğu zaman trakeal obstrüksiyona sebep olabilir. Tüm bu olaylarda bölgesel lenf bezlerinde hemorajik lenfadenit oluşur. Ağır akut batın sendromu; ateş, kusma, şiddetli karın ağrısı, distansiyon, masif kanlı ishal, batında hemorajik asit ve septisemiye ait diğer bulgular oluşabilir.
Genellikle akciğer veya gastrointestinal şarbon olgularında şarbon sepsisi oluşabilirken,nadirde olsa deri şarbonu sonucunda da görülebilir. Sepsis esnasında basiller menikslere yerleşerek ağır hemorajik menenjit olgusu teşekkül edebilir. Basiller kan dolaşımında ancak hastalığın son dönemde ölümün yaklaştığı günlerde olur. Ölümden 2-3 saat sonra deri siyah bir renk alır. Ağız, burun, vajen ve anüsten kahverengi bir sıvı çıkar.Nekropside miyokard ve perikardda yaygın hemorajiler oluşur. Akciğer, mide, barsak ve peritonda ödem, hemorajiler, dalak, karaciğer büyümüş, siyah renk almıştır.
KLİNİK BULGULAR:
Şarbon sporunun giriş yerine göre üç klinik formda görülen ve inkübasyon dönemi buna göre 1-10 gün arasında değişir.
Deri şarbonu
Akciğer şarbonu
Gastrointestinal şarbon
Bazen bu yerleşim bölgelerinin herhangi birinden lenfo-hematojen yolla yayılım sonucu dördüncü bir klinik formu olan şarbon sepsisi şeklinde de görülebilir.
DERİ ŞARBONU
Şarbon vakalarının %95´i bu şekildedir. Deri üzerinde herhangi bir sıyrık veya kesiden giren sporlar vejetatif şekle geçer ve lezyon yerinde hafif yanma ve kaşıntı olur. Süratle ufak bir makül ve papül şekline geçer. Takip eden gün içi kanlı siyah bir vezikül oluşur. Vezikülün etrafı kabarıktır. Etrafında ince bir eritem oluşur. Vezikül zamanla patlar veya üzerinde siyah renkli krut teşekkül eder. Bazen primer vezikül çevresinde bir veya birden fazla veziküllerde teşekkül eder. Zamanla primer lezyonla birleşir. El sırtı gibi deri altı bağ dokusu az olan yerlerde oluşan deri şarbonu bu şekilde seyreder ve püstüla maligna ismini alır. Rejiyonel lenf bezlerinde büyüme olabilir. Lezyon üzerinde teşekkül eden krut 2-3 haftada düşer ve yerinde nedbe dokusu oluşur. Eğer lezyon göz kapağı gibi yerlerde oluşmuş ise ileri dönemde plastik cerrahi müdahale gerekli olabilir. Bazen bilinçsiz olarak püstüla maligna vakalarında lezyon yerine cerrahi müdahale edilirse ölümle sonuçlanabilen ağır sepsis gelişebilir.
Yüzde, boyunda ve periorbital bölgede oluşan olgularında ödem fazladır. Öyleki ödem bazen göğüs ön duvarına doğru ilerleyebilir. Ödem üzerinde multiple büller teşekkül edebilir. Erizipelden farklı olarak lokal hararet ve ağrısı yoktur. Bu şekilde olgular oedema maligna ismini alır. Ödem bazen o kadar fazladır ki göz kapakları şişmiş, gözler kapanmış olabilir. Boyun ve göğsün ön kısmına yayılmış olgulara hastalarda solunum zorluğu oluşur. Bu şekilde oedema maligna olgularında yüksek ateş başta olmak üzere genel enfeksiyon bulguları daima olabilir, bazen ağır toksemi ile seyreden sepsis gelişebilir, hastalar dikkatle takip edilmelidir.
AKCİĞER ŞARBONU
Şarbon sporlarının inhalasyon ile solunum yolundan alınmasını takiben 1-5 gün içinde hafif ateş, kırgınlık ve yorgunluk şeklinde genel enfeksiyon bulgularını takiben hastalarda remitan-intermitan 39-40C ´e kadar çıkan ateş, öksürük, kanlı balgam çıkarma, taşikardi dispne ve siyanoz oluşur. Tansiyon arteriyel, düşer, nabız süratli amplitüdü düşüktür.. Akciğeri dinlemekle krepitan raller duyulur. Plevral epanşimana ait bulgular alınabilir. Birçok olgu şuur bulanıklığı ve koma gelişerek ölümle sonuçlanır. Radyolojik olarak karakteristik pnömonik ve bronkopnömonik infiltrasyon, plörit bulguları yanında mediastinal lenfadenite bağlı mediastinal genişleme tesbit edilir.
Silah olarak kullanılan B. Anthracis suşları, daha kolaylıkla tanınabilen deri şarbonu yerine, akciğer şarbonuna neden olmaktadır.
GASTROİNTESTİNAL ŞARBON
Enfekte hayvanın etinin yeterince pişirmeden yenilmesi sonucunda şarbon sporları gastrointestinal kanaldan alınır ve daha ziyade terminal ileum ve çekum bölgesinde yerleşir.. Mukozada gangrenöz vasıfta lezyonlar yapar. Mezenterik lenf bezlerin de tutulur. Tüm bağırsak ödemli, peritonit oluşabilir.
Hastada akut batın sendromu oluşur. Karın ağrısı, bulantı, kusma, kanlı, cerahatli ishal oluşur.Genellikle klinik ağır seyreder, sepsis ve septik şok oluşabilir. Daha seyrek olarak lezyonlar orafarenkste oluşabilir.Hastada yutma güçlüğü, boğaz ağrısı oluşur. Boyunda lenf bezlerinde büyüme olabilir.
LABORATUVAR BULGULARI
Teşhis deri şarbonunda kolaydır. Hastanın mesleği, enfekte bir hayvan veya hayvan ürünüyle temas etmiş olma hekime yardımcı olur. Akciğer şarbonu düşündüren yakınmalar ile başvuran hastaların sayısındaki artış sağlık ekibini biyolojik silah kullanımına karşı uyandırmalıdır. Ayrıca tanıda stafilokoksik ve streptokoksik impetigo, fronkül, karbonkül, sellülit, lenfanjit ve çeşitli yara infeksiyonları düşünülmelidir. Bunlarda lokalize ateş ve ağrı olması ayırıcı tanıda önemlidir.
Bazı şarbon lezyonları diğer bakteriyel etkenlerle karışık enfeksiyon şeklinde olabilir.Teşhis etkenin görülmesi ve üretilmesi ile yapılır. Deri şarbonunda sağlam deri ile lezyon sınırında demarkasyon hattından paster pipeti ile alınan materyalin gram boyaması ile tek veya 2-3´lü uc uca gelmiş keskin köşeli gram pozitif çomaklar görülür. Şarbon sepsisi olgularında kandan da izole edilebilir. Menenjit olgularında BOS´tan aynı şekilde direkt boyama ve kültür yapılabilir. Teşhiste serolojik yöntemlerden de istifade edilebilinir. Bunlar ELISA, mikrohemagglütinasyon ve PCR yöntemleridir. Etkenin görülme ve üretilmesi kolaydır ve laboratuvar imkanı olan tüm sağlık kuruluşlarında yapılabilir. Akciğer grafisinde görülen genişlemiş mediastinum ile birlikte görülen grip yakınmaları “akciğer şarbonu” için kesin tanı koydurucu nitelikte olabilir.
TEDAVİ
Şarbon tedavisinde seçilecek ilaçlar kinolonlar veya semisentetik penisillinler olmalıdır. Bakterinin penisiline dirençli olup olmadığı araştırılmalıdır.
KORUNMA
Kırsal kesimde hayvancılıkla meşgul olan kimselerin eğitilmesi gereklidir. B anthracis sporları toprakta uzun süre yaşarlar. Bu nedenle şarbonun endemik olduğu bölgelerde halk bazen bu şekil meralara şeytan merası deyip meraları yakarlar. Hayvanların mutlak suretle aşılanması gereklidir. Hayvanlarda attenüe spor aşısı kullanılmaktadır. Hastalığın yayılmasını önlemek bakımından hastalıktan ölen hayvanların etinin yenilmemesi, derisinin yüzülmemesi gereklidir.
Hayvan olduğu gibi derin çukurlara bırakılıp üzerine sönmemiş kireç dökülüp kapatılmalı ve su dökülmelidir. Eğer kireç dökülmeden çukurlara atılırsa fare, köstebek gibi hayvanlar sporları tüm meraya yayarlar. İnsanlar için protektif antijenden hazırlanmış bir aşı son senelerde kulanılmaktadır.
İnsanların, geliştirilen inaktif aşı ile korunma altına alınması mümkündür. 6 doz olarak uygulanmakta olan aşı tüm ABD askeri personeli için zorunlu tutulmaktadır. Canlı, atenüe aşı, eski Sovyetler Birliği ülkelerinde geliştirilmişse de insanlar üzerinde kullanımına dair yeterli bilimsel kanıt mevcut değildir.
Hastalığın kişiden kişiye geçişi konusunda kesin bilgi yoktur. Bu nedenle, standart bariyer ve izolasyon yöntemleri kullanılmalıdır. Hava izolasyon filtreleri koruyucu değildir. Etken ile kontamine olmuş ortamın dekontaminasyonu zordur. Bu nedenle, olası etkenle temas etmiş herkes, aksi kanıtlanana kadar aşılama programı ile birlikte antibiyotik tedavisine alınmalıdır.