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Biologische Waffen am
Beispiel von Anthrax / Milzbrand
Inhaltsverzeichnis
01.Einleitung
02. Was ist
Milzbrand?
03. Der Erreger
„Bacillus anthracis“
04. Krankheitsverlauf
bei einer Infektion
05. Verbreitung und
Ursache
06. Die 3 versch.
Formen des Milzbrandes und ihre Symptome
07. Vorbeugung und
Impfstoffverfügbarkeit
08. Diagnostik
09. Vorgehensweise,
Therapien & Medikamente
10. Milzbrand als
biologische Waffe
11. Meldungen über
Entwicklungen in der Vergangenheit
12. Das können Sie
tun
13. Zusammenfassung
14. Quellenverzeichnis
15. Abbildungsverzeichnis
01.Einleitung
Vor einiger Zeit war Milzbrand als Krankheit nur sehr
geringfügig bekannt, da Menschen eher selten von den Erregern befallen werden
können. Auch die Anzahl an erkrankten Personen ging deutlich zurück.
Ein
erhöhtes Infektionsrisiko besaßen nur Menschen mit nahem Tierkontakt. Jedoch wurden
immer mehr bioterroristische Angriffe in den USA in Form von kontaminierten
Briefen bekannt. Auch viele Länder forschen schon seit einigen Jahrzehnten mit
Milzbranderregern zur Herstellung von Biowaffen. Es ist wahrscheinlich nur eine
Frage der Zeit bis ein hochgefährlicher Milzbranderreger entwickelt wird, der
auch in geringen Dosen infektiös auf Menschen wirkt.
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Die Erkrankung eines Menschen durch Milzbrand ist sehr
selten, da sie hohen Dosen ausgesetzt sein müssen, um kontaminiert zu werden.
2003 wurden sogar gar keine Fälle von Milzbrand in Deutschland bekannt.
Die Ansteckung von Mensch zu Mensch ist jedoch sehr
gering, da die Dosis meist zu klein ist. Besonders gefährdet sind Menschen, die
einen engen Kontakt mit Tieren haben.
Früher waren meist Gerber, Viehzüchter etc. von Milzbrand
gefährdet. Deswegen wird sie auch oft Berufskrankheit genannt.
Auch wird Milzbrand in vielen Staaten als Biologischer
Kampfstoff weiterentwickelt. Die Biowaffe wird Anthrax genannt.
Anthrax ist griechisch und bedeutet schwarze Kohle und
wird auch „fressendes Geschwür“ genannt. Dies kommt daher, dass bei einer
Infektion die Milz sich vergrößert und schwarz wird. Sie sieht wie verbrannt
aus.
03. Der Erreger „Bacillus anthracis“
Der Erreger ist ein 5-6 µm langes, unbewegliches
Bakterium, das aerob (benötigt Sauerstoff) und Sporen bildend ist. In
Körperflüssigkeiten bildet es kurze Verbände. In der Kultur erreichen sie lange
kettenförmige Verbindungen.
Außerhalb von jeglichen Körperflüssigkeiten, bei
Zugabe von Sauerstoff und bei einer Temperatur von 12-43 °C bilden die Erreger
Sporen, die so genannten Dauerformen. Die Sporen sind 0,5-1,2 µm groß. Sie
werden in der Mitte des Stäbchens gebildet.
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Abb.1: Im
Blut nachgewiesene Bakterien Abb.2: Form eines Bacillus
anthracis
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Die Sporen des Bakteriums sind sehr widerstandsfähig. Sie
können nicht durch Eintrocknen getötet werden. Bei einer Sonneneinstrahlung
überleben sie bis zu 4 Tage und im kühlen Boden, vor der Sonne geschützt,
können sie über mehrere Jahrzehnte überleben.
Das Bakterium selbst kann nur schwer überleben.
Bei normalen Bedingungen können sie 2-3 Tage infektiös
bleiben. Im Magen werden sie schon nach 20 Minuten abgebaut.
Meist werden die im Boden überlebenden Milzbranderreger
dann von Tieren gefressen und beginnen sich dann dort im Körper zu verbreiten.
Nach dem Tod des Tieres können sich die Erreger weiter im Kadaver vermehren.
Wenn die Vermehrung nicht mehr möglich ist, können sie wieder ins Sporenstadium
übergehen und so überleben.
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Abb.
13: Anthrax-Sporen auf Elektronenmikroskop.
a) Pathogenität:
Durch zwei verschiedene Plasmide wird die
krankheitserzeugende Wirkung (= Pathogenität) des Milzbranderregers
festgelegt. Das Plasmid px01 ist verantwortlich für die Pathogenität der Toxine
und das Plasmid px02 bezieht sich auf die Kapselbildung des Erregers.
Wenn eines
dieser beiden Plasmide gar nicht vorhanden ist, so wird die Pathogenität sehr
viel geringer.
b) Toxinbildung:
Das Toxin, welches von Milzbranderregern produziert wird,
ist aus 3 Untereinheiten aufgebaut:
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Das pA bindet sich an eine Körperzelle.
Hier wird ein Teil mittels Protease abgespalten. Der verbliebene Teil bildet
Heptamere
2.A-Untereinheit (LF oder EF): Diese
Untereinheit bindet nun an den verbliebenen Teil der B-Untereinheit und beginnt
eine Endocytose.
Ein EF (Ödem-Faktor) bildet in der Körperzelle nun verstärkt
cAMP, was zum Ausscheiden von Wasser aus der Zelle führt. Es bildet sich ein
Ödem. Der LF (Lethalitäts-Faktor) beeinflusst Protein-Kinasen, die an der
Regulation des Zellzyklus beteiligt sind. Dadurch entsteht die Nekrose bei
einer Milzbrandinfektion.
04. Krankheitsverlauf bei einer
Infektion
Die Erreger können kutan (über Hautkontakt), aerogen
(inhalativ durch die Luft) oder oral (durch den Mund) aufgenommen werden (a). Sobald
sie eingedrungen sind, werden sie von einer Fresszelle verschlungen, dort
bildet sich wie oben erwähnt eine Schutzhülle aus Polyglutamyl um den
Krankheitserreger vor der Phagocytose (Vernichten der Erreger durch die
Fresszellen) zu schützen (b).
In der Zelle keimen die Sporen aus (c) und entwickeln
sich zu stäbchenförmigen Bakterien und können sich kettenförmig aneinander
binden (d). Ab dieser Phase ist eine Immunabwehr nicht mehr möglich. Durch die
produzierten Toxine (Giftstoffe) wird die Fresszelle aufgelöst (e).
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Milzbrand ist stark in wärmeren Regionen wie
Zentral-Asien, Südamerika, Afrika und Südeuropa vertreten. Die Pathogenität
(Wirkung des Krankheitserregers ist von der Hygiene der Tierhaltung abhängig.
Gut können die Bakterien sich auf feuchtem Boden wie in Sümpfen oder in
Überschwemmungsgebieten von Flüssen und Bächen vermehren.
Durch das fließende Wasser können sie sich weit
verbreiten. Auch Jahrzehnte vergrabene Menschen oder Tiere können auch noch
infektiöse Erreger enthalten, die ins Grundwasser gelangen können und sich
dadurch verbreiten.
Deswegen müssen an Milzbrand gestorbene Tiere verbrannt
werden und dürfen nicht vergraben werden, um so eine Kontaminierung des
Grundwassers oder des Bodens zu verhindern.
Lebewesen sind verschieden empfänglich für den
Krankheitserreger. So sind z.B. Schaf, Ziege, Rind und Pferd hoch empfänglich,
Hund, Katze und Mensch mittelmäßig empfänglich und Schweine wenig empfänglich.
Vögel sind fast resistent.
Die Milzbranderreger werden meist durch engen Tierkontakt
aufgenommen. Auch durch Felle, Häute und andere Tierprodukte können sie
übertragen werden.