Dalla guerra ai batteri, alla guerra batteriologica cosi è intitolato il capitolo di un interessante libro di Daniel Bovet, che rievoca l'esaltante scoperta dei sulfamidici e del loro meccanismo d'azione, di cui l'illustre farmacologo, premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1957, fu uno dei protagonisti.1 Alcuni scienziati si rendevano conto già prima della seconda guerra mondiale, che le loro scoperte potevano essere strumentalmente utilizzate per scopi bellici.

I terribili eventi di New York e Washington dell'11 settembre e delle settimane seguenti, hanno drammaticamente dimostrato e reso attuale come il terrorismo possa provocare la morte di migliaia di persone in forme, modi e dimensioni ritenuti prima, del tutto improbabili, anche se molti scienziati avevano sottolineato, già da molti anni, il rischio di un terrorismo e di una guerra biologica.2, 3, 4

In questi mesi siamo stati testimoni di alcuni atti terroristici contro la popolazione civile americana attraverso l'uso di armi di tipo biologico. Non è la prima volta che ciò accade, basti ricordare l'attentato a base di Sarin (il letale gas tossico conosciuto più comunemente come gas nervino) effettuato il 20 marzo 1995 nella metropolitana di Tokio da fanatici religiosi della setta Aum Shinrikyo (suprema verità, guidati da Chizuo Matsumoto, un terrorista giapponese semicieco dall'infanzia, che si faceva chiamare con il nome di Shoko Asahara (luce splendente). Questa setta più volte aveva tentato di organizzare attacchi terroristici con diversi tipi di microrganismi, in particolare con il virus Ebola, senza peraltro riuscirci. 5

Ma cos'è esattamente la guerra biologica? Innanzitutto la guerra biologica e le sue armi andrebbero distinte da quelle chimiche, radiologiche e nucleari, che pur essendo delle armi di distruzione di massa, come le definisce l'ONU, per differenziarle dalle armi convenzionali, presentano delle caratteristiche proprie. Per armi biologiche si intendono soltanto quelle derivanti dall'azione di microrganismi o di loro prodotti, escludendo quelle che determinano effetti biologici, ma derivanti dall'azione di sostanze chimiche o da agenti di natura fisica come l'energia nucleare.

È da osservare tuttavia che l'impiego di tossine batteriche o fungine come arma, trattandosi di prodotti microbici preformati e non di microbi viventi, ravvicina il loro uso a quello delle armi chimiche, anche per la rapidità dell'effetto letale e per le basse dosi necessarie. Le armi biologiche inoltre possono essere prodotte, detenute e nascoste con molta facilità

Cenni storici

Questo particolare tipo di guerra non è concettualmente diversa da quella combattuta in epoche passate. Già nel VI secolo a.C. gli Assiri avvelenavano i pozzi dei nemici con la segale cornuta che rilasciava pericolose tossine, mentre nel 400 a.C. gli arcieri Sciti immergevano le loro frecce nel sangue e nel letame oppure nei cadaveri in decomposizione per infettare i nemici. Il primo avvenimento documentato di guerra biologica risale al 1347 quando le truppe tartare, impegnate nell'assedio del presidio genovese di Caffa sul Mar Nero, catapultarono all'interno della fortezza cadaveri di appestati. Trasportata dalle navi dei Genovesi in fuga, la Morte Nera sbarcò in Europa dove in soli tre anni sterminò oltre venti milioni di persone. Nell'anno 1763 Sir Jeffrey Amherst, governatore inglese della Nova Scotia diffonde tra i pellerossa confinati nelle riserve, coperte infettate di vaiolo, decimando le loro tribù. Nello stesso periodo gli Inglesi inviano tra i Maori che popolavano allora la Nuova Zelanda, gruppi di prostitute infettate dalla sifilide. Ben presto le popolazioni indigene vengono sterminate e le loro praterie diventano finalmente terra vergine per i coloni europei. Nel 1918 Il Giappone inizia la sua corsa alla guerra biologica, organizzando all'interno del suo esercito l'Unità 731, una sezione speciale dedicata allo studio di queste anni. Nel 1931 durante l'espansione giapponese in Manciuria, i Giapponesi disseminarono la peste, il colera, la leptospirosi, tramite le tonnellate di microrganismi prodotti nella installazione Unità 731, diretta dal professore Sbiro Ishii. Crollato l'Impero del Sol Levante, Ishii è invitato negli Stati Uniti, a collaborare con il più grosso centro di guerra batteriologica americano: Fort Detrick.

Nel 1942 proprio a Fort Detrick vengono selezionati, prodotti e stivati in bombe o testate missilistiche germi di malattie quali peste, morva, tifo petecchiale, carbonchio. Nel 1942 nel Regno Unito si inaugura un programma di ricerca sulle spore di antrace nell'isola di Gruinard, al largo delle coste della Scozia. Le spore provocano la scomparsa di tutti gli erbivori dell'isola e la contaminazione anche del bestiame nelle coste della Scozia davanti a Gruinard. Solo nel 1988 si riuscirà a bonificare con abbondanti quantità di formaldeide l'intera isola e a permettere il ritorno degli abitanti nell'isola. Nell'ex URSS sulle coste del Mar Caspio viene studiata in particolare la micotossina T2 del fungo Fusarium che sparsa in aerosol determina morte tra violenti dolori. Nel 1950 su San Francisco viene rilasciata la Serratia marcescens, un esperimento biologico con un microbo apparentemente innocuo che però determinò la morte di un uomo e l'intossicazione di altri dieci. Nel 1962 muore di peste il biologo Gorge Bacon, che lavorava ad esperimenti sulla guerra biologica, nel Centro microbiologico militare di Porton Down. Nel 1979 a Sverdlovsk (oggi Ekaterinburg) in Russia, nello stabilimento di ricerche biologiche, vengono accidentalmente rilasciate grandi quantità di spore di carbonchio. Almeno 66 furono le vittime accertate e 92 le persone contaminate. 6 In Oregon nel 1984 i seguaci della setta Bhagwan Shree Rajneesh contaminarono con la Salmonella typhimurium le portate di una decina di ristoranti, determinando la salmonellosi in 351 persone.

Guerra biologica

Il terrorismo biologico è la guerra nucleare dei poveri. Infatti molti Paesi in via di Sviluppo considerano gli arsenali biologici un modo semplice ed economico di possedere armi di distruzione di massa. Usando armi convenzionali, colpire una superficie di territorio di 1 kmq costerebbe 2.000 dollari, usando armi nucleari costerebbe 800 dollari, solo 600 dollari utilizzando agenti chimici e meno di 1 dollaro impiegando agenti biologici che paradossalmente sono di facile reperibilità proprio in questi paesi. Pur essendo nota da tempo, comunque la guerra biologica ha trovato impreparati i sistemi sanitari di molti Paesi, America compresa. In un recente articolo pubblicato prima dell'11 settembre su un numero di Emerging Infectious Diseases, interamente dedicato all'argomento bioterrorismo, il direttore dell'Istituto di Infettivologia della John Hopkins School of Medicine, John Bartlett, ha affermato: "La mia impressione è che l'apparato governativo del Maryland non comunichi in modo soddisfacente con i medici nel territorio. Ed è li che, in casi come questo, si trova la prima linea".

Nella metà degli anni ottanta. Nonostante le armi batteriologiche fossero state messe al bando da un trattato internazionale del 1972, si osserva una nuova rincorsa alla loro produzione, anche se camuffata con l'esigenza di "dotarsi di strumenti di difesa" da attacchi batteriologici.

Il progresso tecnologico, con la manipolazione del DNA ha permesso di migliorare il potenziale distruttivo delle armi chimiche e biologiche, riducendone tra l'altro anche i costi di produzione e distribuzione. Pochi mesi prima dell'11 settembre a San Francisco, nell'ambito del meeting annuale dell'associazione americana per il progresso scientifico (AAAS), è stato sottolineato come il bioterrorismo e la guerra batteriologica rappresentino minacce sempre più concrete nell'era di Internet: la grande rete infatti offre di tutto, persino il modo di acquistare o fabbricare armi chimiche e biologiche. Durante il convegno la dottoressa Margaret Hamburg ha sostenuto che le armi biologiche stanno diventando sempre più interessanti per le organizzazioni terroristiche perché sempre più economiche, facilmente reperibili e occultabili: "Su Internet e altre fonti informative - avverte - esistono già molte, terrificanti informazioni su questo tipo di minaccia, e l'accesso a queste notizie rappresenta un'affascinante attrattiva per chi abbia in mente di ricattare o distruggere un'intera comunità".

Secondo Gerald Parker, responsabile dell'US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases, alla fine degli anni sessanta l'esercito americano disponeva di programmi per l'uso offensivo di sette tipi di agenti biologici, tra i quali il Bacillus anthracis, nonché di impianti in grado di produrre più di seicento tonnellate mensili di questi materiali. I programmi vennero sospesi nel 1969 - sotto la presidenza Nixon - e dopo tre anni, nel 1972 si giunse alla Biological Weapons Convention, un accordo internazionale di abolizione delle armi chimico-biologiche, firmato da 140 diversi paesi. "In seguito", secondo Christopher Davis, consulente farmaceutico britannico del Center for Civilian Biodefense Studies statunitense "è subentrata nel Nord America una sorta di "cecità nucleare", ovvero la falsa convinzione di un'offesa perpetrabile solo mediante l'arma atomica". In realtà in diverse parti del mondo, e specialmente in URSS e Iraq - che d'altronde avevano aderito all'accordo - si proseguì nei programmi di guerra biologica e si dovette giungere agli anni novanta perché i governi occidentali se ne rendessero conto. In URSS venne fondata un'organizzazione, la Biopreparat, in via ufficiale per ricerche biotecnologiche a scopi pacifici. Secondo Davis "la spesa di almeno un miliardo e mezzo di rubli nei suoi primi quindici anni di vita fu relativamente modesta, in confronto al costo della tecnologia nucleare. Al momento del suo collasso nel 1992, l’URSS aveva peraltro realizzato nove principali linee di produzione, capaci di sfornare centinaia di tonnellate di agenti infettivi, tra cui peste, carbonchio e vaiolo. Inoltre, curando ogni dettaglio delle nuove armi, dalla selezione dei microrganismi antibiotico-resistenti agli aerosol adatti a ogni condizione di clima e di topografia, era sul punto di acquisire un arsenale biologico adatto a ogni condizione operativa, dalle armi miniaturizzate fino ai missili intercontinentali". Con la fine della guerra fredda e la dissoluzione dell'URSS si è intensificata la circolazione delle armi biologiche, divenute più facilmente reperibili, ed è conseguentemente cresciuta la possibilità del cosiddetto "bioterrorismo domestico", attuato cioè da singoli individui o piccoli gruppi di persone che agiscono per vendetta o perché credono in profezie apocalittiche o per altre forme di fanatismo religioso.

Secondo Jonathan Tucker, direttore del Chemical and Biological Weapons Nonproliferation Project presso il californiano Monterey Institute of International Studies, "Prima del 1990, l'FBI investigava su una dozzina di casi all'anno, ma nel 1997 le denunce sono salite a più di settanta e a quasi duecento nel 1998" e "Anche se nella maggioranza erano falsi allarmi, in alcuni casi si è trattato di veri attacchi, per fortuna andati a vuoto. In quarant'anni gli attentati mortali negli Stati Uniti sono stati nove, con circa trenta vittime".

Il bioterrorismo può avvenire come evento celato, nel quale le persone sono esposte inconsapevolmente oppure può essere annunciato. Nel primo caso, l'epidemia, quando non si manifesti in modo clamoroso, può essere sospettata solo dopo il riscontro di un elevato numero di casi; nel secondo, alla minaccia potrebbe non corrispondere un reale pericolo trattandosi di falsi allarmi, ma contribuendo comunque a ingenerare panico, riduzione degli scambi nei mercati finanziari, stato di insicurezza e depistaggio rispetto ad altri possibili piani d'azione.

Dal 4 ottobre, data dell'identificazione del primo caso di carbonchio per inalazione in un giornalista in Florida, al 2 novembre 2001, negli Stati Uniti, i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ed altre autorità sanitarie pubbliche, hanno accertato 10 casi di Carbonchio da inalazione e 12 di tipo cutaneo, in persone che lavoravano in diversi distretti. Indagini epidemiologiche mettevano in evidenza che l'epidemia era dovuta alla deliberata volontà terroristica di diffusione di spore di B. anthracis, attraverso lettere o pacchi postali. 7, 8, 9

Prima dell'ottobre 2001 l'ultimo caso di Carbonchio da inalazione, osservato negli USA, risaliva al 197610,11, tenendo presente che dal 1900 al 1980 erano stati riportati in letteratura solo 18 casi di carbonchio da inalazione12.

Probabilmente si è trattato fino ad oggi del cosiddetto bioterrorismo domestico. Tuttavia le procedure per la gestione di eventi inattesi che possono configurare rischio biologico per la popolazione, attuate nelle settimane scorse anche dal nostro Ministero della Salute, sono giustificate dalla necessità di una rapida identificazione degli eventuali agenti biologici utilizzati. È necessario infatti ridurre, per quanto possibile, la progressione della malattia nei singoli casi e la potenziale diffusione della stessa nell'ambito della popolazione.

È bene pertanto riportare l'elenco delle principali malattie che possono essere provocate dal bioterrorismo, con particolare riguardo al carbonchio.

Gli agenti più frequentemente utilizzabili sono:

1. Il carbonchio (Bacillus anthracis)

2. Il botulismo (Clostridium botulinum)

3. La brucellosi (Brucella spp.)

4. Il colera (Vibrio cholerae)

5. La peste (Yersinia pestis)

6. La melioidosi (Burkholderia pseudomallei)

7. Le febbri emorragiche virali (Filoviridae, Arenaviridae, Bunyaviridae, Flaviviridae, Togaviridae; rispettivamente responsabili delle febbri emorragiche di Ebola e Marburg; Lassa, Junin e Machupo; Congo-Crimea; Febbre gialla; Encefaliti venezuelana, equina orientale ed occidentale)

8. Il vaiolo (Variola Major)

9. Il tifo (Salmonella typhi)

10. La tularemia (Francisella tularensis)

In questo articolo possiamo solo accennare ad alcune caratteristiche del Carbonchio, patologia nota ai dermatologi e non del tutto eccezionale anche prima dell'11 settembre, oggi tornata purtroppo al centro dell'attenzione sanitaria mondiale a causa del suo uso per fini terroristici.

Il carbonchio

Il carbonchio è una malattia contagiosa di origine animale che colpisce i mammiferi erbivori, sebbene si conoscano altri mammiferi e uccelli che possono contrarla. Gli esseri umani generalmente acquisiscono la patologia direttamente o indirettamente dagli ammali infetti o attraverso l'esposizione professionale a prodotti animali contaminati. In controllo del bestiame rimane quindi la chiave per ridurne l'incidenza. La malattia è endemica in Afghanistan, Iran, Turchia e in Africa occidentale.

Etiopatogenesi e periodo di incubazione

È causato dal Bacillus anthracis, un germe Gram positivo, capsulato, sporigeno, estremamente resistente in forma sporale all'azione di disinfettanti chimici e fisici. Negli strisci preparati dalle lesioni cutanee, appare come un grosso bastoncello, lungo 3-10 µm, circondato da una capsula. È facilmente coltivabile in terreni solidi, ove produce le caratteristiche colonie a forma di medusa. Il carbonchio colpisce i bovini e gli ovini con forme gravi spesso mortali. Il periodo di incubazione varia da poche ore a 7-8 giorni; la maggior parte dei casi si verifica entro 48 ore dall'esposizione, anche se sono stati osservati casi a distanza di settimane.

Mezzi di possibile diffusione

Può essere disseminato in forma di aerosol incolore, inodore e invisibile, oppure per impregnazione sotto forma di leggera polverina di materiali e oggetti di uso comune come carta da lettera, pacchi, stoffe. Le spore sono resistenti all'azione dei raggi ultravioletti e, se presenti nel terreno, possono rimanere vitali per molti anni. Nell'acqua possono resistere a lungo. Sono distrutte in tre ore mediante riscaldamento a secco a 120-140° C e in 5 minuti in autoclave a 100°C.

Fonti di contagio

Le principali fonti di contagio sono l'aria, il terriccio, materiali di diversa natura contaminati da spore, animali infetti e loro prodotti. Il contagio interumano è eccezionale; la trasmissione è semidiretta e avviene per contatto con materiali biologici infetti.

Vie di trasmissione e periodo di contagiosità

Via aerea, cutanea e per ingestione. Il paziente è contagioso nella fase conclamata e il contagio avviene attraverso i fluidi biologici.

I soggetti più esposti all'infezione diretta, in genere attraverso una piccola lesione di continuo, sono per ragioni professionali i pastori, gli agricoltori, gli addetti all'allevamento dei bovini, i veterinari. Più raramente è indiretta attraverso il contatto con prodotti derivati da animali infetti. Il carbonchio si può osservare anche in operai dell'industria del cuoio, del pellame, lane e spazzole.

Quadro clinico

Le manifestazioni cliniche dipendono dalla diversa via di penetrazione:

• carbonchio da inalazione: breve periodo prodromico di tipo similinfluenzale, seguito da dispnea ed ipossia con segni radiologici di slargamento dell'ombra mediastinica;

• carbonchio gastrointestinale: dolori addominali e diarrea profusa, talora sanguinolenta, seguiti da febbre e segni di setticemia;

• carbonchio orofaringeo: lesioni del cavo oro-faringeo, accompagnati da linfo-adenopatia cervicale, edema del collo e febbre;

• carbonchio cutaneo: la pustola e l'edema maligno costituiscono le forme cutanee. La pustola maligna ha sede elettiva nelle zone scoperte, specie alle mani, agli avambracci, al labbro superiore e alle regioni palpebrali. Si manifesta dopo un periodo di incubazione variabile da qualche ora a qualche giorno dal contagio, dapprima con una lesione papulosa, poi vescico-bollosa a contenuto ernorragico-purulento che si estende rapidamente ed è seguita, entro alcuni giorni, da un'escara di colorito bruno-nerastro; questa presenta dimensioni variabili ed è circondata da una zona di edema duro di colorito rosso vivo e da un collaretto di piccole vescicole e pustole (collare di Chassier), non sempre rilevabile. Non sono presenti fatti suppurativi ed il dolore è lieve o assente. Si può osservare una linfangite ed un'adenite distrettuale. La pustola maligna si accompagna a febbre elevata fino a 40°C, brividi e malessere generale. Se non interviene il trattamento l'edema si estende, si manifestano altre vescicole ed altre lesioni necrotiche e si stabilisce una sepsi carbonchiosa con febbre, splenomegalia, porpora, ad evoluzione generalmente fatale. L’edema maligno è una forma molto grave di carbonchio che si osserva di solito alle palpebre o alle labbra ed è caratterizzato da una vasta chiazza di edema intenso e duro di colorito rosso-bruno vinoso, sormontata talvolta da manifestazioni bollose ma non da escare. Le condizioni generali sono notevolmente compromesse; è frequente uno stato settico che, nelle forme molto gravi, porta alla morte in pochissimi giorni.

La letalità varia a seconda delle forme ed oscilla nei casi non trattati, dal 5 al 90%.

Diagnosi

La diagnosi che deve essere posta il più presto possibile data la gravità della malattia, oltre che sugli aspetti clinici, trova conferma dalla identificazione del b. anthracis capsulato su striscio di sangue o altri fluidi biologici mediante esame batterioscopico secondo M'Fadyean. Isolamento del b. anthracis da campioni biologici (sangue, lesioni cutanee, escreato e tessuti). Incremento del titolo anticorpale rilevato a distanza di almeno due settimane, determinato mediante metodica ELISA. Ricerca dell'antigene PA con immunocromatografia di Burans. Metodiche molecolari possono essere utilizzate per la conferma diagnostica.

Sul piano clinico il carbonchio cutaneo è facilmente distinguibile dal foruncolo e dal favo che presentano una caratteristica evoluzione suppurativa e intensa dolorabilità delle lesioni. Nelle punture da insetti l'edema è meno duro e non si rilevano quasi mai fatti necrotici.

Provvedimenti nei confronti dei malato e degli esposti

Precauzioni per il drenaggio e le secrezioni per tutta la durata della malattia nel caso di forma cutanea ed inalatoria. Disinfezione continua delle secrezioni, dei fluidi biologici e dei materiali contaminati. Disinfezione terminale. Non è richiesto l'isolamento del paziente. Negli esposti va eseguita sorveglianza sanitaria e in caso di sicura inalazione può essere effettuata chemioprofilassi con ciprofloxacina 500 mg per os 2 volte al giorno per 60 giorni e con doxiciclina 100 mg per os 2 volte al giorno per 60 giorni.

Terapia

La terapia si avvale dell'impiego di antibiotici, efficaci se il trattamento viene iniziato tempestivamente. Nel carbonchio cutaneo non complicato è consigliata la penicillina V, 500 mg per os ogni 6 ore per 5-7 giorni, oppure penicillina procaina, 1.000.000 UI ogni 12-24 ore oppure penicillina G, 250.000 UI ogni 6 ore; il trattamento sterilizza la lesione cutanea entro 24 ore anche se non altera il successivo evolversi della stessa. Nelle altre forme di carbonchio viene consigliata la ciprofloxacina 400 mg 2 volte al giorno per via endovenosa, oppure penicillina G, 2.000.000 UI per infusione lenta ogni 4-6 ore fino a normalizzazione della temperatura corporea; successivamente penicillina procaina 1.000.000 UI ogni 12-24 ore. Può essere utile associare al trattamento con penicillina, la streptomicina 1-2 g. al giorno. Antibiotici alternativi possono essere tetraciclina, cloramfenicolo, gentamicina, eritrocina. Trattamento di supporto: al bisogno intubazione, tracheotomia, supporto ventilatorio, sostegno cardiovascolare.

Considerazioni conclusive

La guerra biologica può rappresentare un'ulteriore prova della professionalità e dell'impegno clinico- scientifico dei dermatologi. Molti potenziali agenti biologici determinano manifestazioni cutanee che l'occhio esperto di un dermatologo può riconoscere precocemente. Attraverso il sospetto clinico, i dermatologi possono aiutare le autorità sanitarie nell'impostare una diagnosi precoce di patologie diffusive e facilitare misure di profilassi per ridurre la loro morbilità e mortalità. Sarà compito dei dermatologi organizzare corsi di aggiornamento per riconoscere rapidamente le varie lesioni cutanee che si possono osservare nelle principali malattie oggetto di possibili attacchi terroristici.13

Bibliografia

Bovet D. Vittoria sui microbi. Storia di una scoperta. Bollati Boringhieri, Torino, 1991, p. 187.

Simon JD. Biological terrorism: preparing to meet the threat. JAMA, 1997; 278:428-430.

WHO Group of Consultants. Health Aspects of Chemical and Biological Weapons. Geneva, Switzerland: World Health Organization; 1970:72-99.

Kaufmann AF, Meltzer MI, Schimid GP. The economic impact of a bioterrorist attack: are prevention and postattack intervention program justifiable? Emerg Infect Dis. 1997; 3: 1-15.

Christopher GW, Cieslak TJ, Pavlin JA et al. Biological warfare: a historical perspective. JAMA, 1997; 278:412-417.

Meselson M, Guillemin J, Hugh-Jones M et al. The Sverdlovsk anthrax outbreak of 1979. Science 1994; 266:1202-8.

Jernigan J.A, Stephens DS, Ashford DA et al. Bioterrorism-Related Inhalational Antrax: The first 10 Cases Reported in the United States. Emerging Infectious Diseases, vol. 7, N°6, Nov-Dec. 2001.

Centers for Disease Control and Prevention: Updade: investigation of bioterrorism-related anthrax and interim guidelines for clinical evaluation of person with possible anthrax. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2001; 50:941-8.

Centers for Disease Control and Prevention: Updade: investigation of bioterrorism-related anthrax and interim guidelines for exposure managemen and antimicrobial therapy, October 2001. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2001; 50:909-19.

Brachman P. Inhalation anthrax. Ann NY Acad Sci 1980; 353:83-93.

Suffin J, Carnes W, Kaufmann A. Inhalation anthrax in a home craftsman. Hum Pathol 1978; 9:594-7.

Walker DH, Yampolska O, Grinberg LM. Death at Sverdlovsk: what have we learned. Am J Pathol. 1994; 144:1135-1141.

McGovern TW, Christopher GW, Eitzen EM. Cutaneous Manifestations of Biological Warfare and Related Threat Agents. Arch Dermatol, 1999; 135: 311-322.