Bacillus anthracis

Bacillus anthracis è un batterio gram-positivo infettivo, agente eziologico del carbonchio ematico nell'animale e dell'antrace nell'uomo.

Bacillus anthracis
Classificazione scientifica
Dominio	Prokaryota
Regno	Bacteria
Phylum	Firmicutes
Classe	Bacilli
Ordine	Bacillales
Famiglia	Bacillaceae
Genere	Bacillus
Specie	B. anthracis
Nomenclatura binomiale
Bacillus anthracis Cohn, 1872

Fu isolato da Robert Koch, che descrisse per primo le sue caratteristiche nel 1876. Al microscopio ha l'aspetto di grossi bastoncini che si dispongono a catenelle, è aerobio, anaerobio facoltativo, immobile, capsulato e sporigeno.

Coltura

Il Bacillus anthracis cresce su normali terreni di coltura arricchiti al sangue (agar-sangue), e forma colonie aggrovigliate, con la tipica forma a caput Medusae, cioè di una massa di capelli disordinata. Si possono distinguere due varianti del batterio a seconda della modalità di formazione delle colonie: l'una ad aspetto rugoso (forma R, rough), l'altra, più virulenta, ad aspetto liscio (forma S, smooth).

Sporificazione

Il bacillo dell'antrace è in grado di sporificare, producendo spore ovali, subterminali, più piccole del batterio stesso, che quindi non lo deformano. Per la sporificazione è necessaria la presenza dell'ossigeno.

Se un animale morto di carbonchio viene seppellito intero, i bacilli rimasti nel suo sangue e nei suoi organi periscono rapidamente in assenza di ossigeno; viceversa, se l'animale viene fatto a pezzi, e il suo sangue esposto all'aria, i bacilli, in presenza di ossigeno aereo, sporificano. In forma di spore i bacilli sopravvivono fino a 40 anni, e possono essere riportati alla luce da lavori agricoli (aratura) o dai lombrichi del terreno. Una volta all'esterno, sono facilmente ingeriti da altri animali erbivori o inalati.

Patogenesi

La letalità del Bacillus anthracis è dovuta a due plasmidi, che codificano per i suoi due principali fattori di virulenza: la capsula e la tossina antracitica (o carbonchiosa).

La capsula di B. anthracis non è un polisaccaride, ma un polipeptide, polimero dell'acido D-glutammico.

Per tossina antracitica si intendono in realtà tre diverse proteine: il fattore protettivo PA, il fattore edemigeno EF (un'adenilato ciclasi extracellulare) e il fattore letale LF. Sembrerebbe che il fattore protettivo sia importante per mediare l'ingresso degli altri due fattori nella cellula, dove produrrebbero necrosi ed edema cellulare (cause a livello microscopico della necrosi e dell'edema tissutale tipici della pustola antracitica). L'eliminazione di uno o di entrambi i plasmidi, rende il ceppo avirulento (su questo principio si basa la costituzione del vaccino di Pasteur, costituito di bacilli inattivati al calore).

Clinica

Un granulocita neutrofilo mentre fagocita un Bacillus anthracis.

Il Bacillus anthracis è responsabile di due patologie, distinte soltanto dalla forma clinica assunta: il carbonchio ematico e l'antrace.

Il carbonchio è una patologia degli animali, soprattutto erbivori, causata dall'ingestione o dall'inalazione di bacilli vivi o sporificati. Gli animali affetti presentano febbre alta e vanno incontro rapidamente a morte, presentando all'esame autoptico una milza nerastra (color piceo), fragile e ricchissima di bacilli, e sangue dall'aspetto scuro.

L'antrace è l'equivalente umano del carbonchio. Il contagio uomo-animale è difficile, e ne sono esposti soltanto i pazienti che per lavoro sono a contatto prolungato con gli animali ospiti del batterio o con i loro prodotti, perciò può essere considerata una tipica zoonosi. Il contagio interumano è impossibile. Esistono tre forme della malattia:

• forma cutanea: è la forma di gran lunga più comune, con una mortalità del 20% nei casi non trattati. Si manifesta con una lesione cutanea tipica, che evolve da un ponfo a una papula edematosa, a una pustola (pustola antracitica) fino ad un'escara nerastra, ulcerata nella parte centrale, ricca di bacilli e non dolente. La malattia diventa letale quando i bacilli superano la barriera cutanea e si disseminano nel sangue, causando una grave setticemia.
• forma gastrointestinale: rara, contratta attraverso l'ingestione di carne poco cotta proveniente da animali infetti. Si manifesta con sintomi generici gastrointestinali (nausea, inappetenza, diarrea sanguinolenta), seguiti da febbre alta e dolore addominale intenso.
• forma polmonare: rarissima, presente soltanto in categorie a rischio (cardatori di lana, stracciaioli). Apre il quadro clinico con sintomi tipici di un'influenza (mal di gola, febbre, mialgia); a seguire tosse, dolore al petto e difficoltà di respirazione. Questa forma è, dal punto di vista anatomo-patologico, una linfadenite-mediastinite emorragica, piuttosto che una polmonite vera e propria, e non comporta presenza di bacilli nell'espettorato.

I sintomi in tutte e tre le forme possono manifestarsi entro 7 giorni dal contatto con il batterio, con l'eccezione della forma polmonare che può presentarli a distanza di 7-42 giorni.

La terapia nei confronti del B. anthracis si basa sulla somministrazione di ciprofloxacina, penicillina e tetraciclina, oppure di sulfonamidi e cefalosporine ad ampio spettro in caso di resistenza.

Diagnosi

I sintomi della malattia (tranne che per la forma cutanea, più specifica) difficilmente consentono una diagnosi sicura. Un metodo più preciso è rappresentato dalla coltura del batterio su agar-sangue, ottenuta seminando il materiale proveniente dai bordi dell'ulcera cutanea, dove vi sono più bacilli. Nel caso della forma polmonare e gastrointestinale, il materiale d'elezione per la coltura è il sangue (emocoltura).

Epidemiologia

Il carbonchio rappresentava una gravissima malattia degli allevamenti fino a metà Ottocento, che causava i cosiddetti "campi maledetti"; per di più, la sepoltura non idonea degli animali riempiva il terreno di spore di bacilli, che a distanza di anni provocavano nuove epidemie. Questa situazione fu ribaltata dalla scoperta del vaccino contro mutanti non sporificanti ad opera di Pasteur.

Più complesso è il problema dell'antrace umana. Il vaccino esistente contro la malattia non è disponibile al pubblico, a causa della presenza di effetti collaterali; è previsto invece il suo utilizzo per coloro che possono potenzialmente venire a contatto con il batterio, tra cui alcune forze armate statunitensi e il personale di laboratori in cui sono presenti i bacilli.

Nel 2001, negli Stati Uniti, l'antrace è stata associata alla paura diffusa di un attacco bioterroristico, allorché spore di B. anthracis sono state deliberatamente diffuse a mezzo di pacchi e lettere postali contenenti polvere infetta. A seguito di questi avvenimenti, si verificarono negli USA 22 casi di antrace, di cui circa la metà furono mortali.

La gravità della malattia, la capacità di diffusione aerea delle spore e la difficoltà di prevenirla e curarla efficacemente e rapidamente, hanno fatto sì che il CDC statunitense indicasse l'antrace nella categoria A (massima priorità) degli agenti infettivi associati a rischio potenziale d'uso come arma biologica. Il pericolo è tanto più grande per il fatto che la forma polmonare, contratta per inalazione, è considerevolmente più grave.

Bibliografia

• Michele la Placa, Microbiologia Medica, 2008, undicesima edizione, ed. Esculapio

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Collegamenti esterni

• (EN) Bacillus anthracis, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.