Operacja Whitecoat – narodziny niewidzialnego zabójcy

Od wieków ludzkość była zainteresowana poznaniem świata mikroorganizmów. Zbadanie tego, co jest niewidoczne nieuzbrojonym okiem obserwatora, wywołuje choroby, a w dodatku szybko się rozprzestrzenia stało się bardzo ważnym elementem badań świata naukowców. Te dwie ostatnie wymienione właściwości posłużyły jako inspiracja do rozpoczęcia prac nad bronią biologiczną.

W Stanach Zjednoczonych już w trakcie I Wojny Światowej zainteresowano się zagadnieniami broni biologicznej. Jedynym czynnikiem toksycznym testowanym w tym kraju była rycyna. Badano w jaki sposób najefektowniej rozprzestrzeniać tą toksynę. Natomiast takie kraje jak Francja, Wielka Brytania czy Japonia prowadziły zakrojone na szeroką skalę badania nad produkcją i zastosowaniem broni biologicznej już w latach 30-tych XX wieku. Rząd Stanów Zjednoczonych zaniepokojony rozwojem wydarzeń na Świecie, postanawia rozpocząć Program Broni Biologicznej (United States Biological Weapons Program). Dzieje się to w 1943 roku z rozkazu obecnego prezydenta Franklina Roosevelta. Z inicjatywy rządu powstają Wojenne Biologiczne Laboratoria Stanów Zjednoczonych (U.S. Army Biological Warfare Laboratories) w Fort Detrick w Maryland. Rozpoczęte badania były kontynuowane podczas II Wojny Światowej. Badania obejmowały m.in. bakterie wąglika (Bacillus antracis). Oficjalne stanowisko rządu tłumaczyło podjęcie badań powstrzymaniem użycia broni biologicznej przeciwko USA oraz działaniami obronnymi na wypadek ataku tą bronią.

Pierwsze badania nad bronią biologiczną przeprowadzano na owadach takich jak pchły (1954) czy komary (1955). W roku 1954 powołano sztab ludzi, którzy mieli przeprowadzać eksperymenty na wolontariuszach (głównie wśród personelu wojskowego), pod nazwą Operacja Whitecoat. Cały eksperyment trwał do 1973 roku i nie stwierdzono, by w trakcie jego trwania doszło do zgonów wśród wolontariuszy.

W latach 40-tych XX wieku rząd Wielkiej Brytanii rozpoczął testy nad wąglikiem. Rozprzestrzeniał go na szkockiej wyspie Gruinard. Badania miały na celu sprawdzenie w jakim stopniu Wielka Brytania jest w stanie zaatakować Niemcy za pomocą broni biologicznej.

Wąglik (B. antracis) to gram ujemna, należąca do rodziny Bacilliaceae bakteria w postaci laseczki. Po raz pierwszy został opisany przez Roberta Kocha, jako pierwsza scharakteryzowana bakteria wywołująca choroby, i było to w 1876 roku. Chorują głównie zwierzęta takie jak: krowy, owce, konie itp. Rezerwuarem laseczek jest zanieczyszczona ziemia lub pokarm. Ludzie w naturalnych warunkach rzadko zapadają na tą chorobę. Bakterie wąglika żyją w dwóch formach. Pierwszą z nich jest komórka aktywna wegetatywnie, natomiast drugą są spory przetrwalnikowe.

W warunkach dostępu do substancji odżywczych wąglik tworzy inwazyjne formy komórek aktywnych (to one powodują stany chorobowe), natomiast w czasie braku możliwości do rozmnażania przekształca się w spory przetrwalnikowe. Spory te są odwodnionymi komórkami z cienką ścianą i dodatkową warstwą od środka ściany komórkowej. Są one odporne na wysoką i niską temperaturę, światło słoneczne i suszę, a w niekorzystnych warunkach potrafią przeżyć nawet 10 lat.

Do zakażenia laseczkami wąglika może dojść w wyniku kontaktu ze skórą, drogą pokarmową, wziewną lub w wyniku iniekcji zakażonym materiałem.

Skórna droga wnikania nie powoduje śmierci pacjenta i w wyniku antybiotykoterapii szybko udaje się wyeliminować patogen.

Natomiast najbardziej śmiercionośną formą wąglika jest forma płucna. Dochodzi do niej w wyniku przedostania się spor przetrwalnikowych drogą wziewną (poprzez górne drogi oddechowe). Komórki wąglika wnikają w białe krwinki i wraz z nimi przedostają się do krwioobiegu (szacuje się, że w 1 ml krwi może znajdować się do 108 bakterii).

W wyniku walki organizmu gospodarza z patogenem bakterie przekształcają się w komórki aktywne wegetatywnie. Opuszczają one białe krwinki i atakuję tkanki. Komórki aktywne wegetatywnie intensywnie replikują, co powoduje szybki wzrost populacji bakterii. Jest to możliwe dzięki dostępności wystarczającej ilości substancji odżywczych.

W momencie śmierci gospodarza lub wyczerpania się substancji odżywczych, niezbędnych do podziałów i wzrostu, bakterie przekształcają się w formy przetrwalnikowe. W takiej formie „w uśpieniu” czekają do momentu przedostania się do organizmu kolejnego żywiciela. Jednym z niezbędnych czynników potrzebnych wąglikowi do wzrostu jest Fe2+. W organizmie gospodarza występuje on w ograniczonej ilości, gdyż może powodować uszkodzenie własnych komórek. Wąglik opracował, na drodze ewolucji, mechanizmy pozyskiwania tego pierwiastka z białek gospodarza.

Czynnikiem wirulencji wąglika są toksyny. Powodują one szok septyczny (sepsa) i śmierć gospodarza w trakcie kilku dni. Do takich czynników należą: czynnik Edma (białko EF), antygen ochronny (PA) oraz czynnik letalny (LF).

Początkowe rozpoznanie zakażenia na tle wąglika jest bardzo trudne do zdiagnozowania. Pierwszy etap choroby manifestuje się objawami grypopodobnymi oraz łagodnymi bólami w klatce piersiowej. W późniejszym etapie obserwuje się wysoką gorączkę, problemy z oddychaniem, wstrząsy (drgawki) oraz zapalenie opon mózgowych.

Zwykle w wyniku zakażenia na tle wąglika stosuje się 60 dniową antybiotykoterapię (ciprofloksacyna, doksycyklina, lewofloksacyna). Niestety terapia ta nie jest skuteczna w wziewnej (płucnej) formie choroby. W wyniku infekcji dochodzi do wytworzenia zbyt dużej ilości toksyn w organizmie chorego.

Obecne są szczepionki przeciwko wąglikowi, jednak nie dają one 100 % protekcji. Głównie szczepiony jest personel wojskowy, naukowcy pracujący z patogenem oraz pozostałe grupy podwyższonego ryzyka. Nie stosuje się natomiast szczepień u dzieci, kobiet w ciąży oraz u osób starszych.

Reasumując, laseczki wąglika to bardzo niebezpieczny patogen, którego forma płucna prowadzi do śmierci. Trudności w diagnozowaniu początkowego stadium choroby, łatwość rozprzestrzeniania się spor w powietrzu sprawiają, że staje się on groźnym narzędziem w niepowołanych rękach. Szacuje się, że 100 kg wąglika podanego drogą wziewną może zabić od 130 000 do 3 milionów ludzi, co jest porównywalne ze skalą rażenia bomby wodorowej.

 

dr n. wet. Anna Selera
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Wydział Medycyny Weterynaryjnej

 

Piśmiennictwo:

  1. „Bacillus antracis (Antrax)” Center for Biosecurity of UPMC. Center of Bioseciurity, 21.09.2013.
  2. Gardner R.A.: “Antrax (Bacillus anthracis)” Pro Quest. CSA Discovery Guides, 11.2011, http://www.csa.com/discoveryguides/anthrax/overview.php.
  3. Koch, R. „Untersuchungen über Bakterien: V. Die Ätiologie der Milzbrand-Krankheit, begründet auf die Entwicklungsgeschichte des Bacillus anthracis” (Investigations into bacteria: V. The etiology of anthrax, based on the ontogenesis of Bacillus anthracis), Cohns Beitrage zur Biologie der Pflanzen, 1876, vol. 2, no. 2, pages 277-310.
  4. Laurie G.: “Betrayal of Trust”: The Collapse of Global Public Health, Oxford University Press, 2003.
  5. Ryan J. R. and Glarum, J. F. “Biosecurity and Bioterrorism: Containing and Preventing Biological Threats”, Butterworth-Heinemann, 2008.
  6. Richard M., “Science and Technology at Fort Detrick, 1943-1968”; Technical Information Division, 1968.
  7. Smart J. K.: “Medical Aspects of Chemical and Biological Warfare”: Chapter 2 – History of Chemical and Biological Warfare: An American Perspective, Borden Institute, Textbooks of Military Medicine, viaMaxwell-Gunter Air Force Base. Retrieved January 3, 2009.
  8. Todar K.: “Bacillus anthracis and Antrax” Todar’s online Textbook of Bacteriology http://textbookofbacteriology.net/Anthrax.html.

Źródło:

http://ludziearmii.pl/operacja-whitecoat-narodziny-niewidzialnego-zabojcy/

Copyright © 2010 - 2021 Formacja SGO | Wykonanie: tabodesign.com | Kontakt: kontakt@formacjasgo.pl