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Anthrax-Bakterien

Milzbrand oder Anthrax ist eine Infektionskrankheit, die durch Bacillus anthracis verursacht wird, und meist Paarhufer befällt. Ihre Erreger wurden 1849 durch Aloys Pollender entdeckt. Der Erreger von Milzbrand ist ein sauerstoffverbrauchendes und sporen<b/>bildendes Stäbchen. Die Sporen können unter günstigen Umständen Jahrhunderte überleben.

Menschen können auch befallen werden, wenn sie hohen Dosen von Milzbrandsporen ausgesetzt sind. Die Übertragung von Mensch zu Mensch findet bei entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen jedoch nicht statt.

Erreger

Der Milzbranderreger, Bacillus anthracis, gehört zur Gattung Bacillus (sporenbildende, aerobe Stäbchenbakterien) innerhalb der Familie Bacillaceae. Er ist eine etwa 5-6 µm (1 µm = 0,001 mm) langes, gram-positives, unbewegliches, sporenbildendes Stäbchen, das in Körperflüssigkeiten kurze, in der Kultur längere kettenförmige Verbände bildet. Im Tierkörper ist die Bakterienzelle von einer deutlichen Kapsel umhüllt, während in der Kultur in der Regel keine Kapselbildung erkennbar ist. Außerhalb des Tierkörpers, in Anwesenheit von Sauerstoff und bei Temperaturen von 12-43 °C, bilden sich Sporen (Dauerformen), deren Größe etwa 0,5-1,2 µm beträgt.

Der Bazillus selbst ist nicht sehr widerstandsfähig. Im faulenden, nicht geöffneten Kadaver gehen die Keime bei warmer Witterung bereits nach 2-3 Tagen zugrunde. Bei kühlen Temperaturen können sie über 2 Wochen infektiös bleiben. Im Magensaft werden sie nach etwa 20 Minuten abgetötet. Die Sporen des Milzbranderregers sind hingegen außergewöhnlich unempfindlich. Durch Eintrocknen werden sie überhaupt nicht vernichtet. Durch Sonneneinstrahlung werden sie innerhalb von 4 Tagen abgetötet. Im Erdreich und vor Sonne geschützt bleiben sie über viele Jahrzehnte hinweg lebensfähig. 10 prozentiges Formalin ist nach etwa 2 Stunden, 20 prozentiges Formalin ist in etwa 10 Minuten wirksam. Im strömenden Dampf von 100 °C gehen sie nach 5 Minuten, in trockener Hitze von 120 °C bis 140 °C nach 3 Minuten zugrunde.

Verbreitung

Milzbrand kommt in allen Ländern und in allen Erdteilen vor, allerdings in stark variierender Häufigkeit. Er findet sich bevorzugt auf feuchten, sumpfigen Böden und in Überschwemmungsgebieten von Fluss- und Bachläufen, in denen die Sporen durch das Wasser verschleppt und ausgebreitet werden können. Selbst aus tief vergrabenen Kadavern können durch steigendes Grundwasser noch nach Jahrzehnten immer wieder Sporen an die Oberfläche gelangen. Wenn im Zuge von Baumaßnahmen die Areale ehemaliger Abdeckereien und Wasenmeistereien angeschnitten werden, die vor Jahrzehnten noch weit außerhalb der Siedlungsperipherie lagen, können Sporen wieder nach oben befördert werden.

Die Mehrzahl der Milzbrandfälle wurde in Gebieten mit Grünland- und Weidewirtschaft festgestellt. Jahreszeitlich zeichnet sich ein Höhepunkt im Frühjahr ab, während der statistische Tiefpunkt im Sommer (Juni) liegt. Auch in Jahren mit extrem hohen Niederschlagsmengen muss mit vermehrten Krankheitsfällen gerechnet werden. Als Krankheit und bösartige Seuche ist der Milzbrand schon seit dem Altertum bekannt. Sowohl in der Bibel als auch bei Griechen (Homer) und Römern (Ovid) wird davon berichtet. Die alten arabischen Ärzte bezeichneten den Milzbrand beim Menschen als „persisches Feuer”.

Auch als Wild<b/>krankheit ist der Milzbrand seit langem bekannt. Schon aus dem 9. Jahrhundert wird über regelrechte Seuchenzüge berichtet. Nachdem infolge der fortschreitenden Erkenntnisse der Mikrobiologie die Seuche in den Haustierbeständen zurückgedrängt werden konnte, wurde sie auch beim Wild in den letzten Jahrzehnten nur noch vereinzelt festgestellt. Im Hinblick auf das Vorkommen bei verschiedenen Wildarten spielt deren unterschiedlich stark ausgeprägte Empfänglichkeit eine Rolle.

Manifestationsformen und Symptome

Hautmilzbrand

Hautmilzbrand ist die harmloseste Form des Milzbrandes. Er wird nur durch direkten Hautkontakt übertragen, unbehandelt enden 5 bis 20 % der Fälle tödlich. Wenn es zu einer Infektion kommt, bildet sich an der Stelle der Übertragung ein bläschengesäumtes Ulkus mit einer schwarzen Nekrose in der Mitte, daraus entwickelt sich ein eitergefülltes Bläschen. Bei einer weiteren Ausdehnung der Krankheit treten neue Bläschen auf. Wenn diese Bläschen sich verbinden, entsteht ein Milzbrandkarbunkel, welches, wenn es Anschluss an ein Blutgefäß bekommt, zu einer Blutvergiftung führen kann. Hautmilzbrand wird mit systemischem Penicillin G behandelt.

Lungenmilzbrand

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Lungenmilzbrand im Röntgenbild

Mit der Atemluft werden Milzbrandsporen inhaliert, die an Tierhäuten oder Tierhaaren haften und noch nach Jahren ansteckend sind. Die Inkubationszeit beträgt einige Tage bis zu mehrere Wochen. Die Krankheit beginnt unspezifisch und grippeähnlich mit Husten, es folgen hohes Fieber, Schüttelfrost und Atemnot. Das ausgehustete Sekret ist hochinfektiös. Auch mit sofortiger antibiotischer Therapie ist die Letalität (Sterbensrate) an Lungenmilzbrand sehr hoch, da mit dem Auftreten der Symptome eine massive Freisetzung der Milzbrandtoxine bereits stattgefunden hat. Der Tod tritt meistens innerhalb von drei bis sechs Tagen unter dem Bild eines septischen Schocks ein.

Darmmilzbrand

Durch den Genuss von infizierten Milchprodukten oder infiziertem Fleisch wird Darmmilzbrand übertragen. Es treten blutiges Erbrechen und blutiger Durchfall auf, welche Zeichen einer blutigen Darmentzündung sind. Die Keime verbreiten sich über den ganzen Körper, es kann zu einer Blutvergiftung und einem Herz- und Nierenversagen kommen. Über 50 % der Erkrankten sterben. Dies ist die seltenste Form von Milzbrand. Darmmilzbrand wird mit Breitbandantibiotika wie Ciprofloxacin behandelt. Auch kann ein oropharyngealer Milzbrand nach oraler Aufnahme von Milzsporen entstehen (Ödeme und Nekrosen im Halsbereich).

Diagnostik

Vorbeugung

Besteht der Verdacht, dass eine inhalative Milzbrandexposition stattgefunden hat, wird eine 60-tägige medikamentöse Prophylaxe mit Ciprofloxacin, Doxycyclin oder Amoxicillin empfohlen.

Zur Prophylaxe wurde in den USA ein Impfstoff (Human Anthrax Vaccine, MDPH-PA) entwickelt. Dabei handelt es sich um eine aktive Impfung mit abgetöteten Erregern. Der Impfstoff ist in Deutschland nicht frei verfügbar und nicht zugelassen und soll erhebliche Nebenwirkungen haben. Die Prophylaxe erfolgt in mehreren Einzelimpfungen mit dem Impfschema 0, 14, 28, 180, 365, 545 Tage - jährliche Auffrischung.

Einsatz als biologische Waffe

Die Meinungen von Experten, inwieweit Milzbrandbakterien für die biologische Kriegsführung geeignet sind, gehen auseinander – basierend auf Versuchen mit Primaten schätzen Forscher die LD50 auf 2.500–55.000 inhalierte Sporen.^[1]

Die Sporen sind gegen äußere Einflüsse unempfindlich und deshalb zum Beispiel deutlich geeigneter als das Pestbakterium Yersinia pestis.

Waffen-Anthrax wird speziell so gezüchtet, gegen Impfstoffe resistent zu sein. Deutschland hat keine Impfstoffe gegen Milzbrand, auch ein Notimport aus dem Ausland wäre unnötig, da es strenge Kontrollvorschriften gibt, die Wochen dauern würden. Bis dahin wäre der Patient schon tot. Die Mittel, mit denen amerikanische Soldaten behandelt werden, sind noch unausgereift und haben viele Nebenwirkungen. Außerdem immunisieren die Impfstoffe nur gegen normalen Milzbrand. Neue Stämme, die für den militärischen Gebrauch vom amerikanischen Militär gezüchtet wurden, sind gegen gängige Impfstoffe resistent. Theoretisch könnte man im Fall eines bioterroristischen Anschlags den Gefährdeten präventiv Ciprofloxacin über 8 Wochen verabreichen.

Historisches

Schon im Mittelalter haben sich die Völker mit Milzbrand bekämpft. Sie warfen verseuchte Tierkadaver über die Burgmauern und warteten, bis die Bevölkerung gestorben war. Die Milzbranderreger wurden jedoch erst 1849 in Schafsblut entdeckt. Robert Koch untersuchte die Erreger 1877 und beschrieb sie genau.

Schon im Ersten Weltkrieg wurde von deutschen Wissenschaftlern mit Milzbrand experimentiert, sie verseuchten Tiere im Balkan. Das Programm wurde jedoch wegen geringen Erfolges wieder eingestellt.

Die Kaiserlichen Streitkräfte Japans setzten Anthrax 1932 in der Mandschurei ein. Bei einem „Forschungsprojekt” der Einheit 731 wurden circa 3000 Kriegsgefangene als „Versuchsobjekte” missbraucht. Auch andere Kampfstoffe wurden getestet.

Im Zweiten Weltkrieg entwickelte Frankreich einen Milzbranderreger, dieser wurde beim Einmarsch der deutschen Truppen entdeckt und deutsche Wissenschaftler experimentierten mit dem Erreger, obwohl Hitler es ausdrücklich verbot. Angeblich sollen die USA während des Zweiten Weltkrieges an Milzbrandbomben gearbeitet haben. 1942 hat Großbritannien auf der Insel Guida beziehungsweise Gruinard Island Milzbranderreger ausprobiert, die Insel war fast fünfzig Jahre lang Sperrgebiet. Obwohl sie in den 1980er Jahren mit 200 Tonnen Formaldehyd entseucht wurde, gibt es noch Kritik an der Gründlichkeit der Entseuchung.

1970er-Jahre

Auch die ehemalige Sowjetunion experimentierte mit Milzbrand. Im April 1979 infizierten sich bei einem Betriebsunfall in einer mikrobiologischen Militäreinrichtung (B-Waffen-Forschungsstätte) nahe Swerdlowsk 79 Menschen mit Milzbrand, 68 davon starben. Zahlreiche Tiere in der Umgebung starben. Die Infizierten befanden sich zu dem Zeitpunkt in der Windrichtung, als vermutlich nur circa ein Gramm des Milzbrand-Erregers freigesetzt wurde. Erst als 1992 unter Boris Jelzin der Betriebsunfall publik wurde, wussten die Familien der Verstorbenen, wodurch ihre Familienmitglieder zu Tode gekommen waren. Die Zeitschrift Science publizierte 1994 die Ergebnisse der amerikanisch-russischen Untersuchungskommission^[2] – es ist die bislang gründlichste Dokumentation einer B-Waffen-Wirkung.

Im Aral-See ist die ganze Wosroschdenije-Insel verseucht. Sie war ein geheimes Versuchsgebiet der Russen; angeblich sollen dort noch 1988 Milzbranderreger ausgesetzt worden sein. Durch die Wasserentnahme aus den Zuflüssen des Aralsees ist der Wasserspiegel aber mittlerweile soweit gesunkten, dass im Jahr 2000 die ehemalige Insel sich mit dem Festland verband. 1972 unterschrieben 143 Staaten das Biowaffenabkommen, das die Entwicklung, Herstellung und Lagerung biologischer Waffen untersagt.

1990er-Jahre

1995 wurde der Betriebsunfall in der mikrobiologischen Militäreinrichtung in der ehemaligen Sowjetunion entdeckt und auch, dass der Irak große Mengen Milzbrand-Erreger zum Einfüllen in Sprengköpfe und Bomben lagerte. Daraufhin begann man mit Verhandlungen über ein Zusatzprotokoll, die nach sechs Jahren endeten. Dieses Protokoll lässt immer noch viele Lücken offen, und da Inspektionen in Fabriken lange im Voraus angekündigt werden müssen, können Spuren beseitigt werden. Die USA stiegen aus dem Zusatzprotokoll aus mit der Begründung, es gehe nicht weit genug. Bekannt ist aber, dass die USA Bio-Waffen erforschen, auch der Impfstoff gegen Milzbrand gehört zu diesem Programm.

Die vermutete Herstellung und Lagerung unter anderen von Biowaffen als Massenvernichtungswaffen im Irak-Konflikt diente den USA nach einem Tauziehen über Waffeninspektionen im Jahre 2003 als wesentliche Legitimation, den Irak-Krieg zu beginnen. Es stellte sich später heraus, dass diese Vermutungen oder vermeintlichen Beweise jeder Grundlage entbehrten.

2000er-Jahre

Im Juli 2001 waren in Kanada im Bundesstaat Alberta Hunderte von Bisons bedroht. 19 Tiere starben an den Folgen des Erregers.

Am 12. Juli 2001 traten in Südkorea im Landkreis Changyong in der Provinz Südkyongsang fünf Milzbrandfälle unter Menschen auf, eine Person starb. Alle hatten Fleisch von einem Rind verzehrt, das in einem Sumpfgebiet tot aufgefunden worden war.

Im September 2001 wurden bei Anthrax-Anschlägen in den Vereinigten Staaten Briefe mit Milzbranderregern an Regierungsstellen und hohe Politiker verschickt. Fünf Menschen starben. Ein Zusammenhang mit den Terroristen vom 11. September wurde nicht vermutet. Stattdessen wird inländisches Laborpersonal verantwortlich gemacht, da die verschickten Milzbranderreger den eigens herangezüchteten Stämmen aus dem Labor für Biokampfstoffe in Fort Detrick entsprachen. Weitergehende öffentliche Untersuchungsergebnisse hierzu wurden bisher nicht bekannt.

Im Zusammenhang mit den Milzbrand-Briefen in den USA wurde am 18. Oktober 2001 auch in Kenia Sporen des Milzbrand-Erregers in einem Brief an einen Privatmann nachgewiesen.

Quellen

1. ↑ T.V. Inglesby et al.: Anthrax as a Biological Weapon. In: Journal of the American Medical Association. 18, Nr. 281, 1999

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   , S. 1735-1745 (PubMed

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   ).
2. ↑ Meselon M, Guillemin J, Hugh-Jones M, Langmuir A, Popova I, Shelokov A, Yampolskaya. O: The Sverdlovsk anthrax outbreak of. 1979. Science 266:1202–1208 (18. Dezember 1994)

Weblinks

• Informationen des Robert-Koch-Institutes
• Informationen der Centers for Disease Control and Prevention (USA), engl.
• Milzbrand (Anthrax) beim Deutschen Grünen Kreuz
• Prophylaxe und Impfung
• Prophylaxe und Impfung

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