10 Bacteriële kandidaten voor biologische winning

10 Bacteriële kandidaten voor biologische winning (Onze wereld)

Nucleaire wapens, hoewel nog steeds rampzalig en krachtig, zijn iets van weleer. Nu groeit een nieuw type wapen in populariteit. Dit wordt geïllustreerd door het toenemende aantal boeken, films en videogames met zombies, virale aanvallen en schimmelwapens. In veel van deze verhalen leiden biologische catastrofes altijd tot een dystopische toekomst en deze fictieve werelden vertegenwoordigen een angstaanjagende realiteit. Biowapens zijn het volgende grote ding.

10 Bacillus anthracis

Van alle bacteriële biowapens is er waarschijnlijk niets populairder dan Bacillus anthracis, de ziekteverwekker die wordt gebruikt in een beruchte aanval met de codenaam "Amerithrax" door de FBI. In de dagen na 9/11, verschillende letters met B. anthracis sporen werden verstuurd naar nieuwsmedia-kantoren en twee Amerikaanse senatoren. Vijf mensen werden gedood tijdens de aanval terwijl 17 anthrax-symptomen ontwikkelden. Met 10.000 getuigen die hebben deelgenomen aan het onderzoek, was dit een van de meest uitgebreide biologische gevallen in de Amerikaanse geschiedenis.

B. anthracis is een zeer krachtige ziekteverwekker. In feite is het van nature een obligaat pathogeen. Dit betekent dat het verkrijgen ervan bijna altijd zal leiden tot ziekte. Om besmet te worden door de bacteriën moet het slachtoffer de sporen inslikken. Sporen zijn de slapende afgeleide van veel bacilli-bacteriën. Ze zijn bestand tegen extreme omgevingscondities zoals hitte, dehydratie en desinfecterende middelen. B. anthracis veroorzaakt anthrax, die zich in verschillende vormen manifesteert, zoals blaren, necrose, buikpijn, diarree, hoofdpijn en veel meer onaangename symptomen. Indien onbehandeld, volgt de dood meestal.

B. anthracis is een goede kandidaat voor een biowapen vanwege zijn sporen, die zeer zuinig zijn voor transmissie en opslag. Bovendien veroorzaakt het anthrax door verschillende toxines te produceren die tot een hoge sterfte leiden. Echter, B. anthracis is niet overdraagbaar door persoon-tot-persoon contact, waardoor de verspreiding van miltvuuraanvallen wordt beperkt. Ook is er een groeiende trend van vaccinontwikkeling tegen miltvuur.

9 Brucella

Brucella is een zoönotisch pathogeen dat normaal in dieren voorkomt. Bij overdracht op de mens veroorzaakt het een ziekte die brucellose wordt genoemd. Normaal gesproken wordt het van dieren op mensen overgedragen via de consumptie van besmet voedsel, met name niet-gepasteuriseerde zuivelproducten. Het kan ook via wonden het lichaam binnendringen. Daarom zijn personeel dat nauw samenwerkt met dieren - denk aan dierenartsen, medewerkers van de voedselverwerkende fabriek, werknemers van slachthuizen, enz. - uiterst kwetsbaar.

Brucella is een goede biowapen-kandidaat omdat het ook mensen kan infecteren via inademing van verontreinigd stof of aerosol. Dergelijke luchtwegen kunnen plaatsmaken voor grootschalige infectie. Geïnfecteerde personen kunnen herhalende (golvende) koorts, pijn, hoofdpijn, zwelling van de geslachtsdelen, leverfalen en artritis ervaren. Dodelijke manifestaties doen zich voor wanneer zich complicaties voordoen, waarbij hartgerelateerde aandoeningen zoals endocarditis meestal tot de dood leiden.

Potentiële gevallen van indirect Brucella aanval omvat voeden Brucella-geïnfecteerde karkassen aan vee, wat in 2011 gebeurde in het Verenigd Koninkrijk. Brucella kan zelden worden overgedragen via persoonlijk contact en levende cellen moeten worden geïnhaleerd of gecontacteerd om infectie te voorkomen ... wat een doelbewuste overdracht een beetje problematisch maakt. Aangezien het echter ongeveer twee tot vier weken duurt nadat de symptomen voor het eerst zijn ontstaan, kan de transmissie enige tijd onopgemerkt blijven voordat ziekten uitbreken.


8 Francisella Tularensis

Francisella tularensis is geclassificeerd als Tier 1 door de Amerikaanse overheid. Met andere woorden, de bacterie is zeer goed te gebruiken en kan een ernstige bedreiging vormen voor de mens. Het veroorzaakt tularemie en infecteert zowel mensen als een verscheidenheid aan dieren. Een persoon kan op een groot aantal manieren worden besmet. Het aanraken van geïnfecteerde dieren (zoals hazen) is bijvoorbeeld behoorlijk gevaarlijk, omdat het in contact komt met slijmvlieshuid (zoals het oog). Een persoon kan ook besmet zijn door tekenbeten, contact met besmette oppervlakken of door besmet voedsel of water in te nemen. Bovendien kan het ook worden verkregen door het inademen van vervuilde stofdeeltjes en aerosolen, waardoor het een geschikt biowapen wordt. Bovendien kan het overleven in niet-gastvrije omgevingen en drinkwater en voedsel besmetten.

De manifestatie van de ziekte hangt af van de locatie van de infectie. Maar over het algemeen zullen slachtoffers symptomen hebben zoals huidlaesies, koorts, zwelling van de lymfeklieren en ontsteking van het oog. Pneumonische tularemie is de meest ernstige en dodelijke onder alle variaties. Als de behandeling wordt uitgesteld, kan de dood de infectie volgen.

7 Clostridium botulinum

Botulisme wordt veroorzaakt door Clostridium botulinum, een gemeenschappelijke bodembacterie die, zoals Bacillus anthracis, kan slapende sporen produceren. Het is een paralytische ziekte veroorzaakt door een neurotoxine geproduceerd door de bacterie. Het toxine is zeer krachtig en kan een sterftecijfer van maximaal 50% veroorzaken, hoewel de slachtoffers de afgelopen jaren aanzienlijk zijn gedaald.

De meest waarschijnlijke route voor een bewapend persoon Clostridium botulim zou zijn door opname van sporen in verontreinigde voedselproducten. Omdat de sporen zeer resistent zijn tegen stress, kunnen ze vele soorten voedselverwerkingsmethoden overleven, waaronder warmtebehandelingen, chemische behandelingen en zelfs inblikken. Nadat de sporen met succes het lichaam zijn binnengedrongen, zullen de bacteriën groeien en het neurotoxine botulinum produceren, waardoor het slachtoffer verlamd raakt. Als de ademhalingsorganen verlamd zijn en falen, zal de dood waarschijnlijk volgen. Anders heeft de besmette persoon een mechanisch ademhalingsapparaat nodig.

6 Yersinia Pestis

Foto credit: CDC

Yersinia pestis is de veroorzaker van de beruchte Zwarte Dood, de pest die Europa al in de 14e eeuw heeft geteisterd. Normaal gesproken bevinden de bacteriën zich in knaagdieren en vlooien. Mensen kunnen echter besmet raken als ze worden gebeten door de vlooien of door zieke dieren te behandelen.

Eenmaal geïnfecteerd, kan de pest zich ontwikkelen in drie variëteiten. De builenpest zal zich manifesteren als buboes, wat pijnlijke en gezwollen lymfeklieren zijn. Als het onbehandeld blijft, kan het zich ontwikkelen tot een septicemische plaag, die orgaanschade en inwendige bloedingen kan veroorzaken. Een andere vorm is longpest, die tot ademhalingsproblemen kan leiden.

De pest kan worden overgedragen van de ene persoon op de andere door geïnhaleerde ademhalingsdruppeltjes in te ademen, zoals die veroorzaakt door niezen. Daarom is longpest het meest geschikt voor biologische aanvallen. Het gebruik van Yersinia pestis heeft een paar nadelen. Om luchttransport te laten plaatsvinden, moeten potentiële doelen fysiek dicht bij elkaar liggen, anders bereiken de besmette druppeltjes hun slachtoffers niet. Als de infectie vroegtijdig wordt behandeld, kan sterfte worden voorkomen door eenvoudig beschikbare antibiotica te gebruiken.


5 Leptospira

Foto credit: CDC / Rob Weyant

Leptospira is een groep spiraalvormige bacteriën die zich in verschillende soorten dieren bevinden, vooral knaagdieren. Het veroorzaakt leptospirose, wat zich kan ontwikkelen tot een ernstige infectie die bekend staat als de ziekte van Weil. Een persoon kan besmet raken met Leptospira wanneer dierlijke urine die het pathogeen bevat in contact komt met open wonden. Verontreinigde urine van dieren kan ook in de watervoorziening terechtkomen en grote aantallen mensen infecteren.

Leptospirose kan zich manifesteren in symptomen zoals spierpijn, braken, buikpijn, diarree, huiduitslag en koorts. In veel gevallen kan het leverfalen veroorzaken, wat kan worden opgespoord door de vergeling van de huid. Deze aandoening wordt ook geelzucht genoemd. De infectie kan ook ademhalingsproblemen en inwendige bloedingen tot gevolg hebben, waardoor het slachtoffer vaak bloed ophoest. Gelukkig kan de infectie worden behandeld met penicilline.

Als het als biowapen wordt gebruikt, is dat waarschijnlijk het geval Leptospira zal worden gebruikt om drinkwater te verontreinigen. In een dergelijke omgeving kan de bacterie gedurende lange perioden overleven.

4 Pasteurella Multocida

Pasteurella multocida is vernoemd naar Louis Pasteur, een van de grondleggers van de microbiologie. Het werd voor het eerst ontdekt bij vogels die besmet waren met cholera. De bacteriën komen veel voor bij dieren, waaronder huisdieren zoals katten en honden. Een persoon kan worden besmet door dierlijke bijt en krassen.

Bij overdracht op mensen, P. multocida kan cellulitis veroorzaken, een infectie van de huid. Als het de bloed-hersenbarrière passeert, kan het zich manifesteren als meningitis. De bacterie kan ook in het bloed aanwezig zijn en kan endocarditis, de infectie van hartkleppen, veroorzaken. Als het verder gaat, kunnen hartproblemen leiden tot mortaliteit.

Hoewel dierlijk contact de bekendste manier is om te verwerven P. multocidacontact met vervuilde neusvloeistoffen kan ook behoorlijk gevaarlijk zijn. Daarom wordt nauwe interactie met geïnfecteerde personen niet geadviseerd.

Gebruik makend van P. multocida als biowapen kan een behoorlijk groot gedoe zijn. Ten eerste zijn de opties voor verzending uiterst beperkt. Ten tweede kan het gemakkelijk worden behandeld met gemakkelijk verkrijgbare antibiotica. Tot slot, terwijl de ziekte ernstige problemen kan veroorzaken, bestaat de kans dat deze alleen maar milde symptomen tot gevolg heeft.

3 Borrelia Burgdorferi

Foto credit: CDC

Borrelia burgdorferi veroorzaakt borreliose, een ziekte die beter bekend staat als de ziekte van Lyme. De bacterie wordt overgebracht op mensen wanneer een hert kruisen, wetenschappelijk bekend als Ixodes scapularis, neemt besmet dierlijk bloed op en geeft vervolgens de ziekteverwekker door aan een menselijke gastheer. Infectie manifesteert zich gewoonlijk als koorts, hoofdpijn, zwelling van lymfeklieren en rillingen.

Het meest opvallende symptoom van de ziekte van Lyme is echter de aanwezigheid van huiduitslag. Dit geeft de ziekte vrijwel altijd weg. Bovendien kunnen late symptomen zijn: gezichtsverlamming of verlies van de spierspanning in het gelaat, wat leidt tot misvorming, onregelmatige hartslag en pijn. Het pathogeen kan ook het zenuwstelsel infecteren, wat leidt tot ontsteking van de hersenen.

Als de bacterie de bloedbaan binnengaat en het hart infecteert, wordt de ontstane ziekte Lyme-carditis genoemd. Dit kan dodelijk zijn als het hart defect raakt en faalt.

Ernstige manifestaties en complicaties kunnen worden voorkomen als de ziekte vroegtijdig wordt ontdekt. Daarom zijn er, hoewel een krachtige biowapen-kandidaat, voldoende methoden om dergelijke aanvallen te dwarsbomen.

2 Coxiella Burnetii

Fotocredit: Wikimedia

Coxiella burnetii is een zeer kleine bacterie die normaal voorkomt in runderen, schapen en geiten. Het veroorzaakt de ziekte die Q-koorts wordt genoemd. Overdracht is meestal het gevolg van het omgaan met besmette dieren. Omdat de bacterie echter door melk van melkdieren kan worden doorgegeven, is consumptie van ongepasteuriseerde of verkeerd behandelde melk even gevaarlijk. De ziekteverwekker kan ook worden verspreid door luchttransport en persoonlijk contact.

C. burnetii is een groot probleem bij voedselverwerkende bedrijven. Omdat het slapende sporen kan ontwikkelen, is het zeer goed bestand tegen hitte en chemische behandelingen. Daarom zijn voedselinfecties heel goed mogelijk. Eenmaal besmet, kan een persoon symptomen ontwikkelen zoals koorts, pijn, koude rillingen, braken en diarree. Het kan zich echter ook manifesteren als hepatitis, myocarditis, pneumonie en meningoencephalitis. De bacterie kan ook chronische infecties veroorzaken, waarbij de symptomen zich jaren na het eerste contact voordoen.

Hoewel in de lucht, C. burnetii heeft één belangrijk nadeel als een potentieel biowapen.Het blijkt dat geïnfecteerde personen nooit symptomen kunnen ontwikkelen.

1 Rickettsia

Rickettsia is een diverse groep van nauw verwante bacteriën die verantwoordelijk zijn voor een verscheidenheid aan ziekten. Deze ziekten omvatten ziekten zoals rickettsialpox en tyfus van muizen en epidemieën. De meest voorkomende is echter Rocky Mountain spotted fever, afgekort als RMSF. De ziekte wordt overgedragen door tekenbeten, vooral door de Amerikaanse hondentik, de Rocky Mountain houttik en de bruine hondentik.

De ziekte kan fataal zijn als ze niet vroegtijdig wordt behandeld. Vroege symptomen zijn koorts, hoofdpijn, braken, buikpijn en misselijkheid. De kenmerkende uitslag van de ziekte ontwikkelt zich minstens twee dagen na het begin van koorts. Dientengevolge, kan de vroege diagnose de ziekte missen. In een dergelijk scenario is een succesvolle behandeling mogelijk niet langer haalbaar, omdat een vroege diagnose en behandeling van vitaal belang zijn. Dit concept is nuttig voor biowetenschappen, omdat verkeerde diagnoses vaak voorkomen, wat leidt tot hoge sterfte.

Als het echter vroeg wordt opgevangen en snel wordt behandeld, kunnen fatale complicaties worden afgewend.