Identificación de agentes de bioterrorismo Rashid A. Chotani, M.D., MPH Profesor Asistente de Medicina y Salud Pública Director, Sistema global de alerta

Identificación de agentes de

bioterrorismo

Identificación de agentes de

bioterrorismoRashid A. Chotani, M.D., MPH

Profesor Asistente de Medicina y Salud PúblicaDirector, Sistema global de alerta y vigilancia

de enfermedades infecciosasUniversidad Johns Hopkins

Presidente, Fundación Pakistaní de Salud Pública

[email protected]

GIDSAS

mailto:[email protected]

Chotani, 2003Chotani, 2003

Historia de la guerra biológicaHistoria de la guerra biológica

Siglo VI AC – Lo asirios envenenaron los pozos de Siglo VI AC – Lo asirios envenenaron los pozos de sus enemigos con cornezuelo de centenosus enemigos con cornezuelo de centeno

Siglo VI AC – Solon de Atenas evenena los Siglo VI AC – Solon de Atenas evenena los abastecimientos de agua con eléboro ( col de abastecimientos de agua con eléboro ( col de mofeta), una hierba purgante, durante el sitio de mofeta), una hierba purgante, durante el sitio de KrissaKrissa

184 AC – las fuerzas de Aníbal lanzan sobre el 184 AC – las fuerzas de Aníbal lanzan sobre el enemigo potes de barro llenos de serpientesenemigo potes de barro llenos de serpientes

1346 – el ejército Tatar lanza sus cabalgaduras 1346 – el ejército Tatar lanza sus cabalgaduras muertas por peste sobre las paredes de la ciudadmuertas por peste sobre las paredes de la ciudad

1422 – Batalla de Carolstein, cuerpos de monturas 1422 – Batalla de Carolstein, cuerpos de monturas muertos por peste más 2000 cargas de excremento muertos por peste más 2000 cargas de excremento son lanzadas sobre el enemigoson lanzadas sobre el enemigo



Siglo XIV: Plaga por KaffaSiglo XIV: Plaga por Kaffa



Siglo XV – ejército de Pizarro ofreció a Siglo XV – ejército de Pizarro ofreció a los nativos Sudamericanos con ropas los nativos Sudamericanos con ropas llevando el virus de la viruela.llevando el virus de la viruela.

1710 – tropas rusas lanzan los cuerpos 1710 – tropas rusas lanzan los cuerpos de las víctimas de la peste sobre las de las víctimas de la peste sobre las paredes de la ciudad (Guerra Ruso- paredes de la ciudad (Guerra Ruso- Sueca)Sueca)


Historia de la guerra Historia de la guerra biológica - EUAbiológica - EUA Siglo XVIII: cobijas con varicelaSiglo XVIII: cobijas con varicela


Historia de la guerra Historia de la guerra biológica - EUAbiológica - EUA

Siglo XX:Siglo XX:– 1943:1943:se lanza programa biológico de se lanza programa biológico de

EUAEUA

– 1953:1953:se establece programa de se establece programa de defensa biológicodefensa biológico

– 1969:1969:se quita la supresión para el se quita la supresión para el programa biológico ofensivoprograma biológico ofensivo


Historia de la guerra Historia de la guerra biológica - globalmentebiológica - globalmente

19251925 Protocolo de GénovaProtocolo de Génova 19721972 Convención de armas biológicasConvención de armas biológicas

– Firmada por 103 nacionesFirmada por 103 naciones

19751975 Ratificación de la Convención de Ratificación de la Convención de

GénovaGénova


Biological Terrorism - Biological Terrorism - A New Trend?A New Trend?Biological Terrorism - Biological Terrorism - A New Trend?A New Trend?

1978:1978: Exiliado búlgaro inyectado con ricina en Exiliado búlgaro inyectado con ricina en LondresLondres 1979:1979: Sverdlovosk, USSR – liberaciónSverdlovosk, USSR – liberación accidental de ántrax – 40 defunciones accidental de ántrax – 40 defunciones 1984: 1984: Oregon, Oregon, SalmonellaSalmonella – culto Rajneeshee – culto Rajneeshee 1991: 1991: Minnesota, toxina ricinaMinnesota, toxina ricina 1994: 1994: Tokyo, Sarin y ataques biológicosTokyo, Sarin y ataques biológicos 1995: 1995: Arkansas, toxina ricinaArkansas, toxina ricina 1995: 1995: Indiana, compra Indiana, compra Y. pestisY. pestis 1997: 1997: Washington DC, ‘Anthrax/plague’ hoaxWashington DC, ‘Anthrax/plague’ hoax 1998: 1998: Nevada , cepa no letal de Nevada , cepa no letal de B. anthracisB. anthracis 1998-9: 1998-9: Multiple ‘Anthrax’ hoaxes Multiple ‘Anthrax’ hoaxes 2001:2001: Brote de ántrax EUABrote de ántrax EUA


Bases de bioterrorismo Bases de bioterrorismo

Definición:Definición: el uso ilegal o amenaza el uso ilegal o amenaza de uso, de microorganismos o toxinas de uso, de microorganismos o toxinas derivados de los organismos vivos derivados de los organismos vivos para producir la muerte o enfermedad para producir la muerte o enfermedad en humanos, animales o plantas. El en humanos, animales o plantas. El acto es para intentar crear temor y/o acto es para intentar crear temor y/o intimidar gobiernos o sociedades intimidar gobiernos o sociedades persiguiendo metas políticas, persiguiendo metas políticas, religiosas o ideológicas.religiosas o ideológicas.


Bases del bioterrorismoBases del bioterrorismo

¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos a los ¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos a los terroristas?terroristas?

– Facilidad de adquisiciónFacilidad de adquisición Información fácilmente disponible en la WebInformación fácilmente disponible en la Web Colección de cultivos tipo Americano, otras fuentesColección de cultivos tipo Americano, otras fuentes

– Fácil y económica producciónFácil y económica producción Sólo se necesita equipo básico de microbiologíaSólo se necesita equipo básico de microbiología Pequeños laboratorios no requieren licencias especialesPequeños laboratorios no requieren licencias especiales Inversión causa 50% de víctimas por kmInversión causa 50% de víctimas por km22 : :

Armas convencionales Armas convencionales $2000, nuclear $800, ántrax $2000, nuclear $800, ántrax $1$1

– LetalidadLetalidad 50 kg ántrax aerosolizado = 100,000 mortalidad50 kg ántrax aerosolizado = 100,000 mortalidad Experiencia de Sverdlovsk, antigua URSSExperiencia de Sverdlovsk, antigua URSS



¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos ¿Qué hace al uso de agentes biológicos atractivos a los terroristas?a los terroristas?

– EstabilidadEstabilidad– InfectividadInfectividad

Agentes como armas pueden ser fácilmente Agentes como armas pueden ser fácilmente diseminadosdiseminados

Síntomas clínicos días a semanas después del ataqueSíntomas clínicos días a semanas después del ataque

– Poca visibilidadPoca visibilidad– Fácil y oculta liberaciónFácil y oculta liberación

Liberación remota, retrasada, indetectableLiberación remota, retrasada, indetectable Difícil/imposible rastrear el origen del agenteDifícil/imposible rastrear el origen del agente



Rutas de liberación para agentes biológicosRutas de liberación para agentes biológicos

Aerosol es el método más probable para diseminaciónAerosol es el método más probable para diseminación

Dispersión silenciosa, fácilDispersión silenciosa, fácilNúmero máximo de víctimas expuestasNúmero máximo de víctimas expuestasInhalación es más eficiente y contagiosa ruta Inhalación es más eficiente y contagiosa ruta de infecciónde infección

Dispersión a través de agua/alimentos es menos probableDispersión a través de agua/alimentos es menos probable

Menos estable, no efectivo para algunos Menos estable, no efectivo para algunos agentesagentesIneficiente comparado con aerosolIneficiente comparado con aerosol



Eventos sugerentes de liberación de un arma biológicaEventos sugerentes de liberación de un arma biológica

Múltiples personas enfermas al mismo Múltiples personas enfermas al mismo tiempo (epidemia)tiempo (epidemia)

Personas afectadas, previamente sanasPersonas afectadas, previamente sanas Alta morbi-mortalidad entre los afectadosAlta morbi-mortalidad entre los afectados Identificación de enfermedades y Identificación de enfermedades y

patógenos no usuales en una región en patógenos no usuales en una región en particularparticular

Recientes demandas o actividad Recientes demandas o actividad terroristaterrorista

Epizootias o muertes de animales Epizootias o muertes de animales inexplicablesinexplicables



Eventos sugerentes de liberación de arma biológicaEventos sugerentes de liberación de arma biológica Enfermedad respiratoria severa en huésped sanoEnfermedad respiratoria severa en huésped sano Una curva epidémica creciendo y disminuyendo Una curva epidémica creciendo y disminuyendo

rápidamenterápidamente Aumento de fiebre, síntomas respiratorios y GIAumento de fiebre, síntomas respiratorios y GI Tasas de ataque bajas en personas trabajando en Tasas de ataque bajas en personas trabajando en

exteriores vs en interioresexteriores vs en interiores Enfermedad estacional durante diferentes tiempos del

año Patógeno conocido con modelo de resistencia

antimicrobiana no usual Patógenos genéticamente idénticos en diferentes

áreas


Bases del bioterrorismoBases del bioterrorismo¿Qué podemos hacer como médicos profesionales?¿Qué podemos hacer como médicos profesionales?

Mantener un alto índice de sospecha incluyendo agentes Mantener un alto índice de sospecha incluyendo agentes biológicos en diagnóstico diferencialbiológicos en diagnóstico diferencial

Aprender a reconocer hallazgos históricos y de examen físico Aprender a reconocer hallazgos históricos y de examen físico sugestivos de exposición a armas biológicassugestivos de exposición a armas biológicas

Mantenerse informado de tendencias epidemiológicas locales, Mantenerse informado de tendencias epidemiológicas locales, regionales y nacionalesregionales y nacionales

Conocer acerca del tratamiento y profilaxis de pacientes Conocer acerca del tratamiento y profilaxis de pacientes expuestos a agentes biológicosexpuestos a agentes biológicos

Saber a quienes reportar exposiciones a agentes biológicos Saber a quienes reportar exposiciones a agentes biológicos sospechosos y enfermedades (Policía, Agencia de Inteligencia sospechosos y enfermedades (Policía, Agencia de Inteligencia Estatal, Especialistas de enfermedades infecciosas, oficiales Estatal, Especialistas de enfermedades infecciosas, oficiales de salud locales y estatales).de salud locales y estatales).


Agentes de bioterrorismoAgentes de bioterrorismo

Agentes bacterianosAgentes bacterianos

Bacillus anthracis Bacillus anthracis ((ÁntraxÁntrax))

Yersinia pestis Yersinia pestis (Peste)(Peste)

Francisella tularensis Francisella tularensis (Tularemia)(Tularemia)

Brucella spp. Brucella spp. (Brucelosis)(Brucelosis)

Coxiella burnetii Coxiella burnetii (Fiebre Q)(Fiebre Q)

Burkholderia mallei Burkholderia mallei (Muermo)(Muermo)

Vibrio cholerae Vibrio cholerae (Cólera)(Cólera)



Agentes viralesAgentes viralesVirus de la viruelaVirus de la viruelaVirus de la encefalitis equina Virus de la encefalitis equina venezolana (VEE)venezolana (VEE)Virus de fiebres hemorrágicas: Ebola, Virus de fiebres hemorrágicas: Ebola, Marburg, Fiebre Lassa, virus de fiebre Marburg, Fiebre Lassa, virus de fiebre hemorrágica de Argentina y Bolivia, hemorrágica de Argentina y Bolivia, Hantavirus, virus Congo-Crimea, Virus Hantavirus, virus Congo-Crimea, Virus de la fiebre del valle Rift, Virus de la de la fiebre del valle Rift, Virus de la fiebre amarilla, virus dengue.fiebre amarilla, virus dengue.



Toxinas biológicasToxinas biológicasToxina botulínicaToxina botulínica

Enterotoxina B estafilocócicaEnterotoxina B estafilocócica

RicinaRicina

Micotoxinas Micotoxinas (T2)(T2)

Agente TipoDosis mínima Incubación

Síntomas iniciales

Duración de la enf. Letalidad

Indicador animal

Ántrax Bacteria8,000 (esporas) 1-6 días Como gripe 3-5 días Alta 90% Si

Peste Bacteria100 organismos 2-3 días

Neumonía/ como gripe 1-6 días Alta 90-100% Si

Tuleramia Bacteria10 organismos

2-10 días (avg. 3-5) Como gripe >=2 semanas

Moderada 5-30% Si

Brucelosis Bacteria10 organismos 5-60 days Coimo gripe

Semanas a meses Baja 2-10% Si

Fiebre Q Ricketsia 1 organismo 10-40 días Como gripe 2-14 días Baja 4% Si

Viruela Virus10 organismos

7-17 días(avg. 12) Como gripe 4 semanas Alta 30%

Varios animales

Encefalitis VEE, EEE, WEE Virus

10 organismos 2-6 days Como gripe

días a semanas Baja Si

Fiebres hemorrágicas Eboila, Marburg Virus 1 organismo 4-21días Como gripe 7-16 días

Alta Marburg 25% Ebola 50-90% Si

Botulismo Toxina 100 ng 1-5 díasDebilidad muscular 24-72 horas Alta 30% si

Características de agentes de BTCaracterísticas de agentes de BTCaracterísticas de agentes de BTCaracterísticas de agentes de BT



ÁntraxÁntrax Causada por contacto con esporas de Causada por contacto con esporas de Bacillus Bacillus

anthracisanthracis, un gram positivo, fromador de esporas, un gram positivo, fromador de esporas Tres formas de enfermedad clínica:Tres formas de enfermedad clínica:

– CutáneaCutánea por inoculación de lesiones de piel por inoculación de lesiones de piel con esporas; común, fácilmente reconocida y con esporas; común, fácilmente reconocida y tratada.tratada.

– InhalableInhalable por inhalación de esporas al tracto por inhalación de esporas al tracto respiratorio inferior; rara, difícil de reconocer, respiratorio inferior; rara, difícil de reconocer, > > 80% de mortalidad (descripción clásica = 80% de mortalidad (descripción clásica = enfermedad de Woolsorter)enfermedad de Woolsorter)

– GastrointestinalGastrointestinal por ingestión de esporas en por ingestión de esporas en carne contaminada; raramente encontrada pero carne contaminada; raramente encontrada pero altamente letal.altamente letal.


Ántrax: cutáneoÁntrax: cutáneo• Se desarrolla una pápula no dolorosa, con Se desarrolla una pápula no dolorosa, con

prurito 3-5 días después de la introducción prurito 3-5 días después de la introducción de las endosporas de de las endosporas de B. anthracisB. anthracis

• En 24-36 horas, la lesión forma una vesícula En 24-36 horas, la lesión forma una vesícula que sufre necrosis central y secado, dejando que sufre necrosis central y secado, dejando una costra negra característica rodeada por una costra negra característica rodeada por edema y vesículas púrpuras: cura sin cicatrizedema y vesículas púrpuras: cura sin cicatriz

• 80-90% se curan sin tratamiento, pero la 80-90% se curan sin tratamiento, pero la mortalidad puede alcanzar el 20%, así, los mortalidad puede alcanzar el 20%, así, los casos deberán ser tratadoscasos deberán ser tratados


Ántrax: cutáneo

Día 4Día 6

Día 10

Formación de costra

Desarrollo de Desarrollo de vesículasvesículas

Día 2Día 2


Izquierda, lesión de ant6ebrazo al día 7 – vesiculación y ulceración de la mácula o pápula inicial del ántrax. Derecha, costra en el cuello al día 15 de la enfermedad, típica del estadio tardío de la lesión. De Binford CH, Connor DH, eds. Pathology of Tropical and Extraordinary Diseases. Vol 1. Washington, DC: AFIP; 1976:119. AFIP negative 71-1290–2.

Ántrax: cutáneo


NEJM 1999; 341: 815– 826

Ántrax: cutáneo


Ántrax: cutáneo

Cicatrización después de tratamiento


Ántrax: cutáneo

Note el edema y lesiones típicas


Diagnóstico de ántrax cutáneoDiagnóstico de ántrax cutáneo

Tinción de Gram, reacción de Tinción de Gram, reacción de polimerasa en cadena (PCR), o polimerasa en cadena (PCR), o cultivo de líquido de vesículas, cultivo de líquido de vesículas, exudado o escaraexudado o escara

Hemocultivo si hay síntomas Hemocultivo si hay síntomas sistémicossistémicos

Biopsia para inmunoquímica, Biopsia para inmunoquímica, especialmente si la persona está especialmente si la persona está tomando antibióticostomando antibióticos


Picadura de arañaPicadura de araña Ectima gangrenosoEctima gangrenoso Tularemia ulceronodularTularemia ulceronodular PlagaPlaga Celulitis estafilocócica o Celulitis estafilocócica o

estreptocócicaestreptocócica Virus herpes simpleVirus herpes simple

Diagnóstico diferencial de Diagnóstico diferencial de ántrax cutáneoántrax cutáneoDiagnóstico diferencial de Diagnóstico diferencial de ántrax cutáneoántrax cutáneo


Ántrax inhaladoÁntrax inhalado

PatogénesisPatogénesis• 1-5 micrómetros es el tamaño óptimo de la 1-5 micrómetros es el tamaño óptimo de la

espora del ántrax para depositarse en los espora del ántrax para depositarse en los alvéolos.alvéolos.

• Las esporas inhaladas son ingeridas por los Las esporas inhaladas son ingeridas por los macrófagos alveolares y transportadas a macrófagos alveolares y transportadas a ganglios ,linfáticos mediastinales y ganglios ,linfáticos mediastinales y peribronquiales , germinando las esporas en esa peribronquiales , germinando las esporas en esa ruta.ruta.

• El bacilo del ántrax se multiplica en ganglios, El bacilo del ántrax se multiplica en ganglios, causando mediastinitis hemorrágica y causando mediastinitis hemorrágica y diseminación a todo el cuerpo a través de la diseminación a todo el cuerpo a través de la sangre.sangre.



Ántrax inhaladoÁntrax inhalado

Presentación clínicaPresentación clínica• 10 días a 6 semanas posteriores a la 10 días a 6 semanas posteriores a la

inhalación de esporas, los pacientes inhalación de esporas, los pacientes infectados desarrollaron fiebre, malestar, tos infectados desarrollaron fiebre, malestar, tos no productiva, mialgias.no productiva, mialgias.

• Al inicio del curso de la enfermedad, la Al inicio del curso de la enfermedad, la radiografía de tórax muestra un mediastino radiografía de tórax muestra un mediastino ensanchado, lo cual es evidencia de ensanchado, lo cual es evidencia de mediastinitis hemorrágica y derrame pleural.mediastinitis hemorrágica y derrame pleural.

• Después de 1-3 días, la enfermedad toma un Después de 1-3 días, la enfermedad toma un curso fulminante con disnea, tos estridente y curso fulminante con disnea, tos estridente y calofríos, y culmina con hipotensión, choque calofríos, y culmina con hipotensión, choque y muerte.y muerte.


Ensanchamiento mediastinalJAMA 1999;281:1735–1745

Ántrax: Inhalado


Ampliación mediastinal y derrame pleural en tele de tórax en ántrax inhalado


Ántrax inhalado: diagnósticoÁntrax inhalado: diagnóstico

Tele de tórax – mediastino ancho, Tele de tórax – mediastino ancho, derrame pleural, congestión derrame pleural, congestión pulmonar, infiltrados.pulmonar, infiltrados.

Biopsia de tejido afectado por Biopsia de tejido afectado por inmunoquímicainmunoquímica

Cualquier líquido disponible de Cualquier líquido disponible de sitios para tinción de Gram, PCR o sitios para tinción de Gram, PCR o cultivo.cultivo.

Líquido pleural por Líquido pleural por inmunoquímicainmunoquímica


Neumonía por Neumonía por MycoplasmaMycoplasma

Enfermedad de los Enfermedad de los LegionariosLegionarios

PsitacosisPsitacosis TularemiaTularemia Fiebre QFiebre Q

Neumonía viralNeumonía viral Histoplasmosis Histoplasmosis

(mediastinitis (mediastinitis fibrosa)fibrosa)

CoccidioidomicosisCoccidioidomicosis MalignidadesMalignidades

Diagnóstico diferencial de ántrax inhaladoDiagnóstico diferencial de ántrax inhalado


Ántrax gastrointestinalÁntrax gastrointestinal

• Fiebre y dolor abdominal difuso con Fiebre y dolor abdominal difuso con rebote, se desarrolla 2-5 días después rebote, se desarrolla 2-5 días después de la ingestión de las esporas en carne de la ingestión de las esporas en carne contaminadacontaminada

• Melena I heces teñidas con sangre o Melena I heces teñidas con sangre o émesis con pozo en café y ascitis, se émesis con pozo en café y ascitis, se desarrolla.desarrolla.

• La muerte resulta de desequilibrio de La muerte resulta de desequilibrio de líquidos y electrolitos, pérdida de líquidos y electrolitos, pérdida de sangre, choque, perforación intestinal o sangre, choque, perforación intestinal o toxemia por ántrax.toxemia por ántrax.


Ántrax gastrointestinalÁntrax gastrointestinal


Ántrax gastrointestinal: Ántrax gastrointestinal: diagnósticodiagnósticoÁntrax gastrointestinal: Ántrax gastrointestinal: diagnósticodiagnóstico

Hemocultivo Muestra de raspado orofaríngeo

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Identificación de agentes de bioterrorismo Rashid A. Chotani, M.D., MPH Profesor Asistente de Medicina y Salud Pública Director, Sistema global de alerta