Bioterrorismo - Apostilas - Biologia Molecular_Parte1, Notas de estudo de Biologia Molecular. Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)
Jose92
Jose9214 de Março de 2013

Bioterrorismo - Apostilas - Biologia Molecular_Parte1, Notas de estudo de Biologia Molecular. Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)

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Apostilas de Biologia Molecular sobre o estudo do Bioterrorismo, historico, três grupos principais, as mais temidas armas biológicas.
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1   

BIOTERRORISMO

Introdução

A idéia de utilizar agentes infecciosos para o surgimento de grandes

epidemias é antiga e vários acontecimentos históricos em períodos distintos relatam

isso.

O homem de Neanderthal já aplicava o conceito de arma biológica ao colocar

fezes de animais nas pontas das flechas para causar maior letalidade a seus

inimigos nas guerras, com o objetivo de desestabilizar um possível contra ataque.

Já os cavaleiros romanos jogavam carcaça de animais nos poços dos

inimigos para contaminar a água. Ainda, em 1346 os tártaros lançavam os

cadáveres de pessoas mortas pela peste bubônica sobre a cidade de Caffa e o

exército britânico em uma das suas guerras mandava cobertores de pacientes com

varíola para os índios que ocupavam as margens do rio Delaware.

Hoje, o bioterrorismo é uma realidade mais completa e complexa com o

avanço da engenharia genética, que tem a capacidade de alterar genes dos agentes

visando proporcionar uma maior letalidade e, de acordo com alguns especialistas,

seria algo possível e realizável por pessoas com formação adequada.

Em 1972 foi assinada entre as principais potências a Convenção sobre Armas

Biológicas que proibia a criação e o armazenamento de armas biológicas.

Entretanto, apesar do acordo, nem todos os países cumpriram as resoluções como,

por exemplo, a União Soviética quando o acidente em Sverdloks, em 1979 ficou

evidenciado pela liberação de esporos do B. Anthracis causando contaminação no

pessoal envolvido na manipulação dos esporos.

Alguns autores nas últimas décadas do século XX alertaram sobre os riscos e

terror de uma guerra biológica onde o Anthrax, a Varíola e a toxina butolínica seriam

os principais agentes do uso em potencial, o que justifica a importância do

conhecimento sobre o assunto.

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DESENVOLVIMENTO

O Bioterrorismo é considerado como sendo o uso de agentes que provocam

danos nocivos a uma determinada população e a sua eficácia não só dependerá da

classificação da sua virulência de seu agente.

O grau avançado de desenvolvimento de armas biológicas ficou evidente

depois da revelação de detalhes do acidente de Sverdlovsk, em 1979. Por um

motivo qualquer, houve a dispersão acidental de uma quantidade desconhecida de

esporos do B. anthracis. Inúmeros casos e óbitos por antraz em humanos e em

animais foram detectados, os humanos tanto da forma inalatória como da digestiva.

Esse episódio sugere que os soviéticos teriam conseguido uma forma eficiente para

disseminar os esporos do B. anthracis por via aérea. Um livro (Biohazard) escrito por

um ex-diretor adjunto do programa de armas biológicas da União Soviética, Kanatjan

Alibekov, e publicado no Ocidente, revelou que a União Soviética estava preparada

para lançar um ataque biológico com o vírus da varíola sobre os Estados Unidos, no

caso de uma guerra nuclear.

O grupo ultranacionalista japonês, Aum Shinrikyo, autor do ataque com gás

Sarin no metrô de Tóquio, já havia empregado esporos do B. anthracis, mas sem

causar vítimas.

O bioterrorismo data de 1340, quando cadáveres de cavalos doentes eram

catapultados sobre as muralhas de castelos na França. Corpos humanos infectados

com a peste também foram usados como munição na Europa central durante os

séculos 14 e 15. Em 1763, um general do exército britânico ordenou que cobertores

usados por pacientes com varíola fossem enviados a tribos indígenas americanas.

Na Guerra Revolucionária britânica, os soldados se infectavam com traços de

varíola, tornando-se imunes, com a intenção de transmitir a doença para o inimigo.

Durante a Primeira Guerra Mundial, os alemães infectaram com antraz o gado

que era enviado aos Aliados. Apesar de o ataque ter se mostrado bem-sucedido, ele

levou à criação do Protocolo de Genebra em 1925. Esse protocolo proibia o uso de

agentes biológicos e químicos em épocas de guerra, mas permitia que a pesquisa e

o desenvolvimento desses agentes continuasse. Os exércitos britânico e alemão

podem ter se envolvido com guerra biológica, mas os Japoneses tomaram a

dianteira nos anos que antecederam a Segunda Guerra Munidal (em inglês).

3   

Centenas de milhares de civis chineses foram mortos por meio de ataques

biológicos nas mãos do exército japonês. Um desses ataques incluía jogar, de

aviões em vôo rasante, sacos de papel contendo pulgas infestadas com a peste.

Em 1984, ocorreu o primeiro caso de bioterrorismo nos Estados Unidos. Membros

de uma seita na zona rural do Oregon espalharam salmonela em bares que vendiam

saladas na região do condado de Wasco County, com o objetivo de influenciar o

resultado de um voto judicial. No fim das contas, foram relatados 750 casos de

intoxicação alimentar e 45 vítimas tiveram de ser hospitalizadas. Em 1995, outro

culto matou 12 pessoas e feriu muitas mais em Tóquio ao liberar gás sarin em um

metrô lotado.

O bioterrorismo é, portanto, uma realidade. Ataques mais graves

possivelmente não teriam acontecido pela dificuldade ou mesmo incapacidade de

disseminar de maneira eficiente os agentes infecciosos, sem dúvida o aspecto mais

complexo no desenvolvimento das armas biológicas.

Em tese, praticamente qualquer agente biológico pode ser usado como arma.

O B. anthracis, o vírus da varíola, a Yersinia pestis e a toxina do Clostridium

botulinum podem ser considerados os “clássicos” das armas biológicas.

Desses, dois já foram sérios problemas de saúde pública, o vírus da varíola e

a Y. pestis. A Y. pestis se prestaria para ser usada como arma biológica por sua

capacidade de transmissão inter-humana na forma pulmonar. Epidemias de peste

pulmonar foram poucas, mas ocorreram e apresentam uma alta letalidade.

Ainda que exista uma vacina contra a peste, esta é de eficácia limitada, sendo

seu uso em massa impraticável. A possibilidade de existirem cepas de Y. pestis,

modificadas geneticamente para serem resistentes aos antibióticos não é uma

paranóia, cepas resistentes já foram encontradas na natureza num surto em

Madagascar.

O vírus da varíola talvez seja o mais preocupante dos agentes potencialmente

utilizáveis como arma biológica. Causador de epidemias devastadoras até época

recente, seu desaparecimento não se deu de forma natural, mas por força de uma

campanha mundial de erradicação através da vacinação, a primeira doença a ser

erradicada por ação humana deliberada. O último caso de varíola se deu em 1977.

4   

Mas ainda houve um último caso documentado em 1978, em Birmingham, na

Inglaterra, resultado de um acidente de laboratório, em que houve disseminação do

vírus num centro de pesquisa.

Sintetizando o termo “guerra biológica” nos referimos ao uso de patógenos

que ao serem liberados podem gerar grande epidemia com elevado índice de

mortalidade para o lado oposto. Quanto ao Bioterrorismo seria o uso indevido ou, até

criminoso, de agentes que provocam danos nocivos a uma determinada população.

Há uma vasta gama de agentes que podem ser usados como armas biológicas, tais

como, bactérias, fungos, vírus ou toxinas. Esses agentes também podem ser usados

não só para contaminação humana, mas também para a contaminação de alimentos

ou águas.

A eficácia da arma biológica dependerá não só da sua virulência e

capacidade de dispersão, como também, suas características gerais como, por

exemplo, cor, sabor e odor. Isso fará com que a população só se dê conta de que

está infectada quando começar a expressar os primeiros sinais e sintomas.

Para ajudar a categorizar e priorizar o estudo desses agentes, o Centro de Controle

de Doenças (CDC) os separa em três grupos principais.

 Categoria A - facilmente disseminado e com alto potencial para pânico,

desordem e perdas em massa.

 Categoria B - maior dificuldade de disseminação, com taxas moderadas de

doença e baixas taxas de mortes.

 Categoria C - patógenos emergentes que possuem potencial de serem letais

e facilmente disseminados.

Os agentes da categoria A são os únicos suspeitos de serem ameaças

bioterroristas viáveis. Os agentes que são classificados como “Classe A” (Bacillus

anthracis, Virus Varíola, Yersinia pestis, Clostridium botulinum, Francisella tularensis

e Febres hemorrágicas) são definidos como classe A, por alguns critérios que

incluem: Elevada morbidade e mortalidade; são transmitidos de pessoa para pessoa;

possuir baixa dosagem infecciosa; serem altamente infectante ao ser disseminado

em forma de aerosol; não exista vacina contra o agente ou que esta tenha

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disponibilidade limitada; potencial de produção em larga escala e permanecerem

estáveis no meio ambiente.

Os organismos “Classe B” (Coxxiella burnetti, Brucella spp., Burkholderia

mallei, Alfa-virus, Enfermidades originadas por alimentos) são caracterizados como

classe B por possuir dispersão moderada, resulta em taxa de morbilidade moderada,

baixa mortaliade e exigir aprimoramentos específicos da capacidade de diagnóstico.

Já os organismos “Classe C” (Virus Nipha, Hantavirus, Febres hemorrágicas

viral, Febre amarela e Tuberculose farmacoressistente) são reconhecidos por serem

patógenos emergentes com maior disponibilidade; facilidade de produção e difusão,

e potencial de morbidade e mortalidade e impacto na saúde maior. Esses são os

agentes usados para fins de arma biológica, mas provavelmente os mais escolhidos

são o vírus da varíola, os esporos do Bacillus anthracis, a toxina butolínica e

Yersinia pestis, assim como, a Tularemia e Febres hemorrágicas por serem da

Classe A.

As mais temidas armas biológicas:

 Bacillus anthracis – Anthrax A infecção é denominada conforme a origem do termo grego antrakus, que

significa carvão, isso é devido a lesões enegrecidas na sua forma cutânea. É

considerada uma doença histórica, uma vez que, ela teria sido responsável por

pragas que atingiram o antigo Egito.

“O poeta e cientista grego Virgil legou-nos ricos detalhes sobre a doença: “Se qualquer um usar uma roupa feita com lã infectada, seus membros logo serão atacados por pápulas inflamatórias e um horrível exsudato, e se ele demorar muito para retirar o material, uma violenta infecção cobrirá as partes onde este entrou em contato.”

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O cientista Robert Koch em 1877 descreveu o crescimento do B. anthracis in

vitroe conseguiu por meio de experiências com animais saudáveis apontar esse

agente como isso, foi possível reduzir o número de infectados na Inglaterra causador

da patologia. Na mesma época John Bell observou a forma inalante do agente e,

com isso, foi possível reduzir o número de infectados na Inglaterra.

O B. anthracisé uma bactéria em forma de bacilo Grampositivo, encapsulado,

imóvel que mede entre 1 a 1,5 μm e pode assumir a forma de esporos. Esses, por

sua vez, apresentam resistência ao calor e a desinfetantes químicos, seu tamanho é

adequado para a transmissão por meio de aerossóis e suas propriedades garantem

a sobrevivência a diversos fatores ambientais em liberação nas explosões de

projéteis como bombas e foguetes. Ainda, levando em conta que o esporo pode

sobreviver por até 200 anos no ambiente, estes podem se manter viáveis por longos

períodos no solo, derivados seja de excrementos de animais, seja por liberação

após produção industrial. Quando o esporo invade o corpo humano através da

inalação, pele ou por ingestão, eles são fagocitados por macrófagos e se instalam

nos gânglios linfáticos onde começam a germinação na forma de bacilo que libera

sua exotoxina. Esta, por sua vez, entra em contato com a corrente sanguínea

gerando uma grave septsemia e doenças respiratórias que podem levar a parada

cardíaca, fatal em 90% dos casos, sendo uma doença não contagiosa de pessoa

para pessoa e período curto de incubação suas características são propícias para

uma das armas biológicas mais interessantes já criadas.

Manifestações clínicas sintomáticas do Anthrax

1. Cutânea – lesão na pele que evolui, durante um período de dois a seis dias,

do estágio de pápula para vesícula e pústula, progredindo para cicatriz negra

profunda.

2. Inalatória – inicia com febre, cefaléia, vômitos, tontura, fraqueza, dor

abdominal e dor torácica, progride com piora do quadro respiratório e

evidência radiológica de expansão do mediastino.

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3. Intestinal – inicia com náusea, vômito e mal-estar, com progressão rápida

para diarréia sanguinolenta, abdome agudo ou sépsis.

4. Orofaringe – lesão de mucosa, na cavidade oral ou da orofaringe, adenopatia

cervical, edema e febre.

5. Cutânea - após o período de incubação, aparece pápula inflamatória, seguida

de formação vesicular que logo exsuda e transforma-se em pústula com

porção central de cor amarela, evoluindo para o negro, com formação de

escara. Dois a três dias após o início da lesão, esta já apresenta o aspecto

característico de escara indolor, seca, com centro negro e borda edemaciada

e acompanhada de adenopatia satélite (para os linfonodos regionais), febre

discreta (37ºC a 38ºC) e bom estado geral. Pode haver evolução espontânea

para cicatrização e cura, porém em alguns casos não tratados, quando há

comprometimento da resistência, pode disseminar-se para os gânglios

linfáticos regionais e a corrente sangüínea, com conseqüente septicemia.

6. Nas infecções respiratórias (carbúnculo por inalação) - os sintomas iniciais

são discretos, inespecíficos e assemelham-se aos de uma infecção comum

das vias aéreas superiores. Ao término de três a cinco dias, aparecem os

sintomas agudos de insui ciência respiratória, sinais radiológicos sugestivos

de exsudado pleural, febre e choque, que evolui rapidamente para a morte.

7. O intestinal - é raro e mais difícil de ser identificado, exceto quando sob a

forma de surtos epidêmicos explosivos, do tipo causado por intoxicação

alimentar. As manifestações clínicas são mal-estar abdominal, seguido de

febre, sinais de septicemia e morte.

Caso de suspeita de Bacillus Anthracis no Brasil:

Ocorreu no Brasil em Dezembro de 2001 um episódio referente a esse

assunto, quando foram encontrados “pó” suspeitos em diferentes lugares causando

uma mobilização do Ministério da Saúde, órgãos municipais, estaduais e federais,

concentrando a análise na Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) e, só a partir desse

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fato, foi estabelecida uma rotina bacteriológica para a identificação do agente,

chegando a conclusão que nenhuma amostra apresentava B. anthracis.

 Clostridium botulinum - Botulismo

A bactéria C. botulinum é um bacilo gram-positivo, seus esporos são muito resistentes a altas temperaturas, anaeróbio, não capsulado, com flagelo, possuidor

de endotoxinas O C. botulinum produz sete tipos sorológicos de toxinas, designados

por letras de A a G. Os tipos A, B e E são relacionados ao Botulismo humano, é uma

doença não transmissível, a sua contaminação pode-se dar por meio da toxina por

diferentes vias:

1. inalação,

2. ingestão;

3. contaminação de pele lesada.

Porém sua forma inalatória pode ser usada como arma biológica, usando-se

aerossóis. O botulismo é considerado de alto potencial, pois um grama de toxina

botulínica é o suficiente para matar mais de um milhão de pessoas.

A toxina botulínica É 10 mil a 100 mil vezes mais potente que qualquer outra.

Ela provoca sintomas de paralisia progressiva, principalmente paralisia dos

músculos da respiração, levando á falta de ar. Não tem tratamento. A mortalidade é

alta. Numa guerra biológica, é espalhada sobre reservatórios de água ou estoques

de alimentos. Com spray, pode contaminar alimentos prontos. O consumo dessa

água ou desses alimentos leva à imediata intoxicação. Depois de contaminados, não

há como purificar essa água ou esses alimentos. Nem com o calor , caso os

alimentos sejam cozidos ou assados. A evolução da doença acontece de 12 a 36

horas após a ingestão desses produtos. A morte pode ocorrer em 48 horas.

A toxina passa através do sangue e da linfa até os locais de ação; no caso, as

terminações sinápticas periféricas colinérgicas, que se unem de forma irreversível e

conseguem bloquear a liberação da acetilcolina que é um neurotransmissor

importante no corpo humano, esse bloqueio gera vários sinais e sintomas

relacionados ao relaxamento muscular anormal como: paralisia flácida, simétrica,

podendo ou não ser associada a febre, visão turva, vômitos, náuseas, falha na

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