פיתוח החיסון נגד חיידק הגחלת בישראל

ועדת בדיקה העלתה השגות על נחיצות החיסון ועל התנהלות הניסוי לבדיקת יעילותו

במרס 2009 פורסם הדו"ח של ועדת הבדיקה לבדיקת ניסוי עומר 2, שבו נבדק תרכיב חיסון חדש נגד מחלת הגחלת (אנתרקס) על קבוצה של חיילים בשנים 2006-1998. על מחלת הגחלת ועל חשיבותה בלוחמה ביולוגית פירטתי  במאי 2006. נחזור בקיצור על עיקרי הדברים ונתייחס לניסוי עצמו ולמסקנות הוועדה.

מחלת הגחלת

מחלת הגחלת (anthrax), הנגרמת על-ידי חיידקי Bacillus anthracis, היא במקורה מחלה קטלנית של בעלי חיים בטבע ובמשק האדם. המחלה מאופיינת על-ידי אלח דם, מלווה בהשחרת הטחול והדם, ובפגיעה במנגנון הקרישה. בבקר ובצאן מתחילה המחלה בעלייה בטמפרטורת הגוף ובקשיים בנשימה ובתפקוד הלב. לאחר מכן נפסקת פעילות הקיבות, ועקב כך חדל בעל-החיים לאכול. תנובת החלב של הפרות נפסקת והן מפילות. סימני מחלה אחרים הם הפרשות דמיות מפתחי הגוף ובצקות באיברים שונים. בסוסים מופיעים גם שלשולים דמיים ורעידות.

במקרים החריפים נשכבת החיה על האדמה בלי כל סימנים מוקדמים, מפרפרת מעט ומתה.

החיידק Bacillus anthracis פוגע בחיות משק וחודר לעור האדם דרך חתכים פתוחים. באדיבות ADAM

המחלה נפוצה היום במדינות שאין בהן פיקוח וטרינרי נאות. המחלה עלולה לפגוע בבני אדם שבאו במגע עם בעלי חיים חולים או עם פגריהם. אז מדובר על גחלת עורית - כאשר החיידקים חודרים דרך פצע בעור, או גחלת של דרכי העיכול, כאשר נאכל בשרן של חיות הנגועות במחלה. במקרים אלה טיפול אנטיביוטי מתאים (לרוב בפניצילין) מאפשר להתגבר על המחלה. ללא טיפול, התמותה מהמחלה עלולה להגיע ל-20%. גרסה שלישית של המחלה, גחלת ריאתית, היא דלקת ריאות קטלנית, שהיתה נפוצה עד תחילת המאה העשרים בעיקר אצל גוזזים ובורסקאים, שטיפלו בצמר ובעורות של חיות נגועות במחלה ובעיקר בעורות של כבשים, ונדבקו מנבגים של החיידק שחדרו לדרכי הנשימה. מחלת ריאות קטלנית זו כונתה מחלת ממייני הצמר (woolsorter's disease). טיפול אנטיביוטי אינו יעיל לצורה זו של המחלה והתמותה ממנה עשויה להגיע ל-95%. הגרסה הריאתית כמעט אינה קיימת היום בצורה טבעית - גם במגפה החריגה שהתרחשה בזימבבווה בשנים 1978-1980, שבה חלו כ-10,000 בני-אדם (רובם בגחלת עורית), חלו רק שמונה בגחלת נשימתית.

מדי שנה בשנה חולים בגחלת (לרוב רק בעור ובדרכי העיכול) ברחבי העולם כ-2000 איש, ומתוכם מתים כעשרה (0.5%). 

יש הסוברים שמכות מצרים, הדֶבר והשחין, המוזכרים בתורה (שמות ט, ג-יא) ובהגדה של פסח, הן מחלת הגחלת של בעלי החיים (הדבר) והגחלת העורית (השחין).

קרנף חולה בגחלת

הרעלן של חיידק הגחלת

החיידק מייצר רעלן (toxin) מופרש, בעל שלושה מרכיבים:

1. PA - protective antigen, המאפשר לשני המרכיבים האחרים לחדור לתאים.
2. EF - edema factor, הגורם לבצקת.
3. LF - lethal factor

רעלן גחלת מהונדס לטיפול במחלות סרטניות

האִמרה "אין רע בלי טוב" נכונה גם לגבי הרעלן של חיידקי הגחלת: מלבד חיסונים, אפשר להשתמש בו לטיפול כנגד סוגים מסוימים של סרטן.

במחקר שפורסם בדצמבר 2007 (ראו בלקריאה נוספת), צוות חוקרים בראשות סטפן לפלה (Leppla) ותומס בוגה (Bugge), מהמכון הלאומי לבריאות (NIH) בארצות הברית, שינה את הרעלן כך, שכדי שיוכל לחדור לתאים ולקטול אותם עליו להגיב עם חלבונים מיוחדים, המיוצרים בכמויות גדולות רק בתאים סרטניים, ולכן תאים רגילים אינם נפגעים מהרעלן המהונדס.

בינתיים הצליחו החוקרים לטפל בעכברים חולי מלנומה, ותוצאות ראשוניות מעידות על הצלחה (בעכברים) גם בסרטן המעי ובסרטן הריאות.

חיידקי גחלת כנשק ביולוגי

חיידקי הגחלת אינם מהווים נשק ביולוגי אידאלי, מפני שהמחלה אינה מתפשטת מאדם לאדם (כפי שקורה למשל בדבר הנשימתי), אך הם מייצרים נבגים, כך שאפשר לפזרם כאבקה. הנבגים יכולים לזהם את הקרקע והצמחים שעליה במשך עשרות שנים. משערים שהן מדינות רבות (ומקורות זרים טוענים שגם ישראל ביניהן) והן ארגוני טרור מחזיקים בחיידקי גחלת כנשק התקפי, ולכן מדינות שאויביהן חשודים באחזקת נשק ביולוגי מפנות משאבים להתגוננות מפניו.

את הניסיון הראשון לשימוש בחיידקי הגחלת כנשק ביולוגי, ניסיון שלא הצליח, עשו היפנים לקראת מלחמת העולם השנייה ובמהלכה. הצבא היפני ניסה לפתח פצצות מתפצלות המכילות חיידקים.

בין השנים 1947-1942 אכלס הצבא הבריטי את האי גרוּינַרד (Gruinard) שליד בסקוטלנד בחיות משק, בעיקר כבשים, ובדק עליהן פצצות מיוחדות לפיזור נבגים של חיידקי הגחלת (וייתכן שגם גורמי מחלה אחרים). האי נשאר מזוהם ונאסרה אליו כניסת אנשים. רק בשנת 1986 הוחלט לטהרו, ובשנת 1990 הוכרז האי כבטוח לכניסת בני-אדם.

נבגים של חיידקי גחלת

המקור: CDC/ Laura Rose צילום: Janice Haney Carr

הצבא הרוסי פיתח מאגר של לפחות ארבעה זנים של החיידק באזור סברדלובסק, בדרום הרי אורל. תקלה במפעל בשנת 1979 גרמה להשתחררות כמות גדולה של נבגים לאוויר ואנשים רבים נפגעו ומתו. בשנת 1988 העביר הצבא הרוסי מאות טונות של אבקת חיידקי גחלת מסברדלובסק לאי ווזרוז'דנייה שביַמַת ארל. האבקה נקברה שם לאחר שטופלה בכלור. למרות הטיפול האי מזוהם עד היום, וכתוצאה מהתייבשות הימה התפשט הזיהום בנבגים גם לאזורים השכנים.

בין השנים 1995-1993 ניסתה הכת היפנית "האמת הצרופה" (Aum Shinrikyo) לפזר נבגים של חיידקי גחלת ברכבת התחתית בטוקיו. תשעת ניסיונות הפיזור נכשלו בגלל שהשתמשו (כנראה בטעות) בזן ששימש לחיסון.

ספטמבר 2001: טרור ביולוגי בארצות הברית

בספטמבר 2001, מיד לאחר הפיגוע הקטלני במגדלי התאומים, נשלחו בדואר מעטפות עם נבגים של Bacillus anthracis למערכות עיתונים ולמשרדי ממשל בארצות הברית. כתוצאה מפתיחת המעטפות ופיזור הנבגים באוויר חלו 23 בני-אדם, 12 בגחלת עורית ו-11 בגחלת נשימתית. חמישה מאלו שחלו בגחלת נשימתית מתו. אלפי אנשים שהיה חשד כי נחשפו לאבקה טופלו ב-Ciprofloxacin, אנטיביוט חדיש יחסית שעמידות כלפיו נדירה, כי חששו שהחיידקים מהונדסים. בדיעבד התברר שדי היה בטיפול בפניצילין (שחיידקי גחלת "טבעיים" רגישים אליו).

מספר הנפגעים היה קטן, אך הפניקה סביב האירוע היתה בממדים לא מוכרים.

באוגוסט 2008 חשבו חוקרי ה-FBI שפתרו את תעלומת מקור המעטפות, שהובילה אותם לברוס איבינס (Bruce Ivins), מדען שעסק בניסויים בבעלי חיים לבדיקת יעילותו של החיסון האמריקאי בפני חיידקי המחלה. איבינס התאבד לפני שהגיעו אליו ועדיין לא ברור לגמרי אם אכן הוא האשם ומה היה המניע שלו.

החיסון כנגד מחלת הגחלת

לשם חיסון בעלי-חיים במשק האדם משתמשים בחיידקים מוחלשים. חיידקים אלה חסרים את הפלסמידים הנושאים את הגנים לרעלן ולייצור הנרתיק (המגן על החיידקים מפני הבליעה של התאים הבלעניים). חיות משק באזורים שבהם התגלתה המחלה מחוסנות אחת לשנה, במשך כעשר שנים לאחר ההתפרצות האחרונה של המחלה.

מקובל לחסן בני-אדם בטוקסואיד - רעלן שטופל כימית ואיבד את פעילותו אך לא את האימונוגניות שלו. חיסון בני-אדם בטוקסואיד יעיל כנגד כמות קטנה בלבד של נבגים, ולמשך כשנה אחת.

ב-1991, במלחמת המפרץ הראשונה, חיסן הצבא האמריקאי בטוקסואיד כ-150,000 מחייליו בגלל החשש שעיראק תשתמש כנגדם בחיידקי גחלת. פרוטוקול החיסון כלל שבע זריקות במרווחי זמן. ב-6% מחיילים אלה (וגם במחוסנים נוספים) נצפו תופעות לוואי משמעותיות, מהן שסיכנו את חיי המחוסנים, כגון: התקפי אלרגיה, הפרעות במערכת העצבים המרכזית, ליקויים בעור, ברקמות התת-עוריות, בשלד, בשרירים וברקמת חיבור. נוסף על אלה נקשרו אף מקרים של תמותה שנבעו מדום לב פתאומי, אוטם שריר הלב, אנמיה אפלסטית, התאבדות, ולימפומה של מערכת העצבים.

כתוצאה מלקחי מלחמת המפרץ הוחלט לפתח חיסון ישראלי שיהיה טוב ויעיל יותר מהאמריקאי. החיסון הישראלי, שהתבסס על החלבון המגן, היה מוכן כבר בשנת 1996. לאחר ניסויים מוצלחים בבעלי חיים נותר לבדוק את יעילותו ואת תופעות הלוואי שלו בבני אדם. עומר 1 היה הניסוי הראשון שנוסה על 21 חיילים מתנדבים, ולאחריו היה צורך בניסוי רחב היקף שיבדוק את התאמת החיסון לאוכלוסייה.

ניסוי עומר 2

בניסוי, שגורמים בחיל הרפואה ניהלו אותו בסודיות מוחלטת, שותפו 716 חיילים (מתוכם 50 חיילות), רובם מיחידות מובחרות. בגלל בעיות ביטוח לא נכללו בניסוי אזרחים. הניסוי נמשך שמונה שנים (2006-1998).

במהלך הניסוי חולקו החיילים לקבוצות, מהם שחוסנו בתרכיב האמריקאי ומהם בתרכיב הישראלי. החיילים קיבלו מספר משתנה של זריקות חיסון, במרווחי זמן שונים ואחר כך נלקחו מהם דגימות דם לקביעת מצבם הבריאותי. לאחר שהשתחררו משירות סדיר זומנו מקצתם להמשך הניסוי. לאחר שהועלו חשדות בקשר לבטיחות החיסון, הן בארץ והן בארצות הברית, הניסוי נעצר כמה פעמים, אך חודש שוב.

במספר רב של חיילים שחוסנו הופיעו תופעות לוואי מקומיות, שחלפו לאחר זמן קצר יחסית.

ב-142 חיילים לפחות הופיעו תופעות לוואי כלליות, המפורטות בדו"ח הוועדה: "סטיות בתוצאות בדיקות הדם, כאבי פרקים, הפרעות בתפקודי כבד, אירועי אובדן הכרה, הפרעות זיכרון, רעד, שיעול, התקפי חרדה, אסטמה, אירועי עליית טמפרטורה, ליקויים במסתמי הלב, אלרגיות, שיתוקים של עצב הפנים, כאבי ראש, חולשה, סחרחורת, כאבי בטן, התקפי דפיקות לב, כאבי שרירים, פריחה בעור ודיכאון." אך רק ב-39 מהם אישרו עורכי המחקר כי התופעות אכן קשורות לחיסון (הוועדה קבעה שלפחות 43 מהאחרים היו צריכים להתוסף לאותם 39).

ב-68 חיילים הופיעו תופעות לוואי חמורות, שחלקן סיכנו חיים: דלקת בעיניים, מחלת קרוהן, פגיעה בפעילות של בלוטת המגן, אי ספיקת כליות, דלקת עור חמורה, אסטמה, פגיעה בשרירים, פרכוסים, חום, שינויים בתרשים האק"ג, כאבי פרקים, מורסות, כאבי ראש, אוטם בשריר הלב, אובדן הכרה ועוד. אך רק בחמישה מהם אישרו עורכי המחקר כי התופעות אכן קשורות לחיסון (הוועדה קבעה שלפחות 21 מהאחרים, היו צריכים להתווסף לאותם חמישה).

יש לציין, שהניסוי לא כלל קבוצת ביקורת, שהיתה אמורה, בניסוי תקין, לתת מושג לגבי תופעות רקע שאינן קשורות לניסוי.

הניסוי יצא ממעטה הסודיות שבו היה אפוף לפני כשנתיים (במאי 2007), כאשר התפרסמו בתקשורת תלונות של חיילים שהחיסון גרם להם נזקים בריאותיים קשים. טענותיהם העיקריות היו, שלא הסבירו להם כיאות מהם הסיכונים שבניסוי, ושהמערכת הצבאית מתעלמת מהקשר בין החיסון למחלותיהם, ושאין להם למי לפנות לטיפול ו/או פיצוי.

ועדת הבדיקה 2008

לאחר הפרסום הוקמה ועדת בדיקה, במסגרת ההסתדרות הרפואית בישראל, לבדיקת ההיבטים השונים של פיתוח החיסון והניסוי שנעשה בחיילים. הדו"ח של הוועדה הוגש בדצמבר 2008, אך בית המשפט אישר לפרסם את רובו (לאחר צנזורה של חלקים מסוימים) רק במרס 2009 (וראו: לקריאה נוספת). ואלה הן מסקנות הוועדה העיקריות:

• הוועדה לא שוכנעה שמקבלי ההחלטות (שזהותם לא הובררה) דנו כראוי בצורך בחיסון ישראלי חדש.
• לאחר שהוחלט שצריך חיסון, לא נבדקו אפשרויות חלופיות להשגתו ממקורות אחרים.
• לא ברור לוועדה מה הסיבה לביצוע הניסוי והאם היתה הצדקה מדעית לקיומו.
• הוועדה לא השתכנעה בחשיבותו של מעטה הסודיות שאפף את הניסוי.
• לא היתה הצדקה לבצע את הניסוי בחיילים, המייצגים אוכלוסייה צעירה ובריאה, כשמטרת הניסוי היא בדיקת התגובות של החיסון בכלל האזרחים.
• גיוסם של המשתתפים נעשה בניגוד לכללי היסוד של ביצוע ניסויים בבני אדם, והיה ניצול חיילים הנתונים למרות במסגרת הצבאית.
• הוועדה מתחה ביקורת על ועדת ההיגוי שהיתה אמורה לפקח על הניסוי, על הצעת הניסוי ללא רקע מתאים (תוצאות ניסוי עומר 1), ועל הסכמתה לביצוע הניסוי בחיילים, ועל אי הקפדה על הגדרת זמן המעקב על בריאות החיילים, שהיה אמור להימשך גם אחרי תום הניסוי.
• הוועדה טוענת שוועדת הלסינקי הצבאית, שאמורה הייתה לאשר ולפקח על הניסוי בחיילים, לא תפקדה ובעצם נכשלה בכל תפקידיה ובעיקר בשמירה על ביטחונם ובריאותם משתתפי הניסוי:
• לא נבדקו לעומק לא הסיכונים ולא תופעות הלוואי האפשריות של הניסוי, ולמעשה התעלמו ממה שידעו על החיסון האמריקאי, ועל ריבוי תופעות הלוואי החמורות שלו.
• הנתונים אודות הסיכונים ותופעות הלוואי, שהיו מוכרים מהחיסון האמריקאי, הועלמו מפני המשתתפים בניסוי. לא התאפשר להם להתייעץ עם בני משפחותיהם ולקחו מהם את טופס ההסכמה.
• המעקב אחר מצבם של משתתפי הניסוי היה לקוי. לא התקיים מעקב אחריהם לאחר תום הניסוי לבדיקת אפשרות של נזק שייגרם להם לאחר סיומו.
• הוועדה לא הבינה מדוע הכירו רק במקצת מתופעות הלוואי כנובעות מהחיסון בעוד תופעות אחרות, המתבטאות בסימנים דומים, הוכרזו כלא קשורות.
• נקבע כי מרבית הכשלים בניסוי נבעו מעצם קיומו במערכת צבאית, שבה תהליך קבלת ההחלטות אינו דומה לזה של מערכת אזרחית.
• הוועדה המליצה שגוף מקצועי בלתי תלוי בצה"ל יעקוב אחר כל משתתפי הניסוי ויטפל בתלונותיהם, בהתאם לצורך.

סיכום ותהיות

על חשיבות ההתגוננות מפני אמצעים של לוחמה ביולוגית אין חולק. אין גם ספק בחשיבותו של חיסון טוב ויעיל, שלו מעט תופעות לוואי, כנגד חיידקי הגחלת כאשר האויבים מסביב כנראה מחזיקים בהם כבנשק אפשרי. הוועדה הצביעה על ליקויים ועל חוסר שקיפות בתהליכי קבלת ההחלטות בקשר לצורך בחיסון ישראלי, על הסודיות שאפפה את הניסוי, ועל ביצועו בחיילים, שאינם מייצגים אוכלוסייה אזרחית. כמו כן הובהר שתהליך הגיוס של המתנדבים לניסוי והטיפול בהם ובתלונותיהם לא התנהלו כמקובל בניסויים רפואיים בבני אדם.

עדיין לא פורסמו המסקנות הסופיות של הניסוי ואם אכן יאושר החיסון לכלל האוכלוסייה. אך תופעות הלוואי באחוזים הגבוהים שתוארו בדו"ח הוועדה מעלות תהיות אם זה החיסון שהיינו רוצים לקבל לקראת מתקפה ביולוגית בחיידקי גחלת. תהייה נוספת שעולה היא מה משמעות הפרסום ב-2001, על פיתוח חיסון לחיידקי גחלת במכון הביולוגי בנס-ציונה, בראשותו של מנכ"ל המכון הביולוגי ד"ר אביגדור שפרמן, שלפי הפרסומים התבסס על חיידקי גחלת לא אלימים, מהונדסים.

באוקטובר 2002, באמצע תקופת הניסוי, הוגש לוועדת הכנסת לענייני ביקורת המדינה דו"ח שדן במוכנות העורף למתקפה כימית וביולוגית. בדו"ח זה צוטט ד"ר שפרמן, שהיה חבר בוועדת ההיגוי של פיתוח החיסון הישראלי וניסוי עומר 2, כשטען שהאיום הביולוגי הממשי ביותר על ישראל הוא התקפה של חיידקי גחלת ושהמערכת מוכנה עם תרופות אנטיביוטיות מתאימות לכל התושבים. כמו כן טען שפרמן שאין טעם לחסן את האוכלוסייה, כי מדובר בזנים שונים של גורמי מחלה, ומפני שהחיסונים הקיימים כרוכים בתופעות לוואי בלתי נעימות. אם כן, לשם מה המשיכו בניסוי? ד"ר שפרמן, אף על פי שהוזמן לוועדה, סירב להעיד בפניה.

לקריאה נוספת

טרור ביולוגי בארצות-הברית - חיידק הגחלת, ד"ר דרור בר-ניר, "גליליאו" 93, מאי 2006.

דו"ח ועדת הבדיקה בעניין ניסוי עומר 2, דצמבר 2008, הלשכה לאתיקה, ההסתדרות הרפואית בישראל.

Shihui Liu et al., Matrix Metalloproteinase-activated Anthrax Lethal Toxin Demonstrates High Potency in Targeting Tumor Vasculature, J. Biol. Chem., Jan 2008; 283: 529 - 540.

פורסם במקור ב"גליליאו" גיליון 129, מאי 2009.

טרור ביולוגי בארצות-הברית – חיידקי הגחלת

בעוד חודשים אחדים, בספטמבר 2006, נציין את יום השנה החמישי למתקפת הטרור על מגדלי התאומים בניו-יורק. כשבועיים אחרי מגה-פיגוע זה התגלו במשרדי תקשורת וממשל בארצות-הברית ארבעה מכתבים (ככל הנראה, מתוך שבעה שנשלחו) שהכילו אבקה לבנה. ארבעת המכתבים לא היו חתומים, ונשלחו מטרנטון שבניו-ג'רזי. בכותרתם הופיע התאריך 11 בספטמבר 2001 (יום הפיגוע במגדלי התאומים ובפנטגון).

שני המכתבים הראשונים נשלחו למעשה ב-18 בספטמבר (על פי חותמת הדואר), ונשלחו למערכת ה"ניו-יורק פוסט" ולטום ברוקאו מה-NBC.

   

שני המכתבים האחרים, שנשאו חותמות דואר של ה-9 באוקטובר, נשלחו למשרדיהם של הסנטורים טום דאשל (Daschle) ופטריק ליהי (Leahi). המכתב לסנטור דאשל נפתח באחד המשרדים וכל אנשי הקומה נחשפו לאבקה. המכתב לסנטור ליהי לא הגיע ליעדו, וכשאותר נפתח בזהירות במעבדה ביולוגית. בבדיקות התברר כי אבקה זו הכילה נבגים של חיידקים הגורמים למחלת הגחלת (anthrax).

החיידק Bacillus anthracis, שצורתו מקלון ("מתג"), חי ומתרבה בגופם של בעלי-חיים. החיידק אווירני, כלומר זקוק לחמצן כדי להתקיים. בתנאים של עקה (מחסור בחמצן או חומרי מזון) הוא יוצר נבגים - תאים לא-פעילים, המסוגלים לשרוד תקופה ממושכת בתנאים קשים, וכאשר התנאים משתנים לטובה, הם נובטים וחוזרים לצורה הווגטטיבית (ה"רגילה"). בניגוד למינים אחרים מהסוג Bacillus, חיידק הגחלת הוא חסר שוטונים, ולכן חסר כושר תנועה וכמו כן אינו הֶמוליטי (אינו גורם להרס תאי דם אדומים). לחיידק שני מרכיבים החשובים לפתוגניות שלו: רעלן (toxin) חלבוני המורכב משלושה פפטידים, החודר לתאי המאכסן ופוגע בהם, ונרתיק או קופסית (capsule), המגנה על החיידק מפני בליעה ופירוק על-ידי התאים הבלעניים של מערכת החיסון. הגנים המקודדים את יצירת שני המרכיבים שוכנים על פלסמידים (פלסמיד לשלושת

הפפטידים של הרעלן ופלסמיד לקופסית).

תצלום מיקרוסקופ אלקטרונים צבוע של רקמה של קוף חולה גחלת נשימתית.
המקלונים הצבועים בצהוב הם חיידקי הגחלת
צילום: Arthur Friedlander 

מחלת הגחלת: מחלה של בעלי-חיים הן בטבע והן במשק, המועברת גם לאדם

הגחלת היא מחלה קטלנית, הפוגעת בבעלי-החיים שבמשק האדם ובטבע, בעיקר באוכלי צמחים (פרות, כבשים וסוסים). סימני המחלה הראשונים הם עלייה בטמפרטורת הגוף (עד 41.5°C), ובקשיים בתפקוד הלב והריאות. לאחר מכן מערכת העיכול מפסיקה לתפקד, ובעלי-החיים מפסיקים לאכול. תנובת החלב של הפרות חדלה והריונן נפסק. במקרים החריפים, בלא כל סימנים מוקדמים, נשכבת החיה על האדמה, מפרפרת מעט ומתה. עקב הופעתה והתפתחותה המהירה של המחלה, אין אפשרות לאבחן אותה במהירות מספקת כדי לטפל בבעלי-החיים.

המחלה גרמה לנזק כלכלי ניכר ברחבי העולם, עד שלואי פסטר פיתח חיסון כנגדה בשנת 1882. מאז הנהגת החיסון ירדה שכיחות המחלה במגזר החקלאי בשני סדרי גודל. רוב המדינות שהמחלה עדיין קיימת בהן הן מדינות שאין בהן פיקוח וטרינרי נאות.

בני-אדם נדבקים בגחלת באמצעות מגע ישיר עם בעלי-החיים או עם תוצריהם (צמר, חלב), וכן עקב אכילת מוצרי בשר שמקורם בחיות חולות. בהתאם למיקומה בגוף האדם, נקראת המחלה גחלת עורית (cutaneus anthrax), גחלת נשימתית או ריאתית (inhaled anthrax) וגחלת של דרכי העיכול (gastrointestinal anthrax).

הגחלת העורית היא הצורה הנפוצה ביותר בקרב וטרינרים, חקלאים ועובדים הקשורים בתעשיות של מוצרים מן החי. המחלה מתבטאת בפצע בעור, שמרכזו שחור בשל הרס מקומי של הרקמות (ומכאן שם המחלה - גחלת). הפצע אינו כואב. בעבר היתה המחלה נפוצה בעיקר בקרב פועלי נמל וסוורים, שנפצעו בעת פריקת מטענים פתוחים של עצמות בעלי-חיים ששימשו לדישון. בכחמישית ממקרי המחלה חודרים החיידקים לדם, ומתפתח זיהום העלול להיות קטלני. במקרים נדירים חודרים נבגים לעין (עקב מגע ביד מזוהמת) ומתפתחת בה דלקת.

פצעי גחלת עורית

השם גחלת (וגם השם המוכר יותר במגזר החקלאי - גמרת) ניתן למחלה בשל הדמיון
של הפצע האופייני למחלה לגחל (ובארמית, גומרא = גחל).

גחלת של דרכי העיכול: אכילת מזון מזוהם גורמת לדלקת מקומית ולפצעים בדרכי העיכול, המלווים בבחילות, בהקאות ובשלשול דמי. מדרכי העיכול יכולים החיידקים לעבור דרך הדם אל הריאות, ולגרום לגחלת נשימתית.

בלא טיפול, גחלת בדרכי העיכול וגחלת נשימתית הן קטלניות כמעט באותה המידה. אך מאחר שהדרך מדרכי העיכול אל הריאות נמשכת זמן-מה, טיפול אנטיביוטי מתאים קוטל את החיידקים לפני הגעתם לריאות, ולכן התמותה מגחלת בדרכי העיכול נמוכה יחסית (כ-20 אחוז).

בשנת 2000 חלו בכל העולם בגחלת (עורית או בדרכי העיכול) ממקורות טבעיים
כאלפיים אנשים. רובם הבריאו לאחר טיפול, ורק כעשרה מתוכם מתו.

הדבר והשחין, המוזכרים בתורה כשתיים מעשר מכות מצרים (שמות ט, ג) הם כנראה גחלת של בעלי-חיים וגחלת עורית (בבני-אדם) בהתאמה.

גחלת נשימתית: כיום זוהי צורה נדירה למדי של המחלה בבני-אדם. בתחילת המאה ה-20 כונתה הגחלת הנשימתית "מחלת ממייני הצמר" (woolsorter's disease), כיוון שחלו בה רק אנשים שעסקו בעיבוד עורות מזוהמים מאוד של בעלי-חיים (בעיקר כבשים).

גם במגפה הגדולה שהתרחשה בזימבבווה בשנים 1980-1978, שבה חלו כ-10,000 בני-אדם (רובם בגחלת עורית), רק שמונה מביניהם חלו בגחלת נשימתית.

הידבקות בגחלת נשימתית דורשת כמות מינימלית של נבגים (כ-3,000) הנשאפים לריאות וגורמים בתחילה למחלה דמוית שפעת, המתפתחת במהירות לדלקת ריאות קשה הכרוכה במצוקה נשימתית וגורמת לכ-95% אחוזי תמותה. טיפול אנטיביוטי לרוב אינו מספיק להשפיע על צורה זו של המחלה, בעיקר אם הטיפול התחיל לאחר הופעת התסמינים.

אדם החולה בגחלת (בכל צורותיה השונות) אינו מדביק את הסובבים אותו.

כיצד מחסנים נגד גחלת?

הדרך המקובלת כיום להפיק חיסון נגד גחלת היא לגדל את החיידקים במחזורים אחדים, בטמפרטורה (הגבוהה יחסית) של 40-42°C. הגידול בטמפרטורה זו גורם לאיבוד הפלסמידים ולקבלת חיידקים מוחלשים, בלא הרעלן ובלא הקופסית. חיידקים אלה משמשים לחיסון בעלי-חיים. חיות משק באזורים שהתגלתה בהם המחלה מחוסנות אחת לשנה, במשך כעשר שנים לאחר ההתפרצות האחרונה של המחלה.

כדי להכין חיסון שנועד לבני-אדם, מקובל להפיק מן החיידקים את הרעלן ולטפל בו בחומרים כימיים, הגורמים לו לאבד את פעילותו, אך לא את אימונוגניותו. התוצר, הנקרא טוקסואיד, משמש לחיסון. חיסון בני-אדם בטוקסואיד יעיל כנגד כמות קטנה בלבד של נבגים, ולמשך שנה אחת בערך.

ומה בארצנו?

לפי דיווחי משרד הבריאות, עד 1998, אז דווח המקרה האחרון, היו 36 מקרים של התפרצות המחלה ביישובים חקלאיים בישראל. המחלה פגעה בעיקר בעדרי בקר, אך גם בעדרי צאן. באותן התפרצויות לא נודע על הידבקות בני-אדם במחלה. מדיניות השירות הווטרינרי במשרד החקלאות היא לחסן במשך עשר שנים את כל עדרי הצאן והבקר ביישובים שבהם פרצה המחלה. המקרה האחרון הידוע של גחלת (עורית) בבני-אדם בארץ היה ב-1986.

כיצד מכינים נבגים לשימוש בלוחמה/טרור ביולוגי?

נבגים נוצרים באופן טבעי בעקבות הרעה הדרגתית בתנאי הגידול של החיידקים הווגטטיביים (ה"רגילים" - אלה החיים והמתרבים כשתנאי הגידול טובים). תא החיידק מתחלק לשניים ואחד הצאצאים מתמיין לנבג, שהוא תא קטן יותר (קוטרו כ-1-0.5 מיקרומטר), חסר פעילות מטבולית ובעל מעטפת של שכבות אחדות.

נבגים של Bacillus anthracis  במיקרוסקופ אלקטרונים

צילום: CDC/Janice Haney Carr

כאשר מפיקים נבגים מתרבית חיידקים, יש להרע את התנאים בדרך מוגדרת, כדי שאחוז הנבגים יהיה גבוה. הנבגים נוטים להתגבש בגושים הגדולים מ-5 מיקרומטרים ומגיעים אף ל-40 ו-50 מיקרומטרים. כאשר גושים גדולים כאלה מגיעים למערכת הנשימה של בעל-חיים, הריסים המרפדים אותה מסלקים אותם בקלות. כדי למנוע את ההתגבשות הזאת, למשל לצורך הכנת תכשיר לשימוש טרוריסטי, יש להוסיף לנבגים חומרים מונעי התגבשות.

איכות הנבגים מוגדרת כטובה כאשר כמות הנבגים גדולה (טריליון בגרם) וגודל החלקיקים קטן מ-3 מיקרומטרים. חלקיקים קטנים כגון אלה חומקים בין הריסים וחודרים למערכת הנשימה.

כוונתם העיקרית של שולחי המכתבים היתה, מן הסתם, שהנבגים יתפזרו באוויר, במקום פתיחת המעטפות, יחדרו לריאות הקרבנות ויגרמו לגחלת נשימתית, שהיא המחלה הקטלנית.

האם מישהו ערך פה ניסוי?

שני המכתבים הראשונים הכילו תערובת של חיידקים וגטטיביים ונבגים (החיידקים הוגטטיביים היו מתים). במכתב המצורף נכתב: "קחו פניצילין!"

בשני המכתבים האחרונים איכות הנבגים היתה גבוהה - גודל החלקיקים היה 3-1 מיקרומטרים, והחלקיקים טופלו בחומר מונע התגבשות. במכתב המצורף נכתב: "אתם תמותו עכשיו!"

תוצאות הפיגוע

בסופו של דבר, באירוע טרור ביולוגי זה לא היו נפגעים רבים - בסך-הכל 23. תריסר מתוכם חלו בגחלת עורית, טופלו בחומרים אנטיביוטיים והחלימו.11 אכן חלו בגחלת נשימתית, וחמישה מהם מתו - שני הראשונים עקב אבחון מאוחר, ושניים נוספים עקב התפתחות מהירה למדי של המחלה. עיקר הצלחתו של אירוע הטרור הזה היתה ביצירת פניקה. 23 חולים שמתוכם 5 מתים הם "יבול" דל מאוד לפעולת טרור רחבת היקף כגון זו. פעולות טרור קונוונציונליות, כפי שמוכרות לנו לצערנו מישראל, גורמות להרבה יותר הרוגים ופצועים. אך הבהלה שגרם האירוע אכן היתה רבה: האזורים שבהם התגלו המעטפות עם חיידקי הגחלת נסגרו, וכ-10 אלפים איש שהיו בהם טופלו בחומרים אנטיביוטיים.

גחלת בטרור ולוחמה ביולוגית

הפיגוע הזה היה אירוע הטרור הביולוגי הראשון שהביא לתוצאות חיוביות (מנקודת ראותם של המפגעים). קדמו לו ניסיונות כושלים אחדים של הכת היפנית אום שינריקיו (Aum Shinrikyo, כלומר "האמת הצרופה") לפזר חיידקי גחלת בעשור הקודם. חברי הכת נכשלו בניסיונותיהם משום שהשתמשו (בטעות?) בזן של חיידקי גחלת ששימש לחיסון. (ב-1995 הצליחו חברי הכת לפזר את גז העצבים סרין ברכבת התחתית של טוקיו, וקטלו 12 אנשים.)

האם יש מי שמתכנן להשתמש בחיידקי גחלת בלוחמה ביולוגית?

זה שנים רבות ידוע כי מדינות אחדות מנסות לפתח שימוש בחיידקי גחלת ללוחמה ביולוגית. מדינות אחרות עוסקות במחקר רפואי - חקלאי וצבאי - להתמודדות עם המחלה. לפי מקורות זרים, גם ישראל מחזיקה חיידקי גחלת כנשק ביולוגי. במלחמת המפרץ הראשונה, ב-1990, הועלה החשש שצבא עיראק ישתמש בחיידקי גחלת, וחיילי הקואליציה חוסנו כנגד החיידק.

אחד הגורמים למלחמת המפרץ השנייה, ב-2003, היה חשדותיהן של מדינות המערב שעיראק מחזיקה בין היתר בחיידקי גחלת כנשק ביולוגי.

אירועים הקשורים בפיתוח גחלת כנשק ביולוגי שהתפרסמו:

התאונה בסברדלובסק

ב-1979 התפרצה מגפת גחלת בסברדלובסק (Sverdlovsk, היום Ekaterinberg), שבדרום הרי אורל שברוסיה (אז חלק מברית-המועצות). במגפה זו נפגעו בגחלת נשימתית 79 אנשים, שמתוכם מתו 68. השלטונות המקומיים טענו אז שהגורם למגפה הוא מסחר לא-חוקי (שוק שחור) בבשר בקר נגוע. בשנת 1992 הודה לראשונה נשיא רוסיה בוריס ילצין, בנאום לצמרת הצבא הרוסי, שהמגפה נגרמה מהתפוצצות במתקן צבאי שנערכו בו ניסויים בנשק ביולוגי.

בהמשך התברר שהרוסים ניסו לפתח במתקן שנפגע לפחות ארבעה זנים שונים של החיידק, כנראה כדי להקשות את פיתוח החיסון למחלה.

מסברדלובסק לווזרוז'דנייה

בשנת 1988 העביר הצבא הרוסי מאות טונות של אבקת חיידקי גחלת, שטופלה בכלור כדי להשמיד את הנבגים, מסברדלובסק לאי ווזרוז'דנייה שביַמַת ארל (בין אוזבקיסטאן לקזחסטאן), וקבר אותה שם. 11 שנה אחר-כך, לאחר התפרקות ברית-המועצות, עלה הנושא שוב לסדר היום: התברר שהאדמה באי עדיין מזוהמת מאוד בנבגים חיים. למומחים אמריקנים שהזמינה הממשלה האוזבקית היתה, אם כן, הזדמנות לעמוד על יכולות הצבא הרוסי בתחום זה.

האם נקברו באי זנים מיוחדים ללוחמה ביולוגית, שהונדסו כדי שיהיו עמידים גם לחיטוי? האמריקנים שומרים את התשובה בסוד.

ניסויים של הצבא הבריטי באי גרוינרד (Gruinard), בסקוטלנד

במהלך מלחמת העולם השנייה, ב-1942, הביא הצבא הבריטי לאי כבשים וערך ניסויים שונים בחיידקי גחלת. בניסוי האחרון נחשפו 60 כבשים לחיידקים שפוזרו באמצעות פצצות מיוחדות. לאחר כשלושה ימים החלו למות הכבשים הראשונות, ובתוך ימים אחדים מתו כולן. שנה אחר-כך, ב-1943, צפה גוויית כבשה מהאי לחוף. כתוצאה מכך פרצה מגפה שפגעה בכ-40 בעלי-חיים: כבשים, פרות, סוסים, חתולים וכלב.

המסקנות מהניסויים - אפשר להשתמש בחיידקי גחלת אם לא מתכוונים ליישב את המקום עשרות שנים. החיידקים עמידים בפיצוצים.

בשנת 1947 הסתיימו הניסויים באי (השמועות סיפרו שנערכו במקום ניסויים בגורמי לוחמה ביולוגית נוספים) אך האי נשאר שטח צבאי סגור, כי בבדיקות, שנעשו אחת לכמה שנים, נמצאו נבגי גחלת באדמה.

בשנת 1986 הוחלט על טיהור האי: האי הוצף ב-280 טון פורמאלדהיד מהולים ב-2,000 טון מי ים. שכבת האדמה העליונה הוסרה וסולקה במכלים אטומים. לאחר הטיהור הוכנס עדר של כבשים, שלא לקו במחלה. בשנת 1990 הוכרז האי כנקי - אך האם לא נשארו נבגי גחלת במעמקי האדמה?

ובעתיד? 

התכניות, כנראה, הן לרסס נבגים מהאוויר (באמצעות פצצה מתוחכמת או ממטוס), שיחדרו לריאותיהם של כל אלה שיימצאו באזור ללא מסכת הגנה.אחר-כך ישקעו הנבגים לאדמה, ויזהמו את הסביבה כולה למשך עשרות שנים.

האם הגורמים המעורבים יצליחו (או אולי כבר הצליחו) לפתח או להשיג טכנולוגיות שיגור ופיזור מתאימות?

הקושי העיקרי הכרוך בשיגור נבגי גחלת באמצעות טילים הוא, שהחיכוך של הטיל באוויר מעלה את הטמפרטורה בראש הטיל. אם מפעילים חומר נפץ בזמן הפיזור, הטמפרטורה עולה עוד יותר.

במקרה של פיזור נבגים חיים של חיידקי גחלת, אנשים שיימצאו סמוך לאתר הפיזור אך יחבשו מסכת אב"כ תקינה יהיו מוגנים, מכיוון שהמסנן של המסכה אינו מעביר נבגים של חיידקים. לאנשים בלא מסכה, אשר ישאפו לריאותיהם למעלה מ-3,000 נבגים, יהיו סיכויים נמוכים מאוד לשרוד(%10). אנשים שישאפו כמות קטנה יותר של נבגים, וכן אנשים שיקלטו את הנבגים כתוצאה מכך שהשטח יהיה מזוהם זמן רב אחרי ההתקפה - אלה יקבלו טיפול אנטיביוטי ומרביתם (למעלה מ-80%) יחלימו.

האם יתגלו השולחים של מכתבי הגחלת?

האם חיידקי גחלת ישמשו בלוחמה ביולוגית?

פורסם במקור ב"גליליאו" גיליון 93, עמ' 68-64, מאי 2006.

חיידקים - נשק ביולוגי - Bioweapon

שימוש בחיידקים ובמחלות שהם גורמים כנשק ביולוגי מוכר בהיסטוריה הצבאית, בעיקר בחיידקי הדבר והגחלת, אך גם חיידקים אחרים "גויסו" למאמץ המלחמתי.

דבר (plague)

מחלת הדבר, שהיום אנו יודעים שגורם לה החיידק Yersinia pestis, הייתה מוכרת כמחלה מידבקת מאוד. השימוש המודע הראשון בגופות של חיילים שמתו מדבר כנשק ביולוגי היה כנראה ב-1155, כשחייליו של הקיסר הגרמני פרידריך ברברוסה השליכו את גופות חבריהם שמתו מדבר לבארות המים של טורטונה (שבצפון איטליה). לא ידוע אם המתקפה הביולוגית צלחה בידם, אך בסופו של דבר החריב ברברוסה את העיר.

מגפת דבר, שפרצה ב-1346 במחנה הטטרים הצרים על קָפָה (Caffa, תאודסיה, היום פאודסיה) בחצי האי קרים (שבמערב אוקראינה), אילצה אותם להסיר את המצור ולנטוש את המערכה. לפני שעזבו הם השליכו את גופות חבריהם, שמתו מהמחלה, מעבר לחומת העיר. המגפה שפרצה בקָפָה גרמה לגנואזים (ששלטו בעיר) לנטוש את העיר ולחזור בספינותיהם לסיציליה, לפיזה ולגנואה. הם כנראה הביאו עמם בספינותיהם חולדות שנשאו את המחלה - שהתפשטה וגרמה למגפת הדבר הגדולה שהחלה שנה אחר כך (1352-1347), וקטלה כשליש מאוכלוסיית אירופה. בשנת 1710 ניסו הרוסים לחולל מגפה בעיר האסטונית רֶבל (Reval) שהייתה בשליטת השוודים. מגפת דבר אמנם פרצה באזור, אך לא ברור אם היא פרצה בגלל פעילות הרוסים.

הניסיון האחרון (עד כה) להפיץ את מחלת הדבר נעשה ב-1940, במהלך מלחמת העולם השנייה. כשהחיידק ודרכי העברתו כבר היו מוכרים פיזרו מטוסי קרב של הצבא היפני פרעושים נושאי חיידקי דבר באזור העיר נינגבּוֹ (Ningbo) שבסין וצירפו להם גרגרי חיטה כדי למשוך חולדות מקומיות. החולדות העבירו את המחלה לאנשים. פרצה מגפה מקומית שנמשכת בעצם עד ימים אלה. באותו הזמן באזור העיר קוּזוּ (Quzhou) שבסין הושלכו באמצעים דומים גם חיידקי הריקציה (Rickettsia prowasekii), הגורמים לטיפוס.

חיידקי Yersinia pestis, הגורמים לדבר, על מצע אגר דם
CDC/ Megan Mathias and J. Todd Parker

גחלת (anthrax)

חיידקי הגחלת (Bacillus anthracis), היוצרים נבגים שניתן לאחסנם ולפזרם באבקה, הם כנראה הנשק הביולוגי המפורסם ביותר היום. הניסיון הראשון לשימוש בחיידקי הגחלת (Anthrax) כנשק ביולוגי נעשה על ידי הצבא היפני לפני מלחמת העולם השנייה ובמהלכה. היפנים ניסו לפתח פצצות מתפצלות המכילות חיידקי גחלת. אבל הניסיון לא צלח.

משנת 1942 ערך הצבא הבריטי באי גרוּינַרד (Gruinard) שבסקוטלנד ניסויים בחיידקי הגחלת (וייתכן שגם בגורמי מחלה אחרים) כנשק ביולוגי. האי זוהם לעשרות שנים. בארצות הברית פוזרה אבקה של חיידקי Bacillus אחרים, באזור החוף של סן פרנציסקו, כדי לדמות התקפה של חיידקי גחלת.

גם הרוסים פיתחו מאגר של לפחות ארבעה זנים שונים של החיידק, במפעל באזור סברדלובסק (בדרום הרי אורל). בשנת 1979 הייתה תקלה במפעל והיא גרמה להשתחררות כמות גדולה של נבגים לאוויר ועשרות אנשים נפגעו. בשנת 1988 העביר הצבא הרוסי מאות טונות של אבקת חיידקי גחלת, מסברדלובסק לאי ווזרוז'דנייה שביַמַת ארל (בין אוזבקיסטן לקזחסטן), והיא נקברה שם לאחר שטופלה בכלור. האי מזוהם עד היום, למרות הטיפול.

נבגים של Bacillus anthracis  במיקרוסקופ אלקטרונים

צילום: CDC/Janice Haney Carr

בשנים 1995-1993 היו לכת היפנית "האמת הצרופה" (אוּם שיניריקיוֹ - Aum Shinrikyo) כתשעה ניסיונות פיזור כושלים של חיידקי גחלת ברכבת התחתית בטוקיו. הפיזור נכשל בגלל שהשתמשו (כנראה בטעות) בזן של חיידקי גחלת ששימש לחיסון.

בספטמבר 2001, לאחר שגורם שזהותו לא ידועה עד היום, שלח מספר מעטפות שהכילו אבקה המכילה נבגים למשרדי ממשל ותקשורת בארצות הברית נפגעו בסופו של דבר 23 אנשים, וחמישה מהם מתו - אך הבהלה שנוצרה כתוצאה מכך היתה משמעותית.

מעטפות הגחלת בניו יורק והמכתב המצורף לאחד מהם.

צרעת (leprosy)

גם מחלת הצרעת, שגורם לה החיידק Mycobacterium leprae, שגם היום לא ברור עד כמה וכיצד היא מידבקת משכה את תשומת הלב הצבאית. בשנת 1495, ליד נפולי שבאיטליה, השאירו החיילים הספרדים לחיילים הצרפתים יין מזוהם בדם של חולי צרעת. החיילים הצרפתים כנראה שתו מהיין, אך לא חלו.

נחרת (Glanders)

ברומניה ובסוריה, במהלך מלחמת העולם הראשונה, הדביקו סוכנים גרמנים משלוחי סוסים ובקר של אויביהם בחיידקי Burkholderia mallei, הגורמים למחלת הנחרת.

חיידקי מעיים

חיידקים הגורמים למחלות מעיים גויסו גם הם לאירועי טרור מקומיים. בשנת 1984, בעיר קטנה באורגון שבארצות הברית, פיזרה כת דתית חיידקי Salmonella בעשר מסעדות, כדי להשפיע על תוצאות הבחירות המקומיות. במחלה חלו 751 איש. בשנת 1996 בטקסס חלתה בדיזנטריה קבוצת עובדי מעבדה שהוזמנו בדואר אלקטרוני לאכול עוגיות שזוהמו במתכוון בחיידקי Shigella dysenteriae.

ולסיכום

קל וזול, יחסית לנשק אחר, להשתמש בחיידקים (ובנגיפים) ללוחמה ביולוגית. החשש הגדול הוא שהשימוש בהם יתרחב, בעיקר לאירועי טרור.

פורסם לראשונה באתר הקורס "עולם החיידקים" באוניברסיטה הפתוחה. 

חיידקי Bacillus anthracis ומחלת הגחלת

הגחלת (anthrax) היא מחלה קטלנית, נדירה למדי. בשנים האחרונות עלתה לכותרות בעקבות הידיעות על הכוונה להשתמש בחיידקים הגורמים לה כנשק ביולוגי.

מין: Bacillus anthracis סוג: Bacillus משפחה: Bacillaceae סדרה: Bacillales מחלקה: Bacilli מערכה: Firmicutes

שמות המחלה: גחלת, גמרת, מחלת ממייני הצמר. מאגר: אדמה שנקברו בה או חיו בה בעלי-חיים נגועים. הנבגים שורדים באדמה עשרות שנים. הפצה: מגע ישיר, אירוסול, מזון מזוהם. זמן הדגירה : 5-1 ימים. משך המחלה: במקרים החמורים ביותר - כיומיים. חיסון: בבעלי-חיים - חיסון שנתי של בקר וצאן. בבני-אדם: אוכלוסיות בסיכון. החיסון יעיל למשך שנה אחת בלבד.

השם גחלת (וגם השם המוכר יותר במגזר החקלאי - גמרת) ניתן למחלה בשל הדמיון של הפצע האופייני לה לגחל (ובארמית, גומרא - גחל).

מתג גראם חיובי, אווירני, יוצר נבגים, חסר תנועה.

Bacillus anthracis שונה ממינים אחרים בסוג Bacillus בשתי תכונות: הוא חסר תנועה (כל המינים האחרים הם בעלי שוטונים), והוא אינו גורם להמסה (המוליזה) על אגר דם.

Supplier: Public Health Image Library

החיידק מייצר רעלן מופרש אופייני (AB), בעל שלושה מרכיבים:

1. PA - protective antigen , המאפשר לשני המרכיבים האחרים לחדור לתאים.
   
2. EF - edema factor, הגורם לבצקת.
   
3. LF - lethal factor, הדומה לרעלן של חיידק השעלת (Bordetella pertussis).
   

רק הימצאותם של שלושת המרכיבים יחד הופך את החיידק לפתוגני. שלושת הגנים המקודדים את התת-יחידות השונות של הרעלן נמצאים על פלסמיד.

לחיידק הווגטטיבי יש נרתיק (capsule) הבנוי מפולימר של D-חומצה גלוטמית. הנרתיק מגן על החיידק מפני פירוק על-ידי התאים הבלעניים ובלעדיו לא יהיה החיידק אלים. הגן האחראי ליצירת הנרתיק נמצא על פלסמיד. חיידקים בלי נרתיק אינם פתוגניים ומשמשים לחיסון נגד החיידקים הפתוגניים.

מקור החיידק הוא בבעלי-החיים שבמשק האדם. הוא גורם בהם למחלה קטלנית, שמאפיין אותה אלח דם, מלווה בהשחרת הטחול והדם, ופגיעה במנגנון הקרישה. בבקר ובצאן מתחילה המחלה בעלייה בחום הגוף (עד 41.5°C), ובקשיים בנשימה ובתפקוד הלב. לאחר מכן נפסקת פעילותן של הקיבות, ועקב כך חדל בעל-החיים לאכול. תנובת החלב של הפרות נפסקת והן מפילות. סימני מחלה אחרים: הפרשות דמיות מפתחי הגוף ובצקות באיברים שונים. בסוסים מופיעים גם שלשולים דמיים ורעידות.

במקרים החריפים, שלא נראים בהם סימנים מוקדמים, החיה נשכבת פתאום על האדמה, מפרפרת מעט ומתה. יש הסוברים שהדבר המוזכר בתורה (שמות ט, ג) הוא מחלת הגחלת.

הנבגים מועברים לבני-אדם דרך מגע ישיר עם בעלי-החיים או עם תוצריהם (צמר, חלב), ומאכילת מוצרי בשר נגועים.

באדם, קיימות שלוש צורות של המחלה: גחלת עורית (cutaneus anthrax), גחלת ריאתית (inhaled anthrax), וגחלת של מערכת העיכול (gastrointestinal anthrax).

הגחלת העורית נפוצה יותר בקרב וטרינרים, חקלאים, מגדלי בקר, צאן וסוסים, ועובדים הקשורים בתעשיות שמקורן מוצרים מן החי. המחלה זו מסוכנת פחות מהשתיים האחרות. היא מאופיינת בפצע בעור, שמרכזו שחור בשל הרס מקומי של הרקמות ובצקת שהתפתחה עקב כך. הפצע אינו גורם כאב. במאה שעברה הייתה המחלה נפוצה בעיקר בין פועלי נמל וסוורים שנפצעו בעת פריקת מטענים פתוחים של עצמות בקר ובעלי-חיים אחרים (בעבר שימשו עצמות בעלי-החיים לדישון). רק בכ-20 אחוז מהמקרים עוברים החיידקים לדם ומתפתח אלח דם, שבלא טיפול עשוי להיות קטלני. לעתים נדירות חודרים נבגים לאחת העיניים ומתפתחת דלקת חריפה.

נגע אופייני של גחלת עורית

CDC/ James H. Steele

הגחלת הריאתית, הידועה גם בכינויה "מחלת ממייני הצמר" (Woolsorter's disease), היא צורה נדירה למדי של המחלה בבני-אדם. בעבר חלו בה בני-אדם שעסקו בעיבוד עורות מזוהמים מאוד של כבשים (רק במקרים נדירים די בשאיפה של כ-1000 חלקיקים לגרום למחלה).

הגחלת הריאתית היא המחלה שאנו חוששים מפניה במקרה של לוחמה ביולוגית. נבגים במספר רב (יותר מ-3000, שגודלם קטן מ-5mm, - הגדולים יותר מסולקים על-ידי הריסים) הנשאפים לריאות גורמים, תחילה, למחלה דמוית שפעת, המתפתחת לדלקת ריאות. מהריאות מועברים החיידקים, על-ידי התאים הבלעניים, אל מערכת הלימפה והדם וגורמים לאלח דם ולדלקות באיברים אחרים - למשל, בקרומי המוח (menningitidis). מרבית החולים נחנקים מחוסר חמצן (hypoxia) בשלב הריאתי.

טיפול אנטיביוטי בגחלת ריאתית עשוי לעזור רק אם החולה טרם נחנק מחוסר חמצן. התמותה בגחלת ריאתית עשויה להגיע ל-90 אחוז, ואף יותר.

בליעת נבגים הנמצאים במזון מזוהם גורמת לדלקת מקומית בדרכי העיכול. משם עוברים החיידקים, באמצעות התאים הבלעניים, לקשריות הלימפה האזוריות, ומשם לאיברים אחרים בגוף. כשהם מתיישבים בריאות הם גורמים לגחלת ריאתית.

בלא טיפול, גחלת בדרכי העיכול קטלנית באותה המידה כמו גחלת ריאתית. אך מאחר שחולף איזה זמן עד שהחיידק מגיע לריאות, טיפול אנטיביוטי עשוי למנוע את התפתחות השלב הריאתי, ולכן התמותה מהמחלה נמוכה הרבה יותר (כ-20 אחוז).

במלחמה ביולוגית תרוסס מהאוויר כמות גדולה של נבגים. "עדיף" לרסס בשעות הלילה (האם פוגעת הקרינה החזקה של השמש בחיוניותם של הנבגים?) ובמזג אוויר יציב. הנבגים, כמובן, יחדרו לריאותיהם של כל מי שיימצאו באזור הריסוס בלי מסכה, ואחר-כך ישקעו לאדמה ויזהמו את הסביבה כולה.

בשנת 1979 פרצה מגפת הגחלת בסברדלובסק (Sverdlovsk), בדרום הרי אורל שברוסיה (אז חלק מברית-המועצות). הסובייטים טענו שהסיבה למגפה הייתה שוק שחור בבשר בקר, אך במערב סברו שהמגפה פרצה בשל תקלה במפעל ללוחמה ביולוגית, שגרמה להשתחררות כמות גדולה של נבגים לאוויר. בשנת 1992 הזכיר הנשיא דאז, בוריס ילצין, בנאום לצמרת הצבא הרוסי, את המגפה הזאת, שנגרמה לדבריו מהתפוצצות במתקן ה-19 של הצבא בעת שנערכו בו ניסויים בנשק סודי. כיום כבר יודעים שהסובייטים ניסו לפתח באותו מתקן לפחות ארבעה זנים שונים של החיידק, כנראה כדי להקשות על החיסון נגד המחלה.

באותו אזור יש גם מפעל לקרמיקה, שהאבק הנפלט ממנו גרם לרבים נזק בריאותיהם - דבר שכנראה הפחית את מספר החיידקים המינימלי הדרוש להדבקה.

חיסון: בעלי-חיים באזורים נגועים מחוסנים אחת לשנה בחיידקים חיים מוחלשים, עד כעשר שנים לאחר התפרצות המחלה בפעם האחרונה.

גידול החיידק במחזורים אחדים, בטמפרטורה של 40-42°C, גורם לאובדן הפלסמידים וליצירת זן מוחלש חסר נרתיק ורעלנים.

חיסון בני-אדם ב-protective antigen יעיל נגד כמות קטנה בלבד של נבגים, ולכשנה אחת בלבד.

גחלת בארץ: לפי הדיווח של משרד הבריאות, ב-25 השנים האחרונות היו 36 מקרים של התפרצויות המחלה ביישובים חקלאיים. המחלה פגעה בעיקר בעדרי בקר, אך גם בעדרי צאן אחדים. באותן התפרצויות לא נודע על הידבקות בני-אדם במחלה. מדיניות השירות הווטרינרי היא לחסן במשך עשר שנים את כל עדרי הצאן והבקר ביישובים שבהם פרצה המחלה.

פורסם לראשונה באתר האוניברסיטה הפתוחה - 1998, עודכן.