Bacillus anthracis là trực khuẩn Gram dương, sinh nha bào, có khả năng gây nhiễm trùng cấp tính ở cả động vật và người. Chủ yếu gây bệnh than ở loài ăn cỏ khi tiếp xúc với đất có nha bào của vi khuẩn. Ở dạng nha bào chúng có thể tồn tại trong tự nhiên trong nhiều năm. Bệnh than phân bố ở khắp nơi trên thế giới.
Bệnh xảy ra chủ yếu dưới 3 thể: thể da, thể hô hấp, thể tiêu hóa. Tần suất bệnh than đã giảm đi ở các nước phát triển, tuy nhiên bệnh vẫn còn là một vấn đề sức khỏe ở các nước đang phát triển.
Mô tả đầu tiên về bệnh than được tìm thấy trong "Book of Genesis" trong đó, dịch bệnh thứ 5 (năm 1491 trước Công Nguyên) gây chết cho gia súc của người Ai Cập được mô tả giống như bệnh than. Ở giai đoạn đầu của nền văn học Ấn Ðộ, Hy Lạp và La Mã, bệnh than được mô tả có liên quan đến cả người và động vật. Vào thế kỷ thứ 17 một đại dịch lớn gây chết cả người và động vật xảy ra ở Châu Âu. Trước khi được biết một tác nhân duy nhất gây ra nhiều hội chứng khác nhau, bệnh than còn được gọi bằng nhiều tên khác như là "tai ương đen", "bệnh Bradford", "mụn mủ ác tính", "bệnh của người nhặt giẻ", "dịch hạch Siberi", "bệnh của người xếp len",...
Thế kỷ 19: Vi khuẩn bệnh than là vi khuẩn đầu tiên được chứng minh là tác nhân gây ra một căn bệnh. Năm 1850 người ta nhìn thấy nó trong máu một con cừu mắc bệnh sắp chết. Năm 1876 Cohn và Koch nuôi cấy thuần khiết được vi khuẩn này, chứng tỏ khả năng sinh nha bào của nó, gây bệnh than thực nghiệm bằng cách tiêm vào động vật, và hình thành định đề Koch về vi sinh vật gây bệnh. Năm 1881 trong cuộc thử nghiệm trên cánh đồng ở Pouilly-le-Fort, Pasteur đã chủng cho 24 con cừu, 1 con dê và 6 con bò với 2 mũi tiêm canh cấy Bacillus anthracis giảm độc lực bằng cách ủ ở 42-52oC. Hai tuần sau, cùng số lượng tương tự các con vật không chủng ngừa, chúng được tiêm canh cấy vi khuẩn độc lực cao. Sự kiện tất cả con vật chủng ngừa đều không bị bệnh và những con không chủng ngừa đều bệnh và chết khiến cả y giới quan tâm và cổ vũ cho sự phát triển ngành miễn dịch học.
1939 Sterne báo cáo loại vaccin mới ở động vật: huyền dịch nha bào của chủng vi khuẩn sống không độc lực, không nang, đây là loại vaccin được khuyến cáo sử dụng thông dụng hiện nay.
Vụ dịch bệnh nghề nghiệp: bệnh than thể da và thể hô hấp bắt đầu được báo cáo vào giữa những năm 1880 ở các nước công nghiệp châu Âu như Anh và Ðức. Bệnh than thể da có nguồn gốc từ việc xử lý len, lông và da. Bệnh than thể hô hấp do hít phải những hạt khí dung trong quá trình xử lý như công đoạn chải len, xử lý hàng bao tải xương khô nhập khẩu bị nhiễm trong các nhà máy thực phẩm ở Anh. 90 ca xảy ra trong hơn 24 năm ở các nữ công nhân trong nhà máy giấy của Áo chuyên xé các bao giẻ rách để làm giấy nhập khẩu từ các nước Cận Ðông. Cũng ở đầu thế kỷ này, bệnh xảy ra ở các công nhân xử lý các chất liệu từ len lấy ra ở các động vật bị nhiễm bệnh.
Từ đầu thế kỷ này, số lượng các ca nhiễm bệnh hàng năm được báo cáo tại các nước phát triển đã giảm đi đáng kể nhờ kết quả của việc dùng vaccine phòng ngừa trong nhóm đối tượng có nguy cơ cao như là công nhân làm việc ở các nhà máy có tiếp xúc với nguồn bệnh, việc giảm sử dụng các sản phẩm nhập khẩu có nguồn gốc từ động vật bị nhiễm, việc cải thiện tình hình vệ sinh trong công nghiệp và cải thiện tốt quản lý động vật, gia súc.
Bệnh than được khai thác để trở thành tác nhân vũ khí sinh học bởi Nhật, Anh, Mỹ, Iraq và Liên Bang Xô Viết.
Một trận dịch bệnh than xảy ra vào 4/1979 ở những người sống và làm việc trong phạm vi bán kính hẹp 4km theo hướng gió từ 1 phòng thí nghiệm vi sinh của quân đội Xô Viết ở Sverdlovsk (hiện nay là Ekaterinburg, Nga). Thêm vào đó, những thú nuôi cũng bị nhiễm bệnh và chết vì bệnh than dọc theo trục của vùng dịch tễ ra tới 50km. Sau đó vào năm 1992, nhà chức trách Xô Viết đã thừa nhận rằng phòng thí nghiệm này là một thành viên trong hệ thống sản xuất vũ khí sinh học và vụ dịch nói trên là 1 tai nạn do sự cố gây phóng thích các nha bào vi khuẩn than. Có ít nhất là 77 ca nhiễm bệnh trong đó có 66 ca tử vong là vụ dịch lớn nhất do hít phải vi khuẩn than trong bệnh sử. Mẫu tử thiết (autopsy) chủ yếu bao gồm những xuất huyết hoại tử các hạch limphô ngực trong dẫn lưu bạch huyết của phổi và viêm trung thất xuất huyết. Gần đây, khoảng 1985-1991, Iraq khai thác bệnh than dùng làm vũ khí sinh học. Vào thời điểm chiến tranh Vùng Vịnh Ba Tư xảy ra (Persian Gulf War), Iraq đã dàn trận với bom vũ khí sinh học, may thay đã chưa sử dụng vào lúc đó !!!
Nha bào vi khuẩn than có 1 số đặc tính sau đây thích hợp với vũ khí sinh học:
Ø Khó nhận thấy (low visibility).
Ø Tiềm lực mạnh (high potency).
Ø Dễ tiếp cận (accessibility).
Ø Tương đối dễ tán phát (relatively easy delivery).
Ø Và có thể không chỉ sử dụng trong chiến tranh mà cả trong các hoạt động khủng bố (terrorist activities).
Chỉ 1 phần triệu gram nha bào vi khuẩn than đủ liều gây chết khi hít phải. 1kg nha bào có thể giết chết hàng trăm ngàn người ở vùng trung tâm. Tác động này càng tăng thêm khi vừa mới đây các nhà khoa học Nga tuyên bố có khả năng chèn tất cả các gen gây bệnh của Bacillus anthracis vào trực khuẩn khác như là Bacillus cereus đề kháng lại với tất cả các vaccine hiện có làm chúng trở nên vô tác dụng. Hơn nữa, vaccine có thể không bảo vệ đối với 1 số chủng B. anthracis hiếm. Và cũng có khả năng người ta sản xuất ra những chủng B. anthracis đề kháng kháng sinh.
Ðể đối phó với
sự đe dọa của khủng bố bằng vũ khí hóa học và sinh học,
chính phủ và các quốc gia khác đã triển khai các biện pháp
chống khủng bố và biện pháp xử lý cấp cứu y khoa. Vì thời
gian ủ bệnh của bệnh than do hít phải có thể kéo dài đến
vài ngày nên tác động của vũ khí sinh học bệnh than có thể
giảm đi nếu được chẩn đoán sớm; vì vậy nên chẩn đoán
phân biệt bệnh này với bệnh dịch hiếm.
Bệnh than là bệnh của loài động vật ăn cỏ, chỉ nhiễm bệnh ngẫu nhiên cho người có tiếp xúc trực tiếp với động vật nhiễm bệnh và các sản phẩm từ các động vật bị nhiễm bệnh. Bởi vì bệnh than vẫn còn là vấn đề sức khỏe ở các nước đang phát triển nên các sản phẩm từ động vật nhập khẩu từ các nước này vẫn được coi là nguồn nguy cơ gây bệnh. Bệnh than đã từng gây nhiều tổn thất nặng nề cho gia súc như cừu, bò và dê. Theo báo cáo Animal Health Yearbooks của FAO-WHO-OIE trong thời gian 1988-1994 hầu như rất ít quốc gia hoàn toàn không bị ảnh hưởng. Bệnh vẫn tồn tại thường ở miền nam và miền đông châu Âu, kể cả nhiều vùng nước Nga. Ở Úc, các vụ dịch rời rạc tiếp tục xảy ra hàng năm. Hiện nay, bệnh hiếm có ở Mỹ và Canada, nhưng ở nhiều quốc gia châu Phi và châu Á, kể cả nhiều tỉnh Trung quốc, bệnh từ mức thường xuất hiện cho đến dịch gia súc. Ðối với động vật ăn cỏ hoang dã, bệnh than vẫn là nguyên nhân chủ yếu gây chết ở châu Phi, châu Á, và với mức độ nhẹ hơn ở châu Mỹ, nước Úc và châu Âu. Như vậy nó là tác nhân chọn lọc tự nhiên chính ở những vùng ấy.
Loài ăn thịt và loài chim được xem là có đề kháng cao với bệnh than. Tuy nhiên có nhiều trường hợp động vật ăn thịt và chim ăn xác đã chết vì bệnh than được báo cáo. Khảo sát cho thấy tính miễn dịch do phơi nhiễm bảo vệ loài ăn thịt trước bệnh này đã được chứng minh bằng huyết thanh học.
Dịch tễ học về dịch bệnh than trong tự nhiên vẫn chưa được biết tường tận. Trong loài ăn cỏ nuôi và hoang dã, dịch than có khuynh hướng tác động trên một loài nặng hơn trên các loài khác. Rất nhiều ví dụ dịch trong động vật hoang dã ảnh hưởng đến một loài trong khi những loài khác có cùng mức độ nhạy cảm với vi khuẩn và có cùng cơ hội phơi nhiễm thì lại tương đối hay hoàn toàn không bị ảnh hưởng. Những hiện tượng đó cho tới nay không thể khẳng định là phụ thuộc vào những yếu tố như biến dị của Bacillus anthracis hoặc tình trạng của ký chủ hoặc dị biệt địa lý, khí hậu, thổ nhưỡng. Hầu hết báo cáo xác nhận mối liên hệ giữa dịch bệnh than động vật với tính kiềm của đất và nhiệt độ ấm áp, song lại có những thông tin trái ngược về tầm quan trọng của mưa và độ ẩm. Như vậy vẫn không thể tiên đoán sự xuất hiện dịch trong vùng dịch lưu hành.
Phần lớn trường hợp bệnh do nha bào trong đất hay trong nước. Chu trình bình thường bao gồm: (1) con vật nhiễm nha bào trong lúc ăn hay uống, (2) ngõ vào của nha bào thông qua vết thương ở điểm nào đó dọc theo ống tiêu hóa, đến hạch limphô khu vực và xa hơn, (3) nha bào nảy mầm và vi khuẩn nhân lên trong hạch limphô và lách, (4) nội mạc mạch máu vỡ và sự phóng xuất thình lình vi khuẩn và độc tố gây chết nhanh chóng, (5) sự rơi vãi vi khuẩn dạng dinh dưỡng bởi con vật đang hấp hối hay xác của nó, (6) sự tạo nha bào của vi khuẩn do tiếp xúc với oxygen trong không khí, và (7) nha bào nhiễm vào con vật khác trong lúc nó được phát tán rộng rãi bởi vật truyền bệnh và gió.
Ðộng vật mắc bệnh than thường do nuốt phải chất liệu nhiễm khuẩn (thức ăn chăn nuôi, cỏ, nước, hay xác vật bệnh) nên thể bệnh than tiêu hóa thường gặp nhất. Thể da chỉ thỉnh thoảng xảy ra do vết thương, vết trầy xước hay vết cắn của loại ruồi hút máu. Loài voi có thể mắc bệnh than qua đường hô hấp khi tắm.
Ở loài ăn cỏ, do chúng rất nhạy cảm với bệnh than, bệnh thường tiến triển tối cấp và không thấy triệu chứng cho tới trước khi chết một thời gian rất ngắn chừng một giờ. Lúc đó chúng có dấu hiệu nhiễm độc máu, rồi đôi khi sau cơn động kinh nhẹ, hôn mê và chết. Giai đoạn cuối thường có xuất huyết từ miệng, lỗ mũi, hậu môn. Sữa cũng có thể lẫn máu.
Ðôi khi xuất hiện thể bệnh kém cấp tính hơn, kéo dài 2-3 ngày, đầu tiên con vật hoặc bị ức chế hoặc bị kích động, rồi nhiễm độc máu và chết.
Ở những loài
có đề kháng bệnh than cao hơn, như là heo và chó, nhiễm bệnh
đường tiêu hóa có chiều hướng cục bộ với viêm hạch
limphô khu vực: biểu hiện hầu họng và biểu hiện ruột. Phần
lớn các con vật hồi phục, thỉnh thoảng bệnh có thể đưa đến
tử vong nhưng không tìm thấy vi khuẩn trong máu.