Basics Definition

Initial investigations
Anthrax is diagnosed using a combination of microbiology and pathology testing methods. The gold
standard test for diagnosis is culturing 
 B anthracis 
from clinical specimens. The Centers for Disease
Control and Prevention (CDC) also recommend the following tests to confirm the diagnosis:
[1]
• Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR): detection of 
 B anthracis 
or anthrax toxin genes
by RT-PCR and/or sequencing in clinical specimens collected from a normally sterile site such as
blood or cerebrospinal fluid (CSF) or lesion of other affected tissue
10
This PDF of the BMJ Best Practice topic is based on the web version that was last updated: Aug 08, 2018.
BMJ Best Practice topics are regularly updated and the most recent version
of the topics can be found on bestpractice.bmj.com . Use of this content is
subject to our disclaimer. © BMJ Publishing Group Ltd 2018. All rights reserved.

---

Anthrax
Diagnosis
• Serology: evidence of a four-fold rise in antibodies to protective antigen between acute and
convalescent sera, or a four-fold change in antibodies to protective antigen in paired convalescent
sera using quantitative anti-PA immunoglobulin G (IgG) ELISA testing in an unvaccinated person
• Detection of anthrax lethal factor (LF) toxin in serum or plasma specimens by LF mass
spectrometry
• Immunohistochemistry (IHC): detection of
 B anthracis 
antigens in tissues by immunohistochemical
staining using both 
 B anthracis 
cell wall and capsule monoclonal antibodies.
Specimens should be sent to a laboratory that deals with high-risk pathogens. A confirmed case meets
clinical criteria and has confirmed laboratory test results.
[1]
Clinical specimens including skin lesion exudates, blood, pleural fluid, CSF, ascites fluid, tissue from a
biopsy, or a rectal swab are all considered suitable; however, the specimen collected depends on the
clinical presentation.
[44]
Cutaneous anthrax
• Lesion swabs: culture and RT-PCR of fluid carefully expressed from a vesicular lesion, eschar, or
ulcer may yield a diagnosis, but manipulation of the lesion can lead to dissemination, so great care
must be taken in obtaining the sample.
[45]
A sample is obtained by unroofing a vesicle with a dry
swab, or with a moistened swab at the base of an ulcer or underneath the eschar.
[46]
Culture of
vesicular fluid in cutaneous anthrax is considered the best diagnostic test, but sensitivity is limited
(60% to 65%).
[47]
• Biopsy: punch biopsy of a papule or vesicle for histopathology and IHC is an alternative test
when cutaneous anthrax is suspected and wound cultures are negative or cannot be obtained
due to a paucity of fluid. Biopsy reveals necrosis of the dermis and epidermis, oedema, and mild
inflammatory infiltrate on haematoxylin and eosin stain.
[34]
 
[48]
• Serum/plasma: an acute serum sample (i.e., ≤7 days after symptom onset or as soon as possible
after a known exposure) should be taken for serology and to test for anthrax LF toxin. Convalescent
serum samples (i.e., 14-35 days after symptom onset) are recommended. Plasma is the preferred
specimen for anthrax LF toxin testing.
• Blood: only required for culture and RT-PCR in patients with signs of systemic infection (e.g., fever,
tachycardia, tachypnoea, hypotension).
• CSF: only required for culture and RT-PCR in patients with signs of meningitis (e.g., severe
headache, meningeal signs, altered mental status, seizures).
Inhalation anthrax
• Blood: blood cultures are recommended for culture and RT-PCR. Inhalation anthrax does not result
in a pneumonic process; therefore, cultures of sputum samples are not helpful in the diagnosis.
• Serum/plasma: an acute serum sample should be taken for serology and to test for anthrax LF
toxin. Convalescent serum samples are recommended. Plasma is the preferred specimen for
anthrax LF toxin testing.