Bệnh than
Nguyên nhân > Vi khuẩn

Bài chi tiết: Bacillus anthracis
Bacillus anthracis là một loại vi khuẩn kỵ khí hình que, Gram dương, có hình dạng dễ nhìn, có kích thước khoảng 1 x 9 μm. Nó được Robert Koch chứng minh là có thể gây bệnh vào năm 1876 khi ông lấy mẫu máu từ một con bò bị nhiễm bệnh, phân lập vi khuẩn và đưa chúng vào một con chuột.
Ở ngoài môi trường, khi điều kiện bất lợi, vi khuẩn Bacillus anthracis sẽ tạo thành bào tử (nha bào). Nha bào bệnh than có sức sống rất cao, có thể tồn tại hàng thập kỷ thậm chí thế kỷ trong môi trường khắc nghiệt và được ghi nhận có mặt ở tất cả các lục địa (kể cả Châu Nam Cực). Khả năng chịu nhiệt và đề kháng với các hóa chất khử trùng của nha bào rất cao. Dưới tác dụng của phenol 5%, nha bào tồn tại tới 40 ngày. Khi đun sôi ở nhiệt độ 100 °C nha bào tồn tại trong thời gian 15 phút, hấp ướt ở nhiệt độ 121 °C nha bào tồn tại trong 15 phút, sấy khô 150 °C nha bào tồn tại trong 1 giờ. Vi khuẩn nhiệt thán bị tiêu diệt ở nhiệt độ 50 °C-55 °C trong thời gian 15 – 40 phút, ở 70 °C trong một vài phút, trong nội tạng của động vật chết một vài tuần.
Vi khuẩn thường tồn tại ở dạng bào tử (nha bào) trong đất và nó có thể tồn tại hàng chục năm ở trạng thái này. Động vật ăn cỏ thường bị nhiễm bào tử này trong khi chăn thả, đặc biệt là khi ăn các loại thực vật xù xì hoặc có nhiều gai nhọn. Đã có giả thuyết là các loại thực vật được động vật ăn vào đã gây ra các vết xước trong đường tiêu hóa, cho phép các bào tử vi khuẩn xâm nhập vào các mô, mặc dù điều này chưa được chứng minh. Sau khi ăn phải hoặc xâm nhập vào vết thương hở, vi khuẩn bắt đầu nhân lên bên trong động vật hoặc con người, và thường giết chết vật chủ trong vòng vài ngày hoặc vài tuần. Các bào tử nảy mầm tại vị trí xâm nhập vào các mô và sau đó lan truyền theo đường tuần hoàn đến các hạch bạch huyết, nơi vi khuẩn sinh sôi.[cần dẫn nguồn]
Việc sản sinh ra hai loại ngoại độc tố mạnh và độc tố do vi khuẩn là nguyên nhân gây ra tử vong. Các bác sĩ thú y thường có thể phán đoán một cái chết có thể do bệnh than gây ra bởi sự xuất hiện đột ngột của bệnh và bởi máu đen không đông đặc chảy ra từ cơ thể. Hầu hết vi khuẩn bệnh than bên trong cơ thể sinh vật đã chết đều bị vi khuẩn kỵ khí bao bọc và chúng sẽ bị tiêu diệt trong vòng vài phút đến vài giờ sau cái chết. Tuy nhiên, vi khuẩn bệnh than thoát ra khỏi cơ thể qua máu rỉ hoặc qua các lỗ của cơ thể động vật thì có thể tạo thành bào tử cứng.  Các tác nhân gây ra sự hình thành bào tử vẫn chưa được biết đến, mặc dù sức căng oxy và thiếu chất dinh dưỡng có thể đóng vai trò nào đó. Sau khi hình thành, những bào tử này rất khó bị tiêu diệt và có thể tồn tại hàng chục năm bên ngoài môi trường.[cần dẫn nguồn]
Sự lây nhiễm của động vật ăn cỏ (và đôi khi cả con người) theo đường hô hấp thường bắt đầu bằng việc hít phải bào tử, rồi chúng được vận chuyển qua đường dẫn khí vào các túi khí nhỏ (phế nang) trong phổi. Sau đó, các bào tử này được các tế bào miễn dịch (đại thực bào) trong phổi thu nhận và được vận chuyển qua các mạch máu nhỏ đến các hạch bạch huyết trong khoang ngực trung tâm (trung thất). Tổn thương do bào tử và trực khuẩn bệnh than xâm nhập vào khoang ngực trung tâm có thể gây đau ngực và khó thở. Khi đã vào trong hạch, bào tử nảy mầm thành trực khuẩn hoạt động, nhân lên và cuối cùng làm vỡ đại thực bào, giải phóng thêm nhiều trực khuẩn vào máu để chuyển đi khắp cơ thể. Khi vào máu, những trực khuẩn này giải phóng ba loại protein. Bản thân ba chất này không độc, nhưng sự kết hợp của chúng lại gây tử vong cho con người một cách đáng kinh ngạc, tạo thành độc tố gây chết người và độc tố gây phù. Những chất độc này là tác nhân chính phá hủy mô, chảy máu và tử vong cho vật chủ. Nếu dùng kháng sinh quá muộn, ngay cả khi kháng sinh diệt được vi khuẩn, một số vật chủ vẫn chết vì nhiễm độc máu vì độc tố do trực khuẩn tiết ra vẫn còn trong cơ thể ở mức gây tử vong.[cần dẫn nguồn]
Bacillus anthracis
Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét tăng cường màu cho thấy mô lá lách của một con khỉ bị bệnh than qua đường hô hấp; đặc trưng là trực khuẩn hình que (vàng) và hồng cầu (đỏ)
Vi khuẩn bệnh than Gram dương (hình que màu tím) trong dịch não tủy: Nếu có, loài vi khuẩn Gram âm sẽ có màu hồng (Các tế bào khác là bạch cầu.)