Legionella – diagnosztikai és környezetegészségügyi kihívás
A Legionellaceae baktérium-család első tagja az 1976-os philadelphia-i American Legion összejövetel során kialakult tüdőgyulladás-járvány kórokozójaként került felfedezésre, és magáról az összejövetelről kapta a baktérium család a nevét. A csoport legismertebb tagja a legionella pneumophila (LP), mely az emberen jelentkező legionellacea család tagjai által okozott betegségek 95%-ért tehető felelőssé. Jelenleg a csoport több mint 50 genetikailag elkülöníthető tagból áll, és ezek 50%-a lehet humán patogén. A baktériumok természetes élőhelye a víz, és a jelenlétükhöz, számukhoz képest csak elvétve okoznak emberi megbetegedést.
A legionella intracelluláris organizmus, a vizes élőhelyén általában valamilyen vizben élő egysejtű, leggyakrabban amőba-féle biztosítja az optimális életkörülményeket. Igen gyakran kimutatható a civilizált életvitel környezetében előforduló kondenz-vizekben, úgymint víztároló tartályokban, légkondicionáló és hűtő/fűtő rendszerek kondenzvíz tartályaiban, fürdőkben, tusolóban, szökőkutakban, vízpermetező eszközökben, de előfordulhatnak vízhűtéssel működő eszközök tárolóiban, így például fogászati fúrókban, de akár a gőzöléses vasalók víztárolóiban is. A legionella számára az az optimális, ha a víz hőmérséklete +20 és +55 °C között mozog.
A humán megbetegedés kialakulásakor általában légúti behatolás történik, a baktérium az alveoláris makrofágokban telepszik meg – feltételezhetően az amőbákban történő megtelepedéshez hasonló módon. A megtelepedést követően a baktériumok a környező sejtekre is átterjednek, így az alveoláris hámsejtekbe is bejutnak, ahol tovább szaporodnak. Mindennek eredményeként gyulladásos reakció alakul ki, mely során intenzív váladéktermelődés történik, melynek magas a fehérje- és fibrin tartalma. A váladék eltömeszeli az alveolusokat – és kialakul a meglehetősen súlyos tüdőgyulladás. A szervezet intenzív celluláris immunválasszal, illetve antitest képzés segítségével védekezik.
A fertőzött személyek többsége tünetmentesen, vagy minimális és jellegtelen tünetek kíséretében vészeli át a megbetegedést, valójában a lezajlott legionella infekcióra a szerológiai lelet enged következtetni – ezekben az esetekben valószínűleg a fertőzés során alacsony volt a bejutó baktériumok száma. A legionella alacsony patogenitása miatt magas csíraszám szükséges a komoly tünetekkel járó megbetegedés kialakulásához.
A klinikai tüneteket okozó legionella fertőzésnek két megjelenési formája van:
- Pontiac-láz. A fertőzést követően egy-két nap múlva jelentkeznek a tünetek, melyek leginkább az influenzára emlékeztetnek. A betegség gyorsan gyógyul, az esetek többségében annyira enyhék a tünetek, hogy gyakran nem is fordulnak orvoshoz – az utólagos szerológiai vizsgálati eredmények alapján merül fel gyakran a korábban észlelt enyhe tünetcsoport és a legionella közötti kapcsolat.
- Legionárius betegség, legionellózis. Gyorsan kialakuló, és igen súlyos tünetekkel járó tüdőgyulladás a legjellemzőbb tünete, de ugyanakkor a tudati állapotot is befolyásolhatja a kórkép, konfúziós állapot alakulhat ki. A legionárius betegségben szenvedő személy súlyos beteg benyomását kelti – nem véletlenül, a betegség letalitása 10-20% körüli, de a súlyos formában, magas csíraszám miatt kialakult megbetegedéseknél akár 60-80% is lehet.
A diagnózis felállítására a következő laboratóriumi módszerek állnak rendelkezésre:
- A kórokozó mikroszkópos kimutatása, tenyésztés. A legionella baktérium nehezen festődő kórokozó, speciális technikával, esetleg fluoreszcens festéssel tehető láthatóvá. A tenyésztéséhez speciális módszerek szükségesek, ezért mindenképpen fontos, hogy a laboratórium értesüljön a legionellozis gyanúról – mert egyébb esetben a speciális tenyésztési módszerek bevetésére nem kerül sor.
- A legionella pneumophila (LP) antigén kimutatása. A fertőzés aktív időszakában, de a gyógyulást követő 2-3 hét során (esetleg még hónapokkal később is) a vizeletből kimutatható a baktériumból származó antigén. Az antigén-kimutatás a patogenitás tekintetében legfontosabb szerotipusok esetében lehetséges.
- Legionella elleni antitestek kimutatása. A jelenleg használatban levő vizsgálati módszerek során a LP patogén szerotipusai elleni polivalens (tehát IgM, IgG és IgA) tipusú antitestek kimutatása, illetve a szerológiai titer meghatározása történik. E módszer hátránya, hogy a szeropozitívitás kialakulására a betegség második, harmadik hetében kerül sor, így a diagnózis felállítására a módszer nem alkalmas.
- Legionella nuklenisav kimutatása nukleinsav amplifikációs módszerrel (PCR technikával). A patogén szerotipusok nukleinsav-szekvenciáinak kimutatására alkalmas molekuláris biológiai technológia alkalmas a biológiai váladékok (bronchus mosófolyadék, köpet, kaparék) feldolgozásával a kórokozó jelenlétének gyors igazolására. A módszer ezen túl alkalmas a környezeti baktérium rezervoár rendszeres ellenőrzésére - például a légkondicionáló berendezés kondenz-víz mintájának, illetve a vízcsap, a fogászati fúró vízhűtőrendszerének a vizsgálatára is.
A legionella fertőzés aktív kezelésére a legionárius betegség esetén van szükség. Ilyenkor olyan antibiotikumot kell választani, amely a tüdőben magas koncentrációban dúsul – elsősorban makrolidok, fluoroquinolonok, tetraciklin, rifampicin jön számításba.
A legionellózis esetében a legfontosabb patofiziológiai folyamat a tüdő gyulladásos elváltozása. A heveny tüdőgyulladás hagyományos tankönyvi felosztás szerint elsősorban lobáris és lobuláris bronchopneumóniára, illetve az alveolusok közötti kötőszöveti térre lokalizált intersticiális pneumoniára volt felosztható.
Az elmúlt néhány évtizedben a tüdőgyulladások fajtáinak megkülönböztetésére inkább a megbetegedés kórokozójára utaló felosztás használatos – egyrészt a kórokozók típusán alapuló felosztás szerint létezik a vírusos, és a bakteriális – ezen belül pedig a sejtfallal bíró kórokozók által okozott („típusos”) tüdőgyulladás, illetve a másik csoport a sejtfal nélküli kórokozók okozta „atípusos” tüdőgyulladások csoportja.
A betegség a megbetegedés forrása szerint is csoportosítható – egy részét a közösségi (városi) környezetben zajló életvitel következményének tartjuk (community aquired pneumonia, CAP), másik nagy csoportja pedig a kórházi kezelés során kialakuló, a kórházi (nozokomiális) kórokozók által kiváltott betegség-csoport, melyet hospital aquired penumonia (HAP) rövidítéssel szoktak illetni. A két csoport között nem ritkán mehanikusnak tűnő jellemzők alapján tehetünk különbséget: ha a beteg a tünetek jelentkezése előtti 14 napon belül kórházban volt, akkor azt mindenképpen HAP-nak kell tartanunk. A kórházi eredetű tüdőgyulladások közül azokat, melyek lélegeztető kezelést követően jelentkeznek, külön alcsoportként tartjuk nyilván, ventillation-associated pneumonia (VAP) jelöléssel. A VAP korai változatában (a felvételt követő 7 napon belül jelentkező tüdőgyulladás lélegeztetett betegeknél) főként olyan kórokozók a betegség okozói, melyek a beteg már a felvételekor hordozhatott. A késői VAP esetében szinte bizonyos, hogy kórházi multirezisztens szerzett kórokozó a kiváltó ágens. A fekvőbeteg ellátóhelyről otthonába távozott betegeknél, vagy a krónikus ellátóhelyre áthelyezett betegeknél, idős-otthonokban, ápolási otthonokban a kórházi elbocsájtást követően, de 90 napon belül kialakult pneumoniát egészségügyi ellátáshoz kapcsolható tüdőgyulladásnak (Healthcare-associated pneumonia, HCAP) tartjuk, és ugyancsak a nozokomiális fertőzések csoportjába soroljuk.
A legionella pneumophila okozta pneumonia igen gyakran sorolható a CAP csoportba (a közösségi életvitelhez kapcsolt pneumóniák csoportja). Számos vizsgálat zajlott, illetve zajlik a kórokozó forrás tisztázása céljából, és bizonyítottnak tekinthető hogy az épített élettéren belüli, bármilyen okból kialakuló kondenz-víz, vagy vízpermet képződéssel járó folyamat komoly legionella fertőzési forrás lehet. A légkondicionáló berendezések voltak korábban a fő gyanúsítottak, de ma már a kondenzvíz elporlasztását is végző hűtőberendezések, szökőkutak, vízpermetező hűtőkapuk is veszélyforrásnak tekinthetők. Az elmúlt évek során bizonyítottá vált, hogy a vizet hűtésre és öblítésre használó fogászati eszközök esetében is kimutatható a legionella pneumophyla fertőzésre alkalmas csíraszámban. Kutatások igazolták, hogy minél közelebb van a kondenzvíz hőmérséklete az emberi testhőmérséklethez, annál nagyobb a kórokozó patogenitása (tehát a +14 - +16 °C közötti vízben kimutatható legionella kevésbé fertőz, mint a 24°C körüli vizből származó kórokozó).
A legionella okozta pneumoniák másik forrása a HAP csoporton belüli VAP csoport – tehát az asszisztált lélegeztetésű, vagy a mesterségesen lélegeztetett betegek csoportja. A lélegeztetéshez használt eszközök, párásítók, gázmosó berendezésekben levő víz igen gyorsan vállhat a tüdőgyulladást okozó kórokozó forrásává. Több vizsgálat igazolta a kórokozók jelenlétét, illetve a patogenitásért felelős csíraszámra történő felszaporodásukat.
Az elmúlt időszak molekuláris diagnosztikai eljárásainak fejlődése hozzájárult a környezetünkben levő több, korábban még fel nem ismert fertőző forrás felderítéséhez. A legionella megtelepedése és felszaporodása a rendszeresen végzett fertőtlenítés ellenére is megtörténhet, azonban bármilyen hanyagság igen rövid idő alatt elősegítheti a patogenitási veszélyt jelentő csíraszám kialakulását. Fontos felismernünk az egészségügyi dolgozók potenciális veszélyeztetettségét: míg a fogászati kezelésben részesülő beteg csupán 10-20 percen át van kitéve a rendszerből a légtérbe kikerülő porlasztott vízben található kórokozók patogenitásának, a rendelőben dolgozó orvosok és az asszisztencia napi 6-10 órában van kitéve ennek az expozíciónak.
Bizonyos kutatások a csapadékos időjárással is összefüggésbe hozzák a legionella eredetű CAP esetek számának emelkedését – a magasabb páratartalom, a állóvizes pocsolyák számának megnövekedése, illetve az eső okozta porlasztott csapadékvíz megjelenése a belégzett levegőben egyaránt oka lehet a tüdőgyulladások számbeli növekedésének.
A fentiek alapján célszerű a kondenzvízet produkáló, illetve vízpermetet kialakító eszközök, berendezések rendszeres dezinfekciója, illetve a fertőtlenítés hatékonyságának a rendszeres ellenőrzése, melyre a jelenleg elérhető legalkalmasabb módszer a környezet-egészségügyi mintákon végzett legionella pneumophyla kimutátására alkalmas molekuláris diagnosztikai (PCR) vizsgálat elvégzése. A kontamináció rendszeres ellenőrzése hatékonyan csökkentheti a környezeti eredetű CAP tüdőgyulladások számát.
Irodalom:
- 1. Az Orvosi Mikrobiológia Tankönyve. Szerk: Pál Tibor. Medicina Budapest (2013)
- 2. Oxford Handbook of Infectious Diseases and Microbiology. Editors: E. Török, E. Moran and F. Cooke. Oxford University Press, New York (2013)
- 3. Whiley H, Keegan A, Fallowfield H and Ross K(2014): Uncertainties associated with assessing the public health risk from Legionella. Front. Microbiol. 5:501. doi:10.3389/fmicb.2014.00501
- 4. D. Viasus et al.: Community-Acquired Legionella pneumophila Pneumonia A Single-Center Experience With 214 Hospitalized Sporadic Cases Over 15 Years. Medicine 2013; 92: 51Y60
- 5. Yusen E. Lin, Janet E. Stout, Victor L. Yu: Controlling Legionella in Hospital Drinking Water: An Evidence-Based Review of Disinfection Methods. Infect Control Hosp Epidemiol 2011;32(2):166-173
- 6. Garcia-Vidal C, Labori M, Viasus D, Simonetti A, Garcia-Somoza D, et al. (2013) Rainfall Is a Risk Factor for Sporadic Cases of Legionella pneumophila. Pneumonia. PLoS ONE 8(4): e61036. doi:10.1371/journal.pone.0061036
