LEGIONELLA. DOMANDE E RISPOSTE.

02.08.2018

Sono sorte molte domande riguardanti la trasmissione della legionella nell'ambiente privato e pubblico. Alcune aziende che ho certificato, ma anche privati cittadini mi hanno chiesto di fare chiarezza su quali interventi potrebbero essere in grado di ridurre il numero di casi di legionellosi. Altri, mi chiedono dettagli sulla patologia su umani ed animali, visto i casi di contagi ed i decessi. Ho quindi raggruppato tutto in 12 domande e risposte su Legionella, eziologia e controlli per contrastare la trasmissione della malattia. Inoltre, discuto alcune delle principali lacune di conoscenza. Alcune domande prevedono sviluppi tecnici… noiosi. Se non vi interessano, sorvolate!

LE VOSTRE 12 DOMANDE

1- Cos'è la Legionella?

2- Cos'è la legionellosi e come viene trasmessa?

3- Esistono tendenze climatiche, socioeconomiche o regionali associate alla legionellosi?

4- La trasmissione della Legionella è più probabile in certi tipi di ambienti?

5- Quali sono le principali fonti di legionellosi acquisite in comunità?

6- Quali sono le concentrazioni tipiche di Legionella nelle fonti d'acqua e quali fattori contribuiscono alla crescita nei sistemi idrici?

7- Quali sono le dosi infettive di Legionella necessarie per causare la malattia e cosa sappiamo del trasferimento di Legionella dall'acqua all'aria?

8- In che modo la legionella sopravvive negli aerosol?

9- Quali pratiche industriali possiamo implementare per ridurre la trasmissione della malattia?

10- Quali ricerche future sono necessarie?

11- L'acqua clorata serve? in quali dosaggi?

12- Gli animali domestici possono ammalarsi?


LE RISPOSTE ALLE VOSTRE DOMANDE

1- Cos'è la legionella?

La legionella è un microrganismo intracellulare che vive in ambienti acquatici naturali e artificiali. Nello specifico, è un battero Gram-negativo patogeno, responsabile di una grave malattia nota come legionellosi, che viene trasmessa attraverso l'inalazione di questo agente patogeno in forma di aerosol. Esistono due forme di legionellosi: la malattia del legionario, che causa sintomi simili alla polmonite, e la febbre di Pontiac, che causa sintomi simil-influenzali.

2- Cos'è la Legionellosi e come viene trasmessa?

La legionellosi è un'infezione che prende il nome da un'epidemia che si è verificata in una convention della Legione americana a Philadelphia nel 1976 [3]. Ventiquattro delle cinquantotto [8] note specie di legionella sono patogene per l'essere umano. Questi batteri [9] e pleomorfi [10] estremamente diversi possono essere trovati in una varietà di ambienti e si trovano naturalmente anche nelle acque dolci [9] e nel suolo [11]. Dato che il ciclo vitale tipicamente coinvolge l'endoparassitizzazione e la replicazione all'interno degli eucarioti dell'ospite come l'ameba [12], la legionella possiede meccanismi attivi per infettare anche le cellule umane, in particolare i macrofagi.

La legionella trova habitat sicuri e viene quindi poi aerosolizzato da varie fonti d'acqua nell'ambiente costruito ad uso privato o pubblico tra cui: tubazioni pubbliche o private, docce publiche o pribate, rubinetti, irrigazione da giardino o serre, vasche idromassaggio, piscine, saune e bagni turchi, impianti di raffreddamento, sistemi di riscaldamento privati o pubblici e interni o esterni (es. locali e pubs), ventilazione e condizionamento dell'aria e vaporizzazione, oltre che le fontane, ferro da stiro a vapore domestico ed industriale, grondaie, vaschette lavavetri auto e acquari.

L'incidenza della malattia è più elevata nel periodo estivo, perché le condizioni di crescita di questo batterio, temperatura ed umidità sono ottimali, e per l'aumentato uso di habitat, ma in particolare per le differenze nella chimica dell'acqua (biofilm) quando le temperature esterne sono più elevate.

I dati Epidemiologici Internazionali suggeriscono che gran parte dei casi di legionellosi non vengono segnalati, poiché la maggior parte delle persone infette non richiede cure mediche. Sebbene la sua trasmissione agli esseri umani sia legata all'inalazione di aerosol contaminati, non esiste un metodo di campionamento aereo convalidato per il controllo e la prevenzione della malattia. 

Sono  necessari studi di laboratorio per esaminare il trasferimento acqua-aria e il tracciamento della fonte, ovvero il punto di origine della contaminazione. E' quindi importante ottenere più informazioni dettagliate sui sierogruppi, cioè sulla genetica dei batteri nei diversi punti di prelievo e campionamento, ed eseguire il lavoro epidemiologico che può determinare se i casi sono correlati.

Nel corpo umano, la legionella infetta i macrofagi nei polmoni, dove si riproduce e successivamente si sviluppa in patologia, manifestante i sintomi.

Sintomi I sintomi clinici comuni della legionellosi comprendono febbre alta, tosse, brividi, difficoltà respiratorie, problemi neurologici, debolezza muscolare, diarrea, dolore toracico, mal di testa, nausea e vomito [5]. I tassi di mortalità per casi di legionellosi, rispetto alle altre note patologie respiratorie, scendono nell'intervallo del 10-50% a seconda del focolaio specifico [6]. Le informazioni riguardanti la febbre di Pontiac sono limitate poiché molte persone che lo contraggono non cercano cure mediche, probabilmente a causa della somiglianza dei sintomi con quelli influenzali. Tra questi, la malattia del legionario è una polmonite atipica con un periodo di incubazione di 2-14 giorni [17] durante il quale la legionella infetta il tessuto polmonare, principalmente i macrofagi alveolari [8]. Tra il 2009 e il 2013, negli Stati Uniti è stato segnalato un tasso di mortalità del 9%, sebbene questo tasso possa essere molto variabile [23]. Mentre le più comuni specie e ceppi di Legionella sono in grado di provocare queste forme atipiche di legionellosi [30], i ceppi meno patogeni sono spesso implicati [31], [32] a causa della diminuzione della risposta immunitaria spesso osservata in pazienti con queste infezioni. La vecchiaia [23], il fumo [33], il diabete [34] e la BPCO [23] (BroncoPneumopatia Cronica Ostruttiva) e l'uso di droghe fumate, sono tra le comorbidità più comuni associate positivamente alla legionellosi. Nonostante questi fattori di rischio, anche gli individui relativamente sani sono comunemente infettabili [35]. Poiché l'uomo è un ospite incidentale per la legionella, la legionellosi non è generalmente considerata trasmissibile da persona a persona [17]; tuttavia, un singolo caso presuntivo ha mostrato evidenza di trasmissione laterale [36]. Con un intervallo di crescita ideale tra 28 e 40 ° C [37], i sistemi idrici riscaldati sono pensati per fungere da fonte primaria per la presenza e la trasmissione della Legionella, sebbene un'ampia varietà di fonti sia stata collegata alla legionellosi [38]. Molti sistemi idrici tendono ad avere condizioni fisiche favorevoli alla legionella [39], i biofilm che associano a [40] e gli host eucariotici che replicano all'interno [41], tutti i fattori comunemente trovati e amplificati in impianti idraulici prematuri (cioè, che si trovano negli edifici come case, scuole e ospedali) [42].

 Le specifiche, per chi di voi ha degli impianti industriali monitorati o deve sottoporli a test microbiologici, sono le seguenti: La stragrande maggioranza dei casi è causata da un ceppo della specie L. pneumophila, sierogruppo 1 [6]. I ceppi responsabili di epidemie sembrano essere ancora più specifici, con l'85% di essere collegato a un sottogruppo del sierogruppo 1 L. pneumophila, quelli appartenenti al gruppo di anticorpi monoclonali 2 [18]. Le ragioni fisiologiche ed ecologiche per l'aumento della virulenza di questi ceppi sono complesse, sebbene siano state identificate specifiche proteine ​​correlate alla virulenza, come l'antigene O per il sierogruppo 1 [19] e il gene mip in L. pneumophila [20]. Nonostante l'attenzione generata dai gruppi di legionellosi, i focolai sono responsabili di una piccola parte dei casi totali, circa il 4% negli Stati Uniti [21]; quindi, i casi sporadici sono molto più comuni. L'incidenza mondiale è presumibilmente ampiamente sottostimata [22] a causa di una combinazione di fattori, tra cui la forte dipendenza da un test dell'antigene delle urine del sierogruppo 1 L. pneumophila specifico per la diagnosi medica [23]. L'incidenza è aumentata costantemente dalla scoperta della malattia [24], con un aumento di quasi 3,5 volte tra il 2000 e il 2011 negli Stati Uniti [23], che ha portato alla legionellosi essere considerata una malattia sempre più importante dal punto di vista della salute pubblica. 

La trasmissione da fonti ambientali contaminate avviene per inalazione di aerosol [43] o aspirazione di liquido [44]. L'inalazione si verifica quando le cellule di Legionella o le particelle che le contengono entrano nel tratto respiratorio, con dimensioni di aerosol <10 μm necessarie per la deposizione alveolare [45, 46].  Sebbene comunemente osservata nelle tipiche polmoniti [47], questa forma di trasmissione è scarsamente documentata per la legionellosi. La trasmissione di forme rare di legionellosi, che si verificano più comunemente in pazienti immunocompromessi, può avvenire attraverso il contatto diretto con la pelle [48] o l'esposizione durante operazioni mediche [49], insieme alla trasmissione di infezioni sistemiche.

3- Esistono tendenze climatiche, socioeconomiche o regionali associate alla legionellosi?

La legionellosi segue un modello stagionale distinto, diverso da quello di altre forme di polmonite [50], ma rispecchia quello di molte malattie trasmesse dall'acqua con un'incidenza di picco in estate [17,23]. C'è anche un aumento dell'incidenza di casi causati da una specie, L. longbeachae, in primavera in alcune regioni [51, 53]. Eventi di pioggia [54], alta umidità [55] e bassa pressione [56] hanno ripetutamente dimostrato di essere positivamente associati al numero di casi segnalati, anche se ci sono stati alcuni risultati dissenzienti, potenzialmente a causa delle differenze climatiche regionali. 

Ci possono essere collegamenti tra fattori demografici o socioeconomici e legionellosi, ma vi è una scarsità di dati su questo argomento. Molteplici agenzie sanitarie statali negli Stati Uniti hanno mostrato che le persone di origine africana rappresentano un numero sproporzionatamente elevato di casi di legionellosi [58], [59]. In un esame nazionale dei dati sulla salute pubblica da parte dei Centers for Disease Control (CDC), l'incidenza tra questo gruppo era sostanzialmente più elevata rispetto al resto della popolazione [23]. Inoltre, i residenti dei quartieri a basso reddito nello stato di New York hanno anche dimostrato di avere maggiori probabilità di contrarre legionellosi [59]. Saranno necessari ulteriori studi per determinare se questi due gruppi di rischio sono dovuti a motivi medici (comorbidità, assistenza sanitaria limitata), ambientali (carenze di acqua potabile di bassa qualità, carenze idriche premesse) o sociali (tassi di fumo, lavori ad alto rischio, uso di droghe fumate). In base a questi dati internazionali non è quindi una novità immaginare il perché questa epidemia si sia propagata in alcune zone (parchi, incremento immigrativo e concentrazione di pendolari da centri urbani industrializzati).

Casi di legionellosi in ambienti professionali sono stati documentati [60], ed alcune categorie professionali risultano maggiormente esposte ad aerosol e possono essere a maggior rischio di legionellosi. Ad esempio, i lavoratori negli impianti di trattamento delle acque reflue possono essere esposti a livelli eccezionalmente elevati di aerosol di Legionella [61], [62], [63]. Studi condotti da diversi paesi hanno anche fornito prove che suggeriscono che i professionisti sono maggiormente a rischio [59], [64], [65]. Un ulteriore esame del rischio per altre esposizioni legate al lavoro potrebbe rivelare un aumento dei tassi di legionellosi associati ad altre professioni con percorsi di esposizione fattibili, come i lavoratori.

4- La trasmissione della Legionella è più probabile in certi tipi di ambienti?

Sulla base di dati epidemiologici, è più probabile che si contragga la legionellosi in luoghi pubblici, come ospedali, alberghi e case di cura, rispetto a quelli privati ​​[1], [25], ma la trasmissione può avvenire anche nelle case private, orti o serre [68] o giardini pubblici con o senza fontane ornative. Tuttavia, queste osservazioni possono essere distorte perché i focolai di legionellosi sono più facilmente individuabili in luoghi pubblici rispetto alle residenze private, anche solo per campionamento. 

Il primo focolaio riconosciuto di legionellosi nella letteratura scientifica si è verificato a Filadelfia nel 1976, dove 182 partecipanti a una convention della Legione americana in un hotel sono stati infettati da Legionella e 29 di quelli infetti (16%) sono morti [2], [3]. Inizialmente la fonte di Legionella non fu trovata, ma gli investigatori più tardi ipotizzarono che i batteri provenissero dal sistema di condizionamento d'aria dell'hotel; tuttavia, il caso si è concluso come indagine interna, quindi non è stato pubblicato alcuno studio che confermi la fonte. Due anni dopo un altro focolaio di legionellosi si è verificato a Memphis, nel Tennessee, questa volta in un ospedale [69]. Questo focolaio è stato fatto risalire all'impianto di condizionamento dell'aria dell'ospedale, dove L. pneumophila è stata recuperata in campioni di acqua e classificato come filogeneticamente uguale a quella patogena. Poiché la maggior parte della trasmissione di Legionella sembra implicare l'aerosol dei batteri dall'acqua all'aria, la trasmissione è più probabile in ambienti costruiti che contengono caratteristiche di generazione di aerosol. Bauer et al. [70] hanno dimostrato che la legionella negli aerosol della doccia aumentava il rischio di febbre di Pontiac nei residenti nelle case di riposo. Nel 1999, in uno dei maggiori focolai segnalati, 200 partecipanti a una fiera floreale nei Paesi Bassi hanno contratto la malattia dei legionari [34]. La fonte di L. pneumophila è stata fatta risalire alle terme idromassaggio che si trovavano nelle sale espositive. Questo non era l'unico caso di idromassaggio che causava la legionellosi. Un altro focolaio si è verificato nel 1999 durante la fiera annuale in Belgio, dove 93 persone sono state sospettate di aver contratto la legionellosi e 41 casi sono stati confermati [71]. Anche stirerie professionali, fontane ornamentali e sistemi di idromassaggio sono comuni luoghi di contagio [45, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 81, 83, 84, 85,86, 87].

5- Quali sono le principali fonti di legionellosi in comunità?

Nell'articolo scientifico comunemente usato come riferimento scientifico, ovvero Hines et al. [95], si esaminano in dettaglio le fonti d'acqua che sono state identificate ositive per  la legionella e le concentrazioni dei fattori di emissione di tali fonti. Le principali fonti nell'ambiente costruito includono fonti idrauliche (ad es. Docce, rubinetti e servizi igienici), impianti di raffreddamento, dispositivi respiratori (ad es. umidificatori, vaporizzatori e nebulizzatori), piscine (incluse spa / vasche idromassaggio e vasche idromassaggio), sistemi di produzione industriale di vapore (industria o ristorazione), ferri da stiro a vapore ad uso domestico o professionale, produzione di elettrodomestici e fontane ornamentali. Dato che molte epidemie sono state ricondotte a queste fonti, gran parte delle ricerche precedenti su Legionella si sono concentrate su di esse. Tuttavia, è possibile che stiamo trascurando molte altre potenziali fonti, come l'acqua naturale (ad es. laghi e fiumi), il liquido per la pulizia del parabrezza, le unità di climatizzazione domestica e altri dispositivi che contengono acqua. In realtà, la legionella è stata trovata in molte di queste fonti con concentrazioni così basse da essere considerata "trascurabile"; tuttavia, a mia conoscenza, nessuna di queste è stata identificata come la fonte di alcun focolaio. I sistemi detti di HVAC  (raffreddamento e riscaldamento industriale e domestico), compresa la canalizzazione, hanno dimostrato di essere una fonte significativa di emissioni di bioaerosol, in particolare di batteri e funghi [97], [98], [99]. Inoltre, a causa del non rispetto dei sistemi H.A.C.C.P. in alcune strutture, per esempio studi dentistici e centri estetici, dal 1992 si registrano casi di contaminazione su umani.


Per chi attende le analisi di impianto, ecco qualche riferimento:

Concentrazioni batteriche superiori a 4,7 × 104 CFU cm-2 sono state recuperate dagli scambiatori di calore nei sistemi HVAC. Inoltre, i filtri HVAC  favoriscono la crescita dei batteri quando l'umidità relativa è elevata [100]. Considerando che (1) la legionellosi è più comune nei mesi estivi, quando i sistemi HVAC sono notevolmente utilizzati; (2) La legionella cresce meglio a temperature tra 20 e 45 ° C [101]; (3) i sistemi HVAC domestici si trovano tipicamente in mansarde, dove la temperatura può scendere nell'intervallo preferito dalla Legionella durante i mesi estivi; e (4) i sistemi HVAC producono un'abbondanza di acqua, la maggior parte dei quali si trova in vaschette antigoccia per lunghi periodi; quindi, è plausibile che i sistemi HVAC possano essere una fonte di legionellosi. È possibile che molti di questi casi di legionellosi vengano trascurati, in quanto non sarebbero associati a un focolaio importante.  Poiché la legionellosi ha dimostrato di essere causata da batteri in grado di percorrere lunghe distanze nell'atmosfera [104], [105], [106], sarebbe negligente trascurare potenziali fonti ambientali naturali di aerosol di Legionella che potrebbero essere trasportati in ambienti costruiti

Nel 2005, in Spagna si è verificata un'epidemia di legionellosi acquisita in comunità [85], e la fonte della legionella è stata fatta risalire agli impianti di raffreddamento. Nel 22% dei casi, l'esposizione ai batteri si è verificata tra 1800 e 3400 m dalla sorgente, sostenendo l'idea del trasporto a lunga distanza. Recentemente, si è dimostrato che quando una goccia di pioggia colpisce il suolo, lo 0,01% dei batteri presenti sulla superficie del suolo viene emesso nell'aria sotto forma di bioaerosol [107]. È stato dimostrato quindi che la legionella persiste nel suolo [108], [109], [110], ed è possibile che i batteri possano essere aerosolizzati attraverso la pioggia o la sospensione indotta dal vento.  Rowbotham [111] ha suggerito che le amebe nel terreno potrebbero aumentare la crescita di Legionella. Altre fonti potenziali includono pozzanghere di acqua piovana, che possono ospitare L. pneumophila [112], e cisterne per acqua piovana sul tetto [113], [114], [115], [116]. La legionella sembra essere parte del microbioma acquatico naturale, come è stato trovato negli oceani, nei mari, nei laghi e nei fiumi.

6) Quali sono le concentrazioni tipiche di Legionella nelle fonti d'acqua e quali fattori contribuiscono alla crescita nei sistemi idrici?

La reazione a catena della polimerasi quantitativa (qPCR) e le derivate tecniche di Microarray, la coltivazione microbiologiche o clonale, sono solo alcune delle tecniche di indagine. Sono intrinsecamente difficili da confrontare e possono produrre risultati simili o radicalmente diversi da campioni identici [123], [124], [125]. Pertanto, è necessaria un'attenta interpretazione per comprendere correttamente tutti i dati relativi alla presenza di Legionella. Per questo motivo non riporto eventuali conclusioni su referti generici. I dati di concentrazione sono stati raccolti a lungo  in molte fonti ambientali frequentemente contaminate da Legionella, anche se saranno necessarie ulteriori ricerche per valutare i dati aggregati per determinare le concentrazioni veramente "tipiche" per varie fonti. Quindi, i riferimenti sono derivati dalle precedenti indagini pubbliche. 

7) Quali sono le dosi infettive di Legionella necessarie per causare la malattia e cosa sappiamo del trasferimento di Legionella dall'acqua all'aria?

L'ampia gamma di rischi dimostrata in vari studi riflette non solo la natura complessa della legionellosi, ma anche quella della Legionella stessa. Questi fattori, combinati con la suddetta difficoltà nel confrontare differenti dosaggi di quantificazione, rendono difficile determinare con precisione la dose infettiva. In un recente tentativo di prevedere il rischio durante la doccia, Schoen e Ashbolt [45] hanno sviluppato un modello di esposizione ipotizzando una doccia di 15 min. È stato stimato che le concentrazioni di Legionella di 3,5 × 106-3,5 × 108 CFU L-1 in acqua, 3,5 × 101-3,5 × 103 CFU m-3 in aria o 7,8 × 105-7,8 × 108 CFU cm-2 nel biofilm sarebbero essere richiesto per causare probabilmente la legionellosi. Docce, le vasche da bagno e i rubinetti siano una fonte importante per la legionellosi. Crimi et al. [153] hanno condotto uno studio completo correlando la contaminazione da Legionella in acqua e in aerosol dalle vasche da bagno in un edificio ospedaliero. Sebbene L. pneumophila sia stato aerosolizzato dall'acqua contaminata, è diventato così diluito nell'aria che non è stato individuabile a una distanza di 1 m o più dalla sorgente. Le concentrazioni di batteri in campioni di acqua variavano da 0 a 3,2 × 104 CFU L-1. Le concentrazioni di legionella in campioni di aria prelevati 5 cm, 50 cm, 100 cm e 200 cm dal rubinetto dell'acqua erano 0-55, 0-51, 0-5 e 0 CFU m-3, rispettivamente. Sorprendentemente, non c'era una correlazione diretta tra le concentrazioni di batteri in acqua e aria (cioè, una maggiore concentrazione in acqua non era sempre predittiva di una maggiore concentrazione nell'aria). Soprattutto dal punto di vista della salute pubblica, le concentrazioni di L. pneumophila rilevate nei campioni di acqua sono state considerate a basso rischio di causare la legionellosi, ad eccezione dell'esposizione entro 5 cm dal rubinetto, in base ai modelli QMRA [45]. Bollin et al. [89] hanno esaminato gli aerosol generati da soffioni e rubinetti per acqua calda per L. pneumophila e hanno trovato concentrazioni molto basse di batteri in aria raccolti entro 1 m dalla fonte dell'impianto idraulico (2.3-11.6 CFU m-3). Il 90% di L. pneumophila recuperato era in aerosol compresi tra 1 e 5 μm di diametro, dimensioni capaci di deposizione alveolare [154]. Simile ad altri studi, quando Dennis et al. [155] hanno esaminato la generazione di aerosol di L. pneumophila mediante tubature nei bagni, hanno rilevato concentrazioni molto basse (0,27-0,44 CFU m-3) di batteri nell'aria durante i primi 15 minuti di doccia e assenza di Legionella nell'aria durante 15 e 30 minuti di la doccia, anche se le concentrazioni di L. pneumophila nell'acqua erano di circa 103 CFU L-3. A una frequenza respiratoria di 12 L min-1, sarebbero necessarie più di 4 ore di doccia per inalare solo una cellula di Legionella "vitale", anche se i ricercatori probabilmente intendevano usare il termine "culturabile" poiché praticabile ma non culturabile (VBNC) le cellule non sono state distinte nel loro studio. Perkins et al. [156] hanno studiato il carico microbico totale, non solo la legionella, nell'acqua della doccia e negli aerosol della doccia in un ospedale e hanno rilevato concentrazioni di cellule L-1 2,2 × 107 e cellule m-3 da 3,4 × 104, rispettivamente. Inoltre, i ricercatori hanno confrontato i carichi microbici in aria con e senza la doccia e hanno concluso che qualsiasi cambiamento nel carico microbico aereo dovuto alla doccia non era distinguibile dai livelli di fondo. Oltre 30 anni fa, Muder et al. [1] ha concluso, che data l'onnipresenza di L. pneumophila nei sistemi di distribuzione dell'acqua, è ovvio che il semplice isolamento dell'organismo dalle piogge non dovrebbe necessariamente essere collegato alla causalità. Di fatto, la Legionella vitale può essere recuperata a 200 m sottovento rispetto a uno stagno di aerazione, indicando che il trasporto su lunga distanza può verificarsi. Per confronto, sono state riportate concentrazioni di Legionella superiori a 109-1010 CFU L-1 in bacini di aerazione [61], [92], [160]. Inoltre, studi epidemiologici hanno suggerito che la legionella può essere dispersa a più di 10 km dagli impianti di trattamento delle acque reflue [105]. In uno studio sul rischio di legionellosi nei giardinieri, la legionella è stata trovata nel 22,2% e nel 25,0% dell'acqua di rubinetto utilizzata per le piante di annaffiatura in campioni raccolti all'aperto e all'interno delle serre, [161], ma nessuna legionella è stata recuperata in campioni d'aria. 

Non valutate in autonomia e non prendete decisioni al riguardo, valutando i referti microbiologici. Contattate il Responsabile Biologo Certificatore della vostra Azienda.


8) In che modo la legionella sopravvive negli aerosol?

La malattia del legionario si sviluppa quando i batteri si depositano negli alveoli, presumibilmente più comunemente attraverso l'inalazione di aerosol contaminati; tuttavia, l'aspirazione di acqua contaminata è stata suggerita come un'altra via di trasmissione [44], [164]. Un elemento chiave del puzzle riguardante la trasmissione della legionellosi che ha ricevuto scarsa attenzione è una completa comprensione di quanto bene la Legionella sopravvive una volta aerosolizzata e quali fattori influenzano la vitalità. Alcuni studi hanno dimostrato che la legionella negli aerosol può sopravvivere per diverse ore e che la vitalità dipende dall'umidità e dal ceppo batterico [165], [166], [167]. Berendt [165] ha trovato una relazione diretta tra umidità relativa e sopravvivenza di L. pneumophila nell'aria. I tempi per la vitalità di L. pneumophila sono diminuiti di un fattore due di 15.6 minuti, 10.3 minuti e 3.2 minuti all'80%, 50% e 30% di umidità relativa, suggerendo rispettivamente che i batteri sono più stabili a umidità più elevata. Al contrario, Hambleton et al. [166] hanno dimostrato che L. pneumophila è sopravvissuta meglio con il 65% di umidità relativa e il peggiore con il 90% e il 30% di umidità relativa. Inoltre, Hambleton et al. [166] ha criticato l'uso di soli tre valori di umidità relativa quando studiava la vitalità a causa della presenza di specifiche zone di instabilità. I ricercatori hanno mirato a convalidare questa affermazione testando la vitalità degli aerosol dopo 15 minuti a condizioni di umidità relativa: 90%, 80%, 70%, 65%, 55%, 40% e 30%. Sebbene la sopravvivenza fosse migliore al 65%, era significativamente inferiore con una vitalità del 55% rispetto all'aria più secca o più umida. Contrariamente agli altri studi, Dennis e Lee [167] hanno trovato la migliore sopravvivenza al 90% di umidità relativa, sopravvivenza intermedia al 30% di umidità relativa e scarsa sopravvivenza al 60% di umidità relativa. Effettuare un confronto diretto tra gli studi è difficile in quanto i batteri aerosolizzati sono stati sospesi su supporti diversi e la metodologia sperimentale differiva in ciascun caso. Tang [168] ha suggerito che solo una differenza del 5-10% nell'umidità relativa può definire le condizioni migliori rispetto a quelle peggiori per la sopravvivenza della Legionella aerosol. Da questi studi, è evidente che la vitalità della legionella non è così banale come "più bassa è l'umidità, meno batteri sopravvivono". È necessaria una comprensione completa dell'effetto meccanicistico dell'umidità relativa sulla sopravvivenza della legionella, soprattutto perché possono esserci grandi fluttuazioni in umidità relativa in un ambiente costruito durante tutto l'anno.  Mentre si ritiene che l'umidità relativa e la temperatura siano i principali fattori che influenzano la redditività del bioaerosol, non si devono trascurare altre variabili. Muraca et al. [172] ha mostrato una riduzione di 5 log nel numero di batteri vitali in acqua quando esposti alla luce ultravioletta per soli 20 minuti. Tong e Lighthart [173] hanno dimostrato che la radiazione solare ha avuto un effetto letale sui batteri aerodispersi raccolti all'esterno. Presumibilmente, la radiazione solare ha il maggiore impatto sulla legionella proveniente da fonti esterne (ad es. Impianti di trattamento delle acque reflue, liquido tergicristallo). Comprendere la tolleranza della Legionella per la radiazione solare è importante per prevedere la rilevanza del trasporto a lunga distanza di Legionella nell'atmosfera.

9) Quali pratiche industriali possiamo implementare per ridurre la trasmissione della malattia?

Altre strategie di controllo per ridurre la trasmissione della malattia potrebbero essere semplici come pulire regolarmente le potenziali fonti di Legionella (ad es. Vasche idromassaggio, serbatoi di stoccaggio dell'acqua, fontane decorative). Se gli stagni di aerazione negli impianti di trattamento delle acque reflue sono considerati una fonte significativa di focolai di legionellosi, coprirli o modificare il sistema di aerazione possono ridurre il numero di bioaerosol (e potenzialmente legionella) rilasciati [91]. Gli aeratori per diffusori d'aria producono circa un ordine di grandezza in meno di bioaerosoli rispetto alle turbine.


Altre strategie di controllo per ridurre la trasmissione della malattia potrebbero essere semplici come pulire regolarmente le potenziali fonti di Legionella (ad es. Vasche idromassaggio, serbatoi di stoccaggio dell'acqua, fontane decorative). Se gli stagni di aerazione negli impianti di trattamento delle acque reflue sono considerati una fonte significativa di focolai di legionellosi, coprirli o modificare il sistema di aerazione possono ridurre il numero di bioaerosol (e potenzialmente legionella) rilasciati [91]. Gli aeratori per diffusori d'aria producono circa un ordine di grandezza in meno di bioaerosoli rispetto alle turbine.

Prima di iniziare a esplorare i controlli industriali, è necessario avere una comprensione più completa di come la legionella viene trasferita dall'acqua all'aria in quel determinato luogo. Tali pratiche dovrebbero concentrarsi sulle principali fonti di legionellosi negli ambienti costruiti per renderle meno ospitali per la crescita e l'emissione di legionella nell'aria. L'applicazione dei metodi di controllo fisici e chimici per prevenire la crescita e la persistenza della Legionella nei sistemi idraulici è stata ben riesaminata [176], [177]. Darelid et al. [178] hanno condotto un programma di sorveglianza della legionellosi della durata di 10 anni e hanno concluso che il mantenimento della temperatura dell'acqua calda circolante al di sopra dei 55 ° C limiterebbe la crescita dei batteri e quindi controllerebbe le epidemie. Infatti, in alcuni paesi le temperature dell'acqua calda devono essere superiori a 60 ° C [179], anche se negli Stati Uniti le organizzazioni raccomandano una temperatura di 51 ° C, che è vicina alla temperatura di crescita favorevole per la Legionella [101], [180 ]. Sia l'età dell'acqua [181], [182] e la distanza dallo scaldabagno [101] sono positivamente correlati alla crescita della Legionella, quindi la riduzione di questi potrebbe essere una strategia di controllo. Ricordate quindi di fare scorrere le acque residue se ferme da giorni. 

Il tipo di disinfettante e il materiale del tubo potrebbero influenzare la persistenza della Legionella, con la monocloramina che mostra il potenziale per prevenire la legionellosi [182], [183]. Triassi et al. [184] hanno riscontrato che livelli di zinco inferiori a 100 μg di L-1 e livelli di rame superiori a 50 μg di L-1 hanno inibito la crescita della Legionella nei sistemi idraulici. Al contrario, Rakic ​​et al. [185] hanno mostrato che lo zinco non ha avuto alcun effetto sulla presenza di L. pneumophila, mentre ferro e manganese erano positivamente correlati con la presenza di batteri. 

La legionella potrebbe colonizzare preferenzialmente i biofilm e staccarsi più facilmente dalle superfici di rame [186]. I risultati contrastanti indicano che più variabili e interazioni complesse tra di loro possono essere in gioco, e la ricerca futura è necessaria per discernerle. Tuttavia, non è chiaro se questi livelli di metallo forniranno una protezione a lungo termine contro la crescita della Legionella poiché è dimostrato che i livelli di rame sono correlati positivamente con la perdita di disinfettanti [187], [188]. 

La luce UV e l'ozono sono altri controlli industriali per inibire la legionella nei sistemi idraulici [172], [189]. Muraca et al. [172] hanno dimostrato che sia la luce UV che l'acqua di riscaldamento superiore a 60 ° C provocavano una riduzione di 5 log nella Legionella entro un'ora; tuttavia, ozono e cloro hanno richiesto un tempo di esposizione di 5 ore per raggiungere lo stesso livello di riduzione.

Un altro controllo industriale potenziale che si è dimostrato efficace per altri patogeni respiratori è l'incorporazione dell'irradiazione germicida UV (UVGI) in sistemi di aria interna per la disinfezione [191], [192]. L'uso di trattamenti UV o fotocatalitici per la disinfezione della legionella dispersa nell'aria ha mostrato alcune promesse [193], [194]; tuttavia, i funghi potrebbero proteggere i batteri da questi tipi di trattamento [195]. Oltre a disinfettare l'aria, è anche importante che i sistemi di raffreddamento vengano regolarmente puliti per inibire la crescita dei biofilm [196], [197]. Non procedete in autonomia a queste tecniche se non vi sono state prescritte dal Biologo che vi ha Certificato la struttura o dagli enti preposti.

Altre strategie di controllo per ridurre la trasmissione della malattia potrebbero essere semplici come pulire regolarmente le potenziali fonti di Legionella (ad es. Vasche idromassaggio, serbatoi di stoccaggio dell'acqua, fontane decorative). Se gli stagni di aerazione negli impianti di trattamento delle acque reflue sono considerati una fonte significativa di focolai di legionellosi, coprirli o modificare il sistema di aerazione possono ridurre il numero di bioaerosol (e potenzialmente legionella) rilasciati [91]. Gli aeratori per diffusori d'aria producono circa un ordine di grandezza in meno di bioaerosoli rispetto alle turbine.

Per i sistemi industriali che non possono sospendere l'attività lavorativa, un metodopotrebbe essere quello di sfruttare i microbi benefici e utilizzare un approccio probiotico per rendere i nostri edifici più sani [198], [199]. Alcuni bacilli hanno mostrato la capacità di inibire la crescita di L. pneumophila [200]. Nelle torri di raffreddamento, l'uso di B. subtilis ha ridotto la concentrazione di L. pneumophila da 53.000 CFU L-1 a meno di 1.000 CFU L-1 in tre settimane. Prima che i professionisti saltino a un approccio probiotico per limitare i focolai della legionellosi, è necessario ulteriore lavoro per determinare l'efficacia e la sicurezza di questa strategia.

10) Quali ricerche future sono necessarie?

La ricerca è necessaria per comprendere appieno il percorso di trasmissione acqua-aria-suolo della Legionella utilizzando studi di laboratorio controllati. Inoltre, epidemiologi e scienziati hanno bisogno di esaminare se le fonti trascurate, rappresentino un potenziale rischio per la trasmissione della malattia. È difficile raccogliere campioni di acqua e di aerosol con breve preavviso mentre si sta verificando un'epidemia di legionellosi e la maggior parte degli studi sul campo sono stati più blandi. Quindi, a mio parere, il rispetto delle prescrizioni di H.A.C.C.P. e altre normative comprendenti la Sicurezza e l'Igiene Pubblica devono essere RISPETTATE E PRATICATE, compresi i controlli microbiologici su strutture ed acque. Se l'azienda certificante che avete assunto non risponde a requisiti di serietà richiesti, cambiatela!

11) L'acqua clorata serve? in quali dosaggi?

La ricerca, pubblicata negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze, mostra che all'interno della città, il rischio di malattia del legionario era maggiore nelle aree con livelli inferiori di cloro libero nell'acqua. I batteri della Legionella hanno meno probabilità di sopravvivere in acqua con alti livelli di cloro libero perché sono tossici. Ma alti livelli provoca alle tubature d'acqua fatte di ferro e materia organica la corrosione - un problema tipico delle vecchie infrastrutture - alimentando così la Legionella e neutralizzano il cloro per reazione di precipotazione. Molte comunità  trattano la loro acqua con il cloro. Usano anche altri prodotti chimici per il trattamento dell'acqua per proteggere i tubi dalla corrosione, che può portare al rilascio di ferro, piombo e altri metalli nell'acqua. Quindi, i risultati mostrano l'importanza di un attento monitoraggio e trattamento dell'acqua ovunque. In ogni caso, procedere autonomamente non è la soluzione migliore perché rendereste fragile il vostro sistema immunitario. Gli impianti pubblici, infatti, sono già stati processati in modo adeguato. Se avete dubbi, anche solo sulle riserve d'acqua private ad uso irrigatorio, rivolgetevi ad un Biologo Certificatore Qualificato in Sicurezza ed Igiene Pubblica o agli Enti preposti.

12) Gli animali domestici possono ammalarsi?

No. Non esistono precedenti casi. Quindi, mentre sembra improbabile che i cani possano prendere la malattia del legionario, possono ottenere una malattia nota come la leptospirosi da fonti di acqua contaminata da batteri.


 Fortunatamente, esiste un vaccino per questo, che puoi ottenere se ritieni che il tuo cane sia esposto ad acqua carica di batteri. I sintomi della leptospirosi includono: Febbre, Spasmi muscolari Vomito e diarrea, Aumento della sete, letargo, Mancanza di appetito. Sintomi relativi agli organi colpiti, come: ittero o sangue nelle urine, Dolore occhi e naso. 

La leptospirosi può essere trasmessa all'uomo e può essere una malattia molto grave che colpisce più tessuti e sistemi di organi. La malattia può essere acuta, manifestandosi rapidamente o subacuta, manifestandosi più lentamente. L'infezione è causata da batteri di Leptospira che possono essere diffusi attraverso il contatto con tessuti infetti, fluidi corporei o suolo o acqua contaminati da fluidi corporei come l'urina di cane. Gli animali selvaggi possono anche portare la malattia. La leptospirosi può essere diagnosticata sulla base di analisi del campione di urina, sangue o tessuto.

Per quanto riguarda acquari esterni, o allevamenti ittici, per qualsiasi dubbio, seguite le direttive specialistiche o richiedete consulenze ed eventuali test microbiologici.

References: per chi desidera le fonti bibliografiche, ci può contattare richiedendo al massimo 3 riferimenti ciascuno. 

Rimaniamo a vostra disposizione per consulenze specifiche, industriali o private.

Dr.ssa Grazia Sardanu
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