LEGIONELLA

Kaj je Legionella

Z izrazom legioneloza se označuje vse infekcije, ki jih povzročajo različne vrste gramnegativnih aerobnih bakterij rodu Legionella. Do danes je bilo odkritih več kot 40 različnih vrst omenjenih bakterij, 90 % primerov okužb z legionelo pa povzroča najnevarnejša izmed njih: Legionella pneumophila.

Zgodovina

Izraz izvira iz tragičnega dogodka, ki se je julija 1976 pripetil na zboru ameriških veteranov vietnamske vojne (legionarjev) v hotelu v Filadelfiji (ZDA). Tedaj je 221 od okvirno 2200 prisotnih zbolelo za akutno pljučnico, od tega jih je 34 umrlo. Špekuliralo se je celo o možnem ruskem napadu z biološkim orožjem. Kasneje je bilo ugotovljeno, da je smrtne primere povzročila do tedaj nepoznana bakterija, ki se je razvila v klimatskih napravah. Po tem dogodku je dobila ime legionela. Kasnejše retrospektivne študije so veliko primerov in epidemij akutne pljučnice, za katere ni bil nikdar odkrit, pripisale omenjeni bakteriji. 

Klinične oblike legionarske bolezni

S kliničnega stališča se lahko legioneloza razvije v dveh oblikah: pontiaška vročica in legionarska bolezen.

Pontiaška vročica

Pontiaška vročica izbruhne po inkubacijski dobi, ki traja od enega do dveh dni, zaznamujejo pa jo visoka vročina, bolečine v mišicah, glavoboli in (ne nujno) črevesne motnje. Stanje ne vključuje pljučnice, čeprav je v nekaterih primerih prisoten kašelj. To vrsto legioneloze se pogosto zamenjuje z običajno gripo. Antibiotično zdravljenje ali hospitalizacija nista nujna.

Legionarska bolezen

Legionarska bolezen izbruhne po različno dolgi inkubacijski dobi, ki znaša od dveh do desetih dni (povprečno 5 ali 6 dni). Lahko vključuje: visoko vročino, bolečine v mišicah, drisko, glavobol, bolečine v prsnem košu, običajno suh kašelj (lahko pa tudi gnojni), odpoved ledvic, mentalno zmedenost, izgubo orientacije in letargijo. Gre za infekcijo, ki se je ne da enostavno ločiti od drugih netipičnih ali bakterijskih oblik pljučnice. Poleg običajnih respiratornih ali sistemskih podpornih ukrepov se zdravi z antibiotiki. Predvsem v primeru poznega odkritja bolezni ali pri izredno šibkih osebah lahko le-ta povzroči tudi smrt.

Prenos bolezni

Legionarska bolezen se prenaša z vdihavanjem aerosola, tj. ultrafinih delcev. Bolezen se ne prenaša s pitjem onesnažene vode in tudi ne s človeka na človeka.

Posamezniki, ki so najbolj izpostavljeni legionarski bolezni lahko tudi okužijo zdrave ljudi, kot razvidno iz primera legionarjev s Filadelfije. Pa vendar, predispozicijski dejavniki so:

• Imunska pomanjkljivost
• Kronične bolezni
• Kajenje
• Alkoholizem
• Starost
• Spol

Pogostost bolezni

V ZDA naj bi letno izbruhnilo najmanj 11000 primerov legionarske bolezni. V Italiji je prijavljenih primerov približno 150 letno. Kljub temu, obstajajo utemeljeni razlogi za domnevo, da je dejanskih primerov vsaj 10 krat več. Eden ključnih razlogov za njeno podcenjenost je (kot že omenjeno) pomanjkanje kliničnih lastnosti, ki bi jo lahko jasno razločile od drugih netipičnih ali bakterijskih oblik pljučnice.

Nevarnost izbruha v ustanovah

Na podlagi zgoraj navedenih dejstev, nevarnost izbruha bolezni preti predvsem v naslednjih ustanovah in sistemih:

• Bolnišnicah, klinikah, domovih za ostarele in podobnih ustanovah
• Hotelih, vojašnicah, kampih in drugih nastanitvenih objektih
• Športnih centrih in šolah
• Stavbah s hladilnimi stolpi
• Bazenih
• Zdraviliščih
• Okrasnih vodometih in umetnih slapovih

Pogoji za razvoj Legionarske bolezni

Bakterija legionela živi v rekah, jezerih, vodnjakih in termalnih vodah. Prisotna je lahko tudi v vodovodnih napeljavah, saj lahko preživi običajne postopke razkuževanja, ne da bi ob tem utrpela prevelike škode.
Sama prisotnost bakterije sicer ne predstavlja nevarnosti za človeka. Nevarna postane zgolj ob hkratni prisotnosti naslednjih pogojev:

1. Optimalna temperatura za razvoj: giblje se od 25° do 42° C. Največja rast bakterije pri približno 37° C.
2. Aerobno okolje: okolje, v katerem je prisoten kisik.
3. Prisotnost hranilnih snovi: biofilm, vlaknaste snovi, železo in apnenec ter drugi mikroorganizmi 
4. Atomizacija vode z nastankom mikro kapljic s spremenljivim premerom od 1 do 5 mikronov
5. Visoka stopnja kontaminacije: Smatra se, da mora biti nivo višji od 1000 CFU/l

CFU/l je merska enota, ki se jo uporablja za oceno onesnaženja vode in označuje vsebnost mikroorganizmov v litru vode.  Kar zadeva prag nevarnosti je treba upoštevati pred kratkim izdano okrožnico (september 2002) s strani francoskega Direction Générale de la Santé, ki je določila naslednje vrednosti:

• 1000 CFU/l v javnih območjih
• 100 CFU/l v ustanovah za osebe z oslabljenim imunskim sistemom.

Tvegani tehnološki procesi in sistemi

Prve primere legionarske bolezni so skoraj v celoti povezovali z bakterijo, ki izhaja iz hladilnih stolpov, kondenzatorjev in sistemov za prečiščevanje zraka. Tako je dolgo veljalo, da so predvsem, če ne celo izključno, klimatske naprave glavni krivci za širjenje bolezni. 
V resnici pa temu ni tako: vsi spodaj navedeni sistemi predstavljajo nevarnost ali, enostavneje povedano, vsi tehnološki sistemi in procesi, ki vključujejo zmerno ogrevanje vode in njeno atomizacijo so v nevarnosti. Legionela namreč vedno uspe najti hranilne snovi.
Sledi seznam sistemov in pripadajočih »kritičnih« točk, ki so najbolj v nevarnosti:

• Hladilni stolpi (Odprti mokri hladilni stolpi, zaprti stolpi, kondenzatorji, klimatski sistemi, vlažilniki zraka, vlažilni razpršilci, razpršilci, razvlaževalci, filtri, dušilci zvoka, ...)
• Sanitarni sistemi (Cevovodi, rezervarji, ventili in cevi, glave za tuš, ročke za tuširanje, ...)
• Varnostni sistemi (Prhe za dekontaminacijo, postaje za izpiranje oči, protipožarni brizgalni sistem, ...)
• Bazeni in kopalne kadi (Bazeni in hidromasažne kadi, vroče kopeli, ...)
• Okrasni vodometi
• Sistemi za dovajanje kisika
• Hladilni sistemi za stroje

Legionelin habitat znotraj sistemov

Legionela je naš sovražnik, zato bi jo morali dobro poznati.
V nasprotnem primeru se lahko zgodi, da se proti njej bojujemo z napačnim in popolnoma neustreznim orožjem.

Kje legionela živi in kako se razvija
Znotraj tehnoloških sistemov se lahko nahaja izolirana ali pa v praživalih, kot je ameba, ki služi kot gostitelj. Izolirana ali znotraj gostitelja živi:

1. prosto v vodi
2. v biofilmu: npr. v agregatih, sestavljenih iz drugih bakterij, alg, polimerov in naravnih soli

Prav v teh agregatih najde najboljše pogoje za življenje in razvoj.
Zahtevne raziskave o naravi in lastnostih biofilmov so se in se še izvajajo v raziskovalnem centru univerze Montana State University (MSU): Center for Biofilm Engineering (CBE). Spodnje risbe so bile objavljene v publikacijah omenjenega centra. Prva risba predstavlja običajno izmenjavo med kovinskimi površinami in biofilmom; druga pa razvoj biofilma pri koroziji.

Ne želimo iti v podrobnosti, potrebno je vedeti le, da se biofilm razvija kjer so prisotni (1) primerno gojišče, (2) hranilne snovi in (3) primerne temperature. Vsi ti pogoji so prisotni npr. v izparjevalnih stolpih ali ceveh, ki z nizko hitrostjo dovajajo toplo vodo in s tem ne ustvarijo turbulence, ki bi lahko ovirala zadrževanje in razvoj biofilma.

Kje in kako se lahko legionela skriva

Legionela se lahko ne samo razvije, temveč tudi skrije v biofilmu. Slednje je treba skrbno upoštevati, saj so zato postopki za razkuževanje, ki se izvajajo samo lokalno, popolnoma nezanesljivi. Iz tega sledi, da v sistemu za sanitarno toplo vodo ni dovolj razkuževati (kemično ali toplotno) samo zbiralnika tople vode, upajoč, da bo recirkulacija prej ali slej odplaknila bakterijo. To bi bilo zaman, saj lahko bakterija najde varno zatočišče tudi v biofilmu.

Meritev kontaminacije

Prisotnost biofilmov lahko pripelje tudi do napak pri določanju stopnje kontaminacije v sistemu.
Med postopki meritve lahko namreč biofilmi počijo (zaradi toplotnega šoka, nenadne turbulence ali mehanskega vpliva) in pri tem sprostijo velike količine bakterij, ki znatno spremenijo dejansko stopnjo kontaminacije. Zato pridobljene meritve niso zmeraj zanesljive in jih je, v primeru dvoma, potrebno ponoviti.

Ukrepi za boj proti nastanku biofilmov

Ključnega pomena je torej, da pri boju proti legioneli skušamo ukrepati proti nastanku biofilmov. V ta namen se lahko zaključi:

• da je priporočljiva uporaba vodnih shranjevalnikov in cevi z gladkimi površinami, da bi s tem omejili možnost oprijema biofilma.
• iz enakega razloga je priporočljivo dimenzionirai cevi za visoko hitrost toka, tudi če jasnih vrednosti ni možno podati.
• voda ne sme zastajati, zato se je treba izogibati rezervarjem sanitarne tople vode z velikimi priključki, prevelikim razdelilcem in mrtvim rokavom. 

Sredstva za razkuževanje

Cilj razkuževanja je odstranjevanje ali znatna omejitev prisotnosti legionele v sistemih.
Na spletni strani legionellose.com (primer jasnosti in strokovne natančnosti) smatrajo, da so doslej ti načini bili bolj neučinkoviti kot učinkoviti, kar pripisujejo naslednjič dejavnikom:
Slabo poznavanje težav, povezanih s prisotnostjo biofilmov. Nepopolna pridobitev podatkov o specifičnih lastnostih sistema. Premalo pozornosti namenjene pojavom, povezanih z vodnim kamnom in korozijo. Pomanjkljivo znanje o zahtevanem času delovanja sredstev za razkuževanje nad bakterijami. Vse omenjeno zadeva bistvo, zato menimo, da je to pravšnja predpostavka za analizo, ki sledi. Zelo pogosto se namreč določene načine predstavlja za gotove in zanesljive, tudi če to niso.

Kloriranje

Klor je močno oksidacijsko sredstvo, ki se ga je dolgo uporabljalo za dezinfekcijo pitne vode.
Vendar je za boj proti legioneli treba uporabiti veliko količino klora, kar pa ima naslednje negativne posledice: 

• nastanek halometana (snovi, ki delno velja za rakotvorno), 
• razvoj močne korozije, 
• nestabilnost koncentracije skozi čas, 
• slabo prodiranje v biofilme, 
• nezadostno delovanje na mestih, kjer voda zastaja, 
• sprememba vonja in okusa vode.

Klorov dioksid

Klorov dioksid ima dobre protibakterijske lastnosti, ne proizvaja halometanov in ostaja v ceveh relativno dolgo. Poleg tega lahko njegove molekule prodirajo v biofilme. Kljub vsemu pa ima naslednje pomanjkljivosti: 

• treba ga je pripraviti na mestu samem, s kar zahtevnimi postopki,
• lahko povzroči korozijo na ceveh, čeprav manj kot klor,
• zahteva precej visoke stroške. Pozitivni bakrovi in srebrovi ioni. Ti ioni opravljajo močno protibakterijsko delovanje, saj njihov električni naboj lahko spremeni prepustnost celičnih organizmov in povzroči razgradnjo beljakovin. Lahko pa se tudi naberejo v biofilmu, s čimer se (za nekaj tednov) podaljša njihovo delovanje tudi po končanem postopku. Glavne pomanjkljivosti so:
• ne more se jih uporabiti na pocinkanih površinah, saj cink deaktivira srebrne ione,
• njihova koncentracija ne sme presegati dovoljenih vrednosti za pitno vodo,
• zahtevajo visoke stroške.

Perocetna kislina

Nekatere izkušnje dokazujejo njeno zmerno učinkovitost pri trenutnem povečanem doziranju.

Sintetični baktericidi

Na trgu so se pojavili zahvaljujoč podjetjem, specializiranim v razkuževanju vode, baktericidi lahko tudi aktivno delujejo proti legioneli. Nekateri od teh izdelkov so učinkoviti tudi proti vodnemu kamnu in biofilmu. Kljub temu pa je zaradi negativnih učinkov, povezanih z njihovo posebnostjo, stabilnost teh izdelkov na dolgi rok in njihov vpliv na uporabnike treba še preveriti.

Ozon

Ozon lahko močno deluje proti legioneli in drugim bakterijam in praživalim, prisotnim v biofilmih.
Kljub temu je treba upoštevati, da razkuževanje z ozonom:

• zahteva visoke stroške za izdelavo in doziranje,
• zahteva skrbno vzdrževanje,
• ima dokaj omejeno učinkovitost na daljši rok,
• razgradi nekatere izdelke, ki se jih uporablja proti vodnemu kamnu in koroziji,
• lahko poveča možnost nastanka novih infekcij.

Učinek ozona na korozijo ostaja nekoliko sporen. Nekateri avtorji trdijo, da spodbuja nastanek korozije, spet drugi ravno nasprotno. Slednji upravičujejo svoje trditve z dejstvom, da lahko ozon oksidira dušik, prisoten v spojinah v vodi (nitrati in nitriti), ki zavirajo korozijo jekla.

Katalizirana oksigenirana voda

Gre za tehniko razkuževanja, ki katalizator (običajno srebrna sol) poveže z oksigenirano vodo. Njena učinkovitost je odvisna od delovanja katalizatorja. Teoretično ima oksigenirana voda več prednosti, med katerimi tudi nestrupenost proizvodov razkroja. Njene resnične prednosti in slabosti pa so kljub vsemu še nepoznane, saj je dejanksih izkušenj z njo bore malo.

Filtriranje

Prednost filtriranja je v tem, da je kontaminacijo vode možno preprečiti brez dodajanja kemikalij. Uporabljata se dva postopka:

• Običajen sistem s peščenimi filtri, ki se ga uporablja predvsem v hladilnih tokokrogih.
• Sistem z visoko zmogljivimi mikrofiltri (1 μm ali celo manjši), ki se ga uporablja tako za tokokroge sanitarne tople vode, kot za hladilne tokokroge. Na tržišču so na voljo mikrofiltri, ki lahko prečistijo več deset kubičnih metrov vode na uro.

Glavne slabosti filtriranja so:

• visoki stroški,
• potrebno je natančno vzdrževanje,
• zaradi zamašitve filtra se učinkovitost spreminja na daljši rok,
• filter se lahko nenadno poškoduje,
• obstaja nevarnost, da se filtri onesnažijo z drugimi bakterijami.

Ultravijolični žarki (UV)

Ultravijolični žarki lahko deaktivirajo bakterije, ki prehajajo skozi sevanje. Treba pa je upoštevati, da lahko naprava razkužuje samo lokalno. Poleg tega lahko motnost vode povzroči sence, ki ščitijo bakterije. Zaradi tega je potrebno k delovanju UV žarkov dodati drug dezinfekcijski sistem.
Obstajajo tudi omejitve glede količine vode, ki se jo lahko razkužuje z vsako napravo.
Pretok tekočine, podvržene delovanju žarkov, mora imeti majhno debelino (običajno ne več kot 3 cm), kar znatno zmanjša sposobnost uporabljene naprave.

Razkuževanje s pregrevanjem

Kot pri filtriranju, je prednost tega postopka njegova sposobnost, da popolnoma odpravi bakterije brez dodajanja kemikalij, poleg tega pa ne zahteva hkratnega delovanja drugih sistemov (kar pa ne velja za UV žarke). Njegovo delovanje temelji na učinkovitosti visokih temperatur, ki povzročijo odmrtje bakterij, predvsem pa legionele. Spodnji diagram prikazuje preživelost legionele ob spremembi temperature vode.

Ta diagram (povzet iz študije, ki sta jo opravila J. M. HODGSON in B. J. CASEY) je sedaj mednarodno sprejet kot referenčna točka za toplotno razkuževanje legionele in je nadomestil stare, nedvomno manj zanesljive, diagrame. V praksi nam ta diagram zagotavlja, da se legionela ne more razviti, če se vodo vzdržuje nad 50°C, prav nasprotno, legionelo se s tem v nekaj urah odstrani.