La Legionella è un batterio gram-negativo aerobio di

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1 IL L PROBLEMA LEGIONELLA: ASPETTI MICROBIOLOGICI, HABITAT E DIFFUSIONE AMBIENTALE Rimini 28 novembre 2011 Annalisa Guerrini

2 Legionellosi La Legionellosi è un'infezione molto grave che può avere effetti letali; normalmente viene contratta per via respiratoria mediante inalazione di aerosol contenente Legionella. La Legionella è un batterio gram-negativo aerobio di cui sono state identificate più di 50 specie, suddivise in 71 sierogruppi. Quella più pericolosa, a cui sono stati collegati circa il 90% dei casi di legionellosi, è la Legionella pneumophila.

3 Legionellosi Il batterio della Legionella prende il nome da un'epidemia di polmonite acuta che si verificò nell estate del 1976 al Westin hotel di Philadelphia tra i partecipanti ad una riunione di ex-combattenti dell American Legion: tra i veterani del Vietnam presenti (chiamati appunto Legionnaires ). Fra questi 221 si ammalarono e 34 morirono. Il nuovo batterio fu isolato nell'impianto i di condizionamento i dell'albergo dove avevano soggiornato i veterani.

4 HABITAT Le legionelle sono presenti negli ambienti acquatici naturali e artificiali: si riscontrano nelle sorgenti, comprese quelle termali, nei fiumi, nei laghi, nei vapori, nei terreni. Da questi ambienti esse risalgono a quelli artificiali i come condotte cittadine e impianti idrici degli edifici, serbatoi, tubature, fontane e piscine.

5 LEGIONELLA I normali cicli di disinfezione effettuati per la potabilizzazione dell acqua, non eliminano il pericolo Legionella: riducono la carica batterica al di sotto dei limiti previsti dalla legge, senza alterare le caratteristiche organolettiche dell acqua stessa.

6 AMBIENTE URBANO Le legionelle possono quindi essere presenti anche in concentrazioni elevate, nell acqua calda sanitaria di case, alberghi, campeggi, centri sportivi, ospedali, case di riposo, ecc,

7 AMBIENTE URBANO Inoltre sono ambienti a rischio di contaminazione: - Torri di raffreddamento - Acqua di condensazione degli impianti di climatizzazione - Apparecchiature per inalazioni, ossigenoterapia i e respirazione i assistita

8 COSA FAVORISCE LA CONTAMINAZIONE DEGLI IMPIANTI - temperatura dell acqua fra 25 e42 C - ph (5,4-9,2) - ristagno nei serbatoi (depositi, autoclavi, addolcitori) - lentezza o interruzione del flusso idrico nei tubi - incrostazioni di tubi, rubinetti, docce - presenza di sedimenti e materiale organico - presenza di elementi in traccia (zinco, ferro, manganese) - presenza di sostanze biodegradabili derivate da parti in gomma o silicone - presenza di alghe e amebe acquatiche

9 COSA FAVORISCE LA CONTAMINAZIONE DEGLI IMPIANTI Cisti di ameba La Legionella si moltiplica all interno di protozoi (es. cisti di amebe) che gli forniscono nutrimento e offrono protezione dalle condizioni ambientali sfavorevoli, quali la temperatura elevata e la presenza di disinfettanti.

10 IL BIOFILM ll biofilm è essenziale per la colonizzazione da parte delle legionelle, che trovano in esso i protozoi entro cui moltiplicarsi e svolgere il ciclo vitale, oltre al nutrimento e riparo da stress e dall azione dei biocidi. Il biofilm è un aggregato costituito da batteri, alghe, polimeri e sali naturali. La Legionella è in grado di sopravvivere all interno del biofilm presente nei sistemi idrici poichè questo ambiente le consente di proteggersi dai trattamenti chimici durante la potabilizzazione. Il biofilm aderisce alle irregolarità delle pareti interne delle condutture, formando delle stratificazioni che hanno l effetto di corrodere le pareti stesse, facilitando depositi ed incrostazioni, che sporgono fino ad occludere le tubazioni.

11 I IL BIOFILM E INCROSTAZIONI

12 Trasmissione L'infezione avviene prevalentemente per via respiratoria mediante inalazione di aerosol contenente legionelle, oppure di particelle di polvere da essi derivate per essiccamento. Le goccioline si possono formare sia spruzzando l acqua che facendo gorgogliare aria in essa, o per l impatto su superfici solide. Mentre i primi casi sono stati attribuiti a batteri presenti in torri di raffreddamento, ipiù recenti sono stati causati dalla contaminazione di impianti di acqua potabile, apparecchi sanitari,fontane ecc. La trasmissione interumana non è mai stata verificata.

13 Il Morbo del Legionario Come si manifesta la malattia? Il Morbo del Legionario è la forma più severa dell infezione. E una polmonite acuta spesso grave che si manifesta dopo un incubazione di 2-10 giorni con disturbi simili all'influenza come malessere, mialgia, cefalea, cui seguono febbre alta, tosse non produttiva, respiro affannoso e sintomi comuni ad altre forme di polmonite. Possono essere presenti sintomi extrapolmonari utili ad indirizzare la diagnosi, quali manifestazioni neurologiche, renali e digestive (nausea, vomito, diarrea). Circa il 15% dei malati va incontro a morte e tale percentuale aumenta fortemente tra coloro che contraggono la malattia negli ospedali.

14 Febbre di Pontiac Come si manifesta la malattia? La Febbre di Pontiac è una manifestazione acuta similinfluenzale e che deve e il proprio pop oil nome ad un epidemia acuta febbrile verificatasi nell omonima località del Michigan (USA) nel Non coinvolge il polmone e si manifesta dopo ore dall infezione con febbre, malessere generale, mialgia, cefalea ed a volte tosse e gola arrossata, con una rapida risoluzione (2-5 giorni).

15 Come si manifesta la malattia? L'infezione può rimanere subclinica, cioè senza comparsa di sintomi clinici, e si evidenzia solo con il riscontro di anticorpi anti-legionella spp in assenza di episodi di polmonite e/o forme simil-influenzali.

16 - Età avanzata - Sesso maschile - Alcolismo - Tabagismo - Viaggi i frequenti Fattori predisponenti - Affezioni bronchiali croniche (BPCO) -Diabete - Neoplasie - Soggetti trapiantati

17 Impianti e processi tecnologici a rischio Sono a rischio tutti gli impianti idrici fra cui è maggiore la distanza fra fonte di calore e punto di erogazione nonché in tutti i punti dove è possibile un ristagno dell'acqua (serbatoi, autoclavi, addolcitori) ad una temperatura compresa fra 20 Ce50 C. Sono quindi da considerarsi a rischio tutte le situazioni che comportano un moderato riscaldamento dell'acqua e conseguente nebulizzazione: - Apertura rubinetti (bagno, doccia) - Impianti di condizionamento - Torri di raffreddamento - Impianti di irrigazione - Fontane decorative - Sistemi antincendio a sprinkler

18 Focolai epidemici o casi sporadici si sono verificati in collettività come: Alberghi Ospedali Scuole Convitti Navi caserme

19 Caratteristiche dell ambiente a rischio: - modalità, intensità e tempo di esposizione - caratteristiche dell'acqua: - temperatura compresa tra 25 e 45 C - presenza di alghe ed amebe - presenza di sostanze biodegradabili - concentrazione di alcuni elementi - caratteristiche dell impianto idrico: - fenomeni di ristagno/ostruzione, usura e corrosione - incrostazioni e depositi calcarei che offrono riparo dai disinfettanti - impianto di riscaldamento di tipo centralizzato dotato di estese reti di condutture, punti di giunzione e rami morti - presenza di un serbatoio di accumulo dell acqua e di un sistema di ricircolo - vibrazioni o cambiamenti di pressione nel sistema idrico in seguito ad interventi di ristrutturazione

20 Fattori di rischio aggiuntivi nei viaggiatori Particolarità ità delle strutture tt turistiche ti - soggiorni brevi, variabilità nell uso in base alla stagione - consumo di acqua concentrato in certe ore del giorno e notte (calo della Temperatura dell acqua) - la qualità dell acqua erogata può variare e dovrebbe essere monitorata più frequentemente - in bassa stagione, scarso consumo o albergo chiuso con possibile ristagno che facilita la formazione di biofilm - sistema di distribuzione dell acqua molto complesso (ogni stanza ha il bagno) con percorsi lunghi dal sito di distribuzione ai rubinetti.

21 Metodi di disinfezione Attualmente i metodi a disposizione per il controllo della diffusione e moltiplicazione di Legionella negli impianti idrici sono numerosi, tutti efficaci nel breve periodo ma non altrettanto a lungo termine. La scelta della metodica più appropriata dipende da: caratteristiche della struttura in cui si intende operare (ospedale, stabilimento termale o albergo, dimensioni dell edificio edificio, apertura stagionale, ecc.) caratteristiche dell impianto idrico (tipo di impianto di riscaldamento, materiale di costruzione delle tubature, ecc.) caratteristiche dell acqua (ph, temperatura e torbidità dell acqua possono influire su dosaggio ed efficacia dei biocidi).

22 Metodi di disinfezione classici: Trattamento termico Shock termico: innalzamento fino a C della temperatura nella rete dell'acqua calda sanitaria per tre giorni i consecutivi i e lo scorrimento di acqua da ogni rubinetto per 30 minuti al giorno con temperatura a tutte le uscite (rubinetti, docce) di almeno 60 C Utile nelle emergenze Trattamento in continuo: T di C nel sistema e a monte della miscelazione con acqua fredda Trattamento di prevenzione alla proliferazione di Legionella Vantaggi : non è inquinante, no prodotti chimici, facile realizzazione Svantaggi: può essere e effettuato solo in reti realizzate in rame, acciaio inox, materiale multistrato ma non zinco (dezincatura dei tubi con temperatura> 60 C) C), elevati consumi energetici, rischio di ustione.

23 Metodi di disinfezione classici: Clorazione con ipoclorito Iperclorazione shock= = ppm di Cl (> 10 ppm Cl libero) nel sistema per 24 h, si fa scorrere l acqua per 1-2 ore, poi si mantiene > 1 ppm di Cl nell acqua Iperclorazione continua: : iniezione continua per avere circa 2 ppm Cl libero ai rubinetti Vantaggi: costo moderato, efficace sul biofilm Problemi: 1. corrosione del sistema idrico (tubi e materiali) 2. formazione di prodotti organici della clorazione (trialometani)) tossici per l uomo 3. odore e sapore sgradevoli 4. ricolonizzazione nel lungo periodo: riduce ma non eradica Legionella (biofilm, amebe) 5. difficoltà di applicazione

24 Metodi di disinfezione classici: Ionizzazione rame-argentoargento Gli ioni Cu e Ag alterano la permeabilità della membrana cellulare con conseguente lisi e morte della cellula batterica Vantaggi: è sicuramente efficace se gli ioni arrivano ai livelli stabiliti garantisce una buona attività a discreta distanza di tempo e spazio non dà prodotti secondari. Svantaggi: occorre monitorare il livello raggiunto tenendo conto dei limiti per le acque potabili richiede una attenta valutazione delle dosi secondo le caratteristiche del sistema (livelli di ph e cloro) e un controllo continuo di funzionamento no utilizzo su superficie zincate (gli ioni zinco contrastano l effetto degli ioni argento) è costoso

25 Metodi di disinfezione classici: Raggi ultravioletti Agiscono sul DNA batterico impedendone la replicazione Vengono applicati vicino a docce e rubinetti Vantaggi: facili da usare; efficaci in pochi secondi nella gamma che va da 245 a 284 nm; di costo ridotto di installazione e funzionamento efficaci nel prevenire la formazione di biofilm se installati nelle nuove costruzioni nel momento in cui l acqua entra per la prima volta nell impianto Svantaggi: Mancanza di potere residuo: da soli non sono sufficienti a controllare la presenza di Legionella interferenza con biofilm, torbidità, incrostazioni il flusso di acqua sottoposto all azione degli UV deve avere uno spessore limitato it t (non oltre i 3 cm)

26 Metodi di disinfezione classici: Filtrazione Impiego di filtri da applicare ai punti distali di utilizzo dell acqua (rubinetti, docce) in grado di trattenere i microrganismi fornendo acqua esente da Legionella e altri germi ( (Pseudomonas Pseudomonas,,Micobatteri) Vantaggi: efficaci al 100% perché agiscono come una barriera meccanica Svantaggi: - azione localizzata - costo - rischio di rottura dei filtri - sostituzione frequente

27 ALTRI METODI DI DISINFEZIONE Biossido di cloro Gas preparato in situ,, tossico, non determina formazione di clorofenoli maleodoranti, usato per acque potabili Trattamento shock con ppm ClO2 in uscita per 60 min, poi mantenimento a 3-5 ppm: elimina Legionella ed è più efficace del cloro nel ridurre biofilm esistenti e nel prevenire la formazione di nuovi biofilm Clorammine (clorammina T) Reazione del Cl con l ammonio, si evita la formazione di trialometani Più stabili del Cl libero, penetrano meglio nei biofilm Sono da anni usate negli Stati Uniti per l acqua condottata

28 ALTRI METODI DI DISINFEZIONE Ozono Può essere molto attivo contro le legionelle (danno al DNA) ma nessun potere residuo costi elevati per le attrezzature accurata manutenzione che viene spesso affidata ai fornitori delle attrezzature perché richiede conoscenze tecniche approfondite efficacia limitata nel tempo (non penetra nel biofilm) inefficace nelle linee morte lesivo, se concentrato, per le tubature

29 ALTRI METODI DI DISINFEZIONE COMPOSTI NON OSSIDANTI Comprendono una grande varietà di composti chimici (chetoni, guanidine, tiocarbammati, aldeidi, amidi, amine, tiocianati, ecc ) il cui utilizzo è però ancora a livello sperimentale In generale sono meno efficaci degli agenti ossidanti

30 Per affrontare il problema Legionella la disinfezione non può essere l unica soluzione ma occorre attuare un sistema integrato di interventi tenendo presente che ogni struttura ha esigenze diverse in termini di: - Caratteristiche ti dell edificio difi i - Periodicità nell'uso - Zone o ambienti scarsamente utilizzati - Tipo di impianto idrico - Entità della contaminazione i

31 NON ESISTE UN PROTOCOLLO STANDARDIZZATO PER TUTTE LE STRUTTURE: OGNI SITUAZIONE DEVE ESSERE ATTENTAMENTE STUDIATA E GESTITA, VALUTANDO TUTTE LE POSSIBILI VARIABILI

32 QUANTUM HOTEL QUANTUM HOTEL è un innovativo dispositivo che, utilizzando i principi della fisica quantistica, risolve non solo il problema del calcare presente nell'acqua acqua, ma elimina anche le contaminazioni microbiologiche da parte di batteri appartenenti alla famiglia delle Legionelle e Pseudomonas.

33 European Legionnaires Disease Surveillance Network (ELDSNet) Dal mese di Aprile 2010 il Centro Europeo di Prevenzione e Controllo delle malattie infettive (ECDC) ha istituito l'european Legionnaires Disease Surveillance Network (ELDSNet). ELDSNet, esegue il monitoraggio di tutti i casi di Legionellosi (sotto forma di polmonite causata da Morbo del Legionario), che coinvolgono gli Stati Membri della Comunità Europea, comprese Islanda e Norvegia.

34 European Legionnaires Disease Surveillance Network (ELDSNet) Fra luglio ed agosto 2011, si sono verificati ben 13 casi di legionellosi nella cittadina di Lazise, sul Lago di Garda. Vittime di questa epidemia sono stati turisti provenienti da Austria, Olanda, Germania, Danimarca ed Italia che hanno soggiornato in quattro hotels diversi. Sono ancora in corso le indagini ambientali per risalire all'origine di questa contaminazione. Gli ultimi aggiornamenti presenti sulla rete ELDSnet, riguardano Hotels in Trentino, Puglia, Toscana e Lombardia.

35 Circa il % dei casi si verificano in persone che hanno soggiornato almeno una notte in strutture turistico-ricettive ricettive. Per i viaggiatori, la fonte prevalente di infezione è risultata essere l impianto idrico, in qualche caso le vasche per idromassaggio.

36 I DATI EPIDEMIOLOGICI DISPONIBILI SONO ATTENDIBILI? I dati disponibili ibili non forniscono comunque la reale incidenza id della malattia per una serie di motivi: - Quando ad un paziente viene diagnosticata la polmonite, generalmente viene attivata subito la terapia antibiotica. Se gli antibiotici somministrati sono efficaci contro la Legionella, molto spesso non si stabilisce la reale eziologia dell affezione. - Alcuni metodi diagnostici sono poco sensibili e specifici, quindi producono dei falsi negativi. - La diagnosi clinica può essere complessa per medici non specialisti in pneumopatie.

37 I DATI EPIDEMIOLOGICI DISPONIBILI SONO ATTENDIBILI? - I pazienti con gravi patologie quindi con un sistema Immunitario compromesso, sono particolarmente a rischio di contaminazione da Legionella. In caso di decesso, ciò viene sempre attribuito al quadro clinico grave del paziente, senza considerare la diagnosi di legionellosi. - Casi di legionellosi associata a viaggi posso essere diagnosticati in alcuni paesi e smentiti da altri che collaborano nella rete di sorveglianza europea.

38 Conclusioni L importanza che in sanità pubblica rivestono le problematiche correlate all inquinamento microbiologico indoor, pone la stessa di fronte al problema della prevenzione comunitaria e nosocomiale delle infezioni da batteri del genere Legionella. Un tale approccio alla prevenzione delle legionellosi non può non tener conto di due grandi situazioni: - da una parte quella rappresentata dagli ospedali e dai complessi di cura ed assistenza di persone malate che presentano fattori di rischio individuali alti - dall altra va considerata la situazione di molte infrastrutture che accolgono un numero considerevole di persone che si espongono ad un rischio collettivo. Il problema risiede nel concetto di rischio biologico della legionellosi.

39 GRAZIE PER L'ATTENZIONE