Legionella

редактировать
Патогенный род грамотрицательных бактерий

Legionella
Legionella Табличка 01.png
Legionella sp. в УФ-свете
Научная классификация e
Домен:Бактерии
Тип:Протеобактерии
Класс:Гаммапротеобактерии
Порядок:Legionellales
Семейство:Legionellaceae
Род:Legionella. Brenner et al. 1979
Виды

Legionella adelaidensis. Legionella anisa. Legionella beliardensis. Legionella birminghamensis. Legionella bozemanae. Legionella brunensis. Legionella busanensis. Legionella cardiaca. Legionella cincinnatiensis. Legionella clemsonensis. Legionella donaldsonii. Legionella drancourtii. Legionella dresdenensis. Legionella drozanskii. Legionella dumoffii. Fall366ii Legionella erydensionella. Legionella Feleii. Legionella geestiana. Legionella genomospecies 1. Legionella gormanii. Legionella gratiana. Legionella gresilensis. Legionella hackeliae. Legionella Impletis Legionella israelensis. Legionella jamestowniensis. Candidatus Legionella jeonii. Legionella jordanis. Legionella lansingensis. Legionella londiniensis. Legionella longbeachaachaacly <346ii>Legionella 385>Легионель la massiliensis. Legionella micdadei. Legionella monrovica. Legionella moravica. Legionella nagasakiensis. Legionella nautarum. Legionella norrlandica. Legionella oakridgensis. Legionella parisiensis Legionella pneumophila. Legionella quateirensis. Legionella quinlivanii. Legionella rowbothamii. Legionella rubrilucens. Legionella sainthelensi. Legionella santicrucis. Legionella spirit329ecpeareionella. Legionella spirit329ecpeareionella. Legionella spirit329ecpeareionella Legionella steigerwaltii. Legionella saoudiensis. Legionella taurinensis. Legionella thermis. Legionella tucsonensis. Legionella tunisiensis. Legionella wadsworthii. Legionella waltersii. Legionella worsleiensis. Legionella worsleiensis Legionella - это род патогенных грамотрицательных бактерий, который включает виды L. pneumophila, вызывающая легионеллез (все заболевания, вызываемые Legionella), включая заболевание типа пневмонии под названием болезнь легионеров и легкое гриппоподобное заболевание под названием лихорадка Понтиак.

Легионелла может быть визуализирована с окрашиванием серебром или культивировали в цистеин -содержащей среде, такой как забуференный агар с угольным дрожжевым экстрактом. Это обычное явление во многих средах, включая почву и водные системы, с идентифицированными по крайней мере 50 видами и 70 серогруппами. Однако эти бактерии не передаются от человека к человеку; более того, большинство людей, подвергшихся воздействию бактерий, не заболевают. Большинство вспышек связано с плохо обслуживаемыми градирнями.

. боковые цепи клеточной стенки несут основания, ответственные за соматический антиген специфичность эти организмы. Химический состав этих боковых цепей как по компонентам, так и по расположению различных сахаров определяет природу соматических детерминант или детерминант O антигена, которые являются важным средством серологической классификации многих грамотрицательных бактерий.

Легионелла получила свое название после вспышки тогда еще неизвестной «загадочной болезни», у которой заболел 221 человек, в результате чего 34 человека погибли. Вспышка была впервые замечена среди людей, посещавших конгресс Американского легиона - ассоциации США. военные ветераны. Съезд произошел в Филадельфии во время США. Двухсотлетний год 21–24 июля 1976 г. Эта эпидемия среди ветеранов войны США произошла в том же городе, что и в течение нескольких дней после 200-летия подписания Декларации независимости, получил широкую огласку и вызвал большую озабоченность в Соединенных Штатах. 18 января 1977 г. возбудитель был идентифицирован как ранее неизвестная бактерия, впоследствии названная Legionella.

Содержание

  • 1 Обнаружение
  • 2 Патогенез
    • 2.1 Источники Legionella
    • 2.2 Передача воздушно-капельным путем от градирен
    • 2.3 Исследования вакцин
  • 3 Молекулярная биология
  • 4 Контроль над легионеллами
    • 4.1 Тепло
    • 4.2 Хлор
    • 4.3 Медно-серебряная ионизация
    • 4.4 Диоксид хлора
    • 4.5 Стерилизация влажным теплом
    • 4.6 Ультрафиолет
  • 5 Европейские стандарты
  • 6 Оружие
  • 7 См. также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

Обнаружение

Легионеллы традиционно выявляются при культивировании на агаре с забуференным углем и дрожжевым экстрактом. Для роста Legionella требуется присутствие цистеина и железа, поэтому она не растет на обычных средах с кровяным агаром, используемых для лабораторного подсчета общего количества жизнеспособных клеток или слипов на месте. Обычные лабораторные процедуры для обнаружения Legionella в воде концентрируют бактерии (центрифугированием и / или фильтрацией через фильтры 0,2 мкм) перед посевом на агар с древесным угольным дрожжевым экстрактом, содержащий селективные агенты (например, глицин, ванкомицин, полимиксин, циклогексамид, GVPC), чтобы подавить другую флору в образце. Тепловая или кислотная обработка также используются для уменьшения влияния других микробов в образце.

После инкубации в течение до 10 дней подозрительные колонии подтверждаются как Legionella, если они растут на забуференном агаре с угольным дрожжевым экстрактом, содержащим цистеин, но не на агаре без добавления цистеина. Иммунологические методы затем обычно используются для определения видов и / или серогрупп бактерий, присутствующих в образце.

Хотя метод посева достаточно специфичен для большинства видов Legionella, одно исследование показало, что метод совместного культивирования, который учитывает тесную связь с амебами, может быть более чувствительным, поскольку он может обнаруживать присутствие бактерий, даже если замаскированы их присутствием внутри амебы. Следовательно, клиническая и экологическая распространенность бактерий, вероятно, будет недооценена из-за существующей лабораторной методологии.

Многие больницы используют анализ мочи на антиген легионеллы для первоначального обнаружения при подозрении на легионеллезную пневмонию. Некоторые из преимуществ, предлагаемых этим тестом, заключаются в том, что результаты могут быть получены в течение нескольких часов, а не нескольких дней, необходимых для посева, и что образец мочи, как правило, легче получить, чем образец мокроты. Недостатки заключаются в том, что тест на антиген в моче выявляет только антиген Legionella pneumophila серогруппы 1 (LP1); только культура может выявлять инфекцию штаммами, отличными от LP1, или другими видами Legionella, а изоляты Legionella не получаются, что затрудняет расследование вспышек заболеваний общественным здравоохранением.

Новые методы быстрого обнаружения Legionella в пробах воды имеют были разработаны, в том числе с использованием полимеразной цепной реакции и быстрых иммунологических анализов. Эти технологии обычно дают гораздо более быстрые результаты.

Государственный надзор за общественным здоровьем продемонстрировал рост доли вспышек заболеваний, связанных с питьевой водой, особенно в медицинских учреждениях.

Патогенез

Бактерия Legionella pneumophila (зеленая), зараженная амебой (оранжевый цвет)

В естественной среде Legionella обитает в амебах, таких как Acanthamoeba spp., Naegleria spp. И / или других простейших, таких как Tetrahymena pyriformis.

Upon при вдыхании бактерии могут инфицировать альвеолярные макрофаги, где бактерии могут размножаться. Это приводит к болезни легионеров и менее тяжелому заболеванию лихорадке Понтиака. Передача Legionella происходит при вдыхании капель воды из загрязненного источника, который позволил организму расти и распространяться (например, градирни). Передача также происходит реже при вдыхании питьевой воды из зараженного источника. Передача от человека к человеку не была продемонстрирована; хотя в редких случаях это возможно.

Внутри хозяина инкубационный период может длиться до двух недель. Продромальные симптомы похожи на грипп, включая лихорадку, озноб и сухой кашель. На поздних стадиях заболевания возникают проблемы с желудочно-кишечным трактом и нервной системой, что приводит к диарее и тошноте. Также могут присутствовать другие запущенные симптомы пневмонии. Однако заболевание, как правило, не представляет угрозы для большинства здоровых людей и имеет тенденцию приводить к тяжелым симптомам чаще у иммунокомпрометированных хозяев и пожилых людей. Следовательно, необходимо периодически контролировать системы водоснабжения больниц и домов престарелых. Служба здравоохранения штата Техас предоставляет больницам рекомендации по выявлению и предотвращению распространения внутрибольничного заболевания, вызванного инфекцией Legionella. По данным инфекционного контроля и больничной эпидемиологии, смертность от зараженной легионеллой пневмонии в больнице составляет 28%, а источником является система распределения воды.

. Виды легионелл обычно существуют в природе в низких концентрациях, в грунтовых водах, озерах и т. Д. и ручьи. Они воспроизводятся после попадания в искусственное оборудование при правильных условиях окружающей среды. В Соединенных Штатах болезнь поражает от 8000 до 18000 человек в год.

Источники Legionella

Документированные источники включают градирни, бассейны (особенно в скандинавских странах), домашние системы водоснабжения и душевые кабины, машины для производства льда, холодильные шкафы, гидромассажные ванны, горячие источники, фонтаны, стоматологическое оборудование, почва, жидкость для омывателей автомобильных стекол, промышленные охлаждающие жидкости и очистные сооружения.

Передача по воздуху от градирен

Самым крупным и наиболее частым источником вспышек болезней легионеров являются градирни (оборудование для отвода тепла, используемое в системах кондиционирования воздуха и промышленных системах водяного охлаждения) в первую очередь из-за риска широкого распространения. Многие правительственные учреждения, производители градирен и промышленные торговые организации разработали инструкции по проектированию и техническому обслуживанию для контроля роста и распространения легионеллы в градирнях.

Исследование, опубликованное в Journal of Infectious Diseases (2006), предоставило доказательства того, что L. pneumophila, возбудитель болезни легионеров, может перемещаться по воздуху на расстояние не менее 6 км от своего источника. Ранее считалось, что передача бактерии ограничивается гораздо меньшими расстояниями. Группа французских ученых изучила подробности эпидемии болезни легионеров, которая произошла в Па-де-Кале на севере Франции в 2003–2004 гг. Из 86 подтвержденных случаев во время вспышки 18 закончились смертью. Источником инфекции была градирня на нефтехимическом предприятии, а анализ лиц, пострадавших во время вспышки, показал, что некоторые инфицированные люди жили на расстоянии 6-7 км от завода.

Исследования вакцин

Вакцины от легионеллеза нет. Исследования вакцинации с использованием убитых нагреванием или убитых ацетоном клеток были проведены на морских свинках, которым затем вводили Legionella внутрибрюшинно или в виде аэрозоля. Обе вакцины показали умеренно высокий уровень защиты. Защита была дозозависимой и коррелировала с уровнями антител, измеренными с помощью твердофазного иммуноферментного анализа к антигену внешней мембраны и с помощью непрямой иммунофлуоресценции к убитым нагреванием клеткам. Однако до выпуска лицензированной вакцины, скорее всего, еще много лет.

Молекулярная биология

Было обнаружено, что легионелла является генетически разнообразным видом с 7-11% генов, специфичных к штамму. Была обнаружена молекулярная функция некоторых из доказанных факторов вирулентности Legionella.

Контроль Legionella

Контроль роста Legionella может происходить с помощью методов химической, термической или ультрафиолетовой обработки.

Нагрев

Более дорогим вариантом является регулирование температуры, то есть поддержание температуры всей холодной воды ниже 25 ° C (77 ° F), а всей горячей воды - выше 51 ° C (124 ° F). Высокие затраты, связанные с этим методом, связаны с обширной модернизацией, необходимой для существующих сложных распределительных систем на крупных объектах, а также с затратами энергии на охлаждение или нагрев воды и поддержание требуемых температур в любое время и во всех удаленных точках внутри системы.

Температура влияет на выживаемость Legionella следующим образом:

  • Выше 70 ° C (158 ° F) - Легионелла умирает почти мгновенно
  • При 60 ° C (140 ° F) - 90% умереть за 2 минуты (Десятичное время восстановления (D) = 2 минуты)
  • При 50 ° C (122 ° F) - 90% погибнет за 80–124 минуты, в зависимости от деформации ( D = 80–124 минуты)
  • от 48 до 50 ° C (от 118 до 122 ° F) - может выжить, но не умножается на
  • от 32 до 42 ° C ( От 90 до 108 ° F) - идеальный диапазон роста
  • от 25 до 45 ° C (от 77 до 113 ° F) - диапазон роста
  • ниже 20 ° C (68 ° F) - может выжить, даже ниже точки замерзания, но неактивны

Другая температурная чувствительность

  • от 60 до 70 ° C (140-158 ° F) до 80 ° C (176 ° F) - Диапазон дезинфекции
  • 66 ° C ( 151 ° F) - Легионелла умирает в течение 2 минут
  • 60 ° C (140 ° F) - Легионелла умирает в течение 32 минут
  • 55 ° C (131 ° F) - Легионелла умирает в течение 5- 6 часов

С помощью датчиков можно контролировать воду в реальном времени.

Хлор

Очень эффективная химическая обработка хлор. Для систем с незначительными проблемами хлор обеспечивает эффективные результаты при остаточном содержании 0,5 ppm в системе горячего водоснабжения. Для систем со значительными проблемами, связанными с легионеллами, может быть эффективным временное шоковое хлорирование, когда уровни повышаются до более чем 2 ppm в течение 24 часов или более, а затем возвращаются к 0,5 ppm. Гиперхлорирование также можно использовать, когда водная система отключена, а остаточный хлор повышен до 50 частей на миллион или выше во всех дистальных точках на 24 часа или более. Затем система промывается и возвращается к содержанию хлора 0,5 ppm перед повторным вводом в эксплуатацию. Эти высокие уровни хлора проникают через биопленку, убивая как бактерии Legionella, так и организмы-хозяева. Ежегодное гиперхлорирование может быть эффективной частью комплексного плана действий по профилактике легионеллы.

Ионизация меди и серебра

Промышленная ионизация медь-серебро признана США Агентство по охране окружающей среды и ВОЗ по борьбе с легионеллой и ее профилактике. Концентрация ионов меди и серебра должна поддерживаться на оптимальном уровне с учетом как потока воды, так и общего потребления воды для борьбы с легионеллой. Дезинфекция всей водопроводной сети предприятия выполняется в течение 30-45 дней. Ключевые технические характеристики, такие как 10 ампер на ячейку с ионной камерой и автоматические выходы переменного напряжения, имеющие не менее 100 В постоянного тока, - это лишь некоторые из требуемых функций для надлежащего контроля и предотвращения легионеллы с использованием специальной, не упоминаемой медно-серебряной системы. Генераторы ионов для бассейнов не предназначены для очистки питьевой воды.

Остаются вопросы, могут ли концентрации ионов серебра и меди, необходимые для эффективного контроля над симбиотическими хозяевами, превышать допустимые в соответствии с Правилом по свинцу и меди Закона США о безопасной питьевой воде. В любом случае на любом предприятии или в общественной системе водоснабжения, использующей медь-серебро для дезинфекции, следует контролировать концентрацию ионов меди и серебра, чтобы убедиться, что они находятся в пределах предполагаемых уровней - как минимальных, так и максимальных. Кроме того, никакие действующие стандарты на серебро в ЕС и других регионах не позволяют использовать эту технологию.

Медно-серебряная ионизация - это эффективный процесс борьбы с легионеллами в системах распределения питьевой воды в медицинских учреждениях, гостиницах, домах престарелых и большинстве крупных зданий. Однако он не предназначен для градирен из-за уровня pH выше 8,6, который вызывает осаждение ионной меди. Кроме того, обычная добавка для обработки охлаждающей воды может связывать медь, делая ее неэффективной. Ионизация стала первым подобным процессом дезинфекции в больницах, в котором была проведена предложенная четырехступенчатая оценка модальности; к тому времени его приняли более 100 больниц. Дополнительные исследования показывают, что ионизация превосходит термическое уничтожение.

Диоксид хлора

Диоксид хлора был одобрен Агентством по охране окружающей среды США в качестве основного дезинфицирующего средства питьевой воды. вода с 1945 года. Диоксид хлора не образует побочных канцерогенных продуктов, таких как хлор, при использовании для очистки питьевой воды, содержащей природные органические соединения, такие как гуминовые и фульвокислоты; хлор имеет тенденцию к образованию галогенированных побочных продуктов дезинфекции, таких как тригалометаны. Было доказано, что питьевая вода, содержащая такие побочные продукты дезинфекции, увеличивает риск рака. ClO 2 работает иначе, чем хлор; его действие сводится к чистому окислению, а не галогенированию, поэтому эти галогенированные побочные продукты не образуются. Диоксид хлора не является ограниченным тяжелым металлом, таким как медь. Доказано, что он отлично борется с легионеллой в системах холодного и горячего водоснабжения, а его способность в качестве биоцида не зависит от pH или каких-либо ингибиторов коррозии воды, таких как диоксид кремния или фосфат. Однако он «закаливается» оксидами металлов, особенно марганцем и железом. Концентрации оксида металла выше 0,5 мг / л могут подавлять его активность. Монохлорамин является альтернативой. Как и хлор и диоксид хлора, монохлорамин одобрен Агентством по охране окружающей среды в качестве основного дезинфицирующего средства для питьевой воды. Для регистрации в Агентстве по охране окружающей среды требуется этикетка с биоцидом, на которой указаны токсичность и другие данные, необходимые для всех зарегистрированных биоцидов. Если продукт продается как биоцид, то производитель по закону обязан предоставить этикетку с биоцидом, а покупатель по закону должен наносить биоцид в соответствии с этикеткой биоцида. При первом нанесении в систему диоксид хлора может быть добавлен при уровне дезинфекции 2 ppm в течение 6 часов для очистки системы. Это не удалит всю биопленку, но эффективно восстановит систему от легионелл.

Стерилизация влажным теплом

Стерилизация влажным теплом (перегрев до 140 ° F (60 ° C)) и промывка) - это нехимическая обработка, которую обычно следует повторять каждые 3-5 недель.

Ультрафиолет

Ультрафиолет в диапазоне от 200 до 300 нм может инактивировать легионеллы. Согласно обзору Агентства по охране окружающей среды США, трехлогарифмическая (99,9%) инактивация может быть достигнута при дозе менее 7 мДж / см.

Европейские стандарты

В нескольких европейских странах была создана Европейская рабочая группа по инфекциям легионеллами для обмена знаниями и опытом в области мониторинга потенциальных источников легионеллы. Рабочая группа опубликовала руководство о действиях, которые необходимо предпринять для ограничения количества колониеобразующих единиц (то есть живых бактерий, способных размножаться) Legionella на литр:

бактерий Legionella КОЕ / литрТребуется действие (требуется 35 проб на установку, включая 20 проб воды и 10 тампонов)
1000 или меньшеСистема под контролем
более 1000. до 10 000Проверка работы программы: счет должен быть подтвержден немедленной повторной выборкой. Если аналогичный подсчет будет обнаружен снова, необходимо провести обзор мер контроля и оценку риска для определения любых корректирующих действий.
более 10 000Выполните корректирующее действие: немедленно выполните повторную выборку системы. Затем в качестве меры предосторожности в него следует ввести дозу соответствующего биоцида. Оценка рисков и меры контроля должны быть пересмотрены для определения корректирующих действий. (150+ КОЕ / мл в медицинских учреждениях или домах престарелых требуют немедленных действий.)

Рекомендации по мониторингу изложены в Утвержденном Своде правил L8 в Великобритании. Они не являются обязательными, но широко считаются таковыми. Работодатель или владелец собственности должны соблюдать Утвержденный кодекс поведения или достичь того же результата. Неспособность предоставить записи мониторинга хотя бы в соответствии с этим стандартом привело к нескольким громким судебным преследованиям, например Nalco + Bulmers - ни один из них не смог доказать наличие достаточной схемы для проведения расследования вспышки, поэтому оба были оштрафованы на сумму около 300 000 фунтов стерлингов. Важным прецедентным правом в этой области является R v Попечители Музея науки 3 Все ER 853, (1993) 1 WLR 1171

Работодатели и лица, ответственные за помещения на территории Великобритании, обязаны в соответствии с контролем над веществами, опасными для здоровья, провести оценку рисков, связанных с легионеллой. Эта оценка риска может быть очень простой для помещений с низким уровнем риска, однако для объектов с большим или высоким уровнем риска может включать описание объекта, реестр активов, упрощенные схематические чертежи, рекомендации по соблюдению и предлагаемую схему мониторинга.

Утвержденный Кодекс практики L8 рекомендует пересматривать оценку риска не реже одного раза в 2 года и всякий раз, когда есть основания подозревать, что она больше не действительна, например, если в водные системы были внесены поправки или модификации, или если использование водной системы изменилось, или если есть основания подозревать, что меры борьбы с легионеллой больше не работают.

Оружие

Легионелла может быть использована в качестве оружия, и действительно, была показана генетическая модификация L. pneumophila, при которой уровень смертности инфицированных животных может быть увеличен почти до 100%. Бывший советский биоинженер Сергей Попов заявил в 2000 году, что его команда экспериментировала с генетически усовершенствованным биологическим оружием, включая легионеллу. Попов работал ведущим научным сотрудником в Институте вектора с 1976 по 1986 год, а затем до 1992 года, когда он бежал на Запад. Позже он обнародовал большую часть советской программы биологического оружия и поселился в Соединенных Штатах.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы по теме на Legionella.
Wikispecies содержит информацию, относящуюся к Legionella
Последняя правка сделана 2021-05-26 05:29:16
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru