Legionella

Legionella to bakterie pręcikowate z rodziny Legionellaceae biczowane na jednym z biegunów. Bakterie są prawie wszechobecne i występują głównie w zbiornikach słodkowodnych, ale zostały również wykryte w wodzie słonej. Są przyczyną choroby legionistów związanej z ciężkim zapaleniem płuc (także legionellozą) oraz tzw. Gorączką Pontiac, łagodniejszą postacią legionellozy bez zapalenia płuc.

Co to jest Legionella?

Legionella z rodziny Legionellaceae to bakterie Gram-ujemne w kształcie pałeczek o różnej długości od około 2 do 5 mikrometrów. Spośród ponad 48 znanych gatunków bakteria Legionella pneumophila jest główną przyczyną choroby legionistów i gorączki Pontiac. W około 90 procentach przypadków choroby legionistów lub legionellozy ta bakteria jest patogenem sprawczym.

Bakterie tlenowe, które nie tworzą zarodników są przeważnie monopolarne z jedną lub więcej wici. Oznacza to, że mogą aktywnie się poruszać. Legionella może również tworzyć biofilmy, które zapewniają ochronę przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi i środkami biobójczymi.

Bakterie są zależne od aminokwasów do produkcji energii, ponieważ na przykład nie mogą metabolizować cukru. Do przygotowania aminokwasów wymagana jest obecność cysteiny i jonów żelaza. Bakterie są wrażliwe na odwodnienie i mogą przetrwać tylko kilka minut w temperaturach powyżej 60 stopni Celsjusza.

Występowanie, dystrybucja i właściwości

Gatunki bakterii z rodziny Legionellaceae występują na całym świecie. Bakterie żyjące w warunkach tlenowych najczęściej kolonizują wody powierzchniowe i zbiorniki wodne. Niektóre gatunki występują również w glebie. W większości w niskich stężeniach można je nawet wykryć w wodach gruntowych. Legionella jest częściowo odporna na słoną wodę, co zostało udowodnione.

Niektóre gatunki, takie jak Legionella pneumophila, są chorobotwórcze. Są to główne przyczyny choroby legionistów lub legionellozy, które po raz pierwszy opisano w 1976 roku podczas spotkania legionistów w Filadelfii w USA. W tym czasie trasą transmisji była głównie zanieczyszczona klimatyzacja hotelu, w którym odbyło się spotkanie.

W przypadku ostrego zapalenia płuc w wyniku zakażenia Legionellą do rozprzestrzeniania się i zakażenia dochodzi zwykle drogą kropelkową, podobnie jak w przypadku wielu innych chorób płuc. Istnieje zwiększone ryzyko infekcji w strefie ciepłej wody basenów, czyli pod prysznicami oraz w jacuzzi, ponieważ bakterie znajdują optymalne warunki w temperaturach w zakresie od 30 do 50 stopni Celsjusza.

Ponieważ legionella opiera się na aminokwasach, a także obecności zawierającego siarkę aminokwasu cysteiny i jonów żelaza III jako źródła energii, bakterie są często kojarzone z autotroficznymi bakteriami żelazowo-manganowymi.

W rozprzestrzenianiu się Legionella pneumophila rolę odgrywają również ameby. Chociaż bakterie ulegają fagocytozie przez amebę, unikają lizy. Mogą rozmnażać się wewnątrz ameby i są stosunkowo dobrze chronione przed truciznami i środkami dezynfekującymi. Ameby, o których wiadomo, że wywołują czerwonkę amebową, tworzą tak zwane cysty jako trwałe formy przetrwania, które są wydalane z kałem i mogą również zawierać bakterie Legionella. Legionella znajdują najlepsze warunki do przetrwania w zakaźnych cystach pełzakowych, ponieważ są one stosunkowo dobrze chronione przed odwodnieniem i zanieczyszczeniami. Przetrwanie w cystach jest dobrą gwarancją długotrwałego istnienia bakterii, ponieważ bakterie nie tworzą zarodników ani innych trwałych form.

Jeśli cysty zostaną połknięte przez ludzi lub zwierzęta, bakterie w przewodzie pokarmowym są ponownie uwalniane i mogą powodować nową legionellozę. Choroba jest mniej więcej niezależna od czerwonki pełzakowej wywołanej przez amebowe cysty. Jest to rodzaj podwójnej infekcji dwoma różnymi patogenami.

Podobnie jak w przypadku przeżycia w amebie, patogen wie również, jak uniknąć rozpuszczenia w fagocytach po ich spożyciu, wytwarzając określone enzymy i egzotoksyny, a zamiast tego skorzystać z ochrony fagocytów i ich dalszego transportu.

Choroby i dolegliwości

Legionella jest prawie wszechobecna, ale zagrożenia, jakie stwarzają, ograniczają się głównie do kilku gatunków, takich jak Legionella pneumophila. Grozi im choroba legionistów lub mniej groźna gorączka Pontiaca.

Ryzyko infekcji zależy w dużej mierze od gęstości bakterii i stanu własnego układu odpornościowego. Szczególnie zagrożone są osoby z osłabionym układem odpornościowym lub sztucznie osłabionym układem odpornościowym, co może być konieczne na przykład po przeszczepie narządu, aby uniknąć reakcji odrzucenia.

Chemioterapia lub radioterapia towarzysząca leczeniu raka również tymczasowo osłabia układ odpornościowy, tak że ryzyko infekcji tymczasowo wzrasta.

Doświadczenie pokazuje, że zakażenia chorobą legionistów są czasami endemiczne na obszarach ograniczonych przestrzennie. Infekcje endemiczne są głównie spowodowane wysokim stężeniem patogenu w określonych punktach. Na przykład, jeśli dostawa ciepłej wody jest niewłaściwie obsługiwana, pojemniki i rury są predestynowane do gromadzenia się bakterii Legionella, jeśli woda nie jest podgrzewana do wartości powyżej 60 stopni Celsjusza, a zbiorniki wodne również są bezczynne. Dotyczy to na przykład szkół, w których ciepła woda nie jest używana nie tylko w weekendy, ale także temperatura jest obniżana do wartości, które zapewniają patogenom optymalne możliwości rozwoju w celu obniżenia kosztów.

W przeszłości występowały również endemiczne infekcje powodowane przez systemy klimatyzacji w budynkach użyteczności publicznej i hotelach, gdy separatory wody w systemie okazały się wylęgarnią zakaźnej Legionelli. Zarazki były następnie równomiernie rozprowadzane po budynkach przez system klimatyzacji. Ostrożne stosowanie systemów technicznych, które nie dają możliwości rozmnażania się bakterii Legionella w wyjątkowy sposób, zapewnia zatem skuteczną ochronę przed infekcją.