La legionella, nome corretto Legionella pneumophila, è un batterio che si trasmette per via aerea e causa una malattia respiratoria acuta detta legionellosi, oppure una forma clinica più lieve chiamata febbre di Pontiac. La legionella è un batterio aerobio scoperto nel 1976, quando infettò circa 200 persone dell’American Legion (da qui il nome) in un albergo di Philadelphia, provocando la morte di 34 persone. In seguito al cluster epidemico, il batterio fu isolato nell’impianto di condizionamento.
La legionellosi è una grave forma di polmonite che si presenta in focolai epidemici, ma non si trasmette da uomo a uomo. Il batterio prolifera in ambienti acquosi a temperature medie: per questo motivo è necessario prendere accorgimenti di sanità pubblica, come la clorazione e la pulizia degli impianti idrici, per prevenire la proliferazione del batterio.
Legionella: cos’è?
Legionella pneumophila è un batterio aerobio Gram negativo che comprende 70 sierogruppi: nell’uomo è causa di malattia specialmente il sierogruppo 1 (90% dei casi), che è prevalente nei casi di malattia. I batteri del genere Legionella sono ampiamente distribuiti in natura, in ambienti acquatici sia naturali (laghi, fiumi, sorgenti, stagni ecc.) che artificiali (fontane, piscine, serbatoi, tubazioni, impianti idrici, condotte idrauliche). La potenziale presenza del patogeno in ambienti artificiali crea una situazione di rischio per la salute umana.
Legionella pneumophila predilige gli habitat acquatici caldi: replica a temperature di 25-42°C ma sopravvive a temperature più estreme (fino a 5°C e 63°C) e anche a pH acido ed alcalino (tra 5,5 e 8,1). Una caratteristica interessante di questo batterio è la sua capacità di replicarsi all’interno di amebe, microrganismi elementari presenti soprattutto nelle acque naturali di laghi e fiumi. Il batterio inoltre si insedia all’interno del cosiddetto biofilm, una struttura complessa formata da matrice organica e calcarea, che aderisce alle tubazioni creando un ambiente favorevole alla replicazione del batterio e protetto da condizioni avverse.
Si ritiene che le amebe ed il biofilm siano fattori favorenti della presenza di Legionella pneumophila, anche se non esclusivi. In presenza di condizioni ideali (dette amplificanti), come quelle che hanno scatenato le recenti epidemie nel Nord Italia, il batterio replica massivamente a partire da un serbatoio ambientale e si diffonde attraverso gli aerosol, causando la malattia umana. Gli aerosol contaminati sono l’unica via di ingresso conosciuta nell’organismo umano; ristagno di acqua ed impianti di aerazione ostruiti favoriscono la proliferazione e la diffusione del patogeno. I fattori necessari per lo sviluppo della legionellosi sono:
- presenza di un serbatoio ambientale
- moltiplicazione del batterio ad alte concentrazioni grazie a fattori di amplificazione
- disseminazione dei batteri dal serbatoio ad una popolazione suscettibile
- fattori di virulenza del batterio
- raggiungimento di un sito anatomico dove si può scatenare l’infezione (basse vie respiratorie)
- suscettibilità dell’ospite
Fattori dell’ospite che favoriscono lo sviluppo della legionellosi sono:
- sesso maschile
- età avanzata
- consumo di alcol
- fumo
- patologie croniche polmonari
- malattie cardiovascolari ed oncologiche
- immunodepressione
Sintomi Legionella
La legionellosi si trasmette per via aerea, attraverso l’inalazione di aerosol (goccioline d’acqua). La trasmissione interumana non è mai stata dimostrata. Fonti di aerosol sono:
- acqua nebulizzata (apparecchi respiratori, apparecchi dentistici, impianti di lavaggio, sistemi di umidificazione e raffrescamento)
- docce
- rubinetti
- piscine
- fontane
- idromassaggi
- torri di raffreddamento industriali
La Legionella penetra nell’ospite dopo inalazione di aerosol contaminati, attraverso le mucose delle alte vie respiratorie. La dose infettante per l’uomo non è nota; le goccioline di aerosol possono formarsi sia spruzzando l’acqua, sia facendola gorgogliare o per impatto con superfici solide. Le gocce più piccole (meno di 5 micron) sono più pericolose, perché rimangono in sospensione nell’aria e se inspirate arrivano alle basse vie respiratorie più facilmente. Sono stati segnalati rari casi di infezione attraverso ferite cutanee. I sintomi della malattia sono legati alla manifestazione sistemica della malattia, che può essere di due tipologie:
- Febbre di Pontiac. Malattia acuta autolimitante con incubazione breve (24-48 ore) che causa sintomi simil-influenzali come febbre, malessere generale, astenia, cefalea, mal di gola, tosse. Si risolve in circa una settimana senza conseguenze. Si stima che possa essere molto sotto-diagnosticata, perché simile ad altri quadri clinici di malattie respiratorie.
- Legionellosi. Grave polmonite infettiva che si manifesta dopo incubazione di 2-10 giorni, sono possibili manifestazioni extrapolmonari. Insorge bruscamente con febbre, dolore toracico, dispnea, cianosi, tosse produttiva, malessere, dolori diffusi, alterazioni dello stato mentale. Possono presentarsi complicazioni come ascesso polmonare, insufficienza respiratoria, shock, coagulazione intravasale disseminata (SCID), insufficienza renale.
Clinicamente, i sintomi della legionellosi non sono diversi da quelli tipici di altre polmoniti comunitarie, quindi la polmonite da Legionella va sempre sospettata nei pazienti che presentino tali sintomi; la diagnosi di laboratorio è sempre necessaria come complemento alla diagnosi clinica. I test sierologici e di biologia molecolare sono ritenuti necessari per la diagnosi di laboratorio, in quanto Legionella pneumophila cresce con difficoltà sui terreni di coltura, nonostante l’esame colturale rimanga il gold standard per la diagnosi.
Legionella: mortalità
Il rischio di ammalarsi di legionellosi è correlato alla suscettibilità individuale ed all’intensità dell’esposizione, oltre che la virulenza e la carica infettante dei singoli sierotipi batterici. Queste caratteristiche batteriche interagiscono con le caratteristiche dell’ospite e determinano la manifestazione clinica, che può andare da asintomatica ad estremamente grave. Nonostante il carattere ubiquitario del batterio, la legionellosi rimane una malattia rara.
Il tasso di mortalità dell’infezione da Legionella dipende da fattori specifici: gravità della malattia, appropriatezza e tempestività del trattamento, condizioni pregresse del paziente. Nei pazienti non trattati ed immunodepressi, la mortalità può arrivare all’80%; se la patologia viene trattata, la mortalità va dal 5% al 30%. Complessivamente la letalità della legionellosi è del 5-10%.
Legionella e acqua
Legionella pneumophila sopravvive in ambienti acquatici naturali ed artificiali. La presenza di acqua stagnante, materiale obsoleto, tratti chiusi, depositi di accumulo e tubi ciechi negli impianti di condizionamento, negli impianti idrico-sanitari e nelle reti di ricircolo acqua costituiscono siti adatti alla replicazione dei batterio, il cui intervallo di proliferazione è molto ampio (da 15°C a 50°C). Esistono diverse zone critiche negli impianti idrosanitari: tubazioni vecchie e danneggiate, presenza di depositi di materiale (calcare e biofilm), tratti chiusi, soffioni di docce e terminali di distribuzione, sprinkler antincendio.
Le torri di raffreddamento industriali, nelle quali l’acqua calda viene fatta evaporare da grandi piscine, è un impianto ad elevato rischio e si ritiene che molte epidemie registrate in Europa possano essere ricondotte a questi impianti. Alcuni casi però sono da ricondurre a fontane decorative con spruzzi di acqua.
Legionella: prevenzione
La proliferazione del batterio deve essere tenuta sotto controllo attraverso strategie di prevenzione da effettuarsi in sede di gestione/manutenzione delle reti idriche. Esistono precise linee guida per la prevenzione ed il controllo della legionellosi negli impianti idrico-sanitari e di climatizzazione. In particolare, per quanto riguarda gli impianti idraulici, si raccomanda di:
- evitare tubazioni con terminali ciechi o senza circolazione
- evitare la formazione di ristagni
- prevedere una pulizia periodica delle tubazioni
- evitare tubazioni di lunghezza eccessiva
- evitare contatti tra acqua e aria o accumuli di acqua in serbatoi non sigillati
- scegliere con cura i materiali (le tubazioni di rame riducono la proliferazione della legionella)
- evitare la scelta di torri evaporative in favore di soluzioni alternative, come i sistemi water spray system oppure pozzi geotermici
- prevenire la formazione di biofilm ed incrostazioni che rappresentano un reservoir per i batteri
Ristagno, biofilm ed incrostazioni calcaree rappresentano l’ambiente ideale per la proliferazione della Legionella e la loro eliminazione garantisce il massimo del risultato. Una volta rimossi questi fattori di rischio, si devono eseguire periodicamente:
- Trattamento termico: si mantiene l’acqua ad una temperatura superiore ai 60 °C per almeno 15 minuti, condizione in cui si inattivano i batteri
- Shock termico: si eleva la temperatura dell’acqua, generalmente per mezzo di scambiatori di calore, fino a 70-80 °C per almeno 30 minuti al giorno per tre giorni, fino ai rubinetti
- Iperclorazione continua: si introduce cloro nell’impianto sotto forma di ipoclorito di calcio o di sodio, fino a che la concentrazione residua del disinfettante sia compresa tra 1 e 3 mg/l
- Iperclorazione shock: si mantiene una concentrazione di 50 mg/l per un’ora oppure 20 mg/l per due ore
- Biossido di cloro: consente una disinfezione continua con valori modesti di cloro residuo, in modo da mantenere la potabilità dell’acqua. Il biossido di cloro rimuove il biofilm (habitat naturale della legionella) e svolge un’azione molto prolungata sia nel tempo sia nella distanza dal punto di iniezione. Non produce sottoprodotti, non aggredisce le tubazioni
- Monoclorammina: più stabile del cloro libero, maggiore potere residuo, penetra meglio nel biofilm
- Raggi ultravioletti: la luce UV generata da speciali lampade uccide i batteri
- Ozono. Possiede attività germicida in quanto ossidante diretto: tutte le strutture macromolecolari vengono profondamente alterate e inattivate
- Filtri terminali. Applicati al punto di prelievo, formano una barriera meccanica (0,2 µm) al batterio e garantiscono una protezione assoluta al 100%. Devono essere sostituiti con una certa periodicità. In quanto estremamente sicuri e facili da installare, sono ampiamente utilizzati in ospedali, case di cura, Rsa, poliambulatori, reparti con pazienti immunodepressi (Grandi Ustionati, Neonatologia, Oncologia, Trapianto Midollo ecc.).
Da osservare che Legionella resiste alla clorazione fino a 40 volte di più rispetto ad altri batteri e che la normale clorazione degli impianti idrici non è sufficiente ad uccidere i batteri. Inoltre, per prevenire la diffusione dei batteri, bisogna eseguire controlli periodici e manutenzione sugli impianti:
- accurata pulizia e disinfezione dei filtri dei condizionatori e degli umidificatori
- decalcificazione periodica dei rompigetto dei rubinetti e dei diffusori delle docce
- sostituzione delle guarnizioni e di altre parti usurate degli impianti idrici
Legionella: cura
Il batterio Legionella pneumophila è sensibile agli antibiotici come i fluorochinoloni (levofloxacina e moxifloxacina); in alternativa si utilizzano macrolidi (azitromicina) con preferenza per la terapia endovena. Questi trattamenti sono indicati in caso di legionellosi, mentre la malattia di Pontiac si risolve spontaneamente anche senza trattamento specifico. Sono da evitare antibiotici come betalattamici, carbapenemi, aminoglicosidi e tetracicline, perché non raggiungono concentrazioni antibatteriche nelle cellule.
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