CC BY
54
NK
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
УДК 616-036.22-074:616.9
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЛЕГИОНЕЛЛЕЗА, СВЯЗАННОГО С ОКАЗАНИЕМ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОШИ
О.А. Груздева1, И.С. Тартаковский2,
1ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова», 2ФГБУ «ФНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи», г. Москва
Груздева Ольга Александровна - e-mail: gruzdeva_oa@mail.ru
В статье представлены результаты исследования, проведенного с целью определения потенциальных рисков возникновения случаев нозокомиального легионеллеза. Исследования показали значительный уровень колонизации легионеллами систем водоснабжения зданий медицинских организаций Москвы. Установлено серологическое разнообразие выделенных штаммов Legionella pneumofila, свидетельствующее о наличии эпидемиологической опасности и трудностях диагностики случаев легионеллеза. Представлены разработанные методики обследования потенциально опасных водных систем и отбора образцов. На основании полученных данных сделаны выводы о необходимости изменения подходов к организации мероприятий по профилактике и диагностике легионеллеза.
Ключевые слова: легионеллез, профилактика, потенциально опасные водные системы, контаминация.
The article presents the results of a study to determine the potential risks of nosocomial cases of legionel-losis. Studies have shown significant levels of Legionella colonization of water supply systems of buildings of medical institutions of Moscow. Established a variety of serological isolates Legionella pneumofila, indicating the presence of epidemiological danger and difficulties of diagnosis of cases of Legionnaires' disease. The developed methods of examination of potentially dangerous aquatic systems and sampling were presented. Based on these data the conclusions about the need to change approaches to prevention and diagnosis of legionellosis were drawn.
Key words: legionellosis, prevention, potentially dangerous water systems, contamination.
Введение
Легионеллезная инфекция сохраняет свою актуальность, так как в странах Евросоюза и США заболеваемость легио-неллезом в настоящее время составляет 1,0-1,2 на 100 тысяч населения. Ежегодно в странах Евросоюза легионеллез является причиной смерти в среднем 500 человек [1, 2]. В Евросоюзе среди случаев пневмонии с установленным этиологическим агентом на долю легионеллеза приходится от 5,4 до 20% случаев [3].
Крупные очаги нозокомиального легионеллеза регистрировались в конце 70-х - начале 80-х годов ХХ века. Летальность в таких очагах доходила до 20-40%. Данные очаги были связаны с системами водоснабжения зданий госпиталей [4, 5, 6]. Также регистрируются спорадические случаи внутрибольничного легионеллеза, связанные с использованием дыхательной аппаратуры, назога-стральных зондов, стоматологического оборудования и др. [7, 8, 9].
Профилактика нозокомиального легионеллеза стала обязательным компонентом мероприятий в борьбе с вну-трибольничными инфекциями в США, странах Европейского сообщества и др. Эффективная система надзора за легионеллезом позволила снизить уровень заболеваемости легионеллезом, связанным с оказанием медицинской помощи [10, 11]. В настоящее время крупные очаги нозокомиального легионеллеза не регистрируются.
В Великобритании в течение 1999-2000 гг. зарегистрировано всего 39 случаев нозокомиального легионеллеза (40% летальных исходов). В США случаи нозокомиального легионеллеза составляют 23% от общего числа регистрируемой легионеллезной инфекции, доля летальных исходов варьирует от 9 до 100%. В Италии пневмонии легионеллезной этиологии составляют 7,1% от общего числа регистрируемых нозокомиальных пневмоний. В Австрии в 2001-2005 гг. зарегистрировано 35 случаев легионеллезной инфекции, связанной с оказанием медицинской помощи, из них 40% с летальным исходом. В Нидерландах за период с 2002 по 2012 г. 119 случаев, или 6%, от общего числа местных случаев легионеллеза являлись внутрибольничными [12, 13, 14, 15].
Известно, что наибольшую эпидемическую значимость представляет контаминация легионеллами систем водоснабжения больниц для пациентов со сниженным иммунитетом, для которых даже низкая концентрация легионелл представляет потенциальную опасность. Лечебные отделения, в которых пациенты получают иммуносупрессивную терапию, отнесены к группе риска по легионеллезу [6, 16].
Нозокомиальные случаи легионеллеза могут быть вызваны разными серотипами L. pneumophila (не SG1) и другим видом легионелл, отличным от L. pneumophila. В общеевропейском исследовании 1335 случаев легионеллеза
▲1
SSM
показано, что 35,9% от числа случаев нозокомиального легионеллеза (всего 329 случаев) вызвано L. pneumophila не SG1 [17]. Вспышка, этиологическим агентом в которой являлся штамм Legionella micdadei, была зарегистрирована в США в 1979-1983 гг. Зарегистрировано 27 случаев пневмонии, все пациенты имели тяжелые сопутствующие заболевания, преимущественно гематологические и онкологические. Оказалось, что для контингентов групп риска, в данном случае пациентов больниц, возможен не только аэрозольный, но и аспирационный путь заражения при контакте с водопроводной водой [6].
Таким образом, можно предположить, что существуют риски возникновения случаев заболевания нозокомиаль-ным легионеллезом во всех мегаполисах, поэтому целью нашей работы явилось выявление таких рисков в медицинских организациях Москвы.
Цель работы: изучить уровень колонизации легионел-лами систем горячего водоснабжения зданий медицинских организаций Москвы с целью выявления потенциальных рисков возникновения случаев легионеллеза, связанного с оказанием медицинской помощи, и разработки подходов к организации профилактических мероприятий.
Материал и методы
Проводилось изучение уровней контаминации L. pneumophila систем водоснабжения зданий медицинских организаций Москвы. Проведены исследования бактериологическим методом для выделения L. pneumophila в воде, смывах; исследования с использованием метода ПЦР для выявления ДНК легионеллы в воде, смывах; исследования с использованием метода ИФА для сероти-пирования выделенных штаммов L. pneumophila. Пробы образцов отбирали в застойных, концевых и редко используемых участках системы водоснабжения. Пробы воды отбирали из водопроводных кранов и душей. Образцы смывов и биопленки отбирали с внутренней поверхности труб, сеток душа и водопроводных кранов. Исследовали образцы воды объемом 500-1000 мл. При визуальном обнаружении биопленки на поверхности водной системы для исследования брали не менее двух проб из различных участков поверхности с помощью стерильного скальпеля или шпателя размером 5x5 см.
Образцы воды, биопленок, смывов исследовали в соответствии с МУК 4.2.2217-07 [18]. Исследования проводили бактериологическим методом на среде BCYE и набором для латекс-агглютинации (Oxoid, Великобритания) и методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием тест-системы производства ЗАО «Синтол» [19]. Серотипирование выделенных штаммов L. pneumophila осуществляли с помощью международной панели моно-клональных антител иммуноферментным методом. Панель моноклональных антител предоставлена Др. Ю. Хельбиг и Др. К. Люк (Германский референс-центр по легионеллезу, Институт медицинской микробиологии и гигиены, Технический университет, Дрезден, Германия).
Результаты и их обсуждение
Изучение особенностей колонизации легионеллой системы водоснабжения медицинских организаций проводилось в два этапа: скрининговое обследование для выявления факта контаминации водных систем и углубленное обследование для выявления особенностей коло-
низации. Выделение легионелл из объектов окружающей среды зависит не только от достоверности проведения лабораторного исследования, но и от применяемых методик обследования объекта, водной системы, выбора точек отбора образцов и от применяемой методики отбора. Порядок обследования крупных объектов, в водных системах которых циркулируют большие объемы воды, имеет принципиальное значение. В ходе проведения исследования необходимо было установить, какие штаммы легионеллы циркулируют в водных системах, так как известно, что опасность в эпидемиологическом плане для пациентов со сниженным иммунитетом, перенесших операции или трансплантацию органов, могут представлять не только другие серотипы L. pneumophila (не SG1), но и другие виды легионелл.
Для изучения колонизации легионеллой систем горячего водоснабжения медицинских организаций были разработаны методики, применяемые для обследования зданий, оценки потенциально опасной водной системы, выбора критических точек и отбора образцов для исследований. Применяемая методика обследования объекта для определения эпидемиологической опасности водной системы включает в себя три этапа:
1. Проведение предварительной оценки эпидемиологической опасности объекта в отношении легионеллеза. Выводы о наличии рисков подтверждаются лабораторными исследованиями в рамках скринингового обследования водной системы. Исследование образцов проводится методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ).
2. Подтверждение уровня контаминации водной системы легионеллой с применением бактериологического метода, определяющего точную концентрацию возбудите-
3. Оценка эпидемиологической опасности водной системы также подтверждается лабораторным исследованием. Проводится серотипирование выделенных штаммов L. Pneumophila (рис. 1).
РИС. 1.
Методика обследования объекта.
Известно, что риск возникновения случая заболевания легионеллезом зависит от следующих условий: восприимчивости популяции, расстояния от водной системы, способа передачи возбудителя [16]. Поэтому при обследовании общественных зданий необходимо определять данные условия.
NK
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
Особенностью медицинских организаций является большое количество разнообразных искусственных водных систем: система водоснабжения и санитарно-техническое оборудование для раздачи воды (души, водопроводные краны); система вентиляции и кондиционирования с увлажнением воздуха, градирня; оборудование для диагностических и лечебных, в т. ч. бальнеологических и физиотерапевтических процедур (ванны, бассейны, медицинское оборудование, имеющее полости, резервуары или системы для растворов - небулайзеры, аппаратура для искусственной вентиляции легких, стоматологические установки и др.); системы пожаротушения. Все вышеперечисленные водные системы, за исключением градирен, расположены на минимальном расстоянии от восприимчивого контингента и при наличии условий могут стать причиной возникновения заболевания легионеллезом.
Другой особенностью медицинских организаций стационарного типа являются два вида восприимчивого контингента, к которым относится персонал, контактирующий с водной системой, и пациенты. Причем в медицинских организациях имеется особо восприимчивый контингент -пациенты со сниженным иммунитетом в отделениях реанимации и интенсивной терапии, трансплантации органов, нейрохирургии и др.
Таким образом, пути передачи легионеллеза в медицинской организации стационарного типа в зависимости от особенностей восприимчивого контингента следующие: 1) аспирационный - для ослабленных пациентов с иммуно-супрессией и 2) аэрозольный - для остального контингента. Следовательно, порядок обследования зданий медицинской организации можно представить следующим образом: оценка водной системы - определение восприимчивого контингента - определение точек риска - выбор точек для отбора проб - проведение исследований (рис. 2).
Наиболее опасными в эпидемиологическом отношении водными системами в зданиях медицинских организаций являются системы горячего водоснабжения. Легионелла достигает высоких концентраций в воде системы при наличии условий для формирования биопленки, таких как: застой воды в тупиковых трубопроводах, периодическое использование системы, способствующее застою воды и др.; нарушение целостности трубопровода (коррозия); наличие питательных веществ (химические вещества, микроорганизмы). Здания медицинских организаций, оказывающих стационарную помощь населению, оборудованы централизованными системами водоснабжения, имеющими разветвленную структуру. Обеспечение постоянства температуры воды в системе и в местах водоразбора (краны потребителя) затруднено из-за застоя воды в системе (тупиковые точки, большая длина трубопроводов, раз-
ветвления сети), недостаточного водоразбора в отдельных помещениях. Неудовлетворительное состояние водопроводных труб (коррозия, осадок), застой воды и недостаточная температура воды приводят к образованию биопленок, что затрудняет качественную дезинфекцию воды. Поэтому для выявления критических точек были выбраны следующие факторы риска: застой воды и наличие биопленки на поверхности санитарно-технического оборудования или водного резервуара.
Так как исследование проводилось с целью оценки качества воды, фактически потребляемой из крана (возможно загрязненной), была применена процедура отбора проб, используемая при регистрации инфекционных заболеваний для выявления источника микробного загрязнения. В этом случае не допускается дезинфекция крана, все устройства и приспособления на кране сохраняются, не проводится механическая очистка крана и предварительный слив воды из крана.
Таким образом, разработанный для исследования уровня контаминации легионеллами систем горячего водоснабжения алгоритм отбора проб следующий:
1. Выявление риска по температурному фактору - определение (измерение) температуры воды в системе водоснабжения.
2. Выявление участков риска на системах горячего водоснабжения, в которых необходимо осуществлять отбор проб воды и смывов для проведения исследований.
3. Выявление точек риска (точек отбора проб) - проведение визуального обследования с целью выявления отложений (биопленок) на отдельных участках системы и поверхностях.
4. Определение общего количества проб, подлежащих исследованию (число выявленных участков и точек системы, имеющих риск).
5. Применение процедуры отбора проб воды, соответствующей методике, применяемой для выявления источника микробного загрязнения (без слива воды и проведения дезинфекционной обработки крана или душевой насадки).
6. Доставка отобранных образцов для исследований.
7. Проведение исследований.
8. Оценка результатов.
На 1-м этапе работы проводилась предварительная эпидемиологическая оценка объектов методом ПЦР-РВ. Обследованы системы водоснабжения восьми зданий с целью установления факта их контаминации L. pneumophila и определения количественного уровня микроорганизма. При обследовании зданий было установлено, что нагрев воды в ряде объектов осуществлялся до температуры ниже 60°C. Следовательно, в точках разбора температура воды была ниже нормативных значений и присутствовал один из факторов накопления легионелл в системе.
В результате исследования контаминация систем горячего водоснабжения L. pneumophila была выявлена во всех восьми обследованных объектах. Контаминированные легионеллой участки систем водоснабжения относились к участкам с низкой скоростью движения воды. Легионелла была выделена из пяти образцов воды или смывов с поверхности, отобранных из душа; из четырех образцов, отобранных из водопроводных кранов; из двух образцов,
выявление системы -> документальная оценка системы -> визуальный осмотр системы определение восприимчивого контингента
выявление участков риска
РИС. 2. Этапы обследования зданий медицинской организации.
▲1
SSM
отобранных непосредственно из трубопровода на выходе из бойлерной. Концентрация L. pneumophila составляла от 6x10 до 3,6x105 КОЕ/л. Концентрация возбудителя, превышающая уровень риска для водопроводной воды (103 КОЕ/л), выявлена на семи объектах из восьми.
На 2-м этапе исследования были изучены особенности колонизации водных систем с применением бактериологического метода выделения легионеллы. Для исследования были выбраны семь крупных многопрофильных стационаров. Всего обследовано 17 корпусов больниц с централизованной системой холодного водоснабжения. Горячее водоснабжение объектов обеспечивалось нагреванием холодной воды в калориферах бойлерной до температуры +49 ... 63°C.
Культура L. pneumophila была выделена в 14 из 17 обследованных зданий, в 34 из 85 исследованных образцов воды и смывов (40±5,3%). Возбудитель легионеллеза был выделен также в 26 пробах, отобранных из 10 лечебных отделений группы риска (нейрохирургическое, гематологическое, реанимационное, интенсивной терапии, трансплантации печени, ожоговое, операционный блок). Уровень контаминации L. рneumophila превышал значения риска для систем водоснабжения (более 103 КОЕ/л) в восьми лечебных подразделениях медицинских организаций и колебался в интервале от 1,2x102 до 6,4x105 КОЕ/л. В четырех зданиях больниц выявлена колонизация L. pneumophila в трех и более участках системы водоснабжения здания. В 9% образцов в ассоциации с L. рneumophila были выделены другие микроорганизмы, которые могут являться возбудителями инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи: Acinetobacter spp., Pseudomonas aeruginosa, Brevibacterium vesicularis, Micrococcus luteus.
При углубленном обследовании стационаров установлено серологическое разнообразие легионелл, циркулирующих в системах горячего водоснабжения. Показано, что преобладают штаммы L. pneumophila серогруппы 6 (38±7,4%), серогруппы 5 (17±5,7%), серогруппы 3 (16±5,6%). Всего выделено 42 штамма L. рneumophila. Следовательно, можно предположить, что случаи легио-неллеза у ослабленных пациентов могут быть вызваны L. рneumophila различных серотипов. Диагноз легионеллеза в таком случае не может быть подтвержден определением антигена легионелл в моче, так как тест разработан только для L. рneumophila серогруппы 1.
Выводы
Таким образом, в Москве имеются потенциальные риски возникновения очагов легионеллеза в медицинских организациях. Основную долю (71%) в структуре выделенных штаммов L. pneumophila составляют штаммы серогрупп 6, 5, 3, которые могут вызвать заболевание легионеллезом у пациентов со сниженным иммунитетом. Поскольку применение диагностического метода по определению антигена L. pneumophila в моче позволяет достоверно выявлять только антиген серогруппы 1 в случаях тяжелой пневмонии с осложнениями у пациентов групп риска необходимо использовать для диагностики легионеллеза исследование бронхоальвеолярного лаважа с помощью бактериологического метода или ПЦР.
Профилактические мероприятия должны включать обязательный контроль температуры нагрева воды в бойлер-
ных зданий медицинских организаций. Важным компонентом профилактики должно являться не только обучение медицинского персонала вопросам диагностики легионеллеза и дезинфекционно-стерилизационного режима, но и обучение технического персонала, обслуживающего искусственные водные системы. В планы производственного контроля санитарных правил необходимо включить раздел обеспечения безопасности воды. __
ЕЭ
ЛИТЕРАТУРА
1. А Legionellosis - United States. 2000-2009. MMWR. 2011. V. 60. № 32. Р. 1083-1086.
2. Beaute J., Zucs P., B de Jong. Legionnaires' disease in Europe, 2009-2010. Surveillance and outbreak reports on behalf of the European Legionnaires' disease Surveillance Network.
3. Torres A., Blasi F., Peetermans W.E., Viegi G. The aetiology and antibiotic management of community-acquired pneumonia in adults in Europe: a literature review. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2014. № 33. Р. 1065-1079. DOI 10.1007/ s10096-014-2067-1.
4. Kirby B.D., Snyder K.M., Meyer R.D., Finegold S.M. Legionnaires disease: report of sixty-five nosocomially acquired cases, review of the literature. Medicine. Baltimore. 1980. № 59. Р. 188-205.
5. Stout J.E., Yu V.L. Legionellosis. N. Engl. J. Med. 1997. № 337. Р. 682-687.
6. Rudin J.E., Wing E.J. A comparative study of Legionella micdadei and other nosocomial acquired pneumonia. Chest. 1984. № 86. Р. 675-680.
7. Yu V.L. Nosocomial Legionellosis. Curr Opin Infect Dis. 2002. № 13. Р. 385-388.
8. Jemberg Cecilia, Schonning Caroline, Lofdahl Margareta et. al. Establishment of a link between a patient with Legionellosis and a dental unit. 2 ESGLI congress ESCMID Study Group for Legionella Infections. Barselona, Spain, 17-19 sept. 2014. Р. 12.
9. Venezia R.A., Agresta M.D., Hanley E.M., Urquhart K., Schoonmaker D. Nosocomial legionellosis associated with aspiration of nasogastric feedings diluted in tap water. Infect Control Hosp Epidemiol. 1994. № 15. Р. 529-533.
10. Exner M., Kramer A., Lajoje L. et.al. Prevention and control of health care-association waterborne infections in health care facilities. Am. J. infection control. 2005. № 33 (5). Р. 26-40.
11. Stout J.E., Yu V.L. Hospital-acquired Legionnaires Disease: new developments. Curr.Opin.Infect.Dis. 2003. № 16 (4). Р. 337.
12. Campese C., Decludt B. Notified cases of Legionnaires disease in France. Eurosurveillance. 2004. № 7. Р. 121-128.
13. Kool J., Bermire-Swcat D, Butler J.C. et al. Hospital characteristics associated with colonization of water systems by Legionella and risk of nosocomial legionnaires disease: a cohort study of 15 hospitals. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 1999. № 20. Р. 798-805.
14. Ricci M., Fontana S., Achene S. et al. In vitro study of H2O2-Ag+ activity against Legionella and evaluation of its efficacy in hospital waterborne infection control in «Legionella 2009» abstract.book, Institut Pasteur, France. 2009. Р. 187-188.
15. Jeroen W. Den Boer, Sjoerd M. Euser, Petra Brandsema, Linda Reijnen, Jacob P. Bruin. Results from the National Legionella Outbreak Detection Program, the Netherlands? 2002-2012. Emerging Infectious Diseases. www.cdc.gov/eid. 2015. Vol. 21. № 7. July. Р. 1167-1173.
16. Legionella and prevention of Legionellosis. Ed. by J.Bartram. WHO. 2007.
17. Helbig J.H, Bernander S., Castellani Pastoris M. et.al. Pan-European Study on Culture-Proven Legionnaires' Disease: Distribution of Legionella pneumophila Serogroups and Monoclonal Subgroups. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2002. № 21. Р. 710-716. DOI 10.1007/s10096-002-0820-3.
18. МУК 4.2.22-17-07. Методические указания по выявлению бактерий Legionella pneumophila в объектах окружающей среды. М. 2007.
MUK 4.2.22-17-07. Metodicheskie ukazanija po vijavleniju bakterij Legionella pneumophila v ob'ektah okruzhajyshejsredi. M. 2007.
19. Методические рекомендации. МР 02.039-09. Выявление и количественное определение легионелл в водных образцах внешней среды методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием тест-систем производства ЗАО «Синтол». М. 2009.
Metodicheskie rekomendacii. MR 02.039-09. Viyavlenie i kolichestvennoe opredelenie legionell v vodnykh obrazcakh vneshney sredy metodom polimeraznoy cepnoy reakcii v real'nom vremeni s ispol'zovaniem test-sistem proizvodstva ZAO «Sintol». М. 2009.
