CC BY
22
Инновации в науке № 9 (46), 2015 г
ۥ
| СибАК
www.sibac.mfo
О РЕЗУЛЬТАТАХ ИЗУЧЕНИЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА В ОТНОШЕНИИ ЛЕГИОНЕЛЛЕЗА В МЕГАПОЛИСЕ
Груздева Ольга Александровна
доцент кафедры эпидемиологии Института профессионального образования, канд. мед. наук, ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России,
РФ, г. Москва E-mail: gruzdeva oa@mail.ru
Тартаковский Игорь Семёнович
д-р биол. наук, профессор ФГБУ ФНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф.Гамалеи Минздрава России,
РФ, г. Москва E-mail: itartak@list.ru
ON RESULTS OF STUDYING AN EPIDEMIOLOGIC RISK WITH REFERENCE TO LEGIONELLOSIS IN MEGAPOLIS
Olga Gruzdeva
associate Professor of Epidemiology Chair, Institute of Professional Education, Candidate of Medical Sciences, SBEIHPE “IM. Sechenov First Moscow State Medical University ” of Russian Ministry of Health,
Russia, Moscow
Igor Tartakovskiy
Professor, Doctor of Biological Sciences, FSBIFNITS of Epidemiology and Microbiology named after N.F. Gamaleya of Russian Ministry of Health,
Russia, Moscow
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты исследования, проведенного с целью определения потенциальных рисков осложнения эпидемиологической ситуации по легионеллезу. Исследования показали значительный уровень колонизации легионеллами систем водоснаб-
124
Инновации в науке № 9 (46) 2015 г
^ СибДК
www.sibac.info
жения зданий общественного назначения в мегаполисе. Установлено серологическое разнообразие выделенных штаммов L. pneumophila. На основании полученных данных сделаны выводы о необходимости изменения подходов к организации мероприятий по профилактике легионеллеза.
ABSTRACT
Research results conducted to determine the potential risk of epidemiology complications of legionellosis disease are presented in the article. Studies have shown significant levels of Legionella colonization of water supply systems of public buildings in the city. Serological diversity of isolates L. Pneumophila is established. Based on received data, the conclusions about the necessity to change approaches to interventions for the prevention of legionellosis are made.
Ключевые слова: легионеллез; водные системы; эпидемиологический риск; профилактика.
Keywords: legionellosis; water supply systems; epidemiology risk; preventive measures.
В любом мегаполисе существуют потенциальные риски возникновения очагов легионеллеза в связи с эксплуатацией большого количества искусственных водных систем. В настоящее время во многих странах установлен контроль за легионеллезом, внедрены системы эпиднадзора, позволяющие выявлять водные системы, послужившие резервуаром для накопления возбудителя легионеллеза и связанные с очагами заболевания. Например, в странах Евросоюза разработаны правила по контролю и профилактике случаев легионеллеза, связанного с путешествиями [8]. В США заболеваемость легионеллёзом регистрируется в Национальном Центре по контролю за инфекционными заболеваниями (CDC). Сообщения о каждом новом случае поступают из Национального Центра эпиднадзора инфекционных болезней (NNDSS) и Дополнительного Центра эпиднадзора за легионеллёзом (SLDSS) [11]. Заболеваемость легионеллезом в странах Евросоюза и США составляет 1,0—1,2 случаев на 100 тысяч населения [6; 11]. В Евросоюзе среди случаев пневмонии с установленным этиологическим агентом на долю легионеллеза приходится от 5,4 до 20 % случаев [14]. Большая часть случаев легионеллеза вызвана L.pneumophila серогруппа 1 [10].
Чаще всего очаги легионеллеза связаны с системами водоснабжения и системами кондиционирования с увлажнением воздуха в гостиницах, больницах, местах массового сосредоточения людей [7; 9; 12; 13].
125
Инновации в науке № 9 (46), 2015 г.
ۥ
| СибАК
www.sibac.mfo
Образование биопленок в искусственных водных системах является фактором, способствующим накоплению легионелл в воде и увеличивающим риск возникновения заболеваний [5].
Цель исследования — изучить уровень колонизации легионеллами водных систем зданий общественного назначения Москвы и Московской области с целью выявления потенциальных рисков возникновения случаев легионеллеза и разработки подходов к организации профилактических мероприятий.
Материалы и методы. Для изучения уровней контаминации L. pneumophila водных систем зданий общественного назначения проводились исследования: бактериологическим методом для
выделения L.pneumophila в воде и смывах; методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) для выявления ДНК легионеллы в воде и смывах; методом ИФА для серотипирования выделенных штаммов L.pneumophila. Пробы воды отбирали из водопроводных кранов и душей. Образцы смывов и биопленки отбирали с внутренней поверхности труб, сеток душа и водопроводных кранов, бассейнов, ванн-джакузи, камер увлажнения кондиционеров и т. д. Исследовали образцы воды объемом 500—1000 мл. При визуальном обнаружении биопленки на поверхности водной системы для исследования брали не менее 2-х 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 [2]. 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 [1]. Серотипирование выделенных штаммов L. pneumophila осуществляли с помощью международной панели моноклональных антител иммуноферментным методом.
Результаты и обсуждение
В программу исследования были включены общественные здания Москвы и Московской области: 7 гостиниц (8 зданий), 8 зданий торгово-офисных центров, 7 многопрофильных стационаров
(17 корпусов). Проводилось изучение систем горячего водоснабжения и кондиционирования с увлажнением воздуха.
Во всех зданиях имелись централизованные системы холодного водоснабжения. Для закрытых систем горячего водоснабжения холодная вода нагревалась в бойлерной объекта. Температура нагрева воды в бойлерных в ряде случаев была ниже, регламентированной
126
Инновации в науке № 9 (46) 2015 г
^ СибДК
www.sibac.info
СанПиН [3]. Горячее водоснабжение больниц обеспечивалось нагреванием холодной воды до температуры + 49 °С — + 63 °C.
Максимальная температура нагрева воды в четырех гостиницах из 7 составляла менее 60 °C. Горячее водоснабжение торгово-офисных центров обеспечивалось нагреванием холодной воды в калориферах бойлерной до температуры + 57° - + 60 °C.
Обследование водных систем проводилось по разработанной методике для оценки эпидемиологической опасности объекта в отношении легионеллеза. Данная методика включала следующие этапы обследования:
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.
2. Подтверждение уровня контаминации водной системы легионеллой с применением бактериологического метода, определяющего точную концентрацию возбудителя.
3. Оценка эпидемиологической опасности водной системы подтверждается лабораторным исследованием. Проводится серотипи-рование выделенных штаммов L. pneumophila.
Известно, что легионелла достигает высоких концентраций в воде системы при наличии условий для формирования биопленки. Система водоснабжения является неоднородной гидравлической системой, т. к. имеет нестабильные условия, отличающиеся в местах с интенсивным и низким разборами воды. В тупиковых и застойных зонах системы водоснабжения, при минимальном разборе воды создаются условия для формирования биопленок на поверхности труб и санитарно-технического оборудования. Поэтому при выборе критической точки для отбора проб следует учитывать скорость течения воды в системе, а также влияние других факторов, которые могут влиять на выживаемость и стабильность физиологического состояния исследуемых организмов (например, температура воды). Разработанный порядок обследования зданий общественного назначения предусматривал обследование системы водоснабжения и выбор критических точек, в которых существует риск застоя воды, образования биопленок и накопления легионелл. Обследование проводилось совместно с представителями инженерной службы организации. Для отбора проб выбирались концевые (наиболее отдаленные от бойлерной), тупиковые точки, редко используемые
127
Инновации в науке № 9 (46), 2015 г.
ۥ
| СибАК
www.sibac.mfo
участки и «застойные» зоны системы горячего водоснабжения. Особое внимание уделялось зонам, в которых длительное время не осуществлялось водопользование (ремонтные работы; выведенные из эксплуатации помещения; построенные, но не введенные в эксплуатацию здания и др.). В обязательном порядке учитывались результаты визуального осмотра на наличие отложений (биопленок) на санитарно-техническом оборудовании.
Принятая для оценки качества воды в магистральных распределительных сетях, поступающей от производителя, процедура отбора проб предусматривает обильный слив воды и проведение дезинфекции крана и не может достоверно свидетельствовать о контаминации микроорганизмами отдельных участков системы горячего водоснабжения. Поэтому нами использовалась процедура отбора проб, направленная на выявление источника микробного загрязнения — без предварительного слива воды, без проведения дезинфекционной обработки крана или душевой насадки.
Отбор образцов из систем кондиционирования осуществлялся в камерах увлажнения воздуха.
В результате проведенных исследований в больницах мегаполиса установлено, что в 14 из 17 обследованных зданий системы горячего водоснабжения колонизированы L. рпеишорЬПа. Культура
L. рпеишорЬПа была выделена в 40±5,3 % исследованных образцов воды и смывов. Необходимо отметить, что возбудитель легионеллеза был выделен в пробах, отобранных в лечебных отделениях, входящих в группу риска по легионеллезу, таких как нейрохирургическое, гематологическое, реанимационное, интенсивной терапии, трансплантации печени, ожоговое, операционный блок (в 30±5 % от общего числа проб, отобранных в больницах) [4]. Уровень контаминации L. рпеишорЬПа превышал значения риска для систем водоснабжения (более 103 КОЕ/л [4]) в 8 лечебных подразделениях медицинских организаций и колебался в интервале от 1,2х102 до 6,4х105 КОЕ/л. В 4 зданиях больниц колонизация L. pneumophila выявлена в трех и более участках водной системы.
Обследование систем горячего водоснабжения, бассейнов, ванн-джакузи в четырех- и пятизвездочных гостиницах показало, что контаминация L. pneumophila выявлена в шести из семи обследованных объектов. Уровень контаминации L. pneumophila систем водоснабжения составил от 6x10 до 5,4х104 КОЕ/л и превышал значения риска для систем водоснабжения (более 103 КОЕ/л) в шести гостиницах. В 4 зданиях гостиниц колонизация L. pneumophila выявлена в трех и более участках системы.
128
Инновации в науке № 9 (46) 2015 г
^ СибДК
www.sibac.info
В торгово-офисных центрах проводилось обследование систем горячего водоснабжения и систем вентиляции и кондиционирования с увлажнением воздуха. В результате исследования контаминация L. pneumophila систем горячего водоснабжения была выявлена во всех 8 обследованных объектах. В зданиях торгово-офисных центров уровень колонизации систем водоснабжения колебался в диапазоне от 1,1 *102 до 3*105 КОЕ/л. Концентрация возбудителя, превышающая уровень риска для водопроводной воды (103 КОЕ/л), выявлена на семи объектах из восьми. Уровень колонизации легионеллой воды из декоративных фонтанов достигал величины 5,4* 104 КОЕ/л. В шести зданиях торгово-офисных центров колонизация L. pneumophila выявлена в трех и более участках системы горячего водоснабжения. В системах кондиционирования уровень колонизации легионеллой составил от 6*10* до 3,6*102 КОЕ/л, что не превысило уровень риска для данного типа водных систем (104 КОЕ/л).
По результатам исследования систем горячего водоснабжения можно сделать вывод о том, что уровень контаминации легионеллой в них практически одинаковый. На наш взгляд, данный факт можно объяснить идентичной схемой эксплуатации систем горячего водоснабжения и показателями температуры, до которых производится нагрев воды в бойлерной. Подача в систему воды высокой температуры приводит к значительным теплопотерям, быстрому износу подающих труб и аварийным ситуациям, поэтому отмечаются факты снижения температуры воды.
Установлен факт контаминации легионеллами в высокой концентрации ванн-джакузи и декоративных фонтанов, которой сопутствует формирование биопленок. Биопленки являются одним из факторов, способствующим размножению легионелл до высоких концентраций. Как и для градирен, выявление биопленок на поверхности объектов в зоне соприкосновения воздух-вода является своеобразным индикатором, требующим немедленных микробиологических исследований и профилактических мероприятий.
Среди легионелл, выделенных из систем водоснабжения зданий общественного пользования, наибольшую долю составили штаммы серогруппы б (32 %). На втором месте — штаммы серогруппы 1 (18 %). Кроме того, выделены штаммы серогруппы 2 (6 %), серогруппы 3 (7 %), серогруппы 5 (16 %). Доля других серогрупп — 21 %.
Серотипирование штаммов легинелл, выделенных из джакузи массового пользования, показало, что также как и в системах горячего водоснабжения, основная доля выделенных штаммов L. pneumophila
129
Инновации в науке № 9 (46), 2015 г.
ۥ
| СибАК
www.sibac.mfo
относится к серогруппе 6 (43 %). Доля штаммов серогруппы 1 составила 20 %, серогруппы 3 — 17 %, другие — 20 %.
Среди штаммов L. pneumophila, выделенных из систем кондиционирования, основную долю составили штаммы серогруппы 1 (48 %), на штаммы серогруппы 6 приходится 22 %, серогруппы 3—9 %, серогруппы 2—6 %, другие — 15 %.
Примененные методики обследования водных систем, выбора критических точек и процедуры отбора образцов позволили выделить легионеллу в 43±3,2 % исследованных проб. Анализ результатов исследований объектов внешней среды на выделение легионелл (по формам статистической отчетности за 2010—2013 гг.),
выполненных в учреждениях Роспотребнадзора, свидетельствует о том, легионелла выделена только в 1,48±0,07 % исследованных проб.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что, в мегаполисе имеется не только потенциальный риск, но и реальный риск в отношении легионеллеза, т. к. подтверждена колонизация L. рneumophila систем горячего водоснабжения зданий общественного назначения в высокой концентрации.
Кроме того, доля штаммов L. рneumophila серогруппы 1, представляющих эпидемиологическую опасность, в системах горячего водоснабжения составила 18 %, в системах кондиционирования — 48 %.
Применение разработанных методик по обследованию водных систем, выбору критических точек и отбору проб влияет на эффективность проведенных исследований.
Т. к. легионеллез является сапронозной инфекцией, в целях профилактики заболевания в мегаполисе необходимо проводить санитарно-гигиенические мероприятия, включающие дезинфекцию воды и резервуаров (трубопроводов), нагрев воды до предусмотренных нормативными документами уровней. Обязательным компонентом профилактики должны являться обучение технического персонала, эксплуатирующего водные системы, и контроль режимов эксплуатации водных систем, в т. ч. за периодичностью смены воды в системе, очистки и сушки фильтров, сливом воды после профилактических работ и т. п. В условиях контаминации легионеллой в высоких концентрациях водных систем обязательно проведение мониторинга за циркуляцией возбудителя легионеллеза в воде, особенно в системе горячего водоснабжения.
130
Инновации в науке № 9 (46) 2015 г
^ СибДК
www.sibac.info
Список литературы:
1. Методические рекомендации. Выявление и количественное определение легионелл в водных образцах внешней среды методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием тест-систем производства ЗАО «Синтол». МР 02.039-09.
2. Методические указания по выявлению бактерий Legionella pneumophila в объектах окружающей среды. МУК 4.2.22-17-07.
3. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» СанПиН 2.1.4.1074-01 с изменениями СанПиН 2.1.4.2496-09.
4. Санитарно-эпидемиологические правила. «Профилактика легионеллёза» СП 3.1.2.2626-10
5. Тартаковский И.С. Профилактика, диагностика и лечение легионеллеза/ И.С. Тартаковский, О.А. Груздева, Г.М. Галстян, Т.И. Карпова. — М: Студия МДВ, 2013.
6. 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. 2011.
7. Doust R.H., Mobares A.M., Mircalantar S. et.al. Nosocomial Legionnaires Disease in Tehеran. Research J. Microb., 2009, 4(1): 23—30.
8. European guidelines for control and prevention of Travel associated legionellosis. 2002.
9. Gilmour M.W., Bernard K., Tracz D.M. et.al. Molecular typing of a Legionella pneumophila outbreak in Ontario, Canada. J.med.microbiol. 2007, 56(3):336-341.
10. 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: 710-716 DOI 10.1007/s10096-002-0820-3.
11. Legionellosis, United States, 2000-2009. American. J. Transplantation.2012, 12: 250-253.
12. Outbreak of Legionnaires disease in connection with the world handball championship in Croatia. Epi-News, National surveillance of communicable diseases. Statens Serum Institut, Kopenhagen, Denmark 2009, 9.
13. Rota M., Scturro M., Fontana S. et.al. Cluster of travel-associated Legionnaires’ Disease in Lazise, Italy, Yuly to August 2011. Eurosurveillance, Special Edition “Mycoplasma pneumonia and Legionella pneumophila”, 2012: 57-60.
14. 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) 33:1065-1079 DOI 10.1007/s10096-014-2067-1.
131
