Bedeutung von Legionellen und anderen problematischen Mikroorganismen im Wasserkreislauf. Landeskongress des BWK Recklinghausen,

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1 Bedeutung von Legionellen und anderen problematischen Mikroorganismen im Wasserkreislauf Landeskongress des BWK Recklinghausen, Priv. Doz. Dr. med. Norbert Schnitzler Facharzt für Mikrobiologie und Infektionsepidemiologie Gesundheitsamt Düren 1 Inhalt des Vortrags Focus auf Legionellen Andere Bakterien wie E. coli und Pseudomonas aeruginosa zur Verdeutlichung der Sonderstellung von Legionellen E. coli; Quelle: CDC Kernfragen: Welche Gesundheitsgefahren gehen von diesen Bakterien aus? Wo sind diese Bakterien zu erwarten oder wo gehören diese Bakterien hin und wo nicht? Wie steckt man sich letztlich an bzw. vermeidet dies? 2 1

2 Mikrobiologie der Legionellen Legionellen in Amöben Kolorierte Transmissionselektronenmikroskopie Quelle: RKI 3 Mikrobiologie der Legionellen Was passiert normalerweise mit Bakterien in Amöben? Phagozytose bei Amöben: a. Phagozytose (aktive Aufnahme) b. Die Vereinigung von Phagosom und Lysosom bildet ein Phagolysosom. c. Aufgelöstes Material wird ausgeschieden oder assimiliert. Zeichenerklärung: 1. Krankheitserreger 2. Phagosom (Fressblase) 3. Lysosom (Verdauungsenzyme) 4. Reststoffe 5. Zytoplasma 6. Zellmembran 4 2

3 Mikrobiologie der Legionellen Legionella pneumophila in Hartmannella vermiformis Schwarze Pfeile: Legionellen; Weiße Sterne: Endoplasmatisches Retikulum; weiße Pfeile: Mitochondrien; Z: Zellkern (Quelle: A. Flieger; RKI) 5 Mikrobiologie der Legionellen Makrophagen als Ersatzamöben! Makrophagen und Amöben gleichen sich in vielen Aspekten Legionellen unterscheiden nicht zwischen Amöben und Makrophagen! Gelangen Legionellen in menschliche Fresszellen verhalten sie sich wie in Amöben. Kontakt mit Fresszellen in den Lungenbläßchen nur bei tiefer Einatmung möglich! E. coli: Aufnahme durch Trinken und Nahrungsaufnahme 6 3

4 Gesundheitsgefahren durch Legionellen Zwei wesentliche Erkrankungen: Legionärskrankheit (Legionellen- Pneumonie = Lungenentzündung) Pontiac-Fieber (= harmlose Erkältung) 7 Medizinische Aspekte - Klinik Legionärskrankheit - Symptome: Inkubationszeit: 2-14 (20) Tage Zunächst Unwohlsein, Fieber, Kopf- und Gelenkschmerzen, Reizhusten Im Vordergrund steht die Lungenentzündung unterschiedlicher Schwere Auch andere Organe (Niere, Leber, Magen, Nervensystem) können betroffen sein 8 4

5 Medizinische Aspekte - Klinik Röntgenaufnahme (A) und CT (B) der Lunge bei Krankenhauseinweisung, wiederholtes CT eine Woche später (C,D) 9 Medizinische Aspekte - Klinik Legionärskrankheit - Prognose: Abhängig von frühzeitiger und adäquater Therapie Deshalb an Legionellen als Ursache denken und in Diagnostik einbeziehen Letalität: 5-15%, ohne Therapie (oder falsche Therapie) > 15% Bei Überlebenden dauerhafte Schädigung der Lunge möglich (Fibrose), häufig aber komplette Heilung E. coli: Hauptsächlich Magen- Darm-Infekte, Indikatorkeim für Eintrag in das Trinkwasser 10 5

6 Medizinische Aspekte - Klinik Pontiac-Fieber: Ansteckung wie bei Legionärskrankheit Inkubationszeit nur 1-2 Tage Symptome wie Legionärskrankheit aber ohne Lungenentzündung und ohne Beteiligung anderer Organe nicht tödlich 11 Medizinische Aspekte - Klinik Pontiac-Fieber: Klinik = Erkältung 12 6

7 Epidemiologie Manifestationsindex Erkrankungsquote, d.h. wie viele Menschen mit Kontakt zu Aerosol erkranken tatsächlich Pontiac-Fieber: bis zu 95% Legionärskrankheit: 0,2 bis maximal 5% der Exponierten Wichtig: Fehlende Erkrankungsfälle bei wenigen Exponierten schließen Risiko nicht aus! E. coli: Erkrankungshäufigkeit abhängig vom Stamm: Keine bis sehr viele Infektionen (EPEC, EHEC) 13 Epidemiologie Quelle: Eurosurveillance 14 7

8 Epidemiologie Risikogruppen Männer meist häufiger betroffen Alter > 60 (Kinder und Jugendliche sehr selten betroffen) Raucher Chronische Herz- Lungenerkrankungen Abwehrgeschwächte Menschen 15 Wo sind Legionellen zu erwarten? Legionellenkolonie Stereolupe 10x Quelle: Schwanke, LANUV NRW Quelle: CDC-PHIL 16 8

9 Mikrobiologie der Legionellen kommen in geringer Anzahl in natürlichen Gewässern vor unter 20 C vermehren sich Legionellen kaum gute Bedingungen bei 25 C bis 45 C (Optimum 37 C bis 43 C) toleriert 50 C über Stunden und bis zu 60 C kurzfristig ab 60 C sterben Legionellen ab, ab 70 C schnell Chlor wird sehr gut toleriert (1 bis 2 mg freies Chlor/l sind für eine sicher Desinfektion erforderlich; TrinkwV erlaubt 0,3 mg/l zur kontinuierlichen Desinfektion) Relativ hohe Säuretoleranz 17 Wo trifft man Legionellen deshalb an: In warmem Wasser Amöben begünstigen das Wachstum und die schnelle Vermehrung Rohwasser zur Trinkwassergewinnung wenig belastet Warmwassersysteme (Trinkwasser und Prozesswasser) belastet Abwasser und Kläranlagen z.t. stark belastet Dadurch Belastung von Oberflächengewässern möglich E. coli: In allen Oberflächengewässern, massiv in Abwasser/Kläranlagen, im Menschen!! Im Trinkwasser Indikator für Fäkaleintrag 18 9

10 Wie steckt man sich mit Legionellen an (und wie nicht) Inhalation von Legionellenhaltigen Aerosolen Vordringen in die Lungenbläschen erforderlich Tröpfchengröße < 5 µm erforderlich 19 Klinik der Legionellose Quellen Aerosole mit Tröpfchen von < 5µm (Lungengängigkeit) Kaum natürliche Quellen Russel-Falls in Australien (Quelle: wickipedia) 20 10

11 Klinik der Legionellose Keine Quellen: Keine Mensch zu Mensch Übertragung Kein Risiko beim Trinken, nur bei massivem Verschlucken Keine Gefahr beim Schwimmen Quelle: wikipedia 21 Klinik der Legionellose Quellen Waschbecken nahezu ausgeschlossen Duschen eher überbewertet Quelle: wikipedia Whirlpools, Springbrunnen, Nebelmaschinen, Sprühanlagen Autowaschanlagen Verdunstungskühlanlagen 22 11

12 Wie gelangen Legionellen in ein technische Anlagen wie Rückkühlwerke? Füllwasser Schmutzeinträge Aerosole anderer technischer Anlagen (Übertragung von Anlage zu Anlage) Moos/Algengemisch auf Abluftgitter Rückkühlwerk (Quelle: Gesundheitsamt Düren) 23 Verdunstungskühlanlagen Quelle: Kryschi 24 12

13 Was begünstigt das Wachstum und die Vermehrung von Legionellen in technischen Anlagen? Jeglicher Eintrag von erschließbaren Materialien Oberflächenveränderungen (Korrosion) Biofilme Wärme 25 Merksatz: Vorkommen + Aerosolbildung = Risiko Trinkwasser: Duschen Schwimm- und Badebecken: Whirlpool Prozesswasser: v.a. Verdunstungskühler Abwasser: ggf. Arbeitsschutz in Kläranlagen Belastete Oberflächengewässer: Ohne Aerosole kein Risiko 26 13

14 Wie kann das Risiko minimiert werden? Trinkwasser: Sachgerechter Betrieb v.a. bei der Warmwasserbereitung (gemäß Trinkwasserverordnung) Besondere Maßnahmen in Risikobereichen (Gesundheitswesen) Schwimm- und Badebeckenwasser: Sachgerechter Betrieb Besonderes Augenmerk auf Whirlpools 27 Wie kann das Risiko minimiert werden? Technische Anlagen: Sachgerechter Betrieb insbesondere von Verdunstungskühlanlagen (VDI bzw, BImSch) Keine Verwendung von Wasser aus belasteten Oberflächengewässern Eingangskontrolle des verwendeten Wassers 28 14

15 Zusammenfassung Der sachgerechte Betrieb technischer Anlagen und gezielte Bestimmungen der Legionellen minimieren das Risiko von Infektionen durch Legionellen erheblich 29 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Quelle: Stadt und Kreis Düren 15