Legionella e Covid. Due facce della stessa medaglia?

Similitudini e differenze tra il Sars-Cov-2 e legionellosi. Panoramica sulle strtegie di contimento e di sorveglianza ambientale

Nell’ultimo anno l’umanità è stata colpita da un’epidemia nota come SARS CoV-2 che ha coinvolto tutta la popolazione mondiale con conseguenze anche letali nell’ordine del 4 - 5%, con polmonite di forma virale. Questa forma di contagio aggredisce le basse vie respiratorie, e ha molto in comune con un microrganismo di forma batterica conosciuto, studiato e talvolta trascurato che ha percentuali di letalità molto più alte che sfiorano il 15%.

Dovendo fare un raffronto tra i due microrganismi ciò che li differenzia è la contagiosità che, nel caso della legionellosi non avvenendo attraverso il contatto interumano, la rende una epidemia se pur mondiale ma di modestissime dimensioni.

Ma, affrontiamo meglio le caratteristiche di questo batterio oggetto di studio sia del suo habitat sia della sua trasmissibilità e della sua vulnerabilità che, attraverso processi di bonifica continui ed appropriati, ha ridotto la sua contagiosità e la sua pericolosità laddove è stato possibile intervenire. Contro la legionella non si vince ma si convive... Alla legionella piace restare nascosta in mezzo alla gente ma prima di manifestare i sintomi possono passare anni e a quel punto quando arriva l’epidemia è irrefrenabile...Certo ci sono soggetti più predisposti a contrarre la malattia. La Legionella appartiene alla famiglia delle Legionellaceae, attualmente si conoscono 61 specie diverse (sottospecie incluse) e circa 70 sierogruppi. Sebbene Legionella pneumophila sia considerata quella a maggior rischio infettivo, anche altri sierogruppi sono frequentemente associati a infezioni nell’uomo così come altre specie comunemente indicate come Legionella species (L.anisa, L.bozemanii, L.dumoffii, L.longbeachae, L.micdadei), un tempo ritenute ambientali e raramente patogene. Dati recenti riportano la comparsa di nuovi sierogruppi responsabili di casi clinici di endocardite e polmonite, come L.cardiaca, L.nagasakiensis e L.steelei.

La Legionella è un bacillo Gram-negativo. Questi batteri sono aerobi, asporigeni, mobili per la presenza di uno o più flagelli ed hanno dimensioni che vanno da 0,3 a 0,9 μm di larghezza, da 1,5 a 5 μm di lunghezza, mentre in coltura sono frequenti forme

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filamentose lunghe fino a 20 μm. Anche se sono Gram-negativi, la parete cellulare delle legionelle è atipica per la presenza di acidi grassi a catena ramificata. Sotto l’aspetto biochimico questi batteri non mostrano alcuna attività fermentativa dei carboidrati ma hanno una debole attività ossidasica e catalasica e una buona attività gelatinasica. La fonte di energia per il mantenimento dello stato vitale delle legionelle è presente in alcuni amminoacidi come cisteina, arginina, isoleucina, metionina e la loro crescita è stimolata da composti del ferro.

Le legionelle sono ampiamente diffuse in natura, in particolar modo risultano essere associate alla presenza di acqua (superfici lacustri e fluviali, sorgenti termali, falde idriche ed ambienti umidi in genere). Esse prediligono gli habitat acquatici caldi: si riproducono tra (25 e 42)°C, ma possono sopravvivere per diverse ore a 50°C mentre a 70° C, quando non si trovano in simbiosi con alcuni microrganismi, esse vengono distrutte in modo istantaneo.

Questi batteri presentano anche una buona sopravvivenza in ambienti acidi e alcalini, sopportando valori di pH compresi tra 5,5 e 8,1. La facilità con cui Legionella si riproduce nell’ambiente naturale è in contrasto con la difficoltà a crescere sui terreni di coltura artificiali dal momento che le legionelle per poter essere isolate in laboratorio necessitano di terreni di crescita molto selettivi, spesso caratterizzati da antibiotici in modo da poter favorire solo l’isolamento di Legionella.

Il paradosso esistente tra l’ubiquitarietà delle legionelle in ambiente naturale e la difficoltà di crescita in un contesto artificiale può essere spiegato dalla capacità di questi batteri di entrare e moltiplicarsi all’interno di protozoi ciliati ed amebe, i quali costituiscono una fonte di nutrimento e di protezione dalle condizioni ambientali sfavorevoli grazie anche alla capacità delle amebe di produrre forme di resistenza come le cisti. L’infezione all’interno di protozoi permette ai batteri di acquisire una spiccata virulenza. Occorre anche tener conto della capacità delle legionelle di formare biofilm, infatti, negli impianti idrici è possibile trovare la presenza di legionelle sia in forma libera che in forma ancorata al biofilm, il quale viene definito come una comunità microbica costituita da microrganismi (batteri, protozoi, virus, miceti etc.) adesi irreversibilmente ad un substrato e immersi in una matrice esopolisaccaridica prodotta da essi stessi. I biofilm costituiscono un terreno fertile per molti germi patogeni come E. coli o Legionella, proteggendoli da influenze chimico-fisiche. I microrganismi presenti nei biofilm sono estremamente resistenti ai disinfettanti.

Si può supporre che anche i batteri acquatici possano influenzare positivamente o negativamente la sopravvivenza di Legionella. Molti batteri, ad esempio, possono esprimere una attività inibente nei confronti di Legionella grazie alla possibilità di produrre batteriocine o Bacteriocin-Like Substances (BLS), molecole di natura proteica dotate di potere inibente nei confronti di microrganismi appartenenti alla stessa specie o strettamente correlata.

I batteri della Legionella sono presenti nei fiumi, nei laghi, nei pozzi e nelle acque termali. Comunque, la sola presenza di questi batteri non costituisce pericolo per le persone. I batteri diventano pericolosi solo quando sussistono contemporaneamente le seguenti condizioni: 1) Temperatura ottimale di sviluppo va-

ria da 25°C a 42°C. La crescita dei batteri è massima a circa 37°C; 2) Presenza di ambiente aerobico; 3) Presenza di elementi nutritivi, biofilm, scorie, ioni di ferro e di calcare, altri microrganismi; 4) Nebulizzazione dell’acqua con formazione di microgocce aventi diametri variabili da 1 a 5 micron; 5) Alto livello di contaminazione, generalmente si ritiene che tale livello debba superare i 1000

CFU/L (o UFC: unità formanti colonie) è l’unità di misura con cui si valuta la contaminazione dell’acqua e indica la quantità di microorganismi presenti in un litro d’acqua.

Fattori chimici che possono condizionare lo sviluppo di Legionella sono riferibili agli ioni d’Argento (Ag++) e Rame (Cu++) che risultano inibitori, quindi, secondo alcuni autori, le tubature in rame inibiscono la colonizzazione. Per contro, i siliconi, il teflon, favoriscono l’adesione e il caucciù (giunti e ranelle) favoriscono uno sviluppo intenso. In genere, tutti i materiali che rilasciano in un ambiente liquido delle particelle organiche utilizzabili microbiologicamente, favoriscono la colonizzazione da parte della Legionella.

La malattia viene normalmente acquisita per via respiratoria mediante inalazione di aerosol prodotto da rubinetti, docce, vasche con idromassaggio, torri di raffreddamento, fontane ornamentali, pratiche mediche che prevedono la nebulizzazione di acqua, come quelle odontoiatriche, o da impianti destinati ad uso irriguo. Sino ad oggi non è stata documentata trasmissione interumana, pertanto l’unica fonte di infezione risulta l’ambiente. I moderni condizionatori non sembrano essere incriminati come possibile sorgente di infezione, dal momento che non si verifica più il contatto tra aria e acqua di condensa, cosi come avveniva per quelli di vecchia generazione. Il rischio di acquisire la malattia e correlato alla suscettibilità dell’ospite determinata da fattori individuali (età avanzata, sesso maschile, fumo di sigaretta), patologie predisponenti (malattie croniche e immunodeficienza) e fattori di rischio ambientale quali temperatura dell’acqua [20-50°C], presenza di biofilm e caratteristiche della struttura (dimensioni, impianto centralizzato con ampi collettori, torri di raffreddamento, utilizzo stagionale o discontinuo della

© Stefano Garau/shutterstock.com Sotto l’aspetto biochimico questi batteri non mostrano alcuna attività fermentativa dei carboidrati ma hanno una debole attività ossidasica e catalasica e una buona attività gelatinasica.

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struttura o di una sua parte) e dell’impianto (vetusta, ristagno, incrostazioni, depositi di calcare, rami morti, serbatoi di accumulo, fenomeni di corrosione e usura, utilizzo saltuario delle fonti di erogazione, pregressa contaminazione da Legionella.

La polmonite da Legionella ha dei sintomi che sono spesso indistinguibili da polmoniti causate da altri microrganismi e, per questo motivo, la diagnosi di laboratorio della legionellosi deve essere considerata complemento indispensabile alle procedure diagnostiche cliniche. Gli accertamenti di laboratorio devono essere attuati possibilmente prima che i risultati possano essere influenzati dalla terapia e devono essere richiesti al fine di attuare una terapia antibiotica mirata, contenere così l’uso di antibiotici non necessari, evitare effetti collaterali, l’insorgenza di microrganismi antibiotico resistenti, ed in ultimo, ma non meno importante, ridurre i tempi di degenza e le spese sanitarie del nostro paese. Test diagnostici per la legionellosi dovrebbero essere idealmente eseguiti in tutti i seguenti casi di polmonite: -in pazienti con malattia severa che richieda il ricovero in un reparto di terapia intensiva; -in pazienti che riferiscano fattori di rischio (BPCO, neoplasie, diabete, insufficienza cardiaca, immunodepressione); -in pazienti che siano stati esposti a Legionella durante un’epidemia; -in pazienti in cui nessun’altra eziologia è probabile.

La sensibilità e specificità dei metodi diagnostici per L. pneumophila sierogruppo 1 sono elevate mentre sono inferiori per altri sierogruppi di L. pneumophila o per altre specie di Legionella. I metodi di diagnosi per l’infezione da Legionella correntemente utilizzati sono i seguenti: -Isolamento del batterio mediante coltura; - Rilevazione di anticorpi su sieri nella fase acuta e convalescente della malattia; - Rilevazione dell’antigene urinario; - Rilevazione del batterio nei tessuti o nei fluidi corporei mediante test di immunofluorescenza; - Rilevazione del DNA batterico mediante PCR. Per quanto riguarda la ricerca di Legionella in campioni di provenienza ambientale a livello internazionale sono state redatte due norme che descrivono la determinazione di Legionella in matrici ambien-

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tali. Il laboratorio di riferimento per la diagnosi ambientale delle Regioni è l’A.R.P.A ossia l’Agenzia Regionale per l’Ambiente. Essa ha il compito di valutare le diverse strategie impiegate per la disinfezione dell’acqua sanitaria, verificando in particolare, la validità delle diverse procedure per il contenimento e la gestione del rischio idrico in strutture sia pubbliche che private.

La sorveglianza ambientale costante della Legionella spp., resta una delle strategie di prevenzione e controllo del rischio di legionellosi più efficace: essa consente di monitorare nel tempo i livelli di contaminazione e di applicare di volta in volta gli interventi di bonifica più appropriati. Negli ultimi anni gli studi da me condotti a seguito di casi conclamati in numerose strutture pubbliche (in particolare il presidio Ospedaliero di un’Azienda Sanitaria Locale ASL) e private della regione Basilicata si sono rivolte all’A.R.P.A.B. per affrontare la difficile questione della legionella. Sono state monitorate nel tempo strutture dislocate su tutto il territorio lucano.

È stato possibile valutare il livello di contaminazione da Legionella spp negli impianti idrici e delineare, parzialmente, la situazione nella nostra realtà regionale. Dopo il campionamento legionella spp, si è proceduto con l’identificazione valutando caratteristiche fenotipiche e genotipiche. I metodi fenotipici utilizzati hanno valutato caratteristiche che possono essere presenti in ceppi diversi di questa specie batteriche.

L’IDENTIFICAZIONE della SPECIE e DEI SIEROGRUPPI DI LEGIONELLA È STATA EFFETTUATA SU BASE antigenica CON TEST SIEROLOGICI CHE HANNO UTILIZZATO ANTICORPI POLICLONALI E /O MONOCLONALI MEDIANTE SAGGI DI AGGLUTINAZIONE AL LATTICE, AGGLUTINAZIONE DIRETTA SU VETRINO, TEST IMMUNOCROMATOGRAFICO, IMMUNOFLUORESCENZA DIRETTA E Indiretta.

QUESTA TECNICA È STATA UTILIZZATA al fine di identificare un ceppo batterico a livello della specie, utilizzando geni conservati di procarioti che possono essere usati come orologi molecolari in grado di esprime la filogenesi dei batteri, il più noto è il gene codificante per la subunità ribosomale 16 S. Il gene che codifica per il 16s rRNA è una regione altamente conservata tra le differenti specie di procarioti. I risultati di tale applicazione mi hanno permesso di confermare l’identificazione di legionella pneumophila appartenente sia al SIEROGRUPPo 1sia ai SIEROGRUPPI 2-14 nei luoghi da me esaminati...

Quindi pur trattandosi di due microrganismi differenti con azione e trasmissibilità differenti e con contagiosità che nel caso della legionella pneumpphila nn avviene con il contatto interumano e non ha una elevata contagiosità ma una preoccupante letalità, essi sono accomunati dall’effetto che hanno sull’organismo umano producendo entrambi danni a livello polmonare e risultando particolarmente letali su soggetti anziani e con patologie pregresse.

La sorveglianza ambientale costante della Legionella spp., resta una delle strategie di prevenzione e controllo del rischio di legionellosi più efficace: essa consente di monitorare nel tempo i livelli di contaminazione e di applicare di volta in volta gli interventi di bonifica più appropriati.

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