Анализ уровня и частоты контаминации Legionella pneumophila систем горячего водоснабжения лечебно-профилактических учреждений Москвы

01.04.2012
1089

ГОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздравсоцразвития России; ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи Минздравсоцразвития России, Москва; Управление Роспотребнадзора по г. Москве; Центр гигиены и эпидемиологии в г. Москве; Городская больница им. С.П. Боткина, Москва; НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, Москва; Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН, Москва

В работе изучены особенности колонизации легионеллами систем водоснабжения зданий крупных многопрофильных лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) Москвы. Выявлен высокий уровень контаминации Legionella pneumophila систем горячего водоснабжения (68%) при обследовании 16 корпусов 5 многопрофильных ЛПУ Москвы, в том числе в отделениях групп риска. Среди штаммов Legionella pneumophila, циркулирующих в системе горячего водоснабжения зданий ЛПУ Москвы, преобладали штаммы серогрупп 6 (44%), 5 (26%) и 1 (13%). Полученные результаты свидетельствуют о необходимости организации комплекса профилактических мероприятий по микробиологическому контролю и обеспечению безопасности водных систем в ЛПУ, направленных на профилактику нозокомиального легионеллеза.

Легионеллы – широко распространенный водный микроорганизм, не относящийся к особо опасным возбудителям, но вызывающий при определенных обстоятельствах спорадические случаи и эпидемические вспышки пневмоний с тяжелым клиническим течением и высоким процентом летальных исходов. Хотя легионеллез не несет потенциальной глобальной угрозы человечеству (эпидемические вспышки легионеллеза всегда локализованы в радиусе нескольких километров и инфекция не контагиозна), быстрая дифференциальная диагностика легионеллеза является необходимым элементом эпидемиологического расследования очагов респираторных инфекций и пневмоний с групповой заболеваемостью, протекающих в тяжелой клинической форме. На рубеже ХХ–ХXI веков легионеллез становится инфекцией, контролируемой международным сообществом – Всемирной организацией здравоохранения, Европейским центром контроля и профилактики инфекционных болезней [1, 2].

За последние годы в Российской Федерации разработана современная методическая база для диагностики легионеллеза, выявления легионелл в окружающей среде, внедрены эффективные методы эпиднадзора за легионеллезной инфекцией [3–7]. Создание современной методической базы для диагностики легионеллеза и мониторинга возбудителя в потенциально опасных водных системах позволило подготовить Санитарные правила 3.1.2.2626–10 «Профилактика легионеллеза». Данный документ в полной мере соответствует требованиям Постановления Правительства Российской Федерации №761 от 28.09.09 г. «Об обеспечении гармонизации российских санитарно-эпидемиологических требований, ветеринарно-санитарных и фитосанитарных мер с международными стандартами».

Одним из важнейших компонентов профилактики легионеллеза является количественный мониторинг возбудителя в потенциально опасных водных системах (системы горячего водоснабжения, централизованные системы охлаждения и увлажнения воздуха с водным охлаждением, градирни, джакузи массового пользования и т.д.). Наибольшую эпидемиологическую значимость представляет колонизация легионеллами систем горячего водоснабжения в отделениях групп риска лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ), так как даже низкая концентрация легионелл представляет опасность для пациентов отделений трансплантации органов, онкологии, интенсивной терапии, реанимации и др. на фоне иммуносупрессивной терапии. Данные по локализации эпидемических вспышек и групповых случаев нозокомиального легионеллеза за рубежом свидетельствуют, что высокий уровень иммуносупрессии у пациентов соответствующих отделений больниц делает эту группу пациентов наиболее уязвимой при аспирации водопроводной воды, содержащей легионеллы [8– 11].

Ранее нами было проведено скрининговое обследование систем горячего водоснабжения зданий общественного пользования, в том числе ЛПУ в Москве и Московской области, и разработан порядок обследования, позволяющий выявлять контаминированные легионеллами участки и зоны потенциально опасных водных объектов [12]. В данном исследовании изучены особенности колонизации легионеллами систем водоснабжения крупных многопрофильных ЛПУ Москвы.

Материалы и методы

В работе исследовали образцы воды, смывов и биопленок систем горячего водоснабжения 5 крупных многопрофильных ЛПУ Москвы, обследованных в 2010–2011 гг. на предмет контаминации Legionella pneumophila.

Всего обследовано 16 корпусов больниц с централизованной системой холодного водоснабжения. Горячее водоснабжение объектов обеспечивалось нагреванием холодной воды в калориферах бойлерной ЛПУ до температуры 49–63 ˚С. Отбор проб воды и смывов осуществляли в «застойных», концевых и редко используемых участках системы горячего водоснабжения объекта. Исследовали образцы воды объемом 500–1000 мл и смывы с внутренней поверхности сеток душа и водопроводных кранов.

Образцы воды, биопленок, смывов из систем горячего водоснабжения исследовали в соответствии с МУК 4.2.2217–07 «Выявление бактерий Legionella pneumophila в объектах окружающей среды» [4] с помощью бактериологического метода на среде BCYE и набора для латекс-агглютинации (Oxoid, Великобритания) и ПЦР в режиме реального времени с использованием тест-системы для количественного выявления Legionella pneumophila АМПЛИ-ЛЕГ-РВ (ЗАО Синтол) [13]. Серотипирование выделенных штаммов Legionella pneumophila осуществляли с помощью международной панели моноклональных антител иммуноферментным методом [14].

Результаты и обсуждение

Из 92 образцов воды и смывов культура Legionella pneumophila была выделена в 48 (52%) образцах. 26 положительных проб (28%) выявлены в отделениях групп риска. В 9% образцов в ассоциации с L. pneumophila были выделены другие микроорганизмы – возбудители внутрибольничных инфекций Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Brevibacterium vesicularis, Micrococcus luteus. Культура L. pneumophila была обнаружена в 11 (68%) из 16 обследованных зданий ЛПУ, в том числе в 8 отделениях групп риска (нейрохирургии, гематологии, реанимации, интенсивной терапии, трансплантации печени, психосоматики, ожоговом). В 5 зданиях выявлена системная колонизация L. pneumophila (культура легионелл выявлена в 3 и более участках системы водоснабжения здания). Уровень контаминации L. pneumophila обследованных зданий колебался от 1,2∙102 до 6,4∙105 КОЕ/л (см. таблицу). Всего из исследованных образцов воды выделены 39 штаммов Legionella pneumophila. Выделенные из системы горячего водоснабжения ЛПУ штаммы Legionella pneumophila были охарактеризованы с помощью международной панели моноклональных антител (рисунок, см. на вклейке). Наиболее часто в системе горячего водоснабжения ЛПУ присутствовали штаммы серогруппы 6 (44%), серогруппы 5 (26%) и серогруппы 1 (13%). Остальные серогруппы были представлены не более чем 1–2 штаммами. Среди штаммов наиболее значимой в эпидемическом отношении серогруппы 1 выделены представители 3 подгрупп: Bellingham, Oxford и Knoxville. Причем только 2 штамма, принадлежащих к подтипу Knoxville, типируется моноклоном MAb 3/1, ассоциированным с ЛПС эпитопом вирулентных штаммов L.pneumophila, вызывающих наиболее крупные эпидемические вспышки внебольничных пневмоний легионеллезной этиологии [14].

Таблица.

Частота контаминации систем горячего водоснабжения обследованных корпусов ЛПУ составила 68%, что соответствует частоте контаминации зданий ЛПУ за рубежом – 42–64% [8, 10]. Принципиально важным представляется то обстоятельство, что на всех объектах холодная вода из централизованной системы поступает в калориферы местной бойлерной, где нагревается до температуры, как правило, не превышающей 60˚С. Соответственно в концевых, застойных и редко используемых участках системы горячего водоснабжения температура воды составляла 38–52˚С, что благоприятно для размножения легионелл и объясняет столь высокую частоту контаминации.

Legionella pneumophila является природным водным микроорганизмом, не представляющим опасности для здорового человека в низкой концентрации. Полной элиминации легионелл из потенциально опасных водных систем добиться практически невозможно. Даже после комплексных дезинфекционных мероприятий через определенные промежутки времени легионеллы, как правило, снова выявляются в системах. В странах ЕЭС, США, Японии, а теперь и в Российской Федерации введены допустимые концентрации Legionella pneumophila для различного типа водных систем или объектов [15–19].

В отделениях групп риска ЛПУ (трансплантология, онкология, интенсивная терапия, хирургия и др.) ситуация другая. Если внебольничную легионеллезную пневмонию вызывают, как правило, штаммы, принадлежащие к L. pneumophila серогруппы 1, типируемые моноклоном Mab 3/1, то нозокомиальная легионеллезная пневмония у пациентов групп риска может быть обусловлена аспирацией воды, содержащей низкие концентрации штаммов L. pneumophila серогруппы 1, не типируемых Mab 3/1, и других серогрупп возбудителя. В частности, штаммы серогрупп 5 и особенно 6, доминирующие в системе водоснабжения ЛПУ Москвы, часто являются этиологическими агентами внутрибольничной пневмонии в отделениях групп риска. Для данных контингентов рекомендуется полностью исключить возможность контакта с контаминированной легионеллами водой [9, 16]. С этой целью за рубежом в последние годы разработаны методические подходы, обеспечивающие безопасность пациентов групп риска в отношении микроорганизмов, способных к колонизации систем водоснабжения [20]. Причем это касается не только легионелл, но и Pseudomonas aeruginosa – водного микроорганизма, также способного к образованию биопленок в водной среде. Удельный вес вспышек нозокомиальной инфекции, обусловленных контаминацией водопроводной и иной воды в ЛПУ Ps. аeruginosa, в мире постоянно растет [21, 22]. В отечественной практике профилактики нозокомиальных инфекций данному аспекту проблемы до настоящего времени не уделялось должного внимания.

Из ряда исследованных образцов воды, биопленок и смывов наряду с L. pneumophila нами выделены изоляты других условно-патогенных микроорганизмов, в том числе Ps. aeruginosa. Если ассоциации L. pneumophila и Ps. aeruginosa в системах водоснабжения большинства общественных зданий не представляют опасности, то в отделениях групп риска ЛПУ ассоциации данных микроорганизмов в воде или биопленке могут быть причиной нозокомиальных пневмоний в результате аспирации воды. Поэтому комплекс профилактических мероприятий по микробиологическому контролю и обеспечению безопасности водных систем в ЛПУ должен быть направлен на профилактику не только нозокомиального легионеллеза, но и более широкого спектра нозокомиальных инфекций.

К основным методическим подходам по профилактике нозокомиального легионеллеза в ЛПУ следует отнести:

1. Повышение и поддержание высокой температуры в системе горячего водоснабжения больницы. Метод прост, не требует дополнительного оборудования и согласуется с действующими Санитарными правилами СанПиН 2.1.4.1074-01 (с изменением СанПиН 2.1.4.2496-09) «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения». Вместе с тем наши собственные исследования показали, что практически во всех крупных современных зданиях ЛПУ, так же как в гостиницах, офисных и торговых центрах, используется централизованное холодное водоснабжение. Горячую воду получают в калориферах бойлерной здания нагреванием до температуры, не превышающей 57–58˚С, т. е. создаются благоприятные условия для колонизации водной системы легионеллами. При наличии застойных участков и зон в системе, колонизованных легионеллами, даже краткосрочное повышение температуры до 65–70˚С не дает полной элиминации легионелл. Следует учитывать и то обстоятельство, что широко используемое у нас в стране водопроводное оборудование импортного и лицензионного производства (пластиковые трубы, калориферы, насосы) часто не рассчитано на длительную эксплуатацию при температуре выше 60˚С.

2. Применение соединений хлора. Используется шоковое гиперхлорирование – применение высоких концентраций хлорсодержащих соединений (двуокись хлора, монохлорамин). Несмотря на положительный эффект и достаточно широкое применение в Европе и США, хорошо известны недостатки метода – подтвержденная в ряде случаев устойчивость амеб и микобактерий к препаратам, неполное разрушение массивных биопленок. После нескольких шоковых процедур дезинфекции появляются клоны Legiоnella spp., устойчивые к хлорированию.

3. Ионизация воды с помощью ионов серебра и меди. Положительный эффект при длительном применении, в том числе элиминация биопленок. Присутствие в воде высокой концентрации неорганических и органических элементов приводит к порче электродов прибора, генерирующего ионы серебра и меди; возможна коррозия металлических труб.

4. Ультрафиолет и озонирование. Популярные за рубежом и у нас в стране методы дезинфекции. Действуют на планктонные формы бактерий. Какой-либо эффект на биопленки маловероятен.

5. Использование фильтровальных насадок в душах и водопроводных кранах отделений групп риска ЛПУ. Метод широко используется за рубежом. Фильтровальные насадки производства Аквасейф, Pall разрешены к применению и у нас в стране. Полностью исключают возможный контакт контингентов групп риска с возбудителями бактериальных нозокомиальных инфекций, распространяемых через систему водоснабжения, не затрагивая вопросы эксплуатации системы. Требуют регулярной (ежемесячной для современной модели фильтра) замены.

Контроль эффективности профилактики нозокомиального легионеллеза осуществляется с помощью количественного определения Legionella pneumophila и Legionella spp. Бактериологическим методом и ПЦР в режиме реального времени.

По-видимому, формирование биопленок является основным фактором, обеспечивающим эпидемически значимый уровень микробиологический контаминации водной системы [23]. Можно предположить, что образование биопленок имеет место внутри «застойных», концевых и редко используемых участков системы горячего водоснабжения при температуре воды ниже 50˚С. Внутренняя поверхность данных участков труб была недоступна в процессе проводимого нами исследования, но высокая частота их колонизации, выявленная на основании анализа воды и смывов, при отсутствии легионелл в других участках системы водоснабжения указывает на образование локальной биопленки. Выбор соответствующих мест и точек отбора важен для анализа эпидемиологической ситуации и проведения профилактических мероприятий при обследовании крупных объектов, в которых циркулируют большие объемы воды и к которым относятся многопрофильные ЛПУ.

Полученные результаты подтверждают значение реализуемой в нашей стране концепции профилактики легионеллеза, основанной на регулярном количественном мониторинге возбудителя в потенциально опасных водных объектах и проведении профилактических мероприятий в случае превышения допустимого уровня контаминации.

Выводы

1. Выявлен высокий уровень контаминации Legionella pneumophila систем горячего водоснабжения (68%) при обследовании 16 корпусов 5 многопрофильных ЛПУ Москвы, в том числе в отделениях групп риска.

2. Среди штаммов Legionella pneumophila, циркулирующих в системе горячего водоснабжения ЛПУ Москвы, преобладали штаммы серогрупп 6 (44%), 5 (26%) и 1 (13%). Лишь 2 штамма принадлежали к подтипу Knoxville, ассоциированному с ЛПС эпитопом вирулентных штаммов L. pneumophila, вызывающих крупные эпидемические вспышки пневмоний легионеллезной этиологии.

3. В 9% исследованных образцов воды и биопленок в ассоциации с L. pneumophila были выделены другие микроорганизмы – возбудители внутрибольничных инфекций Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Brevibacterium vesicularis, Micrococcus luteus.

4. Высокий уровень контаминации L. pneumophila систем горячего водоснабжения зданий ЛПУ Москвы свидетельствует о необходимости организации комплекса профилактических мероприятий по микробиологическому контролю и обеспечению безопасности водных систем в ЛПУ, направленных на профилактику нозокомиального легионеллеза.

Список литературы

1. Chow J., Yu V. Legionella: a mayor opportunistic pathogen in transplant recipients. Semin. Respir. Infect. 1998; 13: 132–139.
2. Дронина Ю.Е., Тартаковский И.С., Люк К. и др. Моноклональные антитела к липополисахариду легионелл и их значение для типирования возбудителя. Жизнь без опасности 2010; 4: 122–125.
3. Eckmanns T., Oppert M., Martin M. et al. An outbreak of hospital-acquired Pseudomonas aeruginosa infection caused by contamination bottled water in intensive care unit. Clin. Microbiol. Infect. 2008; 10: 11–15.
4. Lasheras М. et.al. Contribution of tap water to patient colonization with Pseudomonas aeruginosa in a medical intensive care unit. J. Hosp. Infect. 2007; 67: 72–78.
5. Карпова Т.И., Дронина Ю.Е., Тартаковский И.С. и др. Природные биопленки легионелл и их роль в эпидемиологии инфекции, методы изучения и моделирования. Журн. микробиол. 2008; 2: 13–16.
6. Методические указания по выявлению бактерий Legionella pneumophila в объектах окружающей среды. МУК 4.2.22-17-07. М., 2007.
7. Онищенко Г.Г., Демина Ю.В., Тартаковский И.С. Современная концепция организации эпидемиологического надзора за легионеллезной инфекцией. Журн. микробиол. 2009; 5: 85–91.
8. Borellia P., Montagna M., Romano-Spica V. et. al. Legionella infection risk from domestic hot water. Emerg. Infect. Dis. 2004; 10: 457–464.
9. European Guidelines for control and prevention of travel associated legionellosis, 2002.
10. Онищенко Г.Г., Покровский В.И., Тартаковский И.С. и др. Современные взгляды на эпидемиологию легионеллеза: алгоритм действия при эпидемических вспышках и профилактическом мониторинге. Журн. микробиол. 2008; 2: 5–9.
11. France Government Guidelines. Relative to the prevention of Risks Linked to Legionella in Health Establishements DGS/SD7A/SD5C/E4 No.2002/243 of 22/04/02 Guidelines.
12. Садретдинова О.В., Груздева О.А., Карпова Т.И. и др. Контаминация Legionella pneumophila систем горячего водоснабжения зданий общественного назначения, в том числе лечебно-профилактических учреждений. Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2011; 2: 163–167.
13. Санитарные правила 3.1.2.2626-10. Профилактика легионеллеза. М., 2010.
14. Sabria M., Campins M. Legionnaires Disease: update on epidemiology and management options. Am. J. Respir. Med. 2003; 2 (3): 235–243.
15. Аляпкина Ю.С., Дронина Ю.Е., Карпова Т.И. и др. Применение ПЦР в реальном времени для выявления легионелл в объектах окружающей среды. Журн. микробиол. 2009; 2: 75–80.
16. Guidelines for preventing health-care associated pneumonia 2003: recommendation of CDC and the Health care Infection Control. Practices Advisory Committee. MMWR Recomm. Rep. 2004; 26 (RR-3): 1–36.
17. Guidelines for drinking-water quality. Geneva: WHO, 2004.
18. Legionella and the prevention of legionellosis. Geneva: WHO, 2007.
19. Воронина О.Л., Кунда М.С., Биткина В.В. и др. Анализ распространения и изменчивости штаммов Legionella pneumophila и Legionella spp. на основе изучения аллельных профилей. Журн. микробиол. 2009; 6: 17–19.
20. Kunzel S. Legionella in drinking water: prevention and control possibilities. J. Med. Sci. Filtration 2004; Suppl.1: 57–62.
21. Тартаковский И.С., Гинцбург А.Л., Лазикова Г.Ф. и др. Стандарты лабораторной диагностики легионеллеза и их применение во время эпидемической вспышки пневмоний в г. Верхняя Пышма. Журн. микробиол. 2008; 2: 16–19.
22. Тартаковский И.С., Демина Ю.В. Методология и стандарты профилактики легионеллеза. Жизнь без опасности 2010; 4: 108–120.
23. Sabria M., Pedro-Botet M., Gomez J. et. al. Environmental cultures and hospital-acquired Legionnaires’ disease: a 5-year prospective study in 20 hospitals in Catalonia, Spain. Infect. Contol. Hosp. Epidemiol. 2004; 25: 1072–1076.

Об авторах / Для корреспонденции

Груздева Ольга Александровна, канд. мед. наук, доц. каф.
эпидемиологии медико-профилактического фак-та ГОУ ВПО
Первый Московский государственный медицинский университет
им. И. М. Сеченова Минздравсоцразвития России
Адрес: 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
Телефон: (499) 256-71-15
Е-mail: gruzdeva_oa@ mail.ru

Аляпкина Юлия Сергеевна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития России

Дроздова Наталья Евгеньевна, зам. гл. врача НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Дронина Юлия Евгеньевна, канд. мед. наук, науч. сотр. ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития России

Карпова Татьяна Игоревна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития России

Никитина Галина Юрьевна, канд. мед. наук, зам. гл. врача Городской больницы им. С.П. Боткина

Никольская Юлия Викторовна, зам. гл. врача ФГБУ Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского РАМН

Садретдинова Оксана Владимировна, аспирант ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития России

Тартаковский Игорь Семенович, д-р биол. наук, проф., зав. лаб. ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития России

Филатов Николай Николаевич, д-р мед. наук, проф., рук. Управления Роспотребнадора по г. Москве

Фокина Вера Георгиевна, врач-эпидемиолог ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в г. Москве (филиал в ЦАО Москвы)

Шустрова Нина Михайловна, канд. мед. наук, ст. науч. сотр. ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития России

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь