A Legionella génusz gram-negatív baktériumok egy patogén csoportja, ami tartalmazza a L. pneumophila fajt is, ami a legionellosist (minden olyan betegség, amit Legionella okoz) okozza, többek között a Legionáriusbetegség nevű pneumonia-típusú betegséget is, és egy Pontiac-láz nevű, enyhén influenza jellegű betegséget is.
A Legionellát ezüst festékkel, vagy ciszteintartalmú táptalajon (mint pl. BCYE) történő tenyésztéssel lehet láthatóvá tenni. Közönségesen előfordul számos környezetben, talajközösségekben és vízi rendszerekben is. Legalább 50 faját és 70 szerocsoportját különítették már el. Maga a baktérium azonban általában nem terjed emberről emberre, továbbá a baktériumnak kitett emberek többsége nem betegedik meg.
A sejtfal oldalsó láncai hordozzák az ezen organizmusok antigén specificitásáért felelős bázisokat. Ezeknek a láncoknak a kémiai felépítése határozza meg a szomatikus vagy O-antigén determinánst, tekintettel a különböző cukroknak mind a komponenseire, mind a rendeződésére, ami fontos alapja számos Gram-negatív baktérium szerológiai osztályozásának.
A Legionella nevét egy járvány után kapta, amelynek során egy akkor még „titokzatos betegség” 221 főt betegített meg, 34 halálesetet okozva. A járványt először az Amerikai Légiós (az Amerikai Egyesült Államok háborús veteránjainak egy csoportja) találkozón megjelent személyek között észleltek. A találkozó helyszíne Philadelphia volt, és 1976. július 21. és 24. között tartották az Amerikai Egyesült Államok 200 éves fennállásának ünnepléséül szolgáló eseménysorozat részeként. A háborús veteránok közt kitört járvány, ami ugyanabban a városban tört ki, ahol pár napra rá a Függetlenségi Nyilatkozat aláírásának 200. évfordulóját ünnepelték, rendkívül széleskörű publicitást nyert, és jelentős aggodalmakat okozott az Egyesült Államokban.
1977. január 18-án írták le a korábban ismeretlen kórokozót, amit el is neveztek Legionellának. A teljes részletekért ld. Legionáriusbetegség.
Észlelés A Legionellát hagyományosan BCYE agaron szoktak tenyészteni annak kimutatásához. A Legionellának növekedéséhez szüksége van ciszteinre és vasra, ezért a telepképző sejtek számlálására laboratóriumi analitikában általánosan használt közönséges véres agar telepek, vagy a helyszíni „dipslide” módszer nem alkalmas a kimutatására. A Legionella vízből való kimutatásához használt közönséges módszerek során a baktériumokat bekoncentrálják (centrifugálással és/vagy 0,2 µm-es szűrőn át történő filtrálással), majd ráoltják azokat a széntartalmú élesztős agarra, amely antibiotikumokat (pl. glycin, vancomycin, polymixin, cyclohexamide, GVPC) tartalmaz, hogy az egyéb flórát elnyomja. Hő- vagy sav-kezelést is alkalmaznak a mintában található egyéb mikrobák interferenciájának csökkentéséhez.
A legfeljebb 10 napig tartó inkubálás után azokat a telepeket azonosítják Legionellaként, amelyek BCYE talajon növekedtek, de cisztein-mentes talajon nem. Ezután általában gyakran immunológiai technikákat alkalmaznak, hogy meghatározzák a mintában jelenlévő baktériumok faját és/vagy szerotípusát.
Habár a legtöbb Legionella-faj tenyésztési metódusa elég specifikus, számos tanulmány azt mutatta ki, hogy a co-culture („együttes tenyésztés”) módszer, ami figyelembe veszi az amőbákkal való erőteljes kapcsolatokat is, talán érzékenyebb, mert érzékelhető vele a baktériumok jelenléte még akkor is, amikor azok rejtve vannak az amőbán belül. Mindazonáltal a jelenlegi laboratóriumi módszerek pontatlansága miatt a baktériumok klinikai és környezeti előfordulásának igazi mértéke valószínűleg nagyobb, mint a becsült értékek.
Számos kórház alkalmazza a Legionella vizelet antigén tesztet a korai észleléshez, amikor Legionella okozta tüdőgyulladás gyanúja merül fel. A teszt előnyei közé tartozik az is, hogy az eredmények órákon belül rendelkezésre állnak, míg a tenyésztéshez 5 nap szükséges, valamint előnye az is, hogy vizeletmintához általában könnyebb hozzáférni, mint köpethez. Hátrányai, hogy a vizelet antigén teszt mindössze az 1-es szerotípusú Legionella pneumophila (LP1) antigéneket mutatja ki; más Legionella fajba, vagy szerotípusba tartozó Legionellákat csak tenyésztéssel lehet kimutatni, és amennyiben nem sikerül Legionella izolátumot beszerezni a Legionárius-betegség okozta járványok közegészségügyi kivizsgálása akadályokba ütközik.
A Legionella vizből való gyors kimutatását célzó újonnan megjelenő technikák alkalmazzák a polimeráz-láncreakció (PCR) és az „immunoassay” technikákat is. Ezek a technológiák tipikusan sokkal gyorsabban szolgáltatnak eredményeket.
Az Egyesült Államok kormányzati közegészségügyi megfigyelései szerint egyre nagyobb arányban fordul elő ivóvízzel kapcsolatos járványkitörés, különösen egészségügyi ellátás során.
Pathogenezis balra|bélyegkép|Egy Vermamoeba vermiformis amőba (narancssárga) által elkapott Legionella pneumophila baktérium (zöld) Természetes körülmények között a Legionella amőbákon belül él. Ilyen fajok az Acanthamoeba spp., a Neagleria spp. csoportok képviselői és a Tetrahymena pyriformis, valamint a Vermamoeba vermiformis fajok.
Belégzésük után a baktériumok az alveoláris makrofágokat fertőzhetik meg, arra kényszerítve ezzel az egészséges gazdasejtet, hogy egy olyan niche-t hozzon létre, amiben a baktérium képes a szaporodásra. Ez a Legionáriusbetegség és annak enyhébb formája, a Pontiac-láz kialakulásához vezethet. A Legionella terjedése a szennyezett forrásból (pl. kontaminált hűtőtornyok) származó vízcseppek belélegzésével történik. Ritkábban terjedhet szennyezett forrásból származó ivóvízzel is. Emberről emberre történő fertőzése nem jellemző, bár nagyon ritkán előfordulhat.
A gazdasejtbe jutás után az inkubáció akár két hétig is tarthat. A korai tünetek nátha-szerűek és közéjük tartozik a láz, hidegrázás és a száraz köhögés is. A betegség előrehaladott stádiumaiban problémák jelentkezhetnek az emésztőrendszerben és az idegrendszerben is, amik hasmenéshez és rosszulléthez vezethetnek. Előrehaladottabb pneumoniára jellemző tünetek is jelentkezhetnek. A betegség tipikusan nem különösen veszélyes az egészséges emberekre nézve, a legyengült immunrendszerű és/vagy idősebb korosztályokban azonban ártalmas tünetek kialakulásához vezethet. Következésképpen rendszeres, aktív ellenőrzése szükséges a kórházakban és a szociális otthonokban. A Texasi Állami Egészségügyi Hivatal ajánlásokat biztosít a kórházak számára a Legionella okozta kórházi megbetegedések elterjedésének megelőzésére és felismerésére. Az Infekciókontroll és Kórházi Járványtan szerint a kórházban szerzett Legionella pneumophila 28%-os halálozási rátával rendelkezik, és a vízhálózat a fertőzés forrása.
A természetben a Legionella fajok kis koncentrációban fordulnak elő a talajvízben, tavakban és folyóvizekben. Ember alkotta eszközökbe jutása után, amennyiben rendelkezésre állnak számára megfelelő körülmények, képes szaporodni. Az Egyesült Államokban évente 8-18 ezer embert érint a megbetegedés.
A Legionella forrásai Dokumentált források közé tartoznak a hűtőtornyok, úszómedencék (különösen a skandináv országokban), vízvezetékrendszerek és zuhanyok, jégkészítő gépek, hűtőkamrák, pezsgőfürdők, melegvízű források, termálvizek, fogászati eszközök, talajvizek, ablakmosó folyadékok és ipari hűtőfolyadékok is.
Terjedés légi úton hűtőtornyokból A legionellosis járványkitörések leggyakoribb forrásai a hűtőtornyok (légkondicionáláshoz és ipari hűtővizes rendszerekhez használt hőelvonó eszközök), főleg a nagyfokú terjesztőképességük miatt. Számos kormányzati és ipari kereskedelmi szervezet valamint hűtőtorony-gyártó cég rendelkezik a Legionella hűtőtornyokon belüli növekedésének és megtelepedésének gátlását és annak ellenőrzését célzó irányelvekkel és eljárásokkal.
A Journal of Infectious Diseases (2006) egyik cikke bizonyítékokkal szolgál arra, hogy a Legionárius-betegség akár 6 km-re is eljuthat annak forrásától a megfelelő szállító közegen keresztül. Korábban sokkal korlátozottabbnak hitték a baktérium lehetséges terjedésének határait. Francia kutatók egy csoportja részletesen tanulmányozott egy, az észak-franciaországi Pas-de-Calais-ban 2003 és 2004 között kitörő, legionellosis járványt. A járvány okozta 86 megerősített megbetegedésből 18 halállal végződött. A járvány forrásaként egy petrolkémiai telep hűtőtornyát azonosították és a megfertőzött emberek átvizsgálása után kiderült, hogy voltak köztük olyanok is, akik 6–7 km-re éltek a hűtőtoronytól.
Vakcina-kutatás A legionellosis ellen jelenleg nincs oltás és az antibiotikus prevenció kevéssé eredményes. Folytak már kutatások hővel, vagy acetonnal elölt sejtekkel, valamint próbálkoztak már tengerimalacok testüregi, vagy aeroszolos fertőzésével is. Mindkét vakcina mérsékelten magas védelmet biztosított. A védelem dózis-függő volt és korrelált az antigén szintekkel, amiket egy külső membrán antigén enzimhez kötött immunoszorbens assay-ével és a hővel elölt sejtek immunfluoreszcensziájával mértek.
Molekuláris biológia A Legionella egy genetikailag változatos faj, a génjei 7-11%-a törzs-specifikus. A Legionella néhány virulencia-faktorának fedezték már fel a molekuláris funkcióját.
A Legionella megfékezése A Legionella növekedésének szabályozása vegyszerekkel és hőszabályozással történhet. A kettő közül a hőszabályozás a drágább – pl. a hidegvíz 25 °C (78 °F) alatt és a melegvíz 51 °C (124 °F) fölött tartása. A magas ár a már létező rendszerek nagymértékű átalakításából, valamint a magas energiaszükségletből fakad, ami a víz hűtéséhez és fűtéséhez, valamint a hőmérséklet folyamatos szinten tartásához szükséges a rendszer forrástól távolabb eső részeiben.
Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) altal kiadott Legionella and the prevention of legionellosis (2007) alapján a Legionellát az alábbi módon befolyásolja a hőmérséklet: 70 °C fölött - a Legionella azonnal elpusztul 60 °C-on - 90%-a elpusztul 2 percen belül 50 °C-on - 90%-a elpusztul 80-124 perc alatt, törzstől függően 48-tól 50 °C-ig - életben maradhat, de nem szaporodik 32-től 42 °C-ig - ideális gyarapodási terjedelem 25-től 45 °C-ig - gyarapodik 20 °C alatt - életben maradhat meg fagyáspont alatt is, de alvó állapotban marad
Egyéb források eltérő véleménnyel vannak a hőmérsékleti terjedelmekről: 60-tól 70 °C-ig - Fertőtlenítési terjedelem 66 °C - a Legionella 2 percen belül elpusztul 60 °C - a Legionella 32 percen belül elpusztul 55 °C - a Legionella 5-6 órán belül elpusztul
Klór A klóros kezelés egy igen hatékony vegyszeres módszer. Egyes enyhébben fertőzött melegvizes rendszerekben akár 0.5 ppm koncentráció mellett is hatékony eredményeket ér el. Súlyosabb Legionella problémákkal küzdő rendszerekben esetleg hatásos lehet az ideiglenes klórsokkolás, ekkor a klór koncentrációját 24 órán át, vagy tovább 2 ppm fölé emelik, aztán visszacsökkentik 0.5 ppm-re. Szintén alkalmazható a túlklórozás, melynek során a rendszerben, annak üzemen kívül helyezése után, a klórszintet 50 ppm-ig, vagy afölé emelik annak minden pontján, legalább 24 óráig. Ezután a rendszert átmossák és visszaállítják a klórkoncentrációt 0.5 ppm-re, mielőtt újra üzembe helyeznék. A klór ilyen magas koncentráción áthatol a biofilm rétegen, megölve ezzel a Legionella baktériumokat és a gazdasejteket is. Az évi egy túlklórozás hatékony részét képezheti a teljeskörű Legionella megelőzési módszereknek.
Réz-ezüst (CuAg) ionizáció Az ipari méretű réz-ezüst ionizációt mind a United States Environmental Protection Agency (az Amerikai Egyesült Államok környezetvédelmi ügynöksége, EPA), mind a WHO elismeri a Legionella prevenció és kontroll eszközeként. A Legionella szabályozása érdekében a réz és ezüst ionok koncentrációját optimális szinten kell tartani, figyelembe véve a vízfolyást és a teljes vízhasználatot is. A létesítmény teljes egészére kiható fertőtlenítés 34-45 napot vesz igénybe.