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.