RIVM_Logo

Legionella: The need for culture

Infectie met Legionella-species kan een pneumonie met een ernstige multisysteemziekte (veteranenziekte) veroorzaken. In dit proefschrift over Legionella worden de onderzoeksresultaten beschreven van onderzoek naar mogelijke besmettingsbronnen als oorzaak van Legionella-pneumonie. Voor de geïsoleerde Legionella-stammen zijn moleculaire typeringen uitgevoerd. Naast de onderzochte diagnostische testen, met name de urineantigeentesten, is er ook onderzoek verricht naar de antimicrobiële gevoeligheid van de klinische Legionella pneumophila serogroep 1-isolaten.

Legionella-pneumonie is een a-typische pneumonie en heeft geen karakteristieke symptomen. Legionella-pneumonie kan op klinische gronden niet onderscheiden worden van een longontsteking veroorzaakt door andere pathogenen; hiervoor zijn speciale laboratoriumonderzoeken nodig.

Legionella-pneumonie begint meestal met griepachtige verschijnselen zoals, koorts, hoofdpijn, vermoeidheid, spierpijn en een niet productieve hoest. Daarbij kunnen gastro-intestinale klachten optreden: bijna de helft van de patiënten heeft last van een waterige diaree, 10-30% heeft last van misselijkheid, braken en buikpijn. Indien onbehandeld kan het klinisch beeld gedurende de eerste week verslechteren en kan de ziekte fataal aflopen. De meest voorkomende complicaties zijn dan respiratoir falen, shock en acuut nier- of multi-orgaanfalen Na het doormaken van de ziekte blijft een deel van de patiënten, last houden van aandoeningen gerelateerd aan het zenuwstelsel, zoals verwardheid, delirium, depressie en desoriëntatie. Deze aandoeningen kunnen zich ook al in de eerste week van de ziekte voordoen.  Het sterftecijfer voor Legionella-pneumonie varieert van 0% tot 26%, afhankelijk van de ernst van de ziekte, patiëntpopulatie en tijdige antibiotische behandeling. De antibiotica die het meest gebruikt worden voor de behandeling van Legionella-pneumonie zijn de fluoroquinolonen, macroliden en rifampicine.

In Nederland wordt, na melding van patiënten met een Legionella-pneumonie, door de Bronopsporings Eenheid (BEL) onderzoek uitgevoerd bij de mogelijke bronnen van besmetting. Deze mogelijke bronnen worden aangewezen door de medewerkers van de gezondheidsdiensten (GGD’en) op basis van interview(s) met de patiënt of zijn contacten.

Onderzoek

Voor dit promotieonderzoek is een analyse uitgevoerd van de gegevens over de onderzochte bronnen in de periode 2002-2010. De onderzoeksresultaten van deze mogelijke bronnen geven als uitkomst dat de wellnesscentra als relatief belangrijke bronnen kunnen worden gezien voor het krijgen van een Legionella-pneumonie. De resultaten laten zien dat 85% (28 van 33) van de onderzochte wellnesscentra positief werden bevonden voor Legionella-species. Dit percentage is aanmerkelijk hoger dan dat van de andere onderzochte bronnen zoals koeltorens (55%), ziekenhuizen (50%), woonhuizen (20%) en tuincentra (13%). De mogelijke verklaring die voor het vinden van het hoge percentage bij wellnesscentra kan worden gegeven is de overvloedige aanwezigheid van douches, zwembaden en voetbaden waardoor er een Legionella-vriendelijk milieu kan ontstaan. In wellnesscentra is er naast de aanwezigheid van aerosolvormende apparatuur, vaak een omgevingstemperatuur die gunstig is voor uitgroei van Legionella-species (25-50°C). Deze combinatie zorgt er voor dat bij besmette installaties personen besmet kunnen worden met Legionella spp. en een Legionella-pneumonie kunnen ontwikkelen.

Typering

Voor het onderscheiden van Legionella-isolaten bij infectiepreventie en -bestrijding, zijn typeringsmethoden essentiële instrumenten. Bij een onderzoek naar de verschillen in genotypische variatie tussen Legionella-patiëntisolaten en -omgevingsstammen bleek dat de verdeling van genotypes bij isolaten van patiënten anders is dan bij de stammen uit de omgeving.

In de onderzoeksperiode van 1 januari 2007 tot 31 december 2011 zijn 179 patiëntisolaten getypeerd, waarbij 30 verschillende genotypes werden gevonden. Hiervan behoren 102 isolaten (57%) tot de 3 meest gevonden sequencetypes (ST's): ST23, ST47 en ST62. Van deze 3 meest gevonden ST's bij patiënten, is in dezelfde periode bij omgevingsstammen maar 1x ST23 en 1x ST62 gevonden.

Met de thans in gebruik zijnde methodes worden deze ST's zeer zelden in de onderzochte bronnen gevonden. Het is daarom van belang de nationale en internationale standaarden voor bemonstering te verbeteren. Aanvullende kweektechnieken, amoeben-co-culture-techniek en verbeterde moleculaire technieken, zullen toegepast moeten worden om de bron(nen) van Legionella-besmetting, veroorzaakt door deze 3 meest voorkomende ST’s, op te sporen en dan te kunnen elimineren.


Urine-antigeentesten

Er zijn diverse diagnostische commerciële testen verkrijgbaar voor het aantonen van Legionella pneumophila-antigeen in urine. Het voordeel van deze testen is dat het materiaal (urine) gemakkelijk te verkrijgen is en dat het Legionella-antigeen vroeg in de besmetting, afhankelijk van de ernst van de infectie, aan te tonen is. Al deze diagnostische testen hebben echter als nadeel dat deze testen alleen Legionella pneumophila-serogroep 1 (SG1) kunnen aantonen. In Nederland is in meer dan 90% van de gevallen L. pneumophila SG 1 de verwekker van Legionella-pneumonie. In gebieden waar Legionella pneumophila SG1 niet de meest voor-komende verwekker van is kan dit, indien gebruikt als enige diagnostische test, leiden tot een onderdiagnose van pneumonie veroorzaakt door Legionella-species. Een positief testresultaat is bewijzend voor een Legionella pneumophila SG1-infectie, echter een negatieve test sluit een infectie met Legionella-species niet uit.

In de uitgevoerde evaluaties van de nieuw beschikbare urine-antigeentesten is tevens duidelijk naar voren gekomen dat langer incuberen dan aanbevolen door de producent, alvorens de test af te lezen, van diagnostisch belang is. Standaard wordt er door de leverancier van de tests 15-20 minuten incubatietijd opgegeven, een verlengde afleestijd (tot 45-60 minuten) laat zien dat de sensitiviteit voor de verschillende testen 4-9% hoger wordt. Het verlengen van de afleestijd heeft geen invloed op de specificiteit van de test.

Antibioticagevoeligheid

Tenslotte hebben we uitgebreid onderzoek gedaan naar de antibioticagevoeligheid van verschillende Legionella pneumophila-stammen. Van 183 klinische L. pneumophila SG1-isolaten zijn de gevoeligheden ten opzichte van 10 antimicrobiële middelen getest, wat nog niet eerder was gedaan. Ook het European Committee on Antimicrobial Suseptibillity Testing (EUCAST) kent geen gegevens op dit gebied. Er is voor de gevoeligheidsbepalingen gebruik gemaakt van één van de grootste Legionella-stammencollecties in Europa. Deze Legionella-stammencollectie is ontstaan doordat een groot aantal microbiologische laboratoria in Nederland, beschikbare stammen opsturen naar het nationale referentielaboratorium voor Legionella in Haarlem (Streeklaboratorium voor de Volksgezondheid Kennemerland). De gevonden resultaten van de gevoeligheidsbepalingen in deze onderzoeken kunnen gebruikt worden als een referentie voor het bepalen van resistentie in klinische Legionella pneumophila-isolaten en als vaststelling van klinische breekpunten. Hierbij wordt bepaald de mate van gevoeligheid van de bacterie ten op zichtte van het te gebruiken antibioticum.

Bij het uitvoeren van de gevoeligheidsbepalingen kwam een stam naar voren met afwijkende waarden. Van deze stam, afkomstig van een patiënt met een ernstige dubbelzijdige pneumonie, is aangetoond dat de gevoeligheid voor ciprofloxacin, minder was dan het overige deel van de geteste stammen. Ciprofloxacin is veelal het eerstekeuzeantibioticum bij behandeling van patiënten met een Legionella-pneumonie. Met veel speurwerk en assistentie van buitenlandse collega’s werd aangetoond dat een puntmutatie, een kleine verandering in het DNA van de bacterie, de oorzaak was van de verminderde gevoeligheid voor ciprofloxacin. In het proefschrift is dan ook de eerste beschrijving van resistentie bij een Legionella-isolaat uit klinische materialen beschreven. Het mag bekend zijn dat voor Legionella, net als bij andere micro-organismen, resistentie kan optreden. Met de in het proefschrift beschreven methodes kan, door het uitvoeren van gevoeligheidsbepalingen, resistentie voor Legionella gevonden worden.

Conclusie

Het kweken van Legionella-species uit patiëntenmateriaal is noodzakelijk om epidemiologische redenen en diagnostische redenen en ten behoeve van de uiteindelijke antibiotische behandeling. Legionella is niet het makkelijkste micro-organisme om in de routinediagnostiek te kweken en komt in de individuele laboratoria weinig voor; het aantal kweken positief voor Legionella pneumophila is laag. Bij verdenking op een Legionella-pneumonie moet er een aparte kweek voor Legionella-diagnostiek aangevraagd worden. Hiervoor is materiaal uit de diepere luchtwegen (sputum, BAL) het meest geschikt. Hoewel het aantonen van Legionella in keelswabs mogelijk is, is dit materiaal niet betrouwbaar voor de diagnostiek van Legionella. Legionella spp. groeit niet op de standaardmedia die bij de routinediagnostiek wordt gebruikt. Het kweken is noodzakelijk om het Legionella-isolaat in handen te krijgen, zodat verdere typeringen uitgevoerd kan worden.

De serotypering en de genotypering zijn om epidemiologische redenen van belang. Deze typeringen zijn noodzakelijk voor het vaststellen van de besmettingsbron en de eliminatie ervan. Van het klinische isolaat kan ook de gevoeligheid voor antimicrobiële middelen, ten behoeve van de juiste therapie, getest worden. Het vinden van een Legionella pneumophila SG1-stam, resistent voor ciprofloxacin, onderschrijft nogmaals het belang van kweek en het bepalen van de antimicrobiële gevoeligheid.

Naast het verlengen van de incubatieduur van de urineantigeentesten, moet er meer aandacht zijn voor het ontwikkelen van urineantigeentesten die niet alleen Legionella pneumophila SG1 aan kunnen tonen.

En ten slotte is bronopsporing, een wettelijke taak voor de GGD, een belangrijk onderdeel van de preventieve maatregelen bij een Legionella-besmetting. Het stimuleren van Legionella-kweekonderzoek op patiëntenmateriaal, een samenspel tussen GGD’en en microbiologische laboratoria, kan een bijdrage zijn aan de preventie van Legionella-pneumonie.


Auteur

J.P. Bruin, Streeklaboratorium voor de Volksgezondheid Kennemerland, Haarlem

Correspondentie

j.bruin@streeklabhaarlem.nl
Proefschrift The need for culture cover

Legionella. The need for culture
Radboud Universiteit

Auteur: Jacob P. Bruin

Promotor: prof.dr. J.W. Mouton
Co-promotores: dr. J.W. den Boer, dr. B.M.W. Diederen
ISBN 978-90-902826-9-5

 

IB cover

Download

Gerelateerde onderwerpen

Home / Documenten en publicaties / Uitgaven / Juni 2015 / Legionella: The need for culture

RIVM De zorg voor morgen begint vandaag
Menu