Legionellen

Derzeit sind mehr als 50 Legionellenarten bekannt, von denen 22 nachweislich eine Rolle in der menschlichen Pathologie spielen. 95 % der Krankheitsfälle werden mit dem Typ L. pneumophila in Verbindung gebracht. Sein Name ist mit den ersten Opfern der von ihm verursachten Krankheit unter den Teilnehmern des Kongresses der American Legion verbunden, der im Sommer 1976 in Philadelphia stattfand. 1977 wurde der Erreger von D. McDaid und S. Shapard aus der Lunge Verstorbener isoliert.

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Kulturelle Eigenschaften von Legionellen

Aerobier. Diese Bakterien vermehren sich ausschließlich auf komplexen Nährmedien (Puffer-Kohlenstoff-Hefe-Agar) unter obligatorischer Zugabe von Cystein, Eisenpyrophosphat und Ketoglutarsäure, da diese Substanzen benötigt werden. Die Kultivierung erfolgt bei 35 °C in einer Atmosphäre mit 2,5–3 % CO2; für 3–6 Tage. Auf Nährmedium gewachsene Kolonien weisen ein eingewachsenes Zentrum mit Bildung eines braunen Pigments auf, mit Ausnahme der Art L. micdadei. Sie können im Dottersack von Hühnerembryos und in Zellkulturen im Körper von Meerschweinchen kultiviert werden.

Biochemische Eigenschaften von Legionellen

Katalase-positiv. Fermentiert keine Kohlenhydrate, produziert keine Urease und reduziert keine Nitrate. Einige Arten verflüssigen Gelatine. L. pneumophila unterscheidet sich von anderen Legionellenarten durch die Fähigkeit, Natriumhippurat zu hydrolysieren.

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Antigene Struktur von Legionellen

Komplex. Die Spezies L. pneumophila wird in 16 Serogruppen unterteilt, deren Spezifität durch das Lipopolysaccharid-Antigen vermittelt wird.

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Legionellenresistenz

Wie andere nicht sporenbildende Bakterien reagieren sie empfindlich auf UV-Strahlen, Ethylalkohol, Phenol und 3%ige Chloraminlösung.

Pathogenitätsfaktoren von Legionellen

Legionellen sind fakultative intrazelluläre Parasiten. Im menschlichen Körper vermehren sie sich hauptsächlich in Alveolarmakrophagen, in die sie durch Inhalation mikrobieller Aerosole gelangen, sowie in polymorphonukleären und Monozyten des Blutes. Legionellen vermehren sich aktiv in Makrophagen, was zu deren Zerstörung und der Freisetzung einer großen Anzahl von Bakterien in das Lungengewebe führt. Dieser Prozess wird durch folgende Pathogenitätsfaktoren gewährleistet: Zytotoxin und Superoxiddismutase, die den respiratorischen Ausbruch des Phagozyten unterdrücken; Zytolysin, ein Metalloprotease-Enzym, das die Bildung von Phagolysosomen verhindert und zudem einen hämorrhagischen Effekt verursacht: Beim Absterben von Bakterien wird Endotoxin freigesetzt, das eine Intoxikation verursacht.

Der wiederholte Interaktionszyklus zwischen Legionellen und Lungenmakrophagen führt zur Anreicherung des Erregers in hohen Konzentrationen und zur Entwicklung eines akuten Entzündungsprozesses.

Immunität

Zelluläre Immunität. Antikörper haben keine schützende Wirkung.

Epidemiologie der Legionellose

Unter natürlichen Bedingungen leben Legionellen in Süßwasserkörpern, wo sie Symbionten von Algen, Wasser- und Bodenamöben und anderen Protozoen sind. Dank ihrer hohen Anpassungsfähigkeit können Legionellen künstliche Reservoirs, Wasserversorgungs- und Klimaanlagen sowie medizinische Geräte erfolgreich besiedeln. Auf Kunststoff- und Gummioberflächen von Sanitär-, Industrie- und Medizingeräten bilden Legionellen einen Biofilm, in dem sie resistenter gegen Desinfektionsmittel werden.

Der Übertragungsmechanismus einer Legionelleninfektion ist Aspiration. Der Hauptübertragungsfaktor ist ein feines, legionellenhaltiges Aerosol, das in Haushalts-, medizinischen oder industriellen Wassersystemen entsteht. Die Krankheit wird nicht von Mensch zu Mensch übertragen. Sie ist weit verbreitet, auch in Russland. Die höchste Inzidenz tritt in den Sommermonaten auf. Ein prädisponierender Faktor ist eine Immunschwäche.

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Symptome der Legionellose

Es gibt drei bekannte klinische Formen der Legionellose: die Legionärskrankheit (Philadelphia-Fieber) und das Pontiac-Fieber (Fort-Bragg-Fieber).

Die Inkubationszeit der Legionärskrankheit beträgt 2–10 Tage. Die Krankheit geht mit Fieber, Schüttelfrost, Brustschmerzen und Atemnot einher. In 20–30 % der Fälle entwickelt sich ein akutes Atemversagen. Möglich sind ein infektiöser toxischer Schock, Nierenversagen und Schäden des zentralen Nervensystems. Die Sterblichkeit liegt bei 8–25 %, bei Patienten mit Immunschwäche bei 60 %.

Pontiac-Fieber ist eine akute Atemwegserkrankung ohne Lungenentzündung. Die Inkubationszeit beträgt 36–48 Stunden. Die Krankheit ist gekennzeichnet durch ein- bis zweitägiges Fieber, katarrhalische Symptome im Nasen-Rachen-Raum und trockenen Husten. Todesfälle sind nicht bekannt. Die Krankheit betrifft 95–100 % der Menschen im Aerosolverteilungsbereich.

Das Fort-Bragh-Fieber ist eine akute fieberhafte Erkrankung mit Exanthem. Das Risiko einer nosokomialen Legionellose ist mit der Möglichkeit einer Kontamination von Wasserversorgungssystemen, Klimaanlagen und medizinischen Geräten mit Legionellen sowie der Anwesenheit infektionsanfälliger Personen mit eingeschränkter zellulärer Immunität verbunden. Neben L. pneumophila wird L. micdadei auch zu nosokomialen Infektionen der unteren Atemwege führen.

Diagnose einer Legionellose

Die Labordiagnostik der Legionellose erfolgt mittels bakteriologischer, serologischer und Schnellmethoden.

Als Material zur Legionellenisolierung dienen Sputum, Bronchoskopiematerial, Pleuraexsudat und Lungenbiopsiematerial, welches maximal 1 Tag bei 4 °C gelagert wird.

Die serologische Untersuchung erfolgt durch die Bestimmung eines 4-fachen Anstiegs des Antikörpertiters in gepaarten Seren mittels ELISA oder indirekter RIF-Methode.

Außerdem wird am 2.-10. Tag die Bestimmung des löslichen Antigens im Urin mittels ELISA oder immunchromatographischer Methode durchgeführt.

Direkte RIF und PCR werden als Expressdiagnostik eingesetzt. Ein spezifisches, zuverlässiges Ergebnis wird jedoch nur erzielt, wenn das Untersuchungsmaterial Bronchoskopie- und Biopsiematerial und nicht Sputum ist.

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Behandlung von Legionellose

Die Behandlung der Legionellose umfasst die Verabreichung intrazellulärer Antibiotika: Makrolide (Erythromycin, Clarithromycin, Azithromycin) und Fluorchinolone.

Prävention von Legionellose

Legionellose lässt sich nicht durch spezifische Präventionsmaßnahmen verhindern. Die unspezifische Vorbeugung von Legionellose beschränkt sich auf die regelmäßige Reinigung der Wassersysteme, die Identifizierung des Wasserreservoirs des Erregers und dessen Verbesserung.