Epidemiological study of legionellosis in high risk water systems

 
This item is provided by the institution :

Repository :
National Archive of PhD Theses
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2014 (EN)
Επιδημιολογική μελέτη λεγεωνέλλωσης σε συστήματα υψηλού κινδύνου
Epidemiological study of legionellosis in high risk water systems

Γκουτζιάνα, Γεωργία

ΕισαγωγήΗ λεγεωνέλλωση αποτελεί ένα σημαντικό πρόβλημα Δημόσιας Υγείας σε όλες τις χώρες και ειδικότερα σε αυτές που έχουν τουρισμό. Η μελέτη αυτή σχεδιάστηκε για να διερευνήσει τον αποικισμό με λεγεωνέλλα συστημάτων νερού υψηλού κινδύνου. Για το σκοπό αυτό περιλήφθησαν στην μελέτη δίκτυα ύδρευσης, κολυμβητικές δεξαμενές και συστήματα κλιματισμού επιβατηγών πλοίων (πορθμεία και κρουαζιερόπλοια). Παράλληλα, επειδή τα πλοία δεν διαθέτουν πύργους ψύξης, επιπλέον, στη μελέτη περιελήφθησαν πύργοι ψύξης δημοσίων κτιρίων. Τόσο τα πλοία όσο και οι πύργοι ψύξης έχουν συσχετισθεί στο παρελθόν με εξάρσεις κρουσμάτων λεγεωνέλλωσης. Ο κύριος στόχος αυτής της διατριβής ήταν να αναζητηθούν παράγοντες κινδύνου για αποικισμό από λεγεωνέλλα σε συστήματα νερού και η αξιολόγηση της εφαρμογής των μέτρων ελέγχου. ΜεθοδολογίαΣτη μελέτη περιλήφθησαν δίκτυα ύδρευσης, συστήματα κλιματισμού και κολυμβητικές δεξαμενές από 21 πορθμεία και 10 κρουαζιερόπλοια τα οποία καταγράφηκαν αναλυτικά με ειδικό ερωτηματολόγιο. Παράλληλα, καταγράφηκαν με ειδικό δελτίο καταγραφής και ελέγχθηκαν υγειονομικά με ειδικό δελτίο ελέγχου 96 πύργοι ψύξης. Συνολικά, έγιναν 539 δειγματοληψίες νερού από όλα τα συστήματα νερού χρησιμοποιώντας ειδικό δελτίο δειγματοληψίας. Με τη χρήση ενός μοναδικού κωδικού, τα αποτελέσματα συνδέθηκαν και αναλύθηκαν τόσο με μονοπαραγοντική όσο και με πολυπαραγοντική ανάλυση για την αναζήτηση παραγόντων κινδύνου για τον αποικισμό από λεγεωνέλλωση. AποτελέσματαΌλα τα δείγματα (133) που ελήφθησαν από τα δίκτυα ύδρευσης νερού, κλιματιστικά και κολυμβητικές δεξαμενές των 10 κρουαζιερόπλοιων ήταν αρνητικά για λεγεωνέλλα spp. Από τα δίκτυα ύδρευσης των 21 πορθμείων 14 (66,7%) βρέθηκαν θετικά για λεγεωνέλλα. Συνολικά, από τα δίκτυα ύδρευσης των πορθμείων ελήφθησαν 276 δείγματα νερού. Λεγεωνέλλα spp. ανιχνεύθηκε σε 37,8% των δειγμάτων από δίκτυα ύδρευσης ζεστού νερού και σε 17,5% από δίκτυα ύδρευσης κρύου νερού. Από το σύνολο των 96 θετικών απομονώσεων λεγεωνέλλας, 87 (90,6%) ήταν L. pneumophila. Ο αποικισμός με λεγεωνέλλα spp. συσχετίσθηκε θετικά με την ηλικία του πλοίου. Η θερμοκρασία του δικτύου ύδρευσης ζεστού νερού συσχετίσθηκε αρνητικά με τον αποικισμό από L. pneumophila serogroup (sg) 1 και L. pneumophila sg 2 έως 14. Αυξημένη τιμή ΡΗ ≥7,8 και η ολική μικροβιακή χλωρίδα (ΟΜΧ)≥400 CFU/L, συσχετίσθηκαν θετικά με τον αριθμό αποικιών L. Pneumophila sg 2 έως 14 και Λεγεωνέλλα spp. αντίστοιχα. Το ελεύθερο υπολειμματικό χλώριο ≥0,2 φαίνεται να εμπόδιζε τον αποικισμό από Λεγεωνέλλα spp. Από το σύνολο των 96 πύργων ψύξης που ελέγχθηκαν, οι 47 (48,9%) βρέθηκαν αποικισμένοι με λεγεωνέλλα spp. και για 22 (22,9%) χρειάστηκε να ληφθούν διορθωτικές ενέργειες. Συνολικά, 65 δείγματα (50%) ήταν θετικά (≥ 500 cfu L−1) και 30 (23%) από αυτά ήταν έντονα αποικισμένα (≥ 104 cfu L−1). Από τα 69 απομονωθέντα στελέχη λεγεωνέλλας, τα 55 (79.7.%) ήταν L pneumophila. Ο αποικισμός της λεγεωνέλλας συσχετίσθηκε θετικά με την έλλειψη εκπαίδευσης για τον έλεγχο της λεγεωνέλλας (relative risk [RR] = 1.66; P = .02), με την απουσία τακτικού μικροβιολογικού ελέγχου για λεγεωνέλλα (RR = 2.07: P = .002), την απουσία προστασίας από την ηλιακή ακτινοβολία (RR = 1.63: P = .02), με την μέτρηση υπολειμματικού χλωρίου< 0.5 mg/L (RR = 2.23; P = .01), και με την ΟΜΧ (P = .001). Η χημική απολύμανση συσχετίσθηκε προστατευτικά με τον αποικισμό (RR = 0.2; P = .0003). Επίσης, προστατευτικά συσχετίσθηκε η ύπαρξη εκτίμησης κινδύνου και διαχείρισης (RR = 0.12; P = .0005). Η ηλικία των πύργων ψύξης που βρέθηκαν θετικοί (median, 17 years; interquartile range [IQR] = 5.0 to 26.0 years) ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη (P = .01) από την ηλικία των πύργων ψύξης που βρέθηκαν αρνητικοί (median age, 6 years; IQR = 1.0 to 13.5 years). Μετά από την απολύμανση με χλώριο των 22 πύργων ψύξης, 2 (9%) παρέμειναν θετικοί για λεγεωνέλλα με συγκέντρωση ≥ 1000 cfu L−1.ΣυμπεράσματαΤα συστήματα νερού των πορθμείων μπορεί να είναι έντονα αποικισμένα και να αποτελέσουν πιθανή πηγή για κρούσματα της νόσου των Λεγεωναρίων τόσο για τους επιβάτες όσο και για τα μέλη του πληρώματος. Είναι εξαιρετικά δύσκολο να συσχετισθούν κρούσματα σε επιβάτες πορθμείων λόγω της μικρής διάρκειας του ταξιδιού και της έλλειψης επιδημιολογικών δεδομένων. Παράλληλα, οι πύργοι ψύξης μπορεί και αυτοί να είναι έντονα αποικισμένοι από λεγεωνέλλα spp. και να αποτελέσουν κίνδυνο για μετάδοση νοσημάτων. Αυτή η μελέτη υποδεικνύει την μεγάλη σημασία που έχει η εκτίμηση κινδύνου για κάθε σύστημα νερού για την πρόληψη της λεγεωνέλλας. Επίσης, η χλωρίωση του νερού μειώνει αποτελεσματικά τον αποικισμό από λεγεωνέλλα. Χρειάζονται οδηγίες για την πρόληψη της λεγεωνέλλας στους διαχειριστές και στα μέλη του πληρώματος των πορθμείων και παράλληλα εκπαίδευση αυτών που είναι υπεύθυνοι για την συντήρηση των πύργων ψύξης.
BackgroundLegionnaires' disease continues to be a public health concern in most of the countries and especially in touristic places. This study was scheduled in order to investigate Legionella spp. colonization of high risk water systems. For this purpose water distribution systems (WDS), recreational pools, and air-conditioning systems on board ferries and cruise ships were investigated in an attempt to identify risk factors for Legionella spp. colonization associated with ship water systems and water characteristics. Moreover cooling towers of public buildings were also included since they can be colonized by Legionella spp, and inhalation of aerosols generated by their operation may cause Legionnaires' disease in susceptible hosts. Legionnaires' disease outbreaks were linked with cooling towers in previous studies. The main objective of this study was to identify risk factors for contamination of the water systems and asses effectiveness of control measures.MethodsWater systems of 21 ferries and 10 cruise ships including WDS, air conditioning systems and pools were investigated for the presence of Legionella spp. Τhe characteristics of the ships and WDS were recorded by using a detailed questionnaire. Moreover, a total of 96 cooling towers of public buildings were registered and inspected by using standardized questionnaires. In total, 539 water samples were collected by all water systems by using a water sampling form and were microbiologically tested. All the results were linked for analysis purposes by using a unique identifier. In order to identify risk factors for legionella contamination, bivariate analysis and logistic regression analysis were conducted. ResultsThe 133 samples collected from the 10 cruise ships WDS, air conditioning systems and pools were negative for Legionella spp. Of the 21 ferries WDS examined, 14 (66.7%) were legionellae-positive. A total of 276 samples were collected from ferries WDS and air conditioning systems. Legionella spp. was isolated from 37.8% of the hot water samples and 17.5% of the cold water samples. Of the total 96 positive isolates, 87 (90.6%) were L. pneumophila. Legionella spp. colonization was positively associated with ship age. The temperature of the hot water samples was negatively associated with colonization of L. pneumophila serogroup (sg) 1 and that of L. pneumophila sg 2 to 14. Increases in pH >/=7.8 and total plate count > or =400 CFU/L, correlated positively with the counts of L. pneumophila sg 2 to 14 and Legionella spp. respectively. Free chlorine of > or =0.2 mg/L inhibited colonization of Legionella spp.Of the total 96 cooling towers examined, 47 (48.9%) were colonized by Legionella spp, and 22 (22.9%) required remedial action. A total of 65 samples (50.0%) were positive (≥ 500 cfu L−1), and 30 (23%) were heavily contaminated (≥ 104 cfu L−1). Of the 69 isolates identified, 55 strains (79.7.%) were L pneumophila.Legionella colonization was positively associated with the absence of training on Legionella control (relative risk [RR] = 1.66; P = .02), absence of regular Legionella testing (RR = 2.07: P = .002), absence of sunlight protection (RR = 1.63: P = .02), with samples in which the free residual chlorine level in the water sample was < 0.5 mg/L (RR = 2.23; P = .01), and with total plate count (P = .001). Colonization was negatively associated with chemical disinfection (RR = 0.2; P = .0003) and with the presence of a risk assessment and management plan (RR = 0.12; P = .0005). A statistically significant higher age (P = .01) was found in legionellae-positive cooling towers (median, 17 years; interquartile range [IQR] = 5.0 to 26.0 years) compared with noncolonized cooling towers (median age, 6 years; IQR = 1.0 to 13.5 years). After the 22 legionellae-positive cooling towers were disinfected with chlorine, 2 (9%) of them remained positive for Legionella spp with a concentration ≥ 1000 cfu L−1. ConclusionWDS of ferries can be heavily colonized by Legionella spp. and may present a risk of Legionnaires' disease for passengers and crew members.. Cooling towers can be heavily colonized by Legionella spp and thus present a potential risk for infection. This study demonstrates the importance of a risk assessment and management plan. Water chlorination effectively reduces legionellae contamination. Guidelines and advising of Legionnaires' disease prevention regarding ferries are needed, in particular for operators and crew members. Proper training of cooling tower operators and crew members is paramount.

Board ferries and cruise ships
Πλοία
Δίκτυα ύδρευσης
Λεγεωνέλλα
Water systems
Legionella spp.
Cooling towers
Πύργοι ψύξης

Εθνικό Κέντρο Τεκμηρίωσης (ΕΚΤ) (EL)
National Documentation Centre (EKT) (EN)

Greek

2014


University of Thessaly (UTH)
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)