A SZABADONÉL
AM BÁK EGÉSZSÉGVÉDELMI JELENT SÉGE AZ USZODAVÍZBEN
Katarína Trnková, Környezetbiológiai Osztály, Területi Közegészségügyi Hatóság, Szlovákia
A szabadon él am bák a protozoonok egy mindenütt elterjedt csoportja, amelyek, mint lehetséges humán kórokozók, közegészségügyi kockázatot jelentenek. A szabadonél am bák világszerte szinte minden környezetben el fordulnak. Izoláltak am bát klórozott uszodavízb l, édesviz tavakból, h forrásokból, ivóvízhálózatból, h szennyezett vizekb l, természetes hévizekb l, szennyvízb l, talajból és leveg b l (15). A felderített biotópok száma nem elegend ahhoz, hogy a szabadon él am bák el fordulásáról pontos képet kapjunk, így az általuk okozott betegségek el fordulása nagyban hozzájárul a biogeográfiai eloszlásuk megismeréséhez (1. táblázat). Ezen adatok alapján feltételezhet , hogy nagyrészük kozmopolita el fordulású (20). Megtelepedésük els dleges feltétele a környezet megfelel nedvességtartalma, de egyéb tényez k, pl. a h mérséklet és a kémiai paraméterek ugyancsak befolyásolják (18). Valamennyi termotoleráns am ba életképes 37°C-on vagy annál magasabb h mérsékleten. Ez a képesség az a kiinduló feltétel, amely alapján az esetlegesen humán kórokozó fajok a környezetb l izolálhatóak. Rendszertanilag a szabadonél am bák a Sarcodina altörzs Gyökérlábú szuperosztályába tartoznak. A környezeti feltételekt l függ en az am ba életciklusának szakaszai: aktív táplálkozó, trophozoit vagy osztódó am ba, dormans ciszta, valamint a Naegleria fajok esetében egy átmeneti csillós állapot. A ciszták ellenállóak a fert tlenít szerekkel, a h ingadozásokkal, illetve a kiszáradással szemben. A kórokozó szabadonél am bák az emberi szervezetben súlyos betegségeket okozhatnak. A Naegleria, Acanthamoeba és Balamuthia nemzetsége tartozó szervezetek emberben akár akut végzetes kimenetel betegséget vagy krónikus granulomatozus szövetkárosodást okozhatnak. Számos Acanthamoeba faj okozhat krónikus központi idegrendszeri fert zést (granulomatozus am bás enkefalitiszt, GAE) vagy Acanthamoeba keratitist (AK). A Naegleria fowleri egy a központi idegrendszert megtámadó végzetes fert zés, az els dleges am bás meningitisz (PAM) kórokozója. Egy közelmúltban leírt leptomyxoid am ba, a Balamuthia mandrillaris, az Acanthamoeba- hoz hasonló központi idegrendszeri tüneteket okoz. A szabadon él am bák által okozott betegségek jellemz it a 2. táblázat foglalja össze. Els ként Fowler és Carter írt le Dél-Afrikában szabadon él am ba által okozott emberi megbetegedést 1965-ben (6). Az els közlést követ évben Floridában három végzetes kimenetel fert zést észleltek (1). Mára már szinte valamennyi földrészr l érkeztek am bás meningitisz esetekr l szóló beszámolók. Csehszlovákiában 1962 és 1965 között 16 PAM eset volt kapcsolatba hozható nyilvános uszodákkal (2). A fert zés forrását végül egy álfal mögötti üreghez vezették vissza. Belgiumban és Csehszlovákiában a különböz meleg ipari szennyvizekben fürd z emberek körében tapasztaltak PAM megbetegedéseket (4). Délnyugat-Ausztráliában egy esetben a vezetékes vízhálózat volt felel s a megbetegedésekért. Ezen a területen távoli településekhez felszínen futó acél csövekben szállítják a vizet. A napon felmelegedett vízben N. fowleri szaporodott el, és 20 am bás meningitisz
megbetegedést okozott. Egy meger sített PAM esetet jelentettek az angliai Bath Spa-ból 1978-ban. Az áldozat egy fiatal lány volt, aki a városban fakadó természetes h források vizével táplált nyilvános uszodában fürdött. Az utólagos vizsgálat a h forrást azonosította a fert zés forrásaként (10). A szabadon él am bák által okozott fert zések nem t nnek következetesnek. Noha a fert zött vízzel vagy talajjal való érintkezés nagyon gyakori, a megbetegedések nagyon ritkák. Mivel mindenhol el fordulnak, rendkívül virulensek, és nincs hatékony kezelési mód, lényegesen nagyobb figyelmet érdemelnek, mint azt az esetek száma indokolná. A legtöbb els dleges am bás meningitisz megbetegedést olyan embereknél tapasztalták, akik tavakban vagy úszómedencében úsztak. A fert zés egészséges gyermekeket és fiatal feln tteket érint els sorban. Nem tisztázott, hogy a fiatal fiúk körében tapasztalt nagyobb gyakoriság viselkedésbeli (élénk úszás, ugrálás) vagy fiziológiai faktorokhoz (hormonszintek, ellenállóképesség) köthet (8). A Naegleria nemzetségnek 6 faja ismert, amelyek közül kett , a N. fowleri és a N. australiensis min sül patogénnek. Noha a N. australiensis egerekre fert z , emberi megbetegedést kimutathatóan nem okozott. A N. australiensis a N. fowleri-hez hasonlóan 45°C-ig képes növekedni, antigén és cytopatogén sajátosságait tekintve is ahhoz hasonló. A Naegleria nemzetségben csak a N. fowleri humán kórokozó, amely els dleges am bás meningitiszt okoz A PAM a központi idegrendszer gyors lefolyású halálos betegsége, els sorban egészséges gyermekeket vagy fiatal feln tteket támad meg, akik a betegséget megel z en úsztak, búvárkodtak, vagy más vízisportot ztek édesvízi tavakban illet leg uszodákban. A fert zést a vízzel az orrüregbe kerül , majd a szaglórendszeren keresztül a központi idegrendszerbe jutó am bák okozzák. Az idegrendszer megtámadását követ en akut hemorrágiás nekrotizáló meningoenkefalitisz alakul ki. A lappangási id 2-3 nap, bár egyes esetekben 2 hét is lehet. Egyes Acanthamoeba fajok emberi kórokozók, és két klinikailag jól elkülönül kórképet okoznak, a granulomatozus am bás enkefalitiszt (GAE) és a szaruhártya gyulladását (keratitis) (11, 13, 17). Számos Acanthamoeba faj, így az A. castellanii, A. polyphaga, A. hatchetti, A. culbertsoni, A. rhysodes, A. griffini, A. quina, and A. lugdunensis okozhat igazoltan Acanthamoeba keratitist (AK) (14). Az emberi megbetegedést okozó Acanthamoeba fajokat/törzseket, valamint azok lehetséges környezeti forrását nem azonosították. Az A. polyphaga és az A. castellanii fajokat leggyakrabban a keratitis kórokozójaként, az A. culbertsoni-t GAE okozójaként azonosították (10). A GAE - granulomatozus am bás enkefalitisz - krónikus szubakut megbetegedés, amely els sorban immunszupresszált (pl. kemoterápia vagy drog- ill. alkoholfügg ség következtében immungyenge) betegeket (13, 16, 17), valamint AIDS-ben szenved ket támad meg. Feltételezések szerint a legyengült immunrendszer szervezet csökkent védelmi mechanizmusa idézi el vagy járul hozzá a fert zéshez, amely az els dlegesen fert zött területr l más szervekbe ill. szövetekbe is átterjedhet. A lappangási id a granulomatozus am bás enkefalitisz esetében 10 naptól néhány hétig terjedhet.
A tünetei láz, fejfájás, görcsök, meningitisz és látászavarok. A fert zés útvonala a GAE esetében nem ismert, az agy megtámadása valószín leg a vér közvetítésével történik az egyéb területen (feltehet en a b rön vagy tüd ben) fellép els dleges fert zést követ en (16, 17). A fert zés pontos forrása ezekben az esetekben az Acanthamoeba spp. kiterjedt környezeti el fordulása miatt nem ismert. A fert zés diagnózisa történhet festést követ direkt a mikroszkópiával a cerebrospinális folyadékból vagy annak üledékéb l, a szövetek fény- vagy elektronmikroszkópos vizsgálatával, az am ba in vitro tenyésztésével, vagy fagyasztott ill. paraffinba ágyazott agyi és b rléziós biopszia minták szövettani vizsgálatával. A laboratóriumban használatos diagnosztikus módszerek közé tartozik még az immuncitokémia, a kemifluorescens festés, PCR technikák és a DNS szekvencia polimorfizmus vizsgálata. Az AK- Acanthamoeba keratitis – am bás keratitist els ként Nagington és munkatársai (23) írtak le Nagy-Britannniában, valamint Johns és munkatársai (1) az Egyesült Államokban, de 1980 után az esetek száma drasztikusan megnövekedett a kontaktlencsék elterjedésének és a diagnosztikus módszereknek fejl désének köszönhet en (19). Az Acanthamoeba keratitis egy fájdalmas, progresszív, a látást veszélyeztet szaruhártya gyulladás, amely el z leg egészséges személyekben is kialakulhat (13, 17). Kezelés nélkül az am bás keratitis akár végleges vaksághoz is vezethet. A betegség er s fájdalommal és a stromában látható gy r alakú besz r désekkel jár. Az AK jelent ségét az utóbbi években a kontaktlencse viselésének az elterjedése növelte meg. A kontaktlencse visel k jelentik a leginkább veszélyeztetett csoportot, az esetek kb. 90 %- a közülük kerül ki (11). A helytelen lencse használati szokások (mint a tisztítási és fert tlenítési el írások figyelmen kívül hagyása, a lencsék csapvízzel, illet leg nem steril só-oldattal való öblítése) jelentik az els dleges kockázati tényez t, de a kontaktlencse viselése úszás vagy egyéb vízi sportok során ugyancsak rizikófaktor lehet. A nem kontaktlencse eredet fert zések általában olyan szemsérülés következményei, amikor a seb talajjal vagy vízzel érintkezik. A szaruhártya idegentest eredet sérülése, majd fert zött vízzel való érintkezése ugyancsak járhat Acanthamoeba fert zéssel (14). Az AK diagnózisa és kezelése nem egyszer . Összetéveszthet a herpes simplex vagy gomba eredet keretitisszel. A diagnózis felállítását a gyakori másodlagos bakteriális fert zések is nehezítik. Korai felismerés és kezelés rendkívül fontos, mert a szövetben kialakuló ciszták áltlában gyógyszer rezisztensek. Mivel a szennyezett kontaktlencsetok és tisztítóoldat a fert zés forrása lehet, ezek fert tlenítése els dleges az Acanthamoeba fert zés megel zéséhez. A 3%-os hidrogénperoxid alkalmas erre a célra, mivel a cisztákat és trophozoitokat egyaránt elpusztítja. A közelmúltban két újabb, más nemzetségbe tartozó szabadon él am bát a Balamuthia mandrinallist, valamint a Sappinia diploideat írták le humán kórokozóként. Ezek szintén központi idegrendszeri megbetegedéseket okozhatnak. A Balamuthia mandrinallis egy patogén am ba, amelyet els ként egy San Diego-i – mandrillokat és más f eml söket sújtó enkefalitisz járvány során azonosítottak 1990-ben (23). Mind egészséges, mind immunszuppresszált páciensekben okozott halálos kimenetel am bás enkefalitiszt (12). A betegség kifejl dése 14 naptól 6 hónapig terjedhet, minden esetben halálos. A klinikai tünetek és a hisztopatológiai elváltozások hasonlóak a GAE-hoz, a szövetben ciszták alakulnak ki. Eddig világszerte 85 esetben észleltek B. mandrinallis okozta
enkefalitiszt, a túlnyomó többségét az Egyesült Államokban. Legalább 10 esetben az áldozat HIV hordozó volt. Jelentettek eseteket Argentínából, Ausztáliából, Kanadából, Csehszlovákiából, Japánból, Mexikóból, valamint Peruból (12, 25). Egyel re nem sikerült olyan gyanítható fert zésforrást találni, amilyen például a vízi sport a N. fowleri esetében. Elképzelhet , hogy a B. mandrinallis világszerte elterjedt (22). A Sappinia diploidea a szabadon él am bák olyan nemzetségbe tartozik, amelyben korábban humán kórokozó nem volt ismert. Az újonnan leírt patogént els esetben 2003-ban az Egyesült Államokban észlelték. A S. diploideat egy egyébként egészséges személyb l azonosították, aki egy arcüreggyulladást követ en nem halálos am bás enkefalitiszen esett át. Talajban és állati ürülékben ugyancsak kimutatták (7). A szabadon él am bák környezetben folyamatosan adaptálódnak különböz életfeltételeknek, így létrejönnek olyan változatok, amelyek képesek gerinceseket megfert zni. Ez alátámasztja ezen szervezetek rendkívüli ökológiai rugalmasságát. Egyértelm , hogy az am bák képesek új ökológiai nicheket (pl. uszodákat) hasznosítani. Ilyen esetekben a szokványos higiéniai intézkedések nem kell en hatékonyak, és nem vezetnek eredményre. Noha ezt epidemiológiai adatok nem támasztják alá, a klórozott úszómedencék lehetnek szabadon él am ba fert zés forrásai (8). Egyes tényez k el segítik a N. fowleri elszaporodását az uszodavízben. Ilyen többek között a meleg, a megfelel tápanyagok jelenléte, a nem elegend maradék klór, a más protozoonokkal való versengés hiánya, és feltehet en a megfelel pH és oxigén koncentráció. A szabadon él am bák által okozott fert zések nem t nnek következetesnek. Noha a fert zött vízzel vagy talajjal való érintkezés nagyon gyakori, a megbetegedések nagyon ritkák. Mivel mindenhol el fordulnak, rendkívül virulensek, és nincs hatékony kezelési mód, lényegesen nagyobb figyelmet érdemelnek, mint azt az esetek száma indokolná. Így rendkívül fontos, hogy a m köd fürd kben és szabadid s létesítményekben valamennyi tevékenység a technikai el írásoknak megfelel en menjen végbe. Léteznek olyan, a hagyományos klórozást kiváltó anyagok, amelyeknek vizsgálták a szabadon él am bák elleni hatékonyságát, ilyen pl. a Baquacil (polyhexamethylene biquanide hydrochlorid), a klórozott cianursav származékok, a klór, valamint a klór-dioxid (15). Szlovákiában az uszodavíz min ségét az Szlovák Egészségügyi Minisztérium 30. dekrétuma szabályozza, amely tartalmazza az uszodavízre és az úszómedencékre vonatkozó min ségbiztosítási el írásokat. Ebben a termotoleráns am bákat is az uszodavíz min ségét jelz indikátor szervezetek közé sorolják. A közegészségügyi szabályozás ebben az esetben els sorban a természetes geotermikus fürd k helyes használatára és a nyilvános uszodák megfelel üzemeltetésére hívja fel a figyelmet. A talaj alapos eltávolítása a bemen vízb l és a medencéb l, sz rés, megfelel , illetve folyamatos fert tlenítés és/vagy fokozott vízforgatás a biztonságos uszoda üzemeltetés els dleges feltételei. A naegleriás (szabadon él am bák által okozott) fert zések megel zésére szolgáló gyakorlati eszközök között szerepel a nyilvánosság tájékoztatása, az egészségügyi dolgozók ébersége, és valamennyi nyilvános vízkészlet hatékony fert tlenítése/klórozása.
Irodalom 1. Butt, C.G., 1966: Primary amebic meningoencephalitis. New Engl. J. Med. 274:14731476 2. Cerva, L., Novak, K., 1968: Amoebic meningoencephalitis: sixteen fatalities. Science, 160: 92. 3. erva, L., 1971b: Studies of limax amoebae in a swimming pool. Hydrobiologia, 38: 141-161. 4. De Jonckheere J.F., 1987a. Epidemiology. In: Amphizoic amoebae: Human Pathology (Rondanelli EG, Ed.) Padova, Piccin Nuova Libraria, pp. 127–147 5. De Jonckheere, J. F., 1979: Studies on pathogenic free-living amoebae in swimming pools. Bull. Inst. Pasteur, 77: 385-392. 6. Fowler M., Carter, R.F., 1965: Acute pyogenic meningoencephalitis probably due to Acanthamoeba sp.:a preliminary report. Br. Med. J. 3:740-742 7. Gelman, B.B. et al., 2003: Neuropathological and Ultrastructural features of Amoebic Encephalitis Caused by Sappinia diploidea. J of Neuropatol. And Experimental. Neurology 8. John, D. T., 1993: Opportunistically pathogenic free-living amoebae, in Parasitic Protozoa (Krier, J.P., and Baker, J.R., Eds.) 2nd ed., Vol. 3, Academic Press, San Diego, pp 143-246. 9. John, D. T., and Howard M. J., 1996: Isolation of Thermotolerant Freeliving Amebae from Lake Tenkiller, Oklahoma. Proc. Okla. Acad. Sci. 76: 1- 4 10. Kilvington S. Mann P.G., Warhurst D.C ., 1991b: Pathogenic Naegleria amoebae in the waters of Bath: a fatality and its consequence. In: Kellaway GA, ed. Hot springs of Bath. Bath, Bath City Council, pp. 89–96. 11. Kilvington S., White D.G., 1994: Acanthamoeba: biology, ecology and human disease. Review in Medical Microbiology, 5: 12–20. 12. Kodet R., Nohýnková E., Tichý M., Soukup J., Visvesvara G. S., 1998: Amebic encephalitis caused by Balamuthia mandrillaris in Czech child: description of the first case from Europe. Pathol. Res.Pract.194: 423-430 13. Ma P., Visvesvara G.S., Martinez A.J., Theodore F.H., Dagget P.M., Sawyer T.K., 1990: Naegleria and Acanthamoeba infections: review. Reviews of Infectious Diseases, 12: 490–513. 14. Marciano-Cabral, F. and Cabral, G., 2003: Acanthamoeba spp. as Agents of Disease in Humans, Microbiological Review, p.273-307. 15. Marciano-Cabral, F., 1988: Biology of Naegleria spp. Microbiol. Rev., 52: 114-133. 16. Martinez A.J., 1985: Free-living amebas: natural history, prevention, diagnosis, pathology, and treatment of disease. Boca Raton, FL, CRC Press. 17. Martinez A.J., 1991: Infections of the central nervous system due to Acanthamoeba. Reviews of Infectious Diseases, 13: S399–S402. 18. Mrva M., 2003: Diversity of active gymnamoebae (Rhizopoda, Gymnamoebia) in dendrotelmae of oak-hornbeam forests in Malé Karpaty Mts. (Western Slovakia). Protistology 3 (2), 121-125. 19. Ondriska F., Mrva M., Lichvár M., Žiak P., Murgašová Z., Nohýnková E.: First cases Acanthamoeba keratitis in Slovakia. Ann Angric Environ Med 2004, 11, 335-341 20. Page, F.C., 1998: A new key to freshwater and soil Gymnamoebae. Freshwater Biological Association, Ambleside. 122 p. 21. Page, F.C., 1991: Nackte Rhizopoda. In: Page, F.C.& Siemensma, F.J.: Nackte Rhizopoda and Heliozoea. G. Fisher Verlag, Stuttgart-New York.pp.1-170. 22. Schuster, F.L. et al., 2003: Environmental Isolation of Balamuthia mandrinallis associated with a Case of Amoebic Encephalitis. J.Clin. Microbiol. 41, 3175-3180.
23. Visvesvara, G.S., Shuster F.L., Martinez A.J., 1993: Balamuthia mandrinallis, N.G., N. Sp., agent of amebic encephalitis in humans and other animals. J Eukaryot Microbiol, 40: 540-14. 24. Visvesvara GS, Martinez AJ, Schuster FL, Leitch GJ, Wallace SV, Sawyer TK, Anderson M.,1990: Leptomyxid ameba, a new agent of amebic meningoencephalitis in humans and animals. Journal of Clinical Microbiology, 28: 2750–2756. 25. Visvesvara GS, Schuster FL, Martinez J (1996) Free-living amebas and immunodeficiencies. 7th International Conference on Small Freeliving Amoebae, 7–12 January, Women’s and Children’s Hospital, Adelaide
Mellékletek 1. TÁBLÁZAT A szabadon él am bák okozta emery megbetegedések földrajzi megoszlása világszertec
c
Az adatok a 8. irodalmi hivatkozásból származnak.
2. TÁBLÁZAT A humán megbetegedéseket okozó szabadon él am bák különbségeia Acanthamoeba Characteristic Portal of entry
Incubation Period Clinical signs
Pathology
Diagnosis
GAE
AK
Cutaneous lesions, sinusitis
Balamuthia
Naegleria
GAE
PAME
Olfactory Corneal Skin, sinuses, Olfactory epithelium, abrasion respiratory tract epithelium, respiratory skin, tract, skin, respiratory tract sinuses Weeks to Days Weeks to months Weeks to months months Confusion, Blurred vision, Skin lesions, Slurred speech, headache, photophobia, nodules, sinus muscle stiff neck, inflammation, lesions, sinusitis weakness, irritability corneal ring headache, nausea, seizures Ulceration of Granulomatous Multiple Focal cornea reaction in skin, necrotic foci, necrosis, granulomas inflammation inflammation, cerebral edema Brain biopsy, Corneal scrape, Skin lesion Brain biopsy, CSF corneal biopsy, biopsy, culture, culture on smear/wet calcofluor IIF of tissue mammalian prep, culture, white, culture cells, IIF of IIFb of of material, tissue confocal tissue, PCR microscopy
a
Az adatok a 14. irodalmi hivatkozásból származnak
b
IIF, indirekt immunfluorescencia
Olfactory epithelium
Days Headache, nausea, vomiting, confusion, fever, stiff neck Hemorrhagic necrosis Brain biopsy, CSF wet prep, CSF culture, IIF of tissue, PCR
