Diversiteit en eigenschappen van Legionella-bacteriën

Diversiteit en eigenschappen van Legionella-bacteriën Dick van der Kooij ISSO Congres, Nijkerk, 27 november 2014

Inhoud  Inleiding • Ontdekking van Legionella • Incidentie van Legionnaires’ Disease (LD)/veteranenziekte • Besmettingsbronnen  Soorten, serogroepen en genotypen  Invloed temperatuur  Samenvatting/conclusies Second Annual Meeting Medina

2

1

Joseph E. McDade (CDC, Atlanta) ontdekt Legionella in december 1976

In 2014: > 59 soorten • • • •

L. pneumophila L. longbeachae L. micdadei L. anisa, etc.

Second Annual Meeting Medina

3

© DvdK

Locatie 8e Internationale Legionellacongres in Melbourne, oktober 2013


4

2

Incidentie van LD in Europa in 2012 (ECDC)* Land Slovenië Denemarken Frankrijk Nederland Duitsland United Kingdom (Engeland) Bulgarije, Roemenië Totaal (Europa)

aantal/miljoen 39,9 22,8 19,9 18,2 7,7 6,4 0,1 11,5 (5852 zieken)

*ECDC European Centre for Disease Control Second Annual Meeting Medina

5

Meldingen van legionellapneumonie (Legionnaires’ Disease) in Nederland 2006/2010 ‘warme natte zomer’

1999: uitbraak ‘Bovenkarspel’


6

3

Herkomst van Legionellapneumonie in Europa in 2012 (ECDC)* Herkomst

Denemarken NL

Community Ziekenhuis + Reis Overig

53 8 39 <1

50 1 49 <1

BRD 69 6 25 <1

EU 69 8 20 3

+, inclusief zorginstellingen


7

Veroorzakers van LD in Europa in 2012 (ECDC)* Legionella soort L. pneumophila L. bozemanii L. longbeachea L. micdadei L. anisa L. dumoffi Andere soort Onbekende soort Totaal

n 649 3 2 1 1 1 2 2 661

aandeel (%) 98 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 100


8

4

Diagnose, detectie en typering -1 Diagnose LD in Europa 2012 • Urine-antigeen test (UAg)

79 %

• Kweekmethode

10 %

• PCR

6%

 Opmerkingen • In Denemarken ca. 20% van LD door L. pneumophila sg 3 (niet waargenomen met UAg) • UAg-test detecteert geen MAb 3/1-negatieve infecties, • Frankrijk: toepassing van LP SG1 specifieke PCR, • Duitsland Typering m.b.v. monoclonale antilichamen (MAb) en Sequence Typing (ST) Second Annual Meeting Medina

9

Enkele voorbeelden van uitbraken gerelateerd aan koeltorens         

Amsterdam, juli 2006 (30; 2†) Ulm, januari 2010 (65; 4†) Quebec, augustus 2012 Edinburgh, juni 2012 Warstein, september 2013 (165 zieken) Jülich, augustus/september 2014; > 60 ? Sabadeli/Ripollet (bij Barcelona), september 2014 > 40 zieken Alcoy, Spanje, october/november 2014 Vila Franca de Xira, Portugal, november 2014; (311, 7† )

 Uitbraken meestal in (na)zomer  Veel aandacht in de media  Aanleiding voor invoering/verbetering regelgeving ?? Second Annual Meeting Medina

10

5

Het geslacht Legionella  Meer dan 59 beschreven soorten • L. pneumophila; L. longbeachae, L. micdadei, L. anisa, L. gormanii, L. bozemanii, L. dumoffi, etc. • en nog veel meer nog niet beschreven (nog niet kweekbare) soorten Legionella pneumophila 15 polyclonale serogroepen (SGs) > 23 monoclonale serogroepen (Mabs) Veel meer sequentietypen (STs); eind september 2014 zijn in totaal 1901 STs geregistreerd (meestal SG1) • Whole Genome Sequencing (WGS): nog meer diversiteit  • • •


11

Ontwikkelingen m.b.t. typering en detectie  Tim Harrison, PHE Colindale, Londen UK) (Melbourne, 2013) • • • • • •

1578 sequentietypen (ST) van L. pneumophila in (EWGLI) collectie van 7900 isolaten uit 55 landen (stand oktober 2013) 6 ST’s verantwoordelijk voor 41% van de LD-gevallen in ca. 50 landen (LP sg 1: ST1, ST23, ST37, ST42, ST47 en ST62); vrijwel niet waargenomen in milieumonsters. In UK: 25% LD door ST47; specifieke qPCR ontwikkeld WGS duidt op diversiteit binnen ST’s (met name ST1, ST37 en ST62). ST47 is nagenoeg homogeen WGS wordt goedkoper; toepassing bij diagnose en bronopsporing; Onderzoek naar aanwezigheid van virulente STs in het milieu met selectieve qPCR Second Annual Meeting Medina

12

6

Legionella groeit in vrijlevende protozoa (‘gastheer’) in biofilms

Kuiper et al. 2004. Appl. Environ. Microbiol 70 (11):6826-6833 13


Invloed van temperatuur op groei en inactivatie van L. pneumophila

PYNFH= + protozoa

A: based on States et al. 1993 B: Schultze-Rőbbecke et al. 1987; Dennis et al. 1984; van der Kooij et al.14 Second Annual Meeting Medina

7

Legionella in drinkwater in Nederland*  Onderzoek • Drinkwatermonsters van 97 productiebedrijven (16 oppervlaktewater en 81 grondwater) • Watertemperatuur <15º C

Resultaten • Legionella niet gekweekt met BCYE-Agar (< 100 KVE/L) • L. pneumophila niet gevonden met PCR (< 500 cellen/L) • Legionella spp. waargenomen met PCR in alle monsters (1,1x103– 7,8x105 cellen/L); • 202 Legionella-typen; 35% geïdentificeerd, b.v. L. worsleisensis, LLAP-types etc.; 65% nieuw Second Annual Meeting Medina

*Wullings and van der Kooij (2006), Appl. Environ Microbiol. 72: 157-166

15

L. pneumophila incidenteel waargenomen (met Q-PCR) in oppervlaktewater in NL •

•

•


Lokaal waargenomen in relatie met behandeld afvalwater Grote verschillen in aantallen van LP in behandeld afvalwater temperatuur (<20 ºC) blijkbaar te laag voor groei van LP 16

8

Invloed van temperatuur op groei van L. pneumophila en L. anisa op BCYE-agar L. pneumophila

L. anisa

17

Samenvatting/conclusies

-1-

 LD is een groot, wereldwijd, probleem gerelateerd aan watersystemen en -installaties  Legionella pneumophila is verreweg de voornaamste veroorzaker van LD  Moleculaire methoden van groot belang voor detectie en typering van Legionella en voor bronopsporing  Hoge diversiteit binnen de soort L. pneumophila (STs, WGS)  Enkele STs verantwoordelijk voor meer dan 40% van LD meldingen; worden vrijwel niet in milieumonsters aangetroffen  L. pneumophila groeit goed bij temperaturen > 40 C  Temperatuur beïnvloedt/bepaalt de aard van de dominante Legionella soort(en) en STs Second Annual Meeting Medina

18

9

Samenvatting/conclusies

-2-

 Groeicondities van Legionella kunnen met eenvoudige testsystemen worden opgehelderd  L. pneumophila kan groeien bij zeer lage biofilmconcentraties

 Nader onderzoek in koeltorens - biofilmconcentraties, temperatuur en L. pneumophila typen - effect waterbehandeling


19

Verantwoording

Onderzoek naar eigenschappen en gedrag van Legionella is uitgevoerd in BTO-verband en in opdracht van Min. VROM (thans Min. IM)


20

10

(IWA 2014)


21

11

Diversiteit en eigenschappen van Legionella-bacteriën

Recommend Documents