COS’E’ LA LEGIONELLA

Legionella spp è uno degli agenti eziologici di polmonite batterica e deve il suo nome all’epidemia di polmonite che si verificò tra i partecipanti ad una riunione dell’American Legion nell’estate del 1976 a Philadelphia: tra gli oltre 4000 veterani presenti, (chiamati appunto “Legionnaires”),  221 si ammalarono e 34 di essi morirono; solo in seguito si scoprì che la malattia era stata causata da un “nuovo” batterio, denominato Legionella, che fu isolato nell’impianto di condizionamento dell’hotel dove i veterani avevano soggiornato.

Legionella è l’unico genere della famiglia delle Legionellaceae. Si tratta di sottili bacilli Gram-negativi, aerobi, asporigeni, generalmente mobili per la presenza di uno o più flagelli e di dimensioni variabili da 0,3 a 0,9 m di larghezza e da 1,5 a 5 m di lunghezza (mentre in coltura sono frequenti forme filamentose lunghe fino a 20 m). La parete cellulare di questi microrganismi è caratterizzata dalla presenza di acidi grassi a catena ramificata di solito non presenti nei batteri Gram-negativi.

Dal punto di vista biochimico le legionelle sono relativamente inerti: non presentano alcuna attività fermentativa degli zuccheri e la maggior parte delle specie è gelatinasi positiva e mostra una debole attività ossidasica e catalasica. Come fonte energetica le legionelle utilizzano diversi aminoacidi, tra cui cisteina, arginina, isoleucina e metionina, e la loro crescita è stimolata da composti del ferro. Alcune specie di Legionella sono autofluorescenti: ad esempio L.bozemanii e L.gormanii mostrano una fluorescenza blu-bianca se illuminate da luce UV. L. pneumophila e L. micdadei non sono fluorescenti. Le legionelle sono difficilmente coltivabili e richiedono terreni di coltura specifici.

Analisi sulla Legionella hanno evidenziato che attualmente al genere Legionella appartengono 52 specie suddivise in oltre 70 sierogruppi e circa la metà di queste risultano patogene opportuniste: L. pneumophila di sierogruppo 1 è la specie maggiormente implicata nella patologia umana (si stima che sia responsabile di oltre l’84% dei casi), seguita da L. longbeachae (3,9%) e L. bozemanii (2,4%), mentre altre specie, meno frequentemente isolate in campioni clinici, sono L. micdadei, L. dumoffii, L. feelii, L. wadsworthii e L. anisa (2,2% in totale).

Recenti indagini molecolari dimostrano che nella famiglia delle Legionellaceae esiste una notevole variabilità genetica, accompagnata da variazioni fenotipiche anche all’interno di ceppi geneticamente omogenei.

COME SI DIFFONDE LA LEGIONELLA

Le legionelle sono ampiamente diffuse in natura, dove si trovano principalmente associate alla presenza di acqua (superfici lacustri e fluviali, sorgenti termali, falde idriche ed ambienti umidi in genere).

Da queste sorgenti Legionella può colonizzare gli ambienti idrici artificiali (reti cittadine di distribuzione dell’acqua potabile, impianti idrici dei singoli edifici, impianti di climatizzazione, piscine, fontane, ecc.) che agiscono da amplificatori e disseminatori del microrganismo.

Alcune specie di Legionella, tra cui L. pneumophila, L. micdadei e in particolare L. longbeachae, sono state isolate dal terreno umido.

Le legionelle prediligono gli habitat acquatici caldi: si riproducono tra 25 e 42°C, ma sono in grado di sopravvivere in un range di temperatura molto più ampio, tra 5,7 e 63°C; questi batteri presentano anche una buona sopravvivenza in ambienti acidi e alcalini, sopportando valori di pH compresi tra 5,5 e 8,1.

La facilità con cui Legionella si riproduce nell’ambiente naturale, in contrasto con la difficoltà a crescere sui terreni di coltura artificiali, è in buona parte dovuta alla capacità di questo batterio di moltiplicarsi all’interno di protozoi ciliati (Tetrahymena ad esempio) ed amebe (Acanthamoeba, Naegleria, Hartmannella, ecc.), che costituiscono una fonte di nutrimento e di protezione dalle condizioni ambientali sfavorevoli (temperatura ed acidità elevate, presenza di biocidi, ecc.), grazie anche alla capacità delle amebe di produrre forme di resistenza come le cisti.

All’interno degli impianti idrici, Legionella può trovarsi sia in forma libera nell’acqua che ancorata al biofilm, cioè ad una pellicola di microrganismi (batteri, alghe, protozoi, virus, ecc.) immersi in una matrice organica, in cui questo batterio trova sostentamento e riparo da concentrazioni di biocidi che altrimenti sarebbero in grado di uccidere o inibire le forme a vita libera.

Legionella penetra nell’ospite attraverso le mucose delle prime vie respiratorie, in seguito ad inalazione di aerosol contaminati o più raramente di particelle di polvere da essi derivate per essiccamento o aspirazione di acqua contaminata.

Una volta penetrati nell’organismo, i batteri raggiungono i polmoni dove vengono fagocitati dai macrofagi alveolari, che però non sono in grado di ucciderli o di inibirne la crescita: le legionelle riescono infatti ad eludere i meccanismi microbicidi dei fagociti e si moltiplicano all’interno di questi fino a provocarne la lisi, con il conseguente rilascio di una progenie batterica che può infettare altre cellule.

LA LEGIONELLOSI

L’infezione causata dal batterio Legionella viene indicata con il termine generale di “legionellosi”

La legionellosi può presentarsi in tre distinte forme:

  • La Malattia dei Legionari è la forma più severa dell’infezione, con una letalità media del 10%, che può arrivare fino al 30-50% nel caso di infezioni ospedaliere, e si presenta come una polmonite acuta difficilmente distinguibile da altre forme di infezioni respiratorie acute delle basse vie aeree. La Malattia dei Legionari si manifesta dopo un’incubazione di 2-10 giorni con disturbi simili all’influenza come malessere, mialgia e cefalea cui seguono febbre alta, tosse non produttiva, respiro affannoso e sintomi comuni ad altre forme di polmonite. A volte possono essere presenti complicanze come ascesso polmonare ed insufficienza respiratoria. Inoltre possono comparire sintomi extrapolmonari utili ad indirizzare la diagnosi, quali manifestazioni neurologiche, renali e gastrointestinali.
  • La Febbre di Pontiac è una forma simil-influenzale che deve il proprio nome ad un’epidemia acuta febbrile verificatasi nell’omonima località del Michigan (USA) nel 1968. Si presenta come una malattia acuta autolimitante che non interessa il polmone: dopo un periodo di incubazione di 24-48 ore compaiono febbre, malessere generale, mialgia, cefalea ed a volte tosse e gola arrossata. La prima epidemia di Febbre di Pontiac è stata causata da L. pneumophila di sierogruppo 1 mentre epidemie successive sono state attribuite a L. feeleii, L. anisa e L. micdadei.
  • L’infezione può manifestarsi anche in forma subclinica, cioè senza comparsa di sintomi clinici, e si evidenzia solo con il riscontro di anticorpi anti-Legionella spp in assenza di episodi di polmonite e/o forme simil-influenzali.

Studi epidemiologici e test sulla Legionella sono in corso per verificare la prevalenza dell’infezione nella popolazione generale e in alcune categorie di persone frequentemente esposte ad acque potenzialmente contaminate (Gruppo multicentrico di studio sulla legionellosi in Italia, dati di prossima pubblicazione).