ايزولاسيون لژيونلا از نمونه هاي طبيعي، منابع آب و شبكه هاي لوله كشي و نيز از نمونه هاي بيولوژيك معمولاً مستلزم اقدامات ويژه است. اين نمونه ها ابتدا بايد تغليظ شده و سپس در مجاورت بافر اسيدي باكتري هاي مزاحم آن حذف و در نهايت بر روي محيط BCYE كشت داده شوند. چندين تست سرولوژيك براي تشخيص و تعيين هويت باكتري در آزمايشگاه هاي مرجع وجود دارد مهمترين آنها تست ايمنوفلورسانس غير مستقيم مي باشد. با اين حال تست هايي با قابليت بهتر نيز ارائه شده و خواهند شد. به موازات تحقيقات پزشكي بر روي انسان مطالعاتي در خصوص بيماريزايي لژيونلا براي حيوانات انجام شده است. با وجود آنكه حيوانات به صورت طبيعي با لژيونلا آلوده نمي شوند و تا كنون حيواني كه به طور طبيعي آلوده باشد پيدا نشده است با اينحال تحقيقات وسيعي بر روي خوكچه هندي و بعضي حيوانات ديگر انجام شده و مشخص گرديده است كه حيوانات آلوده شده كه لژيونلا در درون سيستم تنفسي شان جايگزين شده باشند در نتيجه بيماري دچار اختلالات تنفسي مي شوند و در آنها تب، كاهش وزن، هيپوكسي و تغييرات سرولوژيكي ملاحظه مي شوند.

در انسان وقتي كه باكتري مستقيماً استنشاق شود و يا اينكه به طور غير مستقيم از طريق هواي آلوده تنفس شده و وارد سيستم تنفسي تحتاني شود ابتدا  ماكروفاژهاي ريوي آن ها را فاگوسيته كرده و به اين ترتيب  عفونت لژيونلا مستقر مي شود. در داخل ماكروفاژها  لژيونلا سريعاً تكثير كرده و سر انجام  بر اثر ليز شدن سلول ميزبان از آن خارج مي شوند. تحقيقات انجام شده نشان داده است كه توانايي لژيونلا در آلوده ساختن استرين هاي خاصي از آميب هاي آزاد فاكتوري است كه به باكتري كمك مي كند تا نسج ريه را آلوده سازد. آميب براي لژيونلا شرايطي را بوجود مي آورد تا به راحتي بتواند شرايط نامطلوب و زيان آور را تحمل كرده و به زندگي خود ادامه دهد. به طور كلي ايمني نسبت به  لژيونلا ايمني وابسته به سلول است اگر چه نقش ايمني همورال را نيز نمي توان كتمان كرد. لژيونلوز در انسان ممكن است به صورت يك اختلال غير پنومونيك خود محدود شونده تحت عنوان تب پونتياك و يا يك بيماري پنومونيك بالقوه خطرناك بنام بيماري لژيونر ملاحظه شود. درمان نسبتاً طولاني بيماري لژيونر براي نجات بيماران، كاملاً ضروري است. داروي اريترومايسين به عنوان داروي انتخابي بر عليه بيماري لژيونر معرفي شده است اگر چه ماكروليدها و كينولون هاي نسل جديد نيز به عنوان داروي خط اول استفاده مي شوند.

در مقام ارزيابي خطر انتقال بيماري، نكته حائز اهميت اين است كه توجه داشته باشيم كه شايعترين منبع انتقال لژيونلا سيستم آب لوله كشي ساختمان هاي بزرگ و بخصوص بيمارستان ها است. درست است كه لژيونلا به طور فراوان از منابع آبهاي طبيعي و نيز مخازن غير طبيعي قابل جدا شدن است، اما آن چيزي كه عملاً باعث آلودگي انسان مي شود استنشاق و يا تنفس آئروسل هاي آلوده ايجاد شده در سيستم شبكه آب لوله كشي است. از طرفي خطر انتقال لژيونلاي موجود در مخازن آب  را به اشخاص حساس نمي توان به صورت كمّي ارزيابي كرد. بنابراين موثر ترين طريقه حفاظت به خصوص براي افرادي كه بيشتر در معرض آلودگي قرار دارند (بيماران خاص، افراد مسن و سيگاري ها) همانا بكار بستن اقدامات پيشگيرانه است. موثر ترين اقدام در اين خصوص عبارت است از تصفيه كلي (حرارت، كلرزني، يونيزاسيون و . . .) تمامي آب هاي موجود در شبكه آب توأم با عمليات تصفيه اختصاصي (استفاده از اشعه UV ، ازونيزاسيون و حرارت منقطع) موضعي شبكه مورد نظر. اين اقدامات براي جلوگيري كلونيزاسيون مجدد لژيونلا در داخل شبكه آب موثر مي باشد.

با توجه به عدم موفقيت كامل روش هاي موجود در ريشه كني لژيونلا، مراكز تحقيقاتي به صورت مداوم مشغول تحقيقات و معرفي روش هاي جديدي هستند. از طرف ديگر بيماران مبتلا به لژيونلوز هم هر روز درمان هاي اختصاصي تر و موثر تر دريافت مي كنند.

تاريخچه

بيماري لژيونر به مجموع اختلالات ملاحظه شده در بيماران مذكور اطلاق مي شود. آلودگي انسان به باكتري لژيونلا (لژيونلوز) به دو صورت كلّي تظاهر مي نمايد. شكل اوّل يك بيماري چند سيستمي و بالقوه خطرناك است كه عمدتاً به صورت پنوموني بوده و بيماري لژيونر نام دارد. حالت دوم نوعي عفونت خود محدود شونده شبه آنفلوآنزا مي باشد كه به آن تب پونتياك مي گويند. حدود 95 درصد عفونت هاي لژيونلائي در انسان همراه با پنوموني است.

پس از كشف لژيونلا پنوموفيلا بررسي هاي گسترده اي در آمريكا انجام شد تا معلوم شود آيا اين باكتري در همه گيري هاي قبلي نيز دخالت داشته يا نه؟ در نتيجه همين بررسي ها معلوم شد كه در حداقل پنج همه گيري ديگر (قبل از 1976) لژيونلا پنوموفيلا دخالت داشته است. كه اولين آن همه گيري بيمارستان اليزابت شهر واشنگتن بوده كه در خلال آن 81 نفر بيمار شده و 14 نفر آنان فوت مي كنند. به همين ترتيب دوّمين اپيدمي در اسپانيا و سوّمين همه گيري در همان هتل معروف فيلادلفيا حادث گرديده و دو همه گيري باقيمانده مربوط به تب پونتياك بوده كه يكي در ميشيگان (1968) و ديگري در ويرجينيا (1937) اتفاق افتاده است. صرفنظر از اين همه گيري ها موارد تك گير (اسپوراديك) از لژيونلوز در سال هاي 1943، 1947 و 1959 گزارش شده است. در خلال دو سال بعد از كشف لژيونلا پنوموفيلا دومين گونه لژيونلا يعني L. micdadei كشف شد. در سال هاي بعد به موازات پيشرفت هايي مربوط به رشد باكتري و عرضه محيط هاي كشت اختصاصي و همين طور انجام تحقيقات فراگير محيطي و باليني، تعداد بيشتري از گونه هاي لژيونلا كشف و معرفي شد.

طبقه بندي

به كمك آزمايش هيبريداسيون DNA�DNA و نيز آناليز تركيبات اسيد هاي چرب موجود در ديواره سلولي باكتري معلوم شد كه باكتري ايجاد كننده همه گيري 1976 را بايد در يك گونه جديد طبقه بندي كرد. در اولين سمپوزيوم بين المللي بيماري لژيونر (1978) اين باكتري به عنوان لژيونلا پنوموفيلا موسوم و اولين عضو خانواده جديد لژيونلاسه‌آ لقب گرفت.

در ژانويه 1977 زماني كه محققان مشغول تحقيقات بر روي نمونه هاي باقي مانده از قربانيان همه گيري پنوموني ناشناخته در بين اعضاي لژيون (فيلادلفيا) در سال 1976 بودند موفق به كشف يك باكتري جديدي شدند. از جمع لژيون هاي حاضر در گردهمايي مذكور 221 نفر به بيماري پنوموني مبتلا شدند كه 34 نفر آنها بدرود حيات گفتند. از نمونه هاي نسج ريه اين قربانيان نوعي باكتري هوازي گرم منفي ايزوله و همزمان ثابت گرديد كه علت اصلي پنوموني بوده و متعاقبا به احترام قربانيان حادثه فيلادلفيا نام لژيونلا بر آن باكتري نهاده شد.

در سال 1985 ملاك هاي طبقه بندي و تكنيك هاي تشخيصي گونه هاي لژيونلا كه تا آن تاريخ كشف شده بودند به صورت رسمي انتشار يافت. تكنيك هاي مولكولي همچون هيبريداسيون DNA ، آناليز محتويات G+C ، آناليز RNA ريبوزومي 16S و نيز آناليز پلاسميدي براي طبقه بندي اعضاء اين خانواده به طور جدي بكارگرفته شد. امروزه بهترين روش هاي موجود براي طبقه بندي لژيونلاها عبارتند از مقايسه DNA باكتري و استفاده از آناليز پروتئين ها و پپتيد هاي آن اگرچه بعضي خصوصيات فنوتيپي (مثل مورفولوژي، نياز به محيط كشت خاص، اسيد هاي چرب ديواره سلولي، رنگ آميزي گرم) مي تواند در شناسايي باكتري در سطح جنس كمك كننده باشد.

تا سال 1985 ميلادي بيشتر گزارش هاي مربوط به لژيونلا از كشور آمريكا بود. پس از اين سال و متعاقب اخطار مقامات بهداشتي، تحقيقات اپيدميولوژيك در بيشتر كشور هاي اروپايي، استراليا و نيوزلند شروع و گزارش هاي مربوطه نشان دادند كه آلودگي لژيونلا در آن كشور ها قابل توجه است. متعاقب تعيين هويت اوليه لژيونلا پنوموفيلا (1977) گونه هاي ديگري نيز كشف و در جنس لژيونلا جاي گرفتند. تا سال 1985 جنس لژيونلا از 22 گونه تشكيل مي ‌شد ولي امروزه اين جنس متشكل از 49 گونه است كه هفت گونه آن داراي تقسيمات زير گونه نيز مي باشند (جدول 1). در داخل هر گونه سويه هايي كه از طريقه سروتايپ كردن، شناسايي شده اند موجود هستند كه همگي از نظر ژنتيكي همولوگ بوده و فقط به كمك آنتي بادي هاي اختصاصي متفاوتند. از مجموع 49 گونه لژيونلا 18 گونه با پنوموني هاي انساني مرتبط بوده اند. لژيونلا پنوموفيلا (بويژه سروتيپ 1 و 6 آن) عامل بيشتر (70 تا 90 درصد) عفونت هاي انساني شناخته شده است.

خصوصيات باكتريولوژيك لژيونلا

تمامي گونه هاي لژيونلا باسيل هاي كوچكي هستند كه به طور ضعيف گرم منفي،  بدون اسپور و كپسول بوده و ضمائمي برابر با 9/0-3/0 ميكرومتر و طول 9-2 ميكرومتر دارند بيشتر آنها متحرّك و داراي يك يا چند فلاژل قطبي يا جانبي مي باشند. ديواره سلولي لژيونلا محتوي مقادير قابل توجهي اسيد هاي چرب شاخه انشعابي و نيز زنجيره هاي جانبي بيش از ده واحد ايزوپرن هستند. همگي لژيونلاها هوازي و ميكروآئروفيليك بوده و داراي متابوليسم تنفسي غيرتخميري هستند كه براي انرژي و تامين منبع كربن از اسيد هاي آمينه استفاده مي كنند. اگر چه برخي از گونه هاي لژيونلا را از خاك هاي مرطوب جدا كرده اند. ليكن به طور كلي محل زندگي آن ها در طبيعت منابع و مخازن آبي است. لژيـونلا مي تواند در شرايـط متغيـري از نظـر حـرارت (63-0 درجـه سانتيگـراد) و PH (5/8-5) و اكسيژن محلول در آب (ppm 15-2/0) زنده مانده و به رشد و نمو خود ادامه دهد.

عليرغم اينكه لژيونلاها انتشار وسيعي در طبيعت دارند با اين حال براي رشد در آزمايشگاه نيازهاي غذايي ويژه اي دارند. محيط هاي مختلفي براي كشت لژيونلا پيشنهاد شده است ولي مناسب ترين محيط كشت شاملBCYE  آگار مي باشد كه با آلفا كتوگلوتارات، اِل سيستئين و املاح آهن، غني شده محيط بافري در حد 9/6 PH داشته باشد. اين محيط كشت را مي توان با افزودن برخي آنتي بيوتيك ها (سفامَندول و وانكومايسين براي حذف باكتري هاي گرم مثبت و پلي ميكسين براي حذف باكتري هاي گرم منفي). داروهاي ضد قارچ (انيسامايسين) و برخي ممانعت كننده هاي ديگر (گلايسين) تبديل به يك محيط كشت انتخابي كرده علاوه بر اين با توجه به اينكه لژيونلا بر خلاف باكتري هاي ديگر تا حدودي نسبت به محيط اسيدي مقاوم است بنابراين مي تـوان نمونه هاي تنفسي بيمـاران را قبـل از كشت دادن با بافـر اسيدي، تيمار كرد تا براي جدا سازي لژيونلا انتخابي تر عمل كند.

جدول 1 ـ گونه هاي تائيد شده لژيونلا

يادآور مي شود كه دماي مناسب براي رشد لژيونلا در حدود 37-35 درجه سانتيگراد بوده و اتمسفر داراي 5-5/2 درصد گازكربنيك (Co2) رشد آنرا افزايش مي دهد.

همزيستي  لژيونلا با ساير ميكروارگانيسم ها

به طور كلي لژيونلا مي تواند در آبهاي معمولي غير استريل تا مدت ها زنده بماند ليكن عليرغم اينكه در آب لوله گشي استريل باز تا مدت ها زنده مانده ولي تكثير نمي يابد. حضور آلگ ها باعث دوام زندگي لژيونلا مي شود و حذف آن ها از محيط لژيونلا به كوتاه تر شدن زندگي باكتري مي انجامد. اين واقعيت كه لژيونلا در كشت مشترك با آلگ ها داراي قدرت بقا و رشد طولاني تري است. به كشف رابطه همزيستي اين باكتري با ساير ميكروارگانيسم ها منجر مي شود. البته لژيونلا با برخي از ميكروارگانيسيم ها نيز رابطه انگلي دارد مثلاً برخي از تك ياخته ها با لژيونلا آلوده مي شوند. آلودگي كه تقريباً در طول زندگي تك ياخته ادامه دارد. لژيونلا مي تواند سيزده گونه آميب آزاد و دو گونه تك ياخته هاي مژه دار را آلوده و درون آنها زندگي و تكثير كند. جالب اينكه لژيونلاهايي كه در داخل تك ياخته تكثير كرده باشند براي انسان بيماريزائي بيشتري دارند. علاوه بر اين قدرت زندگي داخل تك ياخته اين امكان را به لژيونلاها مي دهد كه خود را در مقابل شرايط زيان آور محيط زيست حفظ كنند. مثلاً محيط هايي با دماي بيشتر، محيط هاي داراي مقادير شديداً زيان آور كلي، بيوسايد ها و ساير ضد عفوني كننده ها و محيط هاي خشك براي لژيونلا درون تك ياخته (بويژه اگر تك ياخته در حالت كيست باشد) به راحتي قابل تحمل است. اين مقاومت لژيونلا در شبكه آب رساني به شكل جدي عمليات عفونت زدايي از آب به منظور مقابله با لژيونلوز تبديل شده است.

همچنين لژيونلا مي تواند با وجود ساير باكتري هاي موجود در بيوفيلم به شكل همزيستي زندگي كند. وجود بيوفيلم نيز مي تواند باكتري را در مقابل كمبود مواد غذايي و شرايط زيان آور محيط اطراف (وجود مواد ضدعفوني كننده) محافظت كند. تجمع لژيونلا در بيوفيلم تابع دماي آب مي باشد دماي بالاتر اين باكتري قادر به از بين بردن ساير باكتري ها خواهد بود. لژيونلا براي ادامه حيات خود در بيوفيلم حتي به آميب هاي آزاد نيز نيازمند نخواهد بود. با توجه به اينكه بيوفيلم در شبكه آب آشاميدني نيز بوجود مي ايد بنابراين شرايط مناسبي را براي رشد و تكثير لژيونلا در آبهاي لوله كشي مهيا مي كند و امكان انتقال باكتري به انسان را فراهم مي نمايد.

ايجاد  لژيونلوز

به طور كلي وقوع لژيونلوز (بصورت تك گير و يا همه گير)  تنها نشانه اي است كه به كمك آن مي توان به آلوده بودن يك منطقه به لژيونلا پي برد. با توجه به اين نكته انتشار جهاني لژيونلا، همه گيري هاي لژيونلوز، وقوع لژيونلا در منابع آب، خاك، هوا و نيز عوامل محيطي موثر بر زندگي و بقاء لژيونلا مورد بحث قرار ميگيرند. گزارش هايي از وقوع لژيونلوز از آمريكاي شمالي و جنوبي، آسيا، استراليا، نيوزلند، اروپا و آفريقا وجود دارند. چون تشخيص موارد لژيونلوز مستلزم بررسي هاي دقيق و در عين حال تخصصي مي باشد بنابراين تعيين انسيدانس آن مشكل بنظر مي رسد. از جمله عواملي كه در گزارش سريع لژيونلوز و در نتيجه تعيين نقاط آلوده موثر مي باشد وجود يك شبكه ملّي مراقبت از آن و نيز آشنا بودن كادر پزشكي با اين بيماري است. تحقيقات و بررسي هاي انجام شده مويد اين است كه لژيونلا انتشار جهاني دارد با اينحال بيشتر گزارشات موجود مربوط به كشور هاي پيشرفته صنعتي هستند. اگر از عواملي چون وجود روش هاي تشخيصي مطمئن، سيستم هاي متفاوت اپيدميولوژيك و مراقبت از اين بيماري در كشور هاي مختلف جهان صرفنظر كنيم شايد علت اين امر را بتوان در وجود گسترده مخازن صنعتي آب گرم (55-35 درجه سانتيگراد) در كشور هاي صنعتي پيدا نمود.   

جدول 2 ـ شيوع لژيونلوز در اروپا

انتشار لژيونلا

به طور كلي از آنجا كه كشت مرتب و منظم لژيونلا از نمونه هاي محيطي هميشه عملي نمي باشد بنابران شيوع باكتريايي را مي توان از روي همه گيري ها و يا موارد تك گير لژيونلوز دريافت. با توجه به همين موضوع وجود لژيونلا ها در بيشتر نقاط جهان به اثبات رسيده و لژيونلوز از شمال و جنوب آمريكا، آسيا، استراليا، نيوزلند و آفريقا گزارش شده است ولي ميزان بروز واقعي لژيونلوز را در مناطق مذكور نمي توان تعيين كرد. چرا كه اين امر مستلزم برقراري سيستم هاي امنيتي منظم مي باشد. تا امروز بيشترين موارد لژيونلوز از كشور هاي پيشرفته صنعتي گزارش شده است. هرچند انتشار اين عفونت، جهاني بوده و ويژگي جغرافيايي ندارد (جدول 2). وجود مخازن عظيم آب گرم (55-35 درجه سانتيگراد) و سيستم هاي خنك كننده صنعتي در اين گونه كشورها احتمالاً يكي از دلايل اين امر بوده است. البته ضعف سيستم هاي مراقبت بهداشتي و فقدان امكانات تشخيصي در كشورهاي فقير نيز مي توانند در كم بودن گزارشات مربوط به لژيونلوز موثر باشد.

در چند سال اوليه كشف لژيونلا بيشتر موارد همه گير و تك گير لژيونلوز از كشور آمريكا بوده است. بتدريج انگلستان نيز مواردي را گزارش كرد و سپس ساير كشور هاي اروپايي و نيز استراليا و نيوزلند جزو ليست مناطق جغرافيايي آلوده قرار گرفتند.

آلودگي منابع و مخازن مختلف آبي با لژيونلا

مطابق بررسي هاي انجام شده در بيشتر مناطق آلوده لژيونلا به فراواني در منابع طبيعي و غير طبيعي آبي يافت مي شود. براي يافتن علت اين امر تحقيقات زيادي انجام شده و بعد از سال 1985 تقريباً براي همه محققان معلوم شده بود كه توانايي زندگي لژيونلاها در بيوفيلم و نيز قدرت اين باكتري در تعامل با ساير ميكروارگانيسم هاي موجود در بيوفيلم براي زندگي و تكثير آن مخازن آبي اساسي است. ارتباط همزيستي كه لژيونلا با ساير ميكروارگانيسم هاي موجود در بيوفيلم ايجادمي كند (بعضي رسوباتي كه در بيوفيلم ايجاد مي شود) رشد لژيونلا را سرعت مي بخشد. قسمت هاي مختلف منابع طبيعي و مخازن مختلف غير طبيعي آب (آبهاي سطح، آبهاي زير زميني و . . .) ‌از نظر آلودگي با لژيونلا وضعيت متفاوتي دارند.

آب هاي سطحي

به طور كلي لژيونلاها به عنوان باكتري هاي آبزي شناخته شده اند و بنابراين در مخازن آبي فراوان هستند. نمونه هاي زيادي از آب درياچه ها و نهرها مورد آزمايش قرار گرفته و حضور لژيونلا در آنها ثابت شده است. 

تاثيرعوامل محيطي بر زندگي لژيونلا

لژيونلا تنها روي محيط هاي كشت بسيار اختصاصي و تحت شرايط ويژه (دما، رطوبت، PH و نيازهاي غذايي) قابل كشت مي باشند. عليرغم اين واقعيت باكتري مذكور مي تواند تحت شرايط كاملاً متغير محيطي و نيز در داخل مخازن دست ساز آبي زنده مانده و به حيات خود ادامه دهد. راز اين توانايي لژيونلا تا حدودي شناسايي شده و ريشه در قدرت همزيستي آن با ساير ميكروارگانيسم ها (مثل پروتوزئر ها، آلگ ها و ساير باكتري ها) دارد. لژيونلا توانايي ويژه اي براي زندگي در داخل تك ياخته ها دارد. اين واقعيت به باكتري كمك مي كند تا شرايط خطرناكي مثل تغييرات دما و وجود كلر، تركيبات مختلف ضد باكتري و ساير عوامل عفونت زدا را به سلامت تحمل كند.

غالب گونه هاي لژيونلا قادرند آميب ها و ساير پروتوزئر ها را آلوده كرده و در درون آن ها تكثير كنند. حداقل سيزده گونه مختلف از تك ياخته هاي آزاد شامل آكانتاموبا،  هارتمنلا، وولكامفيا، نگلريا، تتراهيمنا و سيكليديوم شناسايي شده اند كه لژيونلا آنها را به عنوان سلول ميزبان در طبيعت مورد استفاده قرار مي دهد. حتي زماني كه نسبت لژيونلا به سلول ميزبان خيلي پايين باشد باز لژيونلا مي تواند به راحتي وارد آن شده و آنرا آلوده سازد. تاكنون گونه هاي متعددي از لژيونلاها حتي لژيونلاهايي كه تاكنون نتوانسته اند آنها را بر روي محيط هاي آزمايشگاهي كشت دهند. شناسايي شده اند كه توانايي رشد در درون تك ياخته ها را دارند. پس از آنكه لژيونلا توسط آميب ميزبان فاگوسيته شد در داخل واكوئل مخصوص (فاگوزوم) تكثير كرده و تا زمان تبديل كيست ها به تروفوزئيت و پاره شدن جدار سلول ميزبان به همان صورت باقي مي مانند. با توجه به تكثير سريع لژيونلا در درون آميب ميزبان بنابراين يك آميب مي تواند محتوي هزاران لژيونلا باشد. از طرف ديگر اين تكثير درون آميبي لژيونلا ممكن است به عنوان يكي از عوامل تشديد ويرولانس باكتري ايفاء نقش كند. اين نكته كه لژيونلا قادر به آلودگي پروتوزئر ها و رشد در داخل آنها است در بقاء طبيعي اين باكتري بسيار جهان گستر، است. علاوه بر اينكه سلول پروتوزئر (آكانتامبا و . . .) باعث رشد سريع لژيونلا مي شود. آنرا در برابر شرايط كاملاً نامساعد محيطي نيز به خوبي حفاظت مي نمايد. براي مثال معلوم شده كه لژيونلاهاي موجود در كيست آكانتامبا نسبت به ايشريشيا كولي (يكي از شاخص هاي كيفيت آب بهداشتي) در مقابل كلر مقاومت بيشتري دارد. لژيونلاهاي موجود در درون آكانتامبا پلي فاژا توانستند در مقابل ميلي گرم در ليتر كلر آزاد موجود در آب مقاومت كنند. علاوه بر كلر اين لژيونلاها در مقابل ساير بيوسايد ها، عفونت زداهاي شيميايي و حتي عوامل فيزيكي نيز مقاوم تر هستند. بنابراين پروتوزئر ها به عنوان محافظت كننده لژيونلاها در طبيعت و تكثير دهنده آنها در برج هاي خنك كننده و ساير مراكز همه گيري قابل توجه است. ضمناً پناه گرفتن لژيونلا در كيست تك ياخته ها باعث زنده و فعال باقي ماندن آنها در شرايط خشكي و مدت زمان طولاني تر مي شود يعني زمانيكه آئروسل هاي محتوي باكتري به صورت آئروسل مدتي در فضا و ساختمان ها معلق مانده تا توسط انسان استنشاق شوند.

آلگ ها و ساير باكتري ها

 بعضي آلگ ها مانند سيانوباكتريوم (Fisherella) و آلگ سبز (Scendesmus) تنها در حضور نور به رشد لژيونلاها كمك مي كنند. بيشترين رشد و فراواني لژيونلاها و Chlorella در نمونه هايي بوده كه از محل هاي مملو از آلگ ها و ضايعات گياهي جمع آوري شده بودند. مواد دفعي آنها، آلگ ها و نيز مواد ناشي از تجزيه آلگ ها و ساير مواد گياهي به رشد لژيونلاها كمك مي كنند.

لژيونلا براي رشد روي محيط كشت آزمايشگاهي به تركيباتي چون سيستئين و يون آهن نياز دارد. با اين حال لژيونلا قادر به رشد و تشكيل كلني بر روي محيط هايي است كه فاقد اين تركيبات هستند، به شرطي كه در مجاورت آن بعضي باكتري هاي آبزي ديگر همچون فلاوباكتريوم، پسودوموناس، آلكاليژنس و آسينتوباكتر كشت داده شده باشند. فرض بر اين است كه اين باكتري ها مي توانند تركيبات آهن و نيز سيستئين مورد نياز لژيونلا را فراهم آورند. لژيونلاها مي توانند كاملاً بر سطح بيوفيلم بچسبند.  

بيوفيلم از به هم پيوستن ميكروكلني هايي تشكيل مي شوند كه توسط اجتماع باكتري هاي متصل به هم (از طريق مواد پلي ساكاريدي) بوجود آمده اند. باكتري ها از داخل بيوفيلم مي توانند ضمن محافظت بهتر از خود نيازمندي هاي غذايي را نيز بهتر برطرف نمايند. لژيونلا از طريق همزيستي با ساير باكتري هاي موجود در بيوفيلم در منابع آبي زنده مي ماند.

دماي آب

رشد و نمو لژيونلا در آبهايي با دماي 3/64-5/16 درجه سانتيگراد ملاحظه شده است. البته دماي ايده آل آب براي رشد لژيونلا بين 32 و 45 درجه سانتيگراد مي باشد. به طور كلي تغيير دما اثرات ناخوشايندي بر روي زندگي لژيونلا دارد. در حاليكه به نظر مي رسد جمعيت لژيونلا ها در محيط هاي داراي دماي كاملاً پايين كنترل مي شود ولي مخازن آبي با دماي بالا (چشمه هاي آب گرم و گرداب هاي آب گرم) آشكارا باعث افزايش رشد آنها مي شود. اغلب محققيني كه روي اين موضوع تحقيق كرده اند لژيونلا ها را باكتري هاي ترموفيل و ترموتولرانس (60-40 درجه سانتيگراد) معرفي كرده اند. دماي بيــن 55-45 درجه سانتيگراد هرچند براي رشد لژيونلا مساعد نيست ولي در مقايسه با ساير باكتري هاي موجود در سيستم آب باعث افزايش بيشتر آنها مي گردد.

ساير فاكتورها

علاوه بر قدرت همزيستي لژيونلاها با ساير ارگانيسم ها و نيز دماي آب كه بر روي زندگي و رشد و نمو آن ها دخيل هستند بعضي عوامل ديگر مثل نوع گِل و لاي و تركيب يوني آب نيز تاثير قابل توجهي اِعمال مي نمايند. البته اين عوامل معمولاً در حضور ميكروارگانيسم هاي ديگر و نيز دماي ايده آل رشد، تاثير بيشتري دارند. به طور كلّي در غياب ميكرو فلور طبيعي مثل آلگ ها و آميب هاي آزاد، رشد لژيونلا كاهش مي يابد. علت اين امر عمدتاً به شركت مواد معدني و پس مانده هاي آلي موجود در آب مثل گياهان در حال تجزيه كه در حقيقت گِل ولاي و رسوبات آب را تشكيل مي دهند توسط لژيونلا به عنوان منبع اصلي غذايي مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين ميان بيشترين تاثير را در زندگي لژيونلا بايد به رسوبات و نيز حضور ساير ميكروارگانيسم ها نسبت داد.

از طرف ديگر مشاهدات حاكي از اين است كه رشد لژيونلا در كف و گوشه هاي تانك هاي ذخيره آب و در لاي رسوبات، بيشتر است. همچنين مقدار كربن آلي و كدورت آب از جمله عوامل افزايش دهنده رشد لژيونلا قلمداد شده اند. در همه اين شرايط در مناطقي كه رسوبات زيادي وجود دارد ديده مي شوند. سيستم هاي مختلف شبكه آب از نظر وفور لژيونلا در آنها مورد مطالعه قرار گرفته اند و معلوم شده كه تانك هاي عمودي به علت تشكيل لايه ضخيم تر رسوبات، بهتر مي توانند به رشد لژيونلا ها كمك كنند همچنين مطالعات نشان داده اند كه تانك هاي قديمي و كهنه به علت اينكه مقادير بيشتري رسوبات و مواد گياهي در آن ها هست لژيونلاي بيشتري را در خود دارند. عواملي همچون تغيير در فشار، شدت و جريان آب موجود در شبكه از اين حيث كه باعث آسيب به بيوفيلم موجود در آن مي شود مي توانند باعث افزايش لژيونلاها شوند. سختي آب با حضور املاح كلسيم و منيزيوم در آب سنجيده مي شود. معلوم شده كه حضور اين املاح باعث افزايش لژيونلا ها در آب مي گردد. از طرفي مقادير كم آهن، روي و واناديوم ممكن است به پايداري و رشد لژيونلا در مخازن آب كمك كنند در همين حال مقادير خيلي زياد فلزاتي مثل مس، آهن، منگنز و روي، عملاً بر روي لژيونلا اثر سمي دارند.

ارزيابي خطر آلودگي به لژيونلا

سنجش و ارزيابي احتمال آلودگي با يك عامل عفوني و يا ماده سمي در جامعه مستلزم جمع آوري اطلاعات مربوط به آن وتجزيه و تحليل آنها است. به اين فعاليت اصطلاحا ارزيابي خطر يا Risk assessment اطلاق ميشود. اين اطلاعات و تحليل هاي علمي انجام شده پيرامون آنها سپس در شكل دهي و مكانيسم فعاليت مديريت كنترل و پيشگيري از گسترش آن عفونت بكار خواهد رفت. بنابراين كلّيه مراحل ارزيابي يك خطر نوعي فعاليت كاملا تخصصي بوده و بايد توسط كارشناسان زُبده و اهل فنّ انجام گيرند. البته بكار بردن اصول و نحوه ارزيابي تهديد در مديريت پيشگيري از بيماري هاي عفوني يك تجربه نسبتا جدّي است. با توجه به اين واقعيت به ارزيابي خطر آلودگي منابع و مخازن آبي با لژيونلا مي پردازيم.

همانگونه كه پيشتر توضيح داده شد، لژيونلا پاتوژني است فرصت طلب كه قادر به ايجاد نوعي پنوموني است كه به آن بيماري لژيونر مي گويند. هم افراد سالم جامعه و هم بيماران بستري در بيمارستان ها در معرض ابتلاء به اين بيماري قرار دارند. به طور عمده همه گيري هاي لژيونلوز ممكن است بصورت عفونت بيمارستاني بوقوع بپيوندند. عليرغم وفور لژيونلا در منابع و مخازن آبهاي طبيعي، افراد نسبتا محدودي به آن آلوده شده و علائم بيماري را بروز مي دهند به همين علت به اين باكتري پاتوژن فرصت طلب اطلاق مي شود.

با اتكا به بررسي هاي اپيدميولوژي مولكولي معلوم شده است كه لژيونلا عامل در صد قابل توجهي از پنوموني هايي بوده كه در محيط هاي بيمارستاني و غير بيمارستاني بوقوع پيوسته اند. به طور متوسط حدود 4-2 درصد از پنوموني هايي كه در بيرون از بيمارستان ها عارض مي شوند مربوط به لژيونلا مي باشد. بيماري لژيونر خطرناك ترين عارضه اي است كه مي تواند توسط لژيونلا بوجود آيد. تابلوي باليني اين بيماري در نوع بيمارستاني و غير بيمارستاني آن فرقي ندارد. شكل هاي ديگر لژيونلوز يا خودمحدود شونده هستند (تب پونتياك) و يا بسيار نادر و كمياب (عفونت زخم هاي جراحي) كه اهميت چنداني ندارند. بنابراين ارزيابي خطر لژيونلا عمدتا بيماري لژيونر را در كانون فعاليت و مسئوليت خود قرار مي دهد.

لژيونلا پاتوژن فرصت طلبي است كه قادر به ادامه حيات و تكثير در داخل سلول هاي ميزبان بوده و عمدتا توسط استنشاق و آسپيراسيون به سلول هاي هدف مي رسند. سئوال مهم اين است كه دوز عفونتزاي اين باكتري چقدر است. در بررسي هاي اپيدميولوژيك و ارزيابي خطر آلودگي لژيونلوز به جواب اين سئوال نياز داريم. با اين حال نه در اولين گزارش كامل لژيونلا در سال 1985 و نه در گزارشات جامع بعد از آن اطلاعات فني در اين خصوص ارائه نشده است. ويرولانس لژيونلا و ميزان حمله آن در اشخاص سالم و طبيعي پايين مي باشد بنابراين طبيعي است كه تعيين دوز عفونتزا و ميزان حمله واقعي آن كار پيچيده اي باشد.

آلودگي انسان با لژيونلا

شيوع لژيونلا در محيط زندگي انسان

به طور كلي لژيونلا به فراواني در نمونه هاي مختلف طبيعت بويژه در شبكه آب هاي لوله كشي وجود دارد. در درون لوله هاي آب، بيوفيلم تشكيل مي شود. لژيونلا به علت ارتباط و همزيستي با ميكروارگانيسم هاي ديگر موجود در بيوفيلم به خوبي ميتواند در درون لوله هاي آب زندگي كرده و تكثير  يابد و بنابراين لوله هاي شبكه آب، محل مناسبي براي رشد لژيونلا محسوب مي شوند. از طرفي همين شرايط، لژيونلا را در مقابل عوامل ضد باكتريايي (همچون كلر موجود در آب) به خوبي حفظ مي كند. تحقيقات متعددي وجود لژيونلا را در داخل شبكه هاي توزيع آب ساختمان هاي مختلف (منازل مسكوني، بيمارستاني و غيره) نشان داده است. جالب اينكه در پاره اي از مطالعات، بدون اينكه موردي از لژيونلوز ديده شود وجود لژيونلا در نمونه هاي آب مربوطه تاييد شده است. تحقيقات زيادي در خصوص نقش مخازن مختلف آب در اپيدميولوژي لژيونلوز انجام شده و اهميت آنها را نشان داده اند.

انتقال لژيونلا به انسان

بيش ازاين گفته شد كه لژيونلا به فراواني در آب هاي طبيعي وجود دارد و شرايط انواع مختلف آبها براي رشد آن ايده آل است. به منظور بررسي همه گيري هاي لژيونلوز و دستيابي به راه هاي كنترل آن بايد بهترين طريقه اي كه باكتري از منابع آبي به سيستم تنفسي انسان منتقل شده و  در آن مستقر مي شود را تعيين كنيم و توجه داشته باشيم كه بيماري لژيونرها بيشتر در فصول گرم سال (نمودار 1) و در سنين بالا (نمودار 2) و مخصوصا در مردان سيگاري، رخ مي دهد.

نمودار 1 ـ توزيع فصلي بيماري لژيونرها                    نمودار 2 ـ توزيع سني بيماري لژيونرها

تظاهرات باليني

دوره نهفتگي بيماري لژيونر 2 تا 10 روز و در تب پونتياك در حدود 5 تا 66 ساعت بوده و در اغلب موارد 24 تا 48 ساعت مي باشد.

هر دو شكل بيماري با علائم مقدماتي نظير بي اشتهايي، كسالت، درد عضلاني و سردرد، مشخص ميشود. معمولا در عرض يك روز، درجه حرارت بدن به طور ناگهاني بالا رفته و موجب لرز ميشود، سرفه، همراه با خلط نبوده و در بسياري از موارد، شكم درد و اسهال نيز وجود دارد و دماي بدن معمولا به 39 تا 5/40 درجه سانتي گراد مي رسد. در بيماري لژيونر، راديوگرافي ريه ممكن است نواحي پراكنده و يا موضعي تراكم ريوي را نشان دهد كه احتمال دارد توسعه پيدا كرده و هر دو ريه را درگير كرده و در نهايت به نارسايي تنفسي، بيانجامد ميزان مرگ ناشي از بيماري در افراد بستري در حدود 40% گزارش شده است و اين ميزان در زمينه ضعف سيستم ايمني، افزونتر از اين رقم نيز خواهد بود.

تب پونتياك با پنوموني و مرگ همراه نيست، بيماران در فاصله 2 تا 5 روز بدون درمان بهبود مي يابند، اين سندرم باليني ممكن است بجاي آنكه در اثر آلودگي واقعي به باكتري ايجاد شود واكنشي در اثر استنشاق آنتي ژن آن باشد.

تشخيص بيماري

� جدا كردن عامل سببي در محيط هاي كشت خاص و يا نشان دادن آن در بافت و يا ترشحات دستگاه تنفس بيمار به وسيله آزمايش فلورسانت آنتي بادي، و يا با

� جداكـردن آنتي ژن هاي گروه سرمي لژيونلاپنوموفيلا، در ادرار به وسيله آزمايش راديوايمنواسي (RIA) ، و يا

� افزايش عيار پادتن در حد 4 برابر و يا بيشتر، در دو آزمايش متوالي ايمنوفلورسانت غيرمستقيم در مرحله حاد و به فاصله 6-3 هفته بعد.

درمان بيماري

اريترومايسين در بسياري از منابع به عنوان داروي انتخابي معرفي گرديده و در بسياري از موارد نيز پاسخ مطلوبي به بار مي آورد ولي با توجه به داخل سلولي بودن لژيونلاها و باكتريوستاتيك بودن اين دارو مواردي از شكست درماني در افراد مبتلا به نقايص ايمني، گزارش گرديده است. از طرفي ماكروليدهاي جديدتر از تاثير بيشتري برخوردار بوده، نفوذ بافتي و ماكروفاژي آنها از اريترومايسين بهتر بوده، به آساني به فاصله هاي يكبار در روز، قابل تجويز مي باشند. همچنين كينولون هاي جديد نسبت به اريترومايسين از تاثير خيلي بيشتري برخوردار مي باشند و لذا : 

در حال حاضر ماكروليدهاي جديد و كينولون ها و بويژه سيپروفلوكساسين، لوفلوكساسين و تراوفلوكساسين، داروي انتخابي عفونت هاي ناشي از گونه هاي مختلف لژيونلا به حساب مي ايند.

بديهي است كه بيماران بدحال و بستري شدگان در بيمارستان ها و بيماراني كه در زمينه نقايص ايمني دچار عفونت لژيونلائي گرديده اند بايد داروهاي انتخابي را به صورت داخل وريدي دريافت كنند. ضمنا در بيماراني كه تحت عمل جراحي پيوند عضو قرار گرفته و در حال دريافت داروهاي پيشگيرنده دفع پيوند هستند بايد ترجيحا از كينولون ها استفاده شود زيرا ماكروليدها ممكن است با داروهاي جلوگيري از دفع پيوند، تداخل اثر داشته باشند.

درمان با آزيترومايسين به مدت 10-5 روز يا سيپروفلوكساسين به مدت 14-10 روز در بيماراني كه دچار نقص ايمني نمي باشند كافي به نظر مي رسد ولي در ميزبان هاي سازشكار بايد درمان را تا 3-2 هفته ادامه دهيم.

منابع