JÄMFÖRELSE MELLAN ANALYSMETODER FÖR LEGIONELLA
Laboratorieodlingsmetoden är den erkända standarden för detektering av legionella. De flesta laboratorier i världen använder fortfarande odlingsmetoden. Det kräver särskilda medier och långvariga inkubationsperioder. Ett koncentrationssteg följs av dekontaminering med värme och syra, vilket kan orsaka förlust av målbakterierna. Inkubationssteget i sig ger resultat först efter 10–14 dagar och identifierar inte bakteriens virulenta fas när bakterien är livsduglig men icke-odlingsbar. Det finns också andra snabba prov på marknaden, varav de flesta är baserade på DNA-detektering och kallas för PCR-prov (Polymerase Chain Reaction). PCR-prov kan inte göras på plats. Det kräver att ett prov skickas till ett specialistlaboratorium där avancerad utrustning och högutbildad personal genomför analysen, samt tolkar och rapporterar resultaten. Även om analysen är snabb tar det normalt mer än 24 timmar från provuppsamling till att få resultaten på grund av att vattenprovet måste transporteras till laboratoriet. Se jämförelsetabellen med fördelar och nackdelar mellan de viktigaste analysmetoderna på marknaden.
ÄR SNABBHET DEN VIKTIGASTE EGENSKAPEN FÖR ETT LEGIONELLAPROV?
Diagnostikindustrin har på sistone rört sig från bort från laboratorie- och odlingsprov till snabba analyser på plats. Fördelarna med analysering på plats och i realtid är uppenbara: bättre och mer frekvent övervakning av fall, omedelbara svar till stöd för snabba åtgärder, användarengagemang och mer effektivt nyttjande av experttid. Alla dessa egenskaper stödjer mer fokuserade, flexibla och individuellt anpassade behandlingar. I miljösektorn främjar de bättre resultat för folkhälsan. Detta är ännu inte fallet inom legionellasektorn i Storbritannien, av skäl som de egna hälsovårdsmyndigheterna bäst känner till. Det anses fortfarande bättre att vänta i 10–14 dagar på besked om ett allvarligt legionellafall, eller på om korrigeringsåtgärderna fungerat, eller ännu värre, inte fungerat. När snabbheten på en legionellaanalys beräknas måste man ta hänsyn till transport av provet till ett laboratorium. Hydrosense Legionella-prov är det snabbaste provet på marknaden med resultat på 25 minuter. Den viktigaste egenskapen är dock att det ger ett resultat på plats i realtid. Därmed behövs inget återbesök från en experttekniker för att utföra behandling. Hydrosense läsarapp för smarttelefoner och den anslutna dataportalen tillåter användare att kommunicera, se resultat och hantera dem i realtid.
DETEKTERING AV LEVANDE OCH DÖDA LEGIONELLACELLER
Hydrosensprovet är mycket bra på att detektera legionella-antigen. Det är den största fördelen. Det är också mycket specifikt för Legionella pneumophila serogrupp 1. (LpSG1) Ett positivt resultat visar att ett problem finns och att åtgärder bör vidtas eftersom detta är den mest virulenta arten av legionellasläktet. Vidare upptäcker provet LpSG1 i sin mest virulenta fas, när den är livsduglig och farlig, men inte odlingsbar, dvs. när det inte kan detekteras med odlingsmetoder. Vissa anser att antigenprov upptäcker både levande och döda celler. Provet detekterar emellertid antigen. Antigen i sig överlever inte i ett kontrollerat vattensystem. Forskning visar att det efter några minuter inte går att detektera legionella-antigen ens med mycket låga klornivåer, vilket bekräftar att ett positivt resultat visar på ett allvarligt problem. Ladda ner ytterligare information från Persistence of Legionella antigen under biocides 140213 v4.
VALIDERING AV HYDROSENSE LEGIONELLAPROV
Hydrosense innovativa metod har erkänts och genomgått oberoende validering av både kommersiella- och forskningsinstitutioner världen över, inklusive i Kina. KWR, det nederländska forskningsinstitutet för vattnets kretslopp, genomförde forskning som jämförde tre tekniker för analys av legionellaförorening i vattensystem. Utveckling av ett snabbt och pålitligt övervakningssystem möjliggör snabb behandling av förorenade system. Av de provade metoderna kräver både q-PCR och odlingsprov ett laboratorium och kan därför inte utföras på plats, vilket orsakar en fördröjning. Hydrosenseprovet, som kallas Fastpath i rapporten, kan användas på plats av outbildade användare och ger ett tillförlitligt resultat på 25 minuter. Odlingsprov för legionella är beroende av att bakterien befinner sig i rätt fas i sin livscykel. Den kan inte alltid detekteras vid odling och är inte detekterbart genom odling i sin mest virulenta form. Dessutom kan det ta upp till två veckor att få resultat från odlingsprov. Hydrosenseprovet utnyttjar lateralflödesteknik, som normalt används vid graviditetstester, för att detektera legionella pneumophila serogrupp 1 antigen i ett vattenprov. Provet kan tillämpas direkt på ett vattenprov eller kombineras med filtrering för att uppnå högre känslighetsnivåer. Provet är avsett att användas på fältet med minimalt behov för användarutbildning och kräver ingen annan specialutrustning. I KWR-rapporten skrivs att: "med tanke på provets snabbhet och enkelhet verkar [metoden] vara ett användbart komplement till de instrument som finns tillgängliga för processoperatören med ansvar för den dagliga hanteringen av kylvattensystem. Metodens specificitet gör den till ett användbart komplement för ATP-mätningar, kolonimätningar eller utstryksglas som redan används för att övervaka vattensystem. Metodens snabbhet och enkelhet gör den särskilt intressant för övervakning i nödsituationer”.
VATTENTEMPERATURKONTROLL OCH PROVTAGNING
I många delar av världen är vattentemperatur den viktigaste mekanismen för legionellakontroll. Vattentemperaturen bör ligga inom intervallet <20 °C (kallt vatten) för att kontrollera tillväxten, eller >55 °C (varmt vatten) för att döda bakterien. När vattentemperaturen ligger i mellanintervallet 20–55 °C, dvs. när det blandas för användning, växer legionella snabbt och riskerna är högre. Kallvatten förvarar alltså bakterien och skulle när som helst kunna förorena ett system om kontrollen minskas eller om heta och kalla vattenflöden blandas. Vattentemperaturen på 55 °C är ett kontrollmått och inte ett provparadigm. Temperaturen spelar ingen roll för provtagning. Vattenprovstemperaturen sjunker avsevärt under transporten till laboratoriet. Om det görs snabbt sker ingen stor förändring i bakteriebelastningen. Om det tar mer än några timmar kommer bakteriebelastningen att bli högre ju varmare provet blir. Det är en av anledningarna till att en analys på plats ger ett mer noggrant resultat. Den faktiska bakteriebelastningen ändras inte nämnvärt under de få minuter som det tar att utföra en analys på plats. Det är faktiskt ganska svårt att köra ett vattensystem vid en konstant hög temperatur. Skulle temperaturen mätas vid när- och fjärrpunkter från värmekällan (pannan) skulle det visa på ganska stora temperaturvariationer. Det är en orsak till att provtagning behövs, eftersom hela systemet inte får samma behandling. För god kontroll måste temperaturen i kylvattensystemet ligga under 20 °C. Annars är det kalla vattensystemet den större riskkällan. När vattnet blandas hamnar temperaturen förstås i det idealiska tillväxtintervallet på 20–55 °C. Blandningskranar är ökända bakteriekällor. Det byggs upp biofilmer vilket ökar bakteriebelastningen. Detta kan kontrolleras genom spolning med varmt vatten, men provtagning behövs för att se till att kontrollen upprätthålls. Slutligen växer legionella i biofilmen och släpps in i huvudvattensystemet intermittent. Om temperaturen är över 55 °C i hela systemet bör situationen vara under kontroll eftersom bakterierna dödas. Observera att detta är den lägsta och inte den genomsnittliga temperaturen. Varhelst temperaturen sjunker under 55 °C förloras kontrollen över bakterierna. Bakterien kommer alltid att återintroduceras från kallt vatten och huvudvattenledningen. Den kommer också att gömma sig i blindrör och sparsamt använda faciliteter där vattentemperaturen inte är konstant över 55 °C. Den enkla anledningen är att de delarna av rörledningarna inte bespolas regelbundet med friskt hett vatten. Hydrosense legionellaprov på plats kan användas vid temperaturer upp till 45 °C. När provtagning ska göras från hett vatten kan man låta det svalna i några minuter. Bakteriebelastningen ökar inte märkbart under de få minuter det tar för vattnet att svalna. Om filtrering används, vilket kan göras vid temperaturer upp till 100 °C, har vattenprovet svalnat tillräckligt under filtreringsprocessen för att det ska kunna analyseras utan problem.
JÄMFÖRBAR VIRULENS MELLAN LEGIONELLAARTER
Legionella pneumophila är en parasit av eukaryota celler. Den har utvecklats för att överleva och reproduceras i många olika protozovärdar. Den kan också infektera humana alveolära makrofager som en opportunistisk patogen som orsakar legionärssjuka. Legionella pneumophila använder ett specialiserat utsöndringssystem för att translokera bakterieproteiner som kallas effektorer in i värdceller, vilket är avgörande för infektionsprocessen. En nyligen genomförd studie som rapporterades i Nature Genomics ger värdefull inblick i mekanismen som legionella-arter använder för att manipulera eukaryota cellulära processer att transportera och reproducera i värdceller. Det har också konsekvenser för virulensmekanismerna hos olika arter. Se hela rapporten. 38 legionellaarter studerades med hjälp av komparativa genomiska sekvenseringsmetoder. De undersökte diversiteten hos effektorerna som ger en indikation på virulensen hos varje art. Av de 38 undersökta arterna visade sig Legionella pneumophila ha det största antalet effektorer och det största antalet artspecifika effektorer. Det överensstämmer med Legionella pneumophilas rykte som den mest virulenta legionella-arten. Legionella pneumophila serogrupp 1 anses allmänt vara den mest virulenta av legionellaarterna. Tyvärr gör studien ingen skillnad mellan de olika serogrupperna av Legionella pneumophila. Därmed gavs ingen inblick i den relativa virulensen hos de olika serogrupperna. Det vore ett spännande ämne för framtida studier.
HUR OFTA BÖR LEGIONELLAPROV UTFÖRAS?
Svaret har två delar. Föreskrivande och riskbaserad. När inget annat föreskrivs är den faktiska provfrekvensen alltid en avvägning mellan riskuppfattning och kostnader. Föreskrivande är ganska enkelt. Prov utförs så ofta som lagen eller regler föreskriver. Kyltorn måste till exempel odlingstestas var tredje månad i Storbritannien. Det juridiska sammanhanget avgörs av nationell arbetslagstiftning som oftast lägger krav på företag att skydda sin personal mot kända risker. Legionellaförordningar brukar utvidga detta skydd till att gälla allmänheten och de antas ofta vara en del av företagens ansvar. Det tar oss vidare till riskbaserad provning. Riskerna beror på typ av fastighet (byggnad eller företag) och varierar beroende på sektor. Hotell och sjukhus löper större risker än kontorsbyggnader eftersom de har ett rykte att skydda eller ett mer känsligt klientel. De faktiska fysiska riskerna i ett vattensystem ökar med komplexitet och ålder. Ju större vattensystemet är, desto mer sannolikt finns så kallade blindrör – oanvända rörledningar – och temperaturskillnader. Dessa ökar risken för tillväxt av legionella. Därför rekommenderas mer frekventa prov ju större och äldre fastigheten är. Det är svårt att ge någon tumregel och fastighetsskötare fattar egna beslut enligt sin uppfattning om riskerna. När ett system inte överensstämmer – temperaturen är utanför kontrollintervallet på mindre än 20 °C och högre än 50 °C – sker tillväxten av legionella mycket snabbt och riskerna ökar exponentiellt. För en välskött fastighet kan det räcka med provning kvartalsvis eller årligen, medan det är säkrast att prova äldre vattensystem varje månad. Legionellatillväxten påverkas också av årstiden, vilket betyder att det är mindre nödvändigt med provning under vintermånaderna. När ett system behöver återföras i överensstämmelse rekommenderas mer frekvent provning. Provning bör utföras dagligen följt av veckoprovning tills det kan påvisas att kontrollen har återupprättats. Hydrosensprovet ger ett bevis på att kontrollen återupprättats, vilket kan vara praktiskt för eventuella rättsfall.
KVANTIFIERING AV CELLER MED LEGIONELLABAKTERIER MED HYDROSENSEPROVET
Legionellakvantifiering mäts normalt med cfu/liter kolonibildande enheter per liter. Detta mäts genom att odla ett prov på särskilda agarplattor och sedan räkna hur många kolonier som bildas, därav namnet. Metoden mäter inte livsdugliga, men icke-odlingsbara celler (VBNC). Det är en allvarlig brist för legionella, eftersom VBNC-fasen av legionella är bakteriens virulenta fas som orsakar smitta, och det ingår inte ens i grundmetoden. Det är dessutom svårt att hindra andra bakteriearter från att växa på agarplattorna. Falska positiva svar är därför ett problem med odlingsprov. Hydrosenseprovet mäter ett antigensvar, men det mäter inte kolonibildande enheter. Det bör finnas en direkt korrelation mellan antigenkvantitet och antalet celler. Notera att antalet celler kommer att vara högre än kolonibildande enheter eftersom VBNC-cellerna ingår. Våra laboratorieundersökningar visar ett direkt förhållande, dvs. högre cellmängder ger en starkare antigenrespons som indikeras av en starkare provlinje. Närmare bestämt mäter Hydrosenseprovet även VBNC-celler, vilket är en förbättring jämfört med laboratorieanalys. Provläsarappen ger ett sätt att mäta antigenkoncentrationen och därmed indikera bakteriemängden. Ett negativt resultat med Hydrosenseprovet indikerar att legionellakoncentrationen är under detektionsgränsen. Ett provlinjeresultat på 1 (riskindex 1) är det svagaste registrerbara resultatet och indikerar ett cellantal motsvarande detekteringsgränsen (LOD) för den använda provtypen. Riskindex 1 motsvarar alltså 100 CFU/liter om filtreringsteget används eller 100 000 CFU/liter om filtreringskoncentrationssteget inte används. Högre riskindex indikerar högre mängder legionellaceller. Korrelationen är utformad för att vara nära linjärt upp till ett riskindex på 10. Det skulle indikera en koncentration på 10 gånger detekteringsgränsen (LOD). Högre resultat än så returneras som riskindex 10. Svaret lutar år riskindex 10, och alla koncentrationer högre än 10 gånger detektionsgränsen returnerar ett riskindex på 10.