Det gror I drikkevannsledningene, del 2: Legionella og andre patogene bakterier. Vidar Lund, Nasjonalt folkehelseinstitutt

Transkript

1 Det gror I drikkevannsledningene, del 2: Legionella og andre patogene bakterier Vidar Lund, Nasjonalt folkehelseinstitutt

2 Foto: Lars Hem, Aquateam Foto: MITCO AS Eksempler på biofilm på flater

3 Hva er en biofilm? Å være festet til en overflate er en effektiv måte å forbli i et gunstig miljø, og unngå å bli skyllt ut av vannsystemet En biofilm likner på et komplekst, flerkulturelt samfunn, mye likt vår egen by! Biofilm består hovedsakelig av et komplekst samfunn av mikrober sammenvevd i en polysakkarid matrix For hver bakterie man finner i vannet vil det være ca 1000 organismer tilstede i biofilmen!

4 Når vi snakker om bakterier i biofilm er det viktig å ha definert 3 viktige begreper: Gjenvekst (regrowth): Betegnelsen benyttes på bakterier som har blitt noe skadet gjennom vannbehandlings-prosessen, men som er i stand til å reparere skadene og begynne å formere seg igjen dersom vekstvilkårene er tilfredsstillende. Ettervekst (aftergrowth): Betegelse på naturlige jord og vannbakterier som danner biofilm i ledningsnettet. Gjennombrudd (breakthrough): Betegnelse på bakterier som har klart å passere behandlingsanlegget uskadd og som kan vokse i ledningsnettet.

5 Bakterier i biofilm forts. I tillegg har vi de patogene bakteriene som er kommet inn i råvannet pga forurensning, og som har overlevd vannbehandlingen/evt. kommet direkte inn på ledningsnettet via innsug, og som kan overleve en stund, men ikke er i stand til å formere seg i ledningsnett.

6 Utvikling av en biofilm Det skjer en utvikling av biofilm i ledningsnett over tid. Hvilke bakterier og sopp som inngår avhenger av: hva slags mat som er tilgjengelig, vanntemperaturen, egnet voksested, fravær av desinfeksjonsmiddel.

7 Emerging pathogens i biofilm De som kan vokse i biofilmen: Legionella Aeromonas spp. Pseudomonas Sphingomonas paucimobilis Stentotrophomonas Acinetobacter Acromobacter Klebsiella Mycobacterium avium intracellulare Arcobacter butzleri Bacillus spp. (sporer)

8 Bakterier som er påvist i biofilm, men som under våre klimatiske forhold normalt ikke kan vokse der: Staphylococcus aureus Listeria monocytogenes Campylobacter spp. Escherichia coli O157 H7 Salmonella typhimurium Vibrio cholera

9 Smittekilder for Legionella Kjøletårn Scrubbere Interne ledningsnett (Dusjer) Boblebad Luftfuktere Pyntefontener Tåkemaskiner Høytrykksspylere

10 Vekstbetingelser for Legionella Temperatur o C Biofilm/slamdannelse Jern og aminosyren cystein Forekomst av amøber/protozoer!

11 Kriterier for et Risikoanlegg Kontakt mellom luft og vann. Det dannes aerosoler som kan spres i luften (dråper <5my) Vannet har en temperatur mellom o C og det er organisk stoff til stede. Høye kimtall. Biofilm/slamdannelse i vannsystemet. Vannsystemer som ikke har vært i bruk på en stund. Anlegg med blindledninger eller deler av ledningssystem som ikke er med i vannsirkulasjonen.

12 Legionella To store utbrudd i Norge, relatert til kjøletårn og luftscrubberanlegg Utbrudd og enkelttilfeller assosiert med boblebad og interne vannforsyningsnett (spesielt dusjer, privat og i garderobeanlegg) Sannsynligvis flere smittet ved dusjing i private hjem enn ved større utbrudd i Norge.

13 Opportunistiske patogene bakterier Eks: Pseudomonas, Sphingomonas, Stenotrophomonas, Acinetobacter og Acromobacter Kan vokse på rørvegger og kan gi bl.a. septicaemi (blodforgiftning) hos mennesker med redusert immunforsvar. Eks: Sphingomonas paucimobilis infeksjon ble assosiert med et multibakterielt vannbårent utbrudd på et sykehus i Finland.

14 Opportunistiske patogene bakterier (2) Pseudomonas og Mycobacterium: Kan vokse i biofilm. Utbrudd årsaket av løsrevet biofilm fra boblebad/rørsystem. Utbrudd ved sykehus i Finland i 1994 med Mycobacteriumm fortuitum i tillegg til Sphingomonas ble assosiert med sykehusets interne vannsystem.

15 Aeromonas spp. Gram negativ stavbakterie, diameter: 0,3-1,0 micrometer, lengde: 1,0-3,5 mikrometer Assosiert med konsum av ubehandlet drikkevann. Gir akutt, selvbegrensende, diaré. Feber og oppkast kan også forekomme. Risikogrupper: yngre barn og eldre mennesker. Halvparten av de kliniske isolatene vokser godt ved 4-5 o C! Tolererer høy ph (Vann med ph 8,5-8.8 benyttet for å stimulere veksten i lab) Relativt tolerant overfor klor : >4 log reduksjon (99.99 %) 0,625 mg/l i 10 min (ph 6,5, 25 o C)

16 Aeromonas forts. Isolert fra 21 av 31 undersøkte råvannskilder i Skotland, flest isolater ved vanntemp. >12 o C, ingen sammenheng med forekomst av kimtallsbakterier (HPC) En undersøkelse fra USA viste CFU/100 ml presumptive Aeromonas spp. i råvann, men ingen i distribuert vann eller i vann på ledningsnettet. A. hydrophila ble imidlertid påvist i 7,7 % av biofilmprøvene på nettet, noe som indikerer ettervekst på nettet! Gj.sn. 60 CFU/100 ml funnet i 33 ulike vannkilder (fra fjell til lavland) i en norsk undersøkelse (Ørmen og Østensvik, 2001) (Kun vannprøver tatt, ikke biofilm). 42 % av de isolerte bakteriene var Aeromonas hydrophila. NB! Størst andel av denne bakterien i de reneste vannforekomstene. Aeromonas påvist gjevnlig på ledningsnettet i Fredrikstad.

17 Arcobacter butzleri - En ny emerging pathogen i drikkevannsledninger Campylobacter-liknende bakterier. Før kaldt Oksygentollerante Campylobacter. Er vist å feste seg til ulike rørmaterialer (rustfritt stål, kobber og plastmaterialer) Vokser i temperatuområdet 4-20 o C. En undersøkelse av rå og renvann fra 6 vannverk i Tyskland gav 147 isolater av Campylobacterliknende bakterier; 100 av disse var Arcobacter butzleri. A. butzleri også isolert fra grunnvann i USA.

18 Mikrober som normalt ikke kan vokse i biofilm hos oss, men som er vist å overleve i biofilm: Campylobacter spp. Helicobacter pylori ( magesårbakterien ) Cryptosporidium Giardia Alle er lavdoseinfeksjoner og dersom tilstrekkelig mange sedimenterte mikrober virvles opp i ledningsvannet, vil en kunne oppnå en tilstrekkelig smittedose.

19 Skrekkscenariet relatert til biofilm er imidlertid: En biofilm er et tett sammensatt bakteriesamfunn hvor det foregår utveksling av gener (arveanlegg) mellom ulike bakterier, på tvers av artsgrenser. Man kan da tenke seg at resistensgener som koder for resistens mot for eksempel antibiotika vil kunne spres i et biofilmsamfunn og medføre økt utvikling av multiresistens blant miljøbakterier og patogene bakterier.

20 Så helt til slutt Endringer i klima som vi er vitner til, med mildere vintre, vil føre til at eksotiske bakteriearter vil kunne etablere seg også i våre ledningsnett, så kontroll med biofilm på drikkevannsnettet blir viktig også fra denne synsvinkelen i framtida. Takk for oppmerksomheten!