Innhold Biologiske arbeidsmiljøfaktorer Temadag St. Olav, 2011 Bioaerosoler hva er de og hvor finnes de? Målestrategi og målemetoder Hvor farlig er det å puste inn bioaerosoler? Hva med nedbrytningsgasser? Bioaerosoler Bioaerosol Små partikler med biologisk opprinnelse suspendert i luft bakteriesporer soppsporer - mikroorganismer G-negative bakterier G-positive sporer av sopp og bakterier (actinomyceter) soppsporer - mikrobielle komponenter - fragmenter av dyr og planter støv av tre, tekstil, papir ekskrementer hudflak, hår
Patogene mikroorganismer (infeksiøse) Ikke-patogene mikroorganismer (ikke-infeksiøse) Patogene bakterier infeksjonssykdommer det skal få bakterier til for å bli syk det tar flere dager mellom smitte og sykdomsutbrudd du er syk med feber i flere dager det dannes antistoff i blodet som gir beskyttelse over flere år Klassifisering i risikogrupper Forskrift nr. 550 Vern av arbeidstakere mot farer ved arbeid med biologiske faktorer Veiledning nr. 549 Biologiske faktorer - Smittefare, evne til å gi infeksjoner - Sykdommens alvorlighetsgrad - Spredning - Muligheter til tiltak Ikke-patogene mikroorganismer kan også være helseskadelige Forårsaker ikke smittsomme infeksjonssykdommer eksponering over 10 5-10 6 bakterier eller soppsporer pr. m 3 for å gi effekt effekt samme dagen som eksponering symptomene går over etter en dag det dannes ikke antistoff i kroppen (uspesifikk reaksjon)
Målestrategi Mikrobielle komponenter Endotoksiner Gram-negative bakterier Glukaner Sopp, noen bakterier og planter Peptidoglykan Gram-positive bakterier Mykotoksiner Allergener - antigener Andre komponenter? Hvilke biologiske agens finnes i arbeidsatmosfæren? Hvilke biologisk agens kan måles? Finnes det kriterier for vurdering av de aktuelle biologiske agens? Målemetoder Prøvetaking Agens Metode Ikke-kultiverbare mikroorganismer Kultiverbare m.o. Støv Mikroskopiske metoder Dyrkning Gravimetri Prøvetakere Stajonært utstyr - Dyrkning Mikrobielle komponenter endotoksiner glukaner peptidoglycan allergener/enzym mykotoksiner LAL LAL/EIA GC-MS EIA/ELISA PCR teknikker Kjemisk/immun./ biologiske metoder Impaktor/impinger Personlige prøvetakere - ulike kassetter og filtre ekstraksjon direkte W. Eduard Mikroskopi / kjemisk immunologisk Gravimetri
DYRKNING mer kvalitativ enn kvantitativ metode + arter kan identifiseres (smitterisiko - patogener) + høy følsomhet (lave nivåer inneklima) Mikroskopi anbefalt metode for kvantifisering av mikroorganismer - Sporer av sopp og aktinomyceter kan telles med scanning elektronmikroskopi (SEM) - Bakterier og sopp med fluorescens mikroskopi (FM) - ikke kultiverbare organismer detekteres ikke - ofte meget kort prøvetakingstid (<1 min) - tap pga prøvetakingsstress - en koloni kan representere fra 1 til mange mikroorganismer Håndtering av høy Potet sortering Stell av fjærfe Stell av ku Organisk støv Mikroskopi Fragmenter og partikler fra organisk materiale + måler det totale antall (kultiverbare og ikke-kultiverbare) mikroorganismer i aerosolen + organismer i aggregater kvantifiseres + god samsvar mellom sporetellinger i ulike laboratorier øv - lavere følsomhet enn dyrkningsmetoder (høyere deteksjonsgrense) - begrensede muligheter for identifisering (spesielt FM) Analyse + Gravimetri en enkel og billig analyse - Gir ingen informasjon om hva som er i støvet Bioprotein
Endotoksin Endotoksin LAL metoden Ikke-allergisk celleveggkomponent i Gramnegative bakterier med sterke proinflammatoriske egenskaper Lipid A ansvarlig for de toksiske egenskapene Består av proteiner, lipider og lipopolysakkarider (LPS) LPS endotoksin, ofte brukt synonym Endotoksin er vannløselig og kan bestemmes med en biokjemisk metode som måler toksisk aktivitet (LAL test) Mindre brukt er analyse av fettsyrene med GC-MS + metoden så godt som standardisert + gir et bedre estimat av helserisiko enn telling av bakterier + metoden er mest brukt i publiserte undersøkelser + høy følsomhet + viser eksponerings-respons sammenhenger i epidemiologiske studier (ODTS, lungesykdommer) interlaboratorium tester viser store forskjeller kun vannløselig endotoksin blir detektert oljeemulsjoner? Endotoksin/Bakterier Peptidoglykaner Avløpsanlegg Bomullsindustri Landbruk stell av gris arbeid med høy, halm og korn Dyrefor kornindustri Potetindustri Avfall og kompostindustri Mekanisk industri (skjærevæske) peptidoglykan er membranbundet i Grampositive bakterier noen Gram-positive bakterier er sporedannende (actinomyceter) kan også ha allergene egenskaper lipoteichoic acid LPSlignede effekt ~ 10.1000 ganger mindre inflammatorisk enn LPS eksponering for actinomyceter (Bacillus spp., Thermoactinomyces spp.) assosiert med alvorlig lungesykdom Ristgods på avløpsanlegg
Actinomyceter/Peptidoglykaner ß(1-3)- glukaner Kompostering Landbruk Kornsilo Soppdyrking Sagbruk Inneklima? glukosepolymere med varierende grad av molekylvekt og forgreninger i celleveggen på de fleste soppsporer, men også tilsted i noen bakterier og planter har proinflammatoriske egenskaper som kan assosieres med utvikling av luftveisplager? Kompostering Muramylsyre som markør for peptidoglykaner med GC-MS Actinomyceter med mikroskopi (SEM) Sagbruk Landbruk Arbeid med korn Stell av høns Sortering av løk Kornsilo Soppdyrking Avfallsindustri Kompostering ß(1-3)- glukaner/soppsporer Sagbruk/Justerverk Glukaner med LAL-test eller immunspesifikke metoder (EIA) Soppsporer med mikroskopi (SEM, FM) Sekundærmetabolitter (produseres under spesielle betingelser) Viktige sopparter som produserer mykotoksiner Aspergillus, Fusarium, Penicillium Kornhåndtering, innhøsting, tørking, kornlevering Arbeid med landbruksprodukter (kaffe, løk, nøtter) Mykotoksiner Rullering av korn I luftprøver med molekylærbiologisk metoder - PCR-teknikker (Polymerase Cain Reaction) Eksponensiell multiplisering av en DNA-sekvens Kan detektere små mengder Identifisere spesifikke potente grupper av sopp/bakterier (Legionella, patogener) GC-MS og LC-MS i sedimentert støv
Allergener/Enzymer Høy-molekylære proteiner av biologisk/animalsk opprinnelse med utvikling av IgE respons (type 1 respons) plante pollen urin,ekskrementer, spytt og hudceller fra husdyr IgG respons (type 3 reaksjon) Soppsporer, actinomyceter Enzymer er ofte allergener eller proteaser (bryter ned proteiner) Næringsmiddelindustri Vaskemiddelindustri Fiskeoppdrett Laboratorier arbeid med forsøksdyr Immunologiske metoder (EIA, ELISA) Hvilke målemetoder? Metoder som ikke baserer seg på dyrkning foretrekkes (for ikkeinfeksjonssykdommer) sagbruk, justerverk (SEM) renseanlegg (endotoksin) landbruk (SEM, endotoksin, FM) avfallsindustri (SEM, endotoksin, FM) næringsmiddelindustri (immunologiske) Dyrkningsmetoder inneklima (lav deteksjonsgrense) slakterier, sykehus, renseanlegg (identifisering av patogener) Molekylær biologiske metoder (PCR-teknikker) landbruk, kornhåndtering, kornmøller identifisering spesielle patogener (Legionella)