Úvod
Dne 7. listopadu 2014, Generální Ředitelství pro Zdraví v Portugalsku byl informován, místní nemocnice, laboratoře 18 pacientů s Legionářskou nemocí, všech přijatých v předchozím 24h od Vila Franca de Xira, město na okraji hlavního města Lisabonu. Rychle se ukázalo, že počet případů roste a případy byly identifikovány z celého Portugalska. Multidisciplinární pracovní skupina vyšetřovala ohnisko, výsledky jejich předběžného šetření vedly k uzavření průmyslových mokrých chladicích systémů. Během vyšetřování propuknutí jsme předložili zprávu, která byla zveřejněna jako rychlá komunikace, poskytování předběžných údajů z epidemiologických, mikrobiologických a šetření životního prostředí.1 tento článek uvádí konečné výsledky šetření ohniska.
Legionářskou nemoc, poprvé popsaná v roce 1976 Filadelfie American Legion conference2 je bakteriální plicní infekce s Legionellae druhů. Většina případů připisovaných L. pneumophila SG 1.3 onemocnění se charakteristicky vyvíjí 2-10 dní po inhalaci aerosolizovaných bakterií vnímavými jedinci. Mezi rizikové faktory patří kouření, starší jedinci a osoby s chronickým kardiorespiračním onemocněním.4 voda, ať už v přírodním nebo umělém vodním prostředí, je rezervoárem pro druhy Legionellae.5
od roku 2008 do roku 2012 bylo v Portugalsku každoročně hlášeno 88 až 140 případů, z nichž většinu tvořily sporadické případy získané komunitou.6 velkých ohnisek v komunitě může v krátké době vést k významné morbiditě a úmrtnosti,5 dosud největších bylo hlášeno v roce 2001 ve španělské Murcii se 449 případy.7
průmyslové systémy chladicích věží, které jsou často identifikovány jako zdroj rozsáhlých ohnisek komunity8, jsou schopny šířit kontaminované aerosoly na velké vzdálenosti.9 meteorologické faktory, průmyslové provozní podmínky a nedostatečná údržba jsou rizikovými faktory pro ohniska legionel spojených s věžemi.8,10
MethodsDefinitions
potvrzený případ Legionářskou nemoc měl radiologicky potvrzenými zápal plic s příznakem nástup od 12. října ánd 02. prosince 2014, kteří žili nebo pracovali ve vzdálenosti 10 km od Vila Franca de Xira a měl laboratorní potvrzení infekce. Laboratorní kritéria pro potvrzený případ zahrnovala izolaci Legionella spp. z respiračních sekrecí, detekce L. pneumophila sg1 antigen v moči, významné zvýšení hladiny specifických protilátek proti l. pneumophila SG 1 ve spárovaných vzorcích séra. Definovali jsme pravděpodobný případ lišící se pouze v laboratorní detekci obou Legionella spp. nukleová kyselina v respiračních sekretech nebo jediná vysoká hladina specifické protilátky proti l. pneumophila SG 1.
Identifikace případů a posouzení expozice
Případech byly zjištěny kontrolou statutární laboratoře a elektronických klinických oznámení od 1. října 2014. Pracovníci z regionální zdravotnické orgány rozhovor všech potvrzených a pravděpodobných případů použití standardní portugalština Legionářskou nemoc dotazník, který zaznamenány demografické, epidemiologické a klinické údaje. Adresa bydliště každého případu byla geokódována v aplikaci Google Earth.
K identifikaci mrtvých, jsme pravidelně cross-uzavřeno vypuknutí databáze s portugalským informace v reálném čase systém pro smrt certifikace (SICO), od listopadu 2014 do Března 2015.
Zdroj identifikace
Možné zdroje Legionella kontaminace, včetně průmyslových odvětví s mokré chladicí systémy, nemocnicích, nákupních centrech a veřejných rekreačních zařízení byly zjištěny a jako opatření předběžné opatrnosti zavřené, dokud životního prostředí vyšetřování. Byly zkontrolovány zprávy o provozu a údržbě a odebrány vzorky pro screening přítomnosti Legionella spp., výsledky vedly k identifikaci potenciálních zdrojů. Umístění potenciálních zdrojů bylo mapováno pomocí vizuálního určování v aplikaci Google Earth.
mikrobiologická, fenotypová a genotypová charakterizace
detekce antigenu l. pneumophila SG 1 byla provedena pomocí specifických testů na močový antigen v nemocničních laboratořích. Vzorky dýchacích cest a krve byly zpracovány v referenční laboratoři Národního zdravotního ústavu Dr. Ricardo Jorge. Environmentální vzorky byly získány v průběhu kontroly prováděné Generální Inspektorát pro Zemědělství, Moře, životního Prostředí a Územního Plánování v souladu s portugalským předpisů, a zpracovávány v referenční laboratoři státního Zdravotního Ústavu Dr. Ricardo Jorge.
klinické a environmentální vzorky byly analyzovány pomocí kultivačních a / nebo molekulárních technik. Klinické vzorky byly kultivovány na médiích založených na BCYE a vzorky životního prostředí byly kultivovány v selektivních médiích GVPC. Izoláty byly identifikovány komerční latex-aglutinace soupravy (Legionella latex Test, Oxoid, Velká Británie a Microgen Legionella, Microgen® Bioprodukty,). Výsledky kultivačního testu pro klinické vzorky byly testovány pomocí real-time PCR cílené na 16S a/nebo mip geny (L. pneumophila Real-TM, Sacace Biotechnologies, Itálie; Argene Legio pneumo/Cc r-genu, bioMérieux, Francie). Izoláty, nebo kultury-negativní/PCR pozitivní vzorky byly charakterizovány sequence-based typing (SBT) v souladu s pokyny Evropské Pracovní Skupiny pro Infekce Legionella (EWGLI).11 sedm lokusů bylo podrobeno sekvenování Sanger pomocí chemie BigDye v1. 1 na genetickém analyzátoru 3130XL (Applied Biosystems). Sekvenování celého genomu (WGS) bylo provedeno pro 10 klinických a jeden environmentální vzorek na nástroji MiSeq (Illumina Inc., San Diego, USA) za použití MiSeq V2 průtokové buňky a 150bp párových koncových čtení (hloubka pokrytí > 100 krát) zjistit jejich podobnost. Čtení illuminy byla sestavena pomocí sametové verze 1.2.10.12
fenotypové charakterizace L. pneumophila sg1 použila Drážďanský panel monoklonálních protilátek (Mab) sestávající ze šesti Mab plus Mab 3 mezinárodního panelu získaného z American Type Culture Collection (ATCC). Analýza následoval zavedený algoritmus, který schválila EWGLI, které lze charakterizovat L. pneumophila do jednoho z devíti podskupin; Knoxville, Philadelphia, Francie/Allentown, Benidorm, OLDA, Oxford, Heysham, Camperdown a Bellingham.13 panel zahrnoval protilátky proti MAb 3/1, které jsou považovány za marker virulence v důsledku vysoké hydrofobnosti těchto kmenů.
meteorologické aspekty a aspekty kvality ovzduší
údaje byly získány z meteorologické stanice ve Vila Franca de Xira a místní stanice kvality ovzduší (Alverca). Za období od 18.října do 1. Listopadu 2014 byly shromažďovány dvakrát denně záznamy o teplotě a jednou denně záznamy o vlhkosti, kvalitě ovzduší, rychlosti a směru větru.
Statistické analýzy
provedli Jsme zdrojem takových památek, analýzu čtyř potenciálních zdrojů testovat hypotézu, že riziko onemocnění byla nepřímo úměrná vzdálenosti od zdroje. Pomocí softwaru QGIS byla na věže každého průmyslového chladicího systému umístěna vyrovnávací paměť o poloměru 10 km dále rozdělená na soustředné 1 km kroužky. Nárazník a prstence byly poté rozděleny do čtyř kvadrantů, severovýchod, jihovýchod, jihozápad a severozápad. Porovnali jsme počet případů s očekávanými čísly. Pro výpočet očekávaných případů byly na pododdíl počet obyvatel ze sčítání lidu v roce 2011 použity míry specifické pro věk a pohlaví. Podsekce byly roztříděny podle vzdálenosti a směru jejich geografického středu od každého zdroje. Očekávaný počet případů pro každý kvadrant pásma byl vypočítán jako součet očekávaných případů pro podsekce, jejichž centroidy v něm ležely. Pomocí Kamenů Test (ST), testovali jsme pozorováno, že očekává, že poměry na pokles rizik, s vzdálenosti až 10 km v North East, North West, Jižní Východní a Jižní West14 s 9999 Monte Carlo simulace a nastavení cut-off pro statistickou významnost na 0.05.15
Zpět výpočtu modelů vyvinut Egan et al.16 bylo použito k odhadu doby aerosolizovaného uvolňování na začátku ohniska. Modely byly opakovány s použitím případů oznámených do března 2015. Statistická analýza byla provedena pomocí statistického softwaru R.
ResultsOutbreak popis
do 2. Prosince 2014 bylo identifikováno 403 případů onemocnění, z toho 377 potvrzených a 26 pravděpodobných případů. Zemřelo čtrnáct lidí (úmrtí 3,5%).
potvrzený případ se vyvinul mezi 14.říjnem a 2. prosincem 2014. Počet případů dosáhl vrcholu 6. listopadu a ohnisko bylo vyhlášeno 7. Listopadu (obr. 1).
potvrzené případy legionářské choroby podle data nástupu příznaků, Vila Franca de Xira, Portugalsko, 14. října–2. Prosince 2014 (n=377).
nejvyšší útok sazby byly zaznamenány ve farnosti Póvoa de Santa Iria/Forte de Casa (60 na 10 000 obyvatel) a poklesla s rostoucí vzdáleností od této farnosti (Obr. 2).
mapa zobrazující míru napadení legionářské choroby podle místa bydliště (farnost), Vila Franca de Xira, Portugalsko.
u mužů bylo potvrzeno 252 případů (66%). Medián věku byl 59 let, útok, rychlost byla vyšší u mužů a zvyšuje s věkem u obou pohlaví (25.1 na 10 000 mužů ve věku 20-64 let oproti 37,9 10 000 mužů ve věku nad 65 let) a žen (9.0 z 10 000 žen ve věku 20-64 let versus 26.1 případů na 10 000 žen ve věku nad 65 let).
Dvě stě osm (55%) potvrzených případů také hlášeny zvýšené náchylnosti k onemocnění nejčastěji v důsledku kouření a chronická respirační onemocnění.
Zdroj identifikace
Čtyřicet devět možných zdrojů; domácí, veřejné, komerční a průmyslové (5) byly identifikovány a redukovány na čtyři potenciální zdroje těchto šetření životního prostředí. Všechny čtyři byly průmyslovými odvětvími s mokrými chladicími systémy.
tři ze čtyř potenciálních zdrojů hlásily podezřelé případy mezi zaměstnanci, devět případů bylo potvrzeno.
Mikrobiologické a fenotypové analýzy a genetická charakterizace
referenční laboratoř obdržela 95 vzorků z prostředí ze 49 možných zdrojů, z nichž, L. pneumophila pozitivní kultury byly izolovány v 8. Tyto vzorky pocházejí ze čtyř průmyslových odvětví s mokrými chladicími systémy a jedním komerčním prostorem. Šest z 8 pozitivních kultur bylo L.pneumophila SG 2-15 (75%). L. pneumophila sg 1 byly izolovány ze dvou environmentálních vzorků odebraných ze stejné věže z jednoho průmyslového systému, zaznamenané koncentrace byly 1.42×106ufc/l na 8. listopadu a 421ufc/l na 10.listopadu. Sekvenční typizace těchto dvou environmentálních izolátů identifikovala nový genotyp ST1905.
laboratorní potvrzení případů bylo provedeno; močovým antigenním testem na L. pneumophila SG 1 (92%); sérokonverze (2%); PCR (3%) a jedinečný titr na L.pneumophila (3%). Do referenční laboratoře bylo odesláno 152 klinických vzorků. Z nich 71 odhalilo přítomnost l. pneumophila SG 1 se stejným profilem ST1905 SBT.
37 izolátů l. pneumophila SG 1 podstoupilo fenotypovou charakterizaci, 35 izolátů z klinických vzorků a dva ze vzorků prostředí. Všech 37 izolátů vykazovalo stejnou fenotypovou charakteristiku; podtyp Francie / Allentown a vlastnil epitop spojený s virulencí rozpoznaný monoklonální protilátkou MAb 3/1(obr. 3).
Mikrobiolologické zpracování a výsledky klinických vzorků.
K potvrzení genetické příbuznosti ST1905 izolátů, 10 z 71 klinických izolátů a životního prostředí pozitivní izolátu získaného z průmyslové chladicí věže byly nominálně vybrány pro sekvenování celého genomu. Byli jsme schopni použít asi 99.8% každé sekvence návrhu a nenalezly žádné nukleotidové rozdíly ve srovnávaných 3,47 Mb genomu. Fylogenetická analýza zahrnující více L. pneumophila izolátů z celého světa odhalil, že ST1905 clusteru jasně lišily od pobočky, zápis nejvíce studoval L. pneumophila kmenů (séroskupin 1, 6 a 12)17-19 a je více úzce souvisí s L. pneumophila subsp. kmeny fraseri (séroskupina 4, 5 a 15).20 WGS potvrzení alelického profilu ST1905 zdůraznilo zkreslení spojené s in silico extrakcí alely sekvence pro lokus mompS. Studovaný kmen vykazoval neodpovídající mompS kopie, což bránilo správnému přiřazení ST, pokud byl SBT stanoven výhradně v silico (obr. 4).
fylogenetický strom porovnávající celou genomovou sekvenci environmentálních a klinických izolátů.
Meteorologické, klimatické podmínky a kvalita ovzduší výsledky
Teplotách vyšších než měsíční průměr byl zaznamenán od 18. října do 1. listopadu (>20°C), s přetrvávající noční teplotní inverze spojené s převládající SV a SSV vítr s 2–3km/h rychlosti. Poslední říjnový týden měl více než 80% relativní vlhkost, s obdobími přesahujícími 90%. Října 2014 byl nejteplejší říjen v pevninské Portugalsko od roku 1931, včetně 11 dnech vlna veder během 17-27. října období. Od 19. října do 1. listopadu, tři krát doporučené množství částic (PM10) a nejvyšší týdenní hodnoty v roce 2014, byl zaznamenán v místní kvality ovzduší stanice, přičíst silný díl Sahara prachu přepraveny do kontinentálního Portugalska.
Období posouzení expozice
nejlepší vybavení zpět-výpočet modelů navrhl logistické růst expozice životního prostředí, s největší intenzitou mezi 16. říjnem a 4. listopadu (Obr. 1).
výsledky analýzy přiblížení zdroje
když byla provedena analýza přiblížení zdroje, bylo potvrzeno 365 případů, z nichž 328 (90%) bylo geo-odkazováno na 10 km od jednoho ze čtyř potenciálních zdrojů (obr. 5).
Legionářská nemoc u čtyř průmyslových odvětví s mokrými chladicími systémy podle vzdálenosti bydliště od věže(věží).
Všechny čtyři potenciální zdroje prokázaly významný pokles rizika onemocnění s rostoucí vzdáleností (clustering) v severozápadním Kvadrantu. Nejvyšší shlukování (ST157, p
0,001)bylo pozorováno v SW kvadrantu průmyslu 1. Shlukování bylo také pozorováno u průmyslu 2 (ST 117, p0. 001), průmyslu 3 (ST 126, p0.001) a průmyslu 4 (ST 66.1, p0.001). Riziko onemocnění klesl v souladu s rostoucí vzdáleností od zdroje se žádné důkazy o vrcholy nebo žlaby v tomto kvadrantu. V kvadrantech SE žádného průmyslu nebylo pozorováno žádné shlukování, oblast, která se z velké části skládala z řeky. Průmysl 1 a 2 prokázal nižší stupeň Shlukování v kvadrantu NE (ST 5, p=0,01 a ST 4,2, p=0,01). Shlukování bylo také demonstrováno v NW kvadrantu průmyslu 1 (ST 3.9, p=0.01).Diskuse
jako nejpravděpodobnější zdroje druhého největšího ohniska legionářské choroby zaznamenaného se 403 případy a 14 úmrtími jsme identifikovali čtyři průmyslová odvětví s mokrým chladicím systémem. Zvýšené koncentrace L. pneumophila SG 1 ST1905 prokazující virulentní podskupinu Mab 3-1 byly identifikovány ve věžích jednoho odvětví. Pomocí SBT a WGS jsme byli schopni potvrdit genetickou příbuznost klinických a environmentálních kmenů spojených s ohniskem. Jediné pozitivní izoláty pro l. pneumophila SG 1 byly oba získány z chladicí věže jednoho průmyslu. Podobné koncentrace l. pneumophila byly izolovány v jiných chladicích věžích spojených s ohnisky.5 je pravděpodobné, i když neprokázané, že křížová kontaminace čtyř blízce umístěných věží přispěla k rozsahu ohniska a byla již dříve popsána.21
nezvykle teplé teploty zaznamenané během října 2014 podpořily množení druhů legionel v systémech chladicích věží.22 vysoké koncentrace PM10 mohly působit jako jádra koncentrace mraků usnadňující tvorbu aerosolu. Distribuce a velký počet případů připadá na SEVEROVÝCHODNÍ vítr, vysoké relativní vlhkosti a teplotní inverze pozorována během odhadovaného období uvolnění kromě longevity23 a zvýšené virulence24 bakterie s epitop MAb3/1.
ohnisko se objevilo v hustě obydlené oblasti poblíž hlavního města Portugalska, která obsahuje silně využívané dojíždějící trasy z příměstských oblastí. Skutečný počet vystavených osob byl pravděpodobně mnohem vyšší než počet obyvatel. Standardní diagnostické testy nemusí detekovat všechny případy.3 číselné údaje neobsahují případech Pontiac horečka nebo podezřelých případů s negativním výsledkem, a proto pravděpodobně podceňuje nemocnosti zkušený společenství a dopad na místní zdravotnické služby. Na rozdíl od přítomnosti elektronického oznámení o úmrtí v Portugalsku bylo možné zajistit, aby informace o tom, zda případ zemřel, byly úplné. Pozorovaná úmrtnost případů (3, 5% všech případů) byla nižší než 6% obvykle pozorovaných v ohniscích spojených s chladicími věžemi a systémy.8 původce ohniska se fylogeneticky seskupil na rozdíl od nejvíce studovaných kmenů L. pneumophila SG 1 souvisejících s ohniskem (LP Philadelphia-1, LP Paris, LP Lens, LP Corby a LP 2300/99 Alcoy). Bylo zjištěno, že úzce souvisí s L. pneumophila subsp. fraseri kmeny ze séroskupin jiných než SG 1. Studovaný kmen má exkluzivní genomovou oblast ∼38kb ve srovnání s dalším nejvíce fylogeneticky příbuzným kmenem. Tento region byl nalezen nepoškozený a velmi podobné (BLASTn, pokrytí 100%, identita 99%, E-hodnota 0.0) pouze v jeden kmen (ATCC 33761=DSM 21215) L. oakridgensis, druh, který zřídka způsobuje legionářskou chorobu.25 Bychom vysvětlit nízkou případě úmrtí pozorovány, pokud jde o včasné diagnóze a odpovídající a včasné léčby, zda jedinečné vlastnosti ohniska-související napětí jsou základem důležité vlastnosti letalita zůstává v rámci studie.
analýza blízkosti zdroje odhadovala očekávaný počet případů od rezidentní populace, což pravděpodobně vedlo k podcenění expozice. Domlouvali jsme se, že rezidenční informace byly shromážděny systematicky, na rozdíl od posunutí historie, také podmínky pro horizontální šíření aerosolů byly výraznější v noci, době, kdy většina obyvatel by byly v jejich domovech. Robustnější přístup by musel provést analýzu jako součást případové kontrolní studie, která by mohla zahrnovat i expozice nerezidentů. Ačkoli jsme původně diskutovali, nepokračovali jsme ve studii case–control kvůli omezením zdrojů a času. Těsné geografické blízkosti věže znamenalo, že tam byl překrývání některých studijních oblastech rendering je to možné, ale nepravděpodobné, že blízko se nachází zdroj by mohl vést k přítomnosti vzdálenost pokles vztah na jiný zdroj. Srovnání geoprostorové rozdělení případů s oblak modelování aerosol, by mohlo být přínosem k posouzení dopadu úzce nachází zdrojů na sebe.
Tato epidemie byla druhá největší propuknutí Legionářské nemoci zaznamenán datum a dodává do těla důkazy týkající se dopadu klimatických podmínek a bakteriální fenotypy v chladicí věže spojené společenství propuknutí Legionářské nemoci.
střety zájmů
autoři nemají žádný střet zájmů vyhlásit.