Bevezetés
On 7 November 2014, Az Egészségügyi Főigazgatóság Portugáliában tájékoztatták a helyi kórházi laboratórium 18 beteg légiós betegség, minden elismerte az előző 24h Vila Franca de Xira, város szélén a főváros Lisszabon. Gyorsan nyilvánvalóvá vált, hogy az esetek száma növekszik, és az eseteket Portugália egész területéről azonosították. Multidiszciplináris munkacsoport vizsgálta a kitörést, előzetes vizsgálatuk eredményei az ipari nedves hűtőrendszerek bezárásához vezettek. A járványkitörés vizsgálata során gyors kommunikációként közzétett jelentést nyújtottunk be, amely előzetes adatokat szolgáltat az epidemiológiai, mikrobiológiai és környezeti vizsgálatokról.1 Ez a cikk a járványügyi vizsgálat végleges eredményeit mutatja be.
legionárius betegség, amelyet először az 1976-os Philadelphia American Legion conference2 során írtak le, bakteriális pneumonikus fertőzés Legionellae fajokkal. Az L. pneumophila SG 1.3 betegségnek tulajdonított esetek többsége jellemzően 2-10 nappal az aeroszolos baktériumok fogékony egyének általi belélegzése után alakul ki. Kockázati tényezők közé tartozik a dohányzás, az idősebb egyének és a krónikus cardiorespiratory betegség.4 a természetes vagy mesterséges vízi környezetben lévő víz a Legionellae Fajok tározója.5
2008 és 2012 között évente 88-140 esetet jelentettek Portugáliában, amelyek többsége szórványos közösségi szerzett eset volt.6 A nagy közösségi járványok rövid idő alatt jelentős morbiditást és mortalitást eredményezhetnek,5 az eddigi legnagyobbat 2001-ben jelentették Murcia, Spanyolország 449 esettel.7
a source8 ipari hűtőtorony-rendszerek gyakran a nagy közösségi kitörések forrásaként azonosítják a szennyezett aeroszolokat nagy távolságokra.9 A meteorológiai tényezők, az ipari működési feltételek és a nem megfelelő karbantartás a tornyokkal kapcsolatos Legionella-járványok kockázati tényezői.8,10
Metodsdefinitions
a legionárius betegség megerősített esete radiológiailag igazolt tüdőgyulladás volt, amelynek tünetei október 12. között jelentkeztek. 02 december 2014, aki Vila Franca de Xira-tól 10 km-en belül élt vagy dolgozott, és laboratóriumi megerősítést kapott a fertőzésről. A Megerősített eset laboratóriumi kritériumai között szerepelt a Legionella spp. a légzőszervi váladékokból az L. kimutatása. pneumophila SG1 antigén a vizeletben, az L. pneumophila SG 1 specifikus antitestszintjének jelentős emelkedése párosított szérummintákban. Meghatároztunk egy valószínű esetet, amely csak a Legionella spp laboratóriumi kimutatásában különbözött. nukleinsav légúti váladékban vagy egyetlen magas szintű specifikus antitest az L. pneumophila sg 1 ellen.
az esetek azonosítása és az expozíció értékelése
az eseteket a kötelező laboratóriumi és elektronikus klinikai értesítések felülvizsgálatával azonosították 1 október 2014. A regionális egészségügyi hatóságok munkatársai valamennyi megerősített és valószínű esetet megvizsgáltak egy szabványos portugál legionárius betegség kérdőív alkalmazásával, amely demográfiai, epidemiológiai és klinikai részleteket rögzített. Az egyes esetek lakcímét geokódolták a Google Earth – ben.
a halálesetek azonosítása érdekében rendszeresen összevetettük a járvány adatbázisát a portugál valós idejű halálozási tanúsítási információs rendszerrel (SICO), 2014 novemberétől 2015 márciusáig.
forrás azonosítása
a Legionella-fertőzés lehetséges forrásait, beleértve a nedves hűtőrendszerrel rendelkező iparágakat, kórházakat, bevásárlóközpontokat és nyilvános rekreációs létesítményeket, azonosították, és elővigyázatosságból a környezeti vizsgálatig bezárták. A működési és karbantartási jelentéseket ellenőrizték, és mintákat vettek a Legionella spp jelenlétének szűrésére., az eredmények a potenciális források azonosításához vezettek. A potenciális források helyét a Google Earth vizuális pontozásával térképeztük fel.
mikrobiológiai, fenotípusos és genotípusos jellemzés
az L. pneumophila sg 1 antigén kimutatását kórházi laboratóriumokban végzett specifikus vizeletantigén tesztekkel végezték. A légzőszervi és vérmintákat a Nemzeti Egészségügyi Intézet referencialaboratóriumában, Dr. Ricardo Jorge-ban dolgozták fel. A környezeti mintákat a mezőgazdasági, tengeri, környezetvédelmi és Területrendezési Főfelügyelőség által a portugál előírásoknak megfelelően végzett ellenőrzések során vették, és a referencialaboratóriumban, a Nemzeti Egészségügyi Intézetben dolgozták fel Dr. Ricardo Jorge.
a klinikai és környezeti mintákat tenyésztési és/vagy molekuláris technikákkal elemeztük. A klinikai mintákat bcye-alapú táptalajon, a környezeti mintákat pedig gvpc szelektív táptalajon tenyésztettük. Az izolátumokat kereskedelmi latex-agglutinációs készletekkel azonosították (Legionella latex teszt, Oxoid, Egyesült Királyság és Microgen Legionella, Microgen ons Bioproducts). A klinikai minták tenyésztési eredményeit valós idejű PCR-rel ellenőriztük, amely a 16S és/vagy mip géneket célozta meg (L. pneumophila Real-TM, Sacace Biotechnologies, Olaszország; Argene Legio pneumo/Cc r-gene, biom enterprieux, Franciaország). Az izolátumokat vagy a tenyészet-negatív / PCR-pozitív mintákat szekvenciaalapú tipizálás (SBT) jellemezte az Európai Legionella-fertőzésekkel foglalkozó munkacsoport (EWGLI) útmutatásával összhangban.11 a hét lókuszt Sanger szekvenálásnak vetettük alá BigDye v1.1 kémia alkalmazásával egy 3130xl genetikai analizátoron (alkalmazott bioszisztémák). A teljes genom szekvenálást (WGS) 10 klinikai és egy környezeti mintán végezték MiSeq műszeren (Illumina Inc., San Diego, USA) MiSeq v2 áramlási cellák és 150bp párosított végolvasások (mélység lefedettség >100-szor) segítségével hasonlóságuk megállapítása érdekében. Az Illumina olvasmányokat az 1.2.10.12 Velvet verzió
l fenotípusos jellemzésével állítottuk össze. a pneumophila sg1 a drezdai monoklonális antitest panelt (MAB) használta, amely hat MAB-ból, valamint az amerikai típusú tenyésztési gyűjteményből (ATCC) nyert nemzetközi Panel MAb 3-jából állt. Az elemzés az ewgli által jóváhagyott algoritmust követte, amely a L. pneumophila-t a kilenc alcsoport egyikébe jellemzi; Knoxville, Philadelphia, France/Allentown, Benidorm, OLDA, Oxford, Heysham, Camperdown és Bellingham.13 A panel tartalmazta a MAB 3/1 elleni antitesteket, amelyek virulencia markernek tekinthetők ezen törzsek magas hidrofóbitása miatt.
Meteorológiai és levegőminőségi szempontok
az adatokat a Vila Franca de Xira meteorológiai állomásról és a helyi levegőminőségi állomásról (Alverca) szerezték be. Naponta kétszer felvételeket hőmérséklet és naponta egyszer felvételeket páratartalom, a levegő minősége, a szél sebessége és iránya gyűjtöttük időszakra október 18-November 1 2014.
statisztikai elemzés
négy lehetséges forrás forrás közelségi elemzését végeztük annak a hipotézisnek a tesztelésére, hogy a betegség kockázata fordítottan összefügg a forrástól való távolsággal. A QGIS szoftver használatával az egyes ipari hűtőrendszerek tornyaira 10 km sugarú puffert helyeztek el, amelyet koncentrikus 1 km-es gyűrűkre osztottak. A puffert és a gyűrűket ezután négy negyedre osztották: északkeletre, délkeletre, délnyugatra és északnyugatra. Összehasonlítottuk az esetek számát A várt számokkal. A várható esetek kiszámításához a járványra vonatkozó életkor-és nemspecifikus arányokat alkalmazták a 2011. évi népszámlálás alszakaszának népességszámára. Az alszakaszokat az egyes forrásoktól való földrajzi középpontjuk távolsága és iránya szerint kategorizálták. Az egyes sávnegyedek eseteinek várható számát azon alszakaszok várható eseteinek összegeként számítottuk ki, amelyek centroidjai benne feküdtek. Stones’ Test (ST), teszteltük megfigyelt várható arányok csökkenése kockázat, a távolság akár 10km észak-keleti, észak-nyugati, dél-keleti és South West14 9999 Monte Carlo szimulációk és állítsa be a cut-off statisztikai szignifikancia 0.05.15
vissza számítási modellek által kifejlesztett Egan et al.16-ot használtak az aeroszolos felszabadulás időtartamának becslésére a kitörés kezdetén. A modelleket megismételték a 2015 márciusáig bejelentett esetek felhasználásával. A statisztikai elemzést R statisztikai szoftver segítségével végeztük.
ResultsOutbreak leírás
által 2 December 2014, 403 esetben a betegség azonosítottak, amelyek 377 megerősített és 26 valószínű esetek. Tizennégy ember halt meg (az eset halálozási aránya 3,5%).
megerősített esetben tünetek alakultak ki 14 október és 2 December 2014 között. Az esetek száma november 6-án tetőzött, a kitörést November 7-én jelentették be (ábra. 1).
a legionárius betegség megerősített esetei a tünetek megjelenésének időpontja szerint, Vila Franca de Xira, Portugália, 14 október–2 December 2014 (n=377).
a legmagasabb támadási arányokat a P 60/10 000 lakosú plébánián figyelték meg, és egyre nagyobb távolsággal estek vissza ettől a plébániától (ábra. 2).
térkép, amely a légiósok betegségének támadási arányát mutatja lakóhely (plébánia) szerint, Vila Franca de Xira, Portugália.
252 megerősített eset volt férfiaknál (66%). A medián életkor 59 év volt, a támadási arány magasabb volt a férfiaknál, és az életkorral nőtt mindkét nemben (25,1 / 10 000 20-64 éves férfi, szemben a 37,9 / 10 000 65 év feletti férfival) és a nőknél (9,0 / 10 000 20-64 éves nő, szemben a 26,1 esettel / 10 000 65 év feletti nő).
Kétszáznyolc (55%) megerősített eset is beszámolt a betegség fogékonyságának fokozódásáról, leggyakrabban a dohányzás és a krónikus cardio légúti betegség miatt.
Forrásazonosítás
negyvenkilenc lehetséges forrást azonosítottak; háztartási, Állami, Kereskedelmi és ipari (5) forrásokat azonosítottak, és a környezeti vizsgálatokat követően négy lehetséges forrásra csökkentették. Mind a négy nedves hűtőrendszerrel rendelkező iparág volt.
a négy lehetséges forrás közül három jelentett gyanús eseteket az alkalmazottak körében, kilenc esetet igazoltak.
mikrobiológiai és fenotípusos elemzés és genetikai jellemzés
a referencialaboratórium 95 környezeti mintát kapott 49 lehetséges forrásból, amelyek közül 8-ban L. pneumophila pozitív tenyészetet izoláltak. Ezek a minták négy nedves hűtőrendszerrel rendelkező iparágból és egy kereskedelmi helyiségből származnak. A 8 pozitív tenyészet közül hat L. pneumophila sg 2-15 volt (75%). Az L. pneumophila sg 1-et egy ipari rendszer ugyanazon tornyából vett két környezeti mintából izoláltuk, a rögzített koncentráció 1,42 606 Ft/l volt November 8-án és 421 Ft/l November 10-én. E két környezeti izolátum szekvenciaalapú tipizálása azonosította az st1905 új genotípust.
az esetek laboratóriumi megerősítését a következők végezték:; vizelet antigén teszt L. pneumophila sg 1 – re (92%); szerokonverzió (2%); PCR (3%) és az L. pneumophila egyedi titere (3%). 152 klinikai mintát küldtek a referencialaboratóriumba. Ezek közül 71 feltárta az L. pneumophila sg 1 jelenlétét azonos ST1905 SBT profillal.
az L. pneumophila sg 1 37 izolátumát fenotípusos jellemzésnek vetették alá, 35 izolátumot klinikai mintákból, kettőt pedig környezeti mintákból. Mind a 37 izolátum ugyanazt a fenotípusos jellemzőt mutatta; Franciaország/Allentown altípus, és a MAB 3/1 monoklonális antitest által felismert virulencia-asszociált epitóppal rendelkezett (ábra. 3).
klinikai minták mikrobiológiai feldolgozása és eredményei.
az ST1905 izolátumok genetikai rokonságának igazolására a 71 klinikai izolátumból 10-et, valamint az ipari hűtőtoronyból nyert egy környezeti pozitív izolátumot névlegesen kiválasztottak a teljes genom szekvenálásához. Körülbelül 99-et tudtunk használni.8% – a minden vázlat szekvencia és nem talált nukleotid különbségek az összehasonlított 3,47 Mb a genom. Több L. pneumophila izolátummal végzett filogenetikai elemzés a világ minden tájáról kimutatta, hogy az ST1905 klaszter egyértelműen eltért a legtöbbet vizsgált L. pneumophila törzsek (1., 6. és 12. szerocsoportok)17-19 ágától, és szorosabb kapcsolatban állt az L. pneumophila subsp-vel. fraseri törzsek (4-es, 5-ös és 15-ös szerocsoport).20 az ST1905 allélprofil WGS megerősítése kiemelte a momps lókusz allélszekvenciájának in silico extrakciójával kapcsolatos torzítást. A vizsgált törzs nem egyező mompS példányokat jelenített meg, ami akadályozta a megfelelő ST hozzárendelést, ha az SBT-t kizárólag silico-ban határozták meg (ábra. 4).
filogenetikai fa a környezeti és klinikai izolátumok teljes genomszekvenciájának összehasonlítása.
Meteorológiai, éghajlati és levegőminőségi eredmények
a havi átlagot meghaladó hőmérsékleteket október 18–tól November 1-jéig regisztrálták (>20 Kb), tartós éjszakai termikus inverzióval, amely a domináns NE és NNE szélhez kapcsolódik, 2-3 km/h sebességgel. Október utolsó hetében a relatív páratartalom meghaladta a 80% – ot, az időszakok meghaladták a 90% – ot. 2014. október volt a legmelegebb október Portugália szárazföldjén 1931 óta, beleértve a 11 napos hőhullámot az október 17-27-I időszakban. Október 19-től November 1-ig az ajánlott szálló por (PM10) és a 2014-es legmagasabb heti értékek háromszorosát regisztrálták a helyi levegőminőségi állomáson, amelyet a Portugália szárazföldjére szállított szaharai por erős epizódjának tulajdonítottak.
expozíciós értékelési időszak
a legjobban illeszkedő visszamenőleges számítási modellek a környezeti expozíció logisztikai növekedését javasolták, a legnagyobb intenzitással október 16.és November 4. között (ábra. 1).
forrás közelségi elemzési eredmények
a forrás közelségi elemzésének elvégzésekor 365 megerősített eset volt, amelyek közül 328 (90%) georeferenciát kapott a négy lehetséges forrás egyikének 10 km-en belül (ábra. 5).
légiós betegség négy, nedves hűtőrendszerrel rendelkező iparág közelében, a torony(ok) tól való tartózkodási távolság szerint.
mind a négy potenciális forrás a betegség kockázatának jelentős csökkenését mutatta növekvő távolság (klaszterezés) az SW kvadránsban. A legmagasabb klaszterezést (ST157, p
0,001) az 1.ipar SW negyedében figyelték meg. Klaszterezést figyeltek meg az ipar 2 (ST 117, p0.001), az ipar 3 (ST 126, p0.001) és az ipar 4 (ST 66.1, p0.001) esetében is. A betegség kockázata következetesen csökkent a forrástól való távolság növekedésével, ebben a kvadránsban nem voltak csúcsok vagy vályúk. Egyetlen iparág SE negyedében sem figyeltek meg klaszterezést, egy olyan terület, amely nagyrészt a folyóból állt. Az 1.és a 2. ipar alacsonyabb fokú klaszterezést mutatott az NE kvadránsban (ST 5, p=0,01 és ST 4,2, p=0,01). A klaszterezést az 1. ipar ÉNY-i negyedében is bemutatták (ST 3.9, p=0.01).Vita
négy, nedves hűtőrendszerrel rendelkező iparágat azonosítottunk a legionárius betegség második legnagyobb kitörésének legvalószínűbb forrásaként, 403 esettel és 14 halálesettel. Emelkedett l koncentráció. a virulens MAB 3-1 alcsoportot bemutató pneumophila sg 1 ST1905-et egy iparág tornyaiban azonosították. Az SBT és a WGS segítségével meg tudtuk erősíteni a járványhoz kapcsolódó klinikai és környezeti törzsek genetikai kapcsolatát. Az egyetlen pozitív izolátum L. pneumophila sg 1, mindkettőt egy iparág hűtőtornyából nyerték. Az L. pneumophila hasonló koncentrációját izolálták más, a járványokhoz kapcsolódó hűtőtornyokban.5 valószínű, bár nem bizonyított, hogy a négy szorosan elhelyezkedő torony keresztszennyeződése hozzájárult a járvány nagyságához, és korábban már leírták.21
a 2014 októberében regisztrált szokatlanul meleg hőmérséklet támogatta a legionellae Fajok elszaporodását a hűtőtorony rendszerekben.22 a magas PM10-koncentrációk felhőkoncentrációs atommagként működhettek, elősegítve az aeroszolképződést. Az eloszlást és az esetek nagy számát a becsült felszabadulási időszak alatt megfigyelt NE szél, magas relatív páratartalom és termikus inverzió, valamint a mab3/1 epitópot tartalmazó baktérium hosszú élettartama23 és fokozott virulencia24 okozza.
a járvány egy sűrűn lakott területen, Portugália fővárosához közel történt, amely külvárosi területekről erősen használt ingázó útvonalakat tartalmazott. A kitett emberek tényleges száma valószínűleg sokkal magasabb volt, mint a rezidens népesség. A szokásos diagnosztikai tesztek nem minden esetet észlelnek.3 a bemutatott adatok nem tartalmazzák a Pontiac-láz eseteit vagy a gyanús eseteket, amelyek negatív eredményt mutattak, ezért valószínűleg alábecsülik a közösség által tapasztalt morbiditást és a helyi egészségügyi szolgáltatásokra gyakorolt hatást. Ezzel szemben az elhalálozás elektronikus bejelentésének Portugáliában való jelenléte miatt biztosítani lehetett, hogy teljes körű információ álljon rendelkezésre arról, hogy egy eset elhalálozott-e. A megfigyelt esetek halálozási aránya (az összes eset 3,5% – a) alacsonyabb volt, mint a hűtőtornyokkal és rendszerekkel kapcsolatos kitörések során általában megfigyelt 6%.8 a járvány okozta törzs filogenetikailag csoportosult a leginkább vizsgált járványhoz kapcsolódó L. pneumophila sg 1 törzsektől (LP Philadelphia-1, Lp Paris, Lp Lens, LP Corby és Lp 2300/99 Alcoy). Megállapították, hogy szoros kapcsolatban áll az L. pneumophila subsp – vel. az sg 1-től eltérő szerocsoportokból származó fraseri törzsek. A vizsgált törzs exkluzív 38kb-os genomiális régiót tartalmaz, összehasonlítva a következő filogenetikailag rokon törzzsel. Ez a régió sértetlennek és nagyon hasonlónak bizonyult (BLASTn, borító 100%, Azonosság 99%, E-érték 0,0) csak az L egyik törzsében (ATCC 33761=DSM 21215). oakridgensis, egy olyan faj, amely ritkán okoz legionárius betegséget.25 megmagyaráznánk a korai diagnózis, valamint a megfelelő és időben történő kezelés szempontjából megfigyelt alacsony halálozási arányokat, és azt, hogy a járvánnyal összefüggő törzs egyedi tulajdonságai a halálozás fontos jellemzőinek alapját képezik-e, továbbra is tanulmányozzák.
a forrás közelségi elemzése a rezidens lakosságtól várható esetek számát becsülte meg, ami valószínűleg az expozíció alulbecsléséhez vezetett. Úgy érveltünk, hogy a lakossági információkat szisztematikusan gyűjtötték, ellentétben az elmozdulás történetével, az aeroszolok vízszintes terjedésének feltételei is kifejezettebbek voltak éjszaka, amikor a legtöbb lakos otthonukban lett volna. Robusztusabb megközelítésnek kellene elvégeznie az elemzést egy esettanulmány részeként, amely magában foglalhatja a nem rezidensekkel szembeni kitettségeket is. Bár kezdetben megvitattuk, erőforrás–és időbeli korlátok miatt nem folytattunk esettanulmány-vizsgálatot. A tornyok szoros földrajzi közelsége azt jelentette, hogy a vizsgálati területek egy része átfedésben volt, ami lehetővé tette, de valószínűtlen, hogy egy szorosan elhelyezkedő forrás egy másik forrás távolságcsökkenési kapcsolatához vezethet. Az esetek térinformatikai eloszlásának összehasonlítása az aeroszol tollmodellezésével értékes lehet a szorosan elhelyezkedő források egymásra gyakorolt hatásának felmérésében.
ez a járvány a legionárius betegség eddigi második legnagyobb kitörése volt, és további bizonyítékokkal egészíti ki az éghajlati viszonyoknak és a baktériumfenotípusoknak a hűtőtoronyhoz kapcsolódó közösségi légiós betegség kitöréseire gyakorolt hatását.
összeférhetetlenség
a szerzőknek nincs összeférhetetlenségük.