Institut für Arbeitsmedizin, Sozialmedizin und Umweltmedizin der Goethe-Universität Frankfurt am Main

Legionellose: Ein aktueller Überblick Matthias Bundschuh, Alexander Gerber

M. Bundschuh, A. Gerber: Legionellose: Ein aktueller Überblick. Zbl Arbeitsmed 63 (2013) 101–103 Schlüsselwörter: Legionellose, Legionella pneumophila Zusammenfassung: Der folgende Artikel gibt eine aktuelle Übersicht über das Krankheitsbild der Legionellose und die aktuellen Zahlen bezüg-

lich der Legionellose in Deutschland. So wurden dem Robert Koch Institut für das Jahr 2011 insgesamt 639 Fälle von mit Legionellen erkrankten Personen gemeldet. Hierbei repräsentieren die Fallzahlen jedoch nur eine geringe Anzahl der tatsäch-lichen Infektionen. So gibt es aktuelle Schätzungen des Kompetenznetzwerkes für ambulant erworbene Pneumonien, wonach jährlich ca. 15.000 bis 30.000 Menschen an der Legionellen-Pneumonie erkranken.

Legionellosis: A current review

M. Bundschuh, A. Gerber: Legionellosis: A current review. Zbl Arbeitsmed 63 (2013) 101–103 Key words: Legionnaires`disease, Legionella pneumophila Summary: The following article gives a current review on the disease of legionellosis and the current data about the legionellosis in Ger-

many. The Robert Koch Institute reported about in total 639 infections of patients with legionellosis in 2011. But these data rep-resents only a small number of the actual cases. After current estimations of the network of excellence for ambulant acquired pneumonia about 15.000 to 30.000 people per year get legionellosis pneumonia.

Kontakt:

Bundschuh@med.uni-frankfurt.de

Einleitung: Geschichte/Vorkommen Entdeckt wurde das Bakterium Legio-

nella pneumophila erstmals im Jahr 1976 in den Vereinigten Staaten als ur-sächlich für einen schweren Ausbruch einer Pneumonie in einem Tagungszen-trum. Damals brach während eines Tref-fens der US-Kriegsveteranenvereinigung „American Legion State Convention“ in einem Hotel in Philadelphia eine Epide-mie aus, an der mehr als 200 Menschen erkrankten und ca. 30 verstarben. Bereits in früheren Jahren, z.B. 1947 (1968, Pontiac in Michigan) konnten Legionel-len als ursächliche Keime für Epidemien erforscht werden.

Die Ausbrüche schienen schon in der damaligen Zeit assoziiert mit schlecht gewarteten Rohrleitungssystemen für die Warmwasserverteilung (z.B. sanitä-re Einrichtungen), Kühltürme oder Ver-dunstungskondensatoren, Warm- und

Kaltwassersystemen in öffentlichen und privaten Gebäuden und Thermenanlagen. So kommt es aufgrund einer stagnieren-den Wasserzirkulation und bei Wasser-temperaturen im Bereich zwischen 25° und 50°C im Trinkwasser zu einer er-höhten Bakterienzahl. Die für eine In-fektion notwendige Bakterienmenge ist bis heute unbekannt, aber die Dosis für besonders anfällige, vor allem ältere und immunsupprimierte Patienten kann als niedrig betrachtet werden, da Patienten bekannt sind, die nach nur einer kurzen Expositionszeit von wenigen Minuten mit dem Erreger infiziert wurden. Die Infektion ist weiterhin abhängig von dem Grad der Wasserkontamination mit den Bakterien, der Ausbreitung der Bak-terien in der Luft, ferner von bestimmten Wirtsfaktoren und der Virulenz des Stammes der Legionellen (WHO a).

Immer wieder kam es in der Vergan-genheit auch zu Legionellenausbrüchen in Kliniken, sodass es von großer Wich-tigkeit ist, als Ärztin bzw. Arzt differen-tialdiagnostisch eine Legionellenpneu-monie in Erwägung zu ziehen.

Erreger/Klinik Bei der Legionärskrankheit oder Le-

gionellose handelt es sich um eine schwere Form der Lungenentzündung (Legionellen-Pneumonie) (WHO a). Sie wird in mehr als 90% der Erkrankungs-fälle durch das Bakterium Legionella pneumophila verursacht (Singh and Coogan 2005). Seltener kommt es zur Infektion durch andere Serotypen. Die Legionellen gehören als gramnegative, nicht sporenbildende, nicht bekapselte, aerobe Bakterien zur Familie der Legio-nellaceae des Genus Legionella (siehe

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Abb. 1). Aktuell sind ca. 57 verschiede-ne Legionellenspezies erforscht, die mindestens 79 unterschiedliche Serogrup-pen beinhalten. Grundsätzlich sind alle Legionellenspezies als potenziell hum-anpathogen einzuordnen, wobei in der Mehrzahl der Fälle Legionella pneumo-phila der Serogruppe 1 für Infektionen beim Menschen verantwortlich ist (RKI-Ratgeber). Legionellen sind Umweltkei-me und vermehren sich in warmen und feuchten Gewässern, so z.B. in Seen, Flüssen, Thermalbädern oder auch im Erdboden. Insbesondere in techni schen Wasserleitungssystemen kommt es zum Auftreten von Legionellen. Bei Wasser-temperaturen zwischen 25° und 45 °C haben sie ideale Wachstumsbedingun-gen. Dabei vermehren sich Legionellen nicht frei im Wasser, sondern in den ebenfalls dort vorkommenden Protozoen (Amöben). Besonders anfällig für Konta -minationen sind große Wassersysteme mit diversen Rohrleitungen wie sie z.B. in Krankenhäusern und Hotels vorkommen.

Oberhalb einer Wassertemperatur von 55°C wird das Wachstum der Legionel-len gehemmt, ab 60°C kommt es zum Absterben der Keime. Auch in kaltem Wasser können Legionellen auftreten, sich allerdings bei Temperaturen unter-halb von 20°C nicht vermehren. Da die Erreger innerhalb von Protozoen parasi-tär leben, sind sie gut gegen Desinfekti-

onsmittel oder andere Umwelteinflüsse geschützt (Epidemiologisches Bulletin 2012).

Die Legionellose kann sich in Form von zwei unterschiedlichen Krankheits-bildern manifestieren, dabei reicht das Spektrum von asymptomatischen bis hin zu fulminanten Verläufen, die in 10–15% der Fälle letal verlaufen. Bei der Legionärskrankheit kommt es zu ei-ner schweren atypischen Pneumonie

(Legionellen-Pneumonie), die häufig mit unspezifischen Symptomen wie Kopf-und Gliederschmerzen, allgemei-nem Unwohlsein und unproduktivem Husten beginnt. Es folgen Thorax-schmerzen, Schüttelfrost und hohe Tem-peraturen bis 40,5°C bis hin zu beatmungs-pflichtiger Pneumonie mit Multiorgan-versagen. Trotz Durchführung einer an-tibiotischen Therapie liegt die Mortalität bei ca. 10–15%. Radiologisch zeigt sich im Röntgen-Thorax eine Pneumonie mit initial fleckiger Infiltration und folgen-der zunehmender Verdichtung ganzer Lungenlappen.

Das sogenannte Pontiac-Fieber (nach der gleichnamigen Stadt in den USA benannt) ist durch einen deutlich milde-ren Krankheitsverlauf gekennzeichnet, hauptsächlich mit leichten grippalen Beschwerden wie Kopf- und Glieder-schmerzen, trockenem Husten und Fie-ber. Auch ohne eine antibiotische Thera-pie erholen sich die Patienten innerhalb von wenigen Tagen (RKI-Ratgeber).

Als Risikofaktoren für eine Legionel-lose gelten Nikotinabusus, eine Kortiko -idtherapie und eine chronische Lungen-erkrankung (Wuerz, Mooney et al. 2012).

Epidemiologie Dem Robert Koch Institut wurden für

das Jahr 2011 insgesamt 639 Legionel-lose-Fälle gemeldet.

Abbildung 1: Legionella pneumophila Sero gruppe 1. Transmissions-Elektronenmikroskopie, Negativkontrastierung. Maßstab = 1 μm Quelle: Hans R. Gelderblom, Rolf Reissbrodt/RKI

Mit Genehmigung des Robert Koch Institutes.

Abbildung 2: Quelle: Robert-Koch-Institut: Epidemiologisches Bulletin 17. Dezember 2012/Nr. 50

102 Übersicht: Legionellose

Dies entspricht einer Inzidenz von 7,8 Erkrankungen pro einer Million Ein-wohner. Somit ist die Zahl der gemelde-ten Fälle gegenüber dem Vorjahr 2010 (692 Fälle, Inzidenz 8,5 Erkrankungen pro einer Million Einwohner) um 7,7% zurückgegangen. Im Januar 2010 hatte es allerdings einen großen Legionellen-ausbruch im Stadtgebiet von Ulm mit insgesamt 64 Erkrankungsfällen gege-ben. Dieses Geschehen hatte seinerzeit zu einem Anstieg der Fallzahlen gegen-über 2009 um 37,8% geführt (siehe Abb. 2). Wenn man das Ausbruchsge -schehen in Ulm nicht berücksichtigt, ist es im Jahr 2011 insgesamt gesehen zu einem leichten Anstieg der Fallzahlen gekommen. Allerdings entsprechen die-se Daten nicht den tatsächlichen Erkran-kungen. Schätzungen des Kompetenz-netzwerkes für ambulant erworbene Pneumonien gehen von ca. 15.000 bis 30.000 neuerkrankten Menschen pro Jahr allein in Deutschland aus. So würde bei einer Pneumonie viel zu selten durch die behandelnden Ärzte eine entspre-chende Labordiagnostik auf Legionellen veranlasst (Epidemiologisches Bulletin).

Diagnostik Die in der Klinik am häufigsten ange-

wendete Methode ist der Nachweis von Legionellenantigen im Urin. In mehr als 90% der Fälle kann man Legionella pneumophila der Serogruppe 1 Antigen im Urin (Lp1) nachweisen (ELISA). Der Test wird zwischen 24 und 48 Stunden nach der Exposition positiv und bleibt im Durchschnitt für zwei Monate positiv und wird nicht durch antibiotische The-rapien beeinflusst. Im Urin lassen sich bisher allerdings keine Antigene der an-deren Serogruppen nachweisen (welche in der menschlichen Pathogenese auch sehr selten vorkommen). Goldstandard ist nach wie vor der kulturelle Nachweis von Legionellen aus respiratorischen Materialien wie bronchoalveolärer La-vage (BAL), Sputum und Lungengewe-be, hiermit lässt sich der Erregerstamm typisieren.

Bei starkem Verdacht auf das Vorlie-gen einer Legionellose und bei negati-vem Antigentest im Urin kann eine PCR mit Nachweis von Legionellen-DNA aus Untersuchungsproben wie BAL,

Lungengewebe, Trachealsekret oder Sputum für eine schnelle Diagnose durchgeführt werden (Chidiac, Cavallo et al. 2012).

Übertragung Die Übertragung erfolgt über den Re-

spirationstrakt durch Inhalation von le-gionellenhaltigen Aerosolen. Kontami-nation durch über den Verdauungstrakt aufgenommenes Wasser ist bisher nicht bekannt. Eine direkte Mensch zu Mensch Übertragung ist bisher nicht doku -mentiert. Es kann sowohl im häuslichen wie auch beruflichen Umfeld zu einer Pneumonie kommen, im privaten Be-reich spricht man dann von einer „ambu-lant erworbenen“ Legionellen-Pneumo-nie. Auch eine Infektion im Kranken-haus ist möglich (nosokomiale Infekti-on) (Epidemiologisches Bulletin). Infek-tionen beim Menschen sind im Vergleich zur Verbreitung der Keime relativ selten, immer wieder kommt es jedoch zu Aus-brüchen wie im Januar 2010 in Ulm. Da-mals handelte es sich bei der Infektions-quelle um ein kontaminiertes Nassrück-kühlwerk einer Großklimaanlage (von Baum, Harter et al. 2010).

Therapie In der Mehrzahl der Erkrankungsfälle

ist eine Heilung durch eine antibiotische Therapie möglich. Voraussetzung für die Wirksamkeit eines Antibiotikums gegen Legionellen ist eine gute intrazelluläre Aufnahme. Levofloxacin gilt heute in der Behandlung der Legionellenpneu-monie als das Mittel der Wahl, bei im-munkompetenten Patienten in der Regel 5–10 Tage, bei immunsupprimierten Pa-tienten bis zu drei Wochen. In Studien zeigte Levofloxacin im Vergleich mit Makroliden eine schnellere Rückbil-dung der klinischen Symptome, ein schnelleres Erreichen einer klinischen Stabilität und eine signifikant kürzere Hospitalisierungszeit (Guyard and Low 2011).

Meldepflicht Nach dem § 7 Abs. 1 des Infektions-

schutzgesetzes (IfSG) besteht eine Mel-depflicht für den direkten oder indirek-ten Nachweis einer akuten Infektion durch Legionella pneumophila sp.

Fazit Sicherlich ist es für den praktisch täti-

gen Arbeitsmediziner im Betrieb von großer Wichtigkeit, bei Vorliegen von pneumonietypischen Symptomen diffe-rentialdiagnostisch immer auch an eine Legionellenpneumonie zu denken und diesbezüglich eine spezifische Labor-diagnostik einzuleiten.

Dies gilt insbesondere auch für Pa-tienten mit zurückliegendem Auslands-aufenthalt.

Literatur Chidiac, C., J. D. Cavallo, et al. (2012). „Up-dates for the antibiotic treatment of legionello-sis in adults.“ Medecine Et Maladies Infectieu-ses 42(9): 393–403. Epidemiologisches Bulletin, 17.Dezember 2012/ Nr.50, Robert Koch Institut Guyard, C. and D. E. Low (2011). „Legionella infections and travel associated legionellosis.“ Travel Medicine and Infectious Disease 9(4): 176–186. RKI-Ratgeber für Ärzte-Legionellose, http://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Legionellose. html Singh, T. and M. M. Coogan (2005). „Isolation of pathogenic Legionella species and legionel-la-laden amoebae in dental unit waterlines.“ Journal of Hospital Infection 61(3): 257–262. von Baum, H., G. Harter, et al. (2010). „Pre-liminary report: outbreak of Legionnaires' dis-ease in the cities of Ulm and Neu-Ulm in Germany, December 2009-January 2010.“ Eurosurveillance 15(4): 2–3. WHO: Legionellosis. Fact sheet N° 285 (2012) http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs285/en/print.html (WHO a). Wuerz, T. C., O. Mooney, et al. (2012). „Legio-nella pneumophila serotype 1 pneumonia in patient receiving adalimumab.“ Emerging in-fectious diseases 18(11): 1872–1874.

Abkürzungen RKI: Robert Koch Institut WHO: World Health Organisation BAL: Bronchoalveoläre Lavage

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