Legionellales order’ında, Legionellaceae ailesinin tek cinsidir. Bu order’da yer alan diğer aile coxiellaceae’dır. 58 tür ve 70’in üzerinde serogrubu vardır. Tıbbi önemli türleri Legionella pneumophila, Legionella micdadei, Legionella longbeachae, ve Legionella dumoffii’dir. İnsan Lejyonella enfeksiyonlarının %90-98’nında etken L. pneumophila’dır. L. pneumophila serogrup 1en yaygın türdür.
Mesofilik, asaccarolitik, hareketli, zorunlu aerop, sporsuz, kapsülsüz, Gram negatif basildir. Legionella spp. her yerde bulunmasına rağmen, sık görülen bir enfeksiyon etkeni değildir. Yılda milyonda 4-20 arası görüldüğü rapor edilmiştir. Pnomoni nedeni ile hastaneye yatırılan kişiler arasında görülme oranı %0.5-%5 arasındadır. Kuluçka süresi 2- 14 gündür, 19 güne kadarda uzayabilir. Legionella hastalığı 1976 pennsylvania eyaleti lejyoner kongresinde %15 ölümün görüldüğü salgında dikkat çekmiştir. Fakat bu bakterinin ilk keşfi değildir. Bakteri 1940 lardan beri bilinmektedir.
Çevrede su ve toprakta bulunur. Doğal su kütlelerinde yaygındır. Su tesisat sistemlerinde, su ısıtıcılarında, sıcak su kaplıcalarında ve klimalarda yüksek miktarda bulunabilir. Kirlenmiş suları aeresol haline getiren cihazlar ile yayılır. Genelde solunumla bulaşır. İnsandan insana bulaş bildirilmiştir. Böcekler, solucanlar, amiplerde (Acanthamoeba castellinii, Verbamoeba veriformis veya Hartmanella veriformis gibi çevresel protozoalarda) hücre içi olarak çoğalabilir.
İnvitro üretimde enerji için karbonhidrat yerine aminoasitleri kullanır. Besin seçen bir türdür. Üremek için L- sisteine gereksinim duyar. Besi yerine L-sistein, demir eklenmelidir. L. pneumophyla’nın üremesi alfa fetoglutarat ile artırılır. Optimum üreme ısısı 37oC olmasında rağmen 20-42o C’da da ürer. Nemli ve %2-5 CO2’li ortamda daha iyi ürer. Optimal üreme pH’sı 6.6-6.9 dur.
Patolojisi
L. pneumophila, başta alveolar makrofajlar olmak üzere, insan mononükleer hücrelerini enfekte eder. Fagoazom içine alınır. Bakteri fagositik hücre ile temasa geçer geçmez tip IV salgı sistemi aracılığıyla bir çok patojenite faktörü salgılar. Enjekte edilen maddeler, fagolizozom içindeki bakteriyi yok edecek olan, normal hücresel konak savunmasını ele geçirir. Bakteri öldürülemez aksine hücre içinde çoğalır. Fagosit içinde çoğalan bakteri hücrenin ölümü ile çevre hücrelere dağılır. Tip IV salgı sisteminden yoksun suşlar avirülenttir.
Bakteriler, birçoğu proinflamatuar veya doku yıkıcı olan bir dizi proteaz üretir. Hücre içi demir alımı, patojenitede önemlidir. Bakteriye karşı konağın immün yanıtı ile yoğun inflamasyon ortaya çıkar. Akciğer doku hasarına yol açar. Legionella doğal immunite ve kazanılmış hücresel immunite tarafından kontrol edilir.
Lejyonella hastalığı
Bakteriyel pnomoni etkenidir. Hastalığın şiddeti değişkendir. Ölüm oranı ortama %12 dir. Hastalık Pontiac ateşinden ağır pnomoniye kadar değişir. Hafif türü olan pontiac ateşinde grip benzeri semptomlar görülür. Ölüm görülmez antibiyotik tedavisi gerekmeyebilir. Epizodların küçük bir bölümünde, pnömoni eşlik etsin veya etmesin solunumla ilgili olmayan lejyonelloz belirtileri ortaya çıkabilir. Ekstra respiratuar enfeksiyonlar çok yönlüdür. Splenomegali ve dalak rüptürü, perikardit, miyokardit, endokardit, yara enfeksiyonu, artrit ve merkezi sinir sistemi enfeksiyonlarını içerebilir.
Mikrobiyolojik tanı
Sıklıkla balgam ve alt solunum yolu biyopsi örnekleri kullanılır. Nadiren plevral sıvı perikardial sıvı ve kan örnekleri gerekir.
Akciğer örneklerinde mikroskopide kısa küçük 3-5 mikrometre Gram negatif basiller görülür. Kültür örneklerinden daha uzun 12-25 mikrometre flamentöz basiller olarak gözlenir. Gram boyası ile legionella pneumonia’yı görmek zordur. Safranin yerine %0.1 bazik fuksin kullanımı, bakterinin boyanmasını büyük ölçüde arttırır, ancak bu boyanın kullanılmasıyla bile bakteriyi balgam ve dokularda görselleştirmek çok zordur. ayrıca dokuyu çevreleyen proteinli materyalin de boyanması görmeyi zorlaştırır ve yanlış yorumlara yol açabilir.
Bazı Legionella spp., türleri özellikle L. micdadei, hem taze örneklerde hem de Formalin ile sabitlenmiş dokularda aside dirençli boyalarla boyanabilir.
Akciğer dokusundan alınan örneğin immün floresan mikroskopla incelenmesi duyarlı bir yöntemdir. ancak duyarlılık boyama kalitesine, teknisyen becerisi ve bakteri yüküne bağlıdır.
Kültür: Tanı için altın standarttır. Akut enfeksiyon aşamasında elde edilen kültür numuneleri, tercihen anti mikrobiyal tedaviye başlamadan önce laboratuvara hızla nakledilmelidir. Genellikle pürülan balgam örneğinin az olması nedeni ile ekime uygunluğunun mikroskopla incelenmesine gerek yoktur.
Doku ve serum faktörleri veya antibiyotiklerin Legionella spp’nin üreme inhibisyonuna neden olmaması için örnekler seyreltilir. Solunum yolu normal florasının en aza indirmek için numuneler bir ısı şoku veya asitle yıkama solüsyonu ile ön işleme tabi tutulur. Örneğe ısı uygulayarak (10ml örnek 50oC 30 dk), asit uygulayarak (10ml örnek, 2500d/d de 20dk santrüjlenir. 9 ml dökülür, dipteki 1 ml alınır üzerine 9ml HCL-KCL tamponu ilave edilir. HCL-KCL tamponu; 3.9 ml 0.2 molar HCL+25ml, 0.2 M KCL’e 1M MOH eklenerek pH: 2.2’ye ayarlanarak hazırlanır) ve hiç bir uygulama yapmadan olmak üzere üç tür ekim yapılır. İlk izolasyon, L-sistein, demir ve alfa-ketoglutarat içeren özel kültür ortamı gerektirir (örn.,zenginleştirilmiş MH agar, tamponlu kömür-maya özütü [BYCE] agar); pH 6,7 ila 6,9 arasında tutulmalıdır. %0,1 alfa-ketoglutarat ile desteklenmiş BYCE ortamı, Legionella spp.’yi izole etmek için yaygın olarak kullanılır. Bu besiyeri antibiyotikler eklenerek seçici hale getirilebilir.
Kültür plakaları, yüksek nemli koşullarda 35°C’de inkübe edilir. 3-5 günde konveks, gri, kaygan koloniler oluşur. %2-5 CO2 üremesini iyileştirir. Solunum örneklerinin kültür duyarlılığı %20-80’dir ve örnek tipine göre değişir. Enfeksiyon şiddeti kültür verimi üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Şiddetli pnömonisi olan hastalar, yüksek balgam bakteri konsantrasyonları gösterir. Düşük duyarlılığın nedenleri, yetersiz balgam üretimi, önceden uygulanan antibiyotik tedavisi, suşun büyüme gereksinimleri ve izolasyonu için gereken teknik uzmanlığın yetersizliğine bağlı olabilir.
Biyokimyasal testler: Nişasta hidrolizasyonu, katalaz, oksidaz, jelatin hidrolizasyonu, hipurat hidrolizi pozitif, karbonhidrat hidrolizasyon testinde asit oluşumu, üreaz, nitrat redüksiyonu negatiftir. Solunumla ilgili olmayan örneklerin kültürü, yalnızca hastalığın diğer anatomik bölgelerini etkilediğinden şüpheleniliyorsa önerilir.
Akciğer biyopsi örnekleri de dahil olmak üzere balgam ve diğer solunum yolu örnekleri steril kaplarda toplanmalı ve derhal oda sıcaklığında laboratuvara taşınmalıdır. Örnek birkaç saatten fazla bekleyecekse taşıma ve depolama 2 ila 5°C’de olmalıdır. Bazı dokular, özellikle dalak, büyümeyi önleyici maddeler içerir 5°C’de gece boyunca saklama bile kültür verimini önemli ölçüde azaltır.
Antibiyogram: Antimikrobiyal duyarlılık testi için alt solunum yolu salgı kültürleri kullanılabilir. Legionella hücre içi bir patojen olduğundan, antibiyotiklere invitro duyarlılıklarını yorumlamak zordur. Standardize edilmemiştir.
Suşların genotiplenmesi: hastalığın çevresel kaynağını belirlemeye yardımcı olur.
Antijen testleri: Antijenüri, kart test ve enzim immun assey ile araştırılabilir. İdrar steril bir kapta toplanır. Birkaç saat içinde test yapılabilecekse oda sıcaklığında bekleyebilir. Test gecikecekse numunenin soğutulması gerekir; donmuş (−20 ila −70 C) idrar numunelerindeki antijen birkaç ay boyunca stabildir. Teste L pneumophila hücre duvarı bileşeni olan LPS incelenir. Bu yöntem, Lp1 ile sınırlı olmasına rağmen en hızlı yöntemdir. Test semptom başlangıcından 48-72 saat sonra pozitif sonuç verir ve pozitiflik birkaç hafta ila aylarca devam edebilir. Test duyarlılığı %56, yöntem Lp1 MAb 3/1 alt tipleri için en hassastır. Pontiac ateşli hastaların çoğunda pozitiftir.
Başka bakterilerle de çapraz reaksiyonlar tanımlandığı için serolojik metotlar değerli değildir. Serum antikor testi için kan standart tüplerde toplanır ve oda sıcaklığında taşınır. Test performansı, pıhtılaşmış santrifüj edilerek ayrılmamış kanın oda sıcaklığında birkaç gün saklanmasından olumsuz etkilenmez.
Risk faktörleri
Erkeklerde daha sık görülür. Kronik hastalıklar (diabet, kalp, akciğer, böbrek hastalıkları), immün sistemi baskılayan durumlar (kortikosteroidler, kemoterapi, transplantlar, hematolojik maligniteler), aşırı demir yüklenmesi, Anti–TNF-alfa tedavisi, 50 yaşından büyük olmak sigara, alkol kullanımı risk faktörlerini oluşturur. Sağlıklı insanların %12-15 inde, immün kmpremize kişilerin %75 inde ölüm görülür.
