ArchivDeutsches Ärzteblatt38/2013Legionelleninfektionen in Warstein: Größter Ausbruch in Deutschland

MEDIZINREPORT

Legionelleninfektionen in Warstein: Größter Ausbruch in Deutschland

Dtsch Arztebl 2013; 110(38): A-1736 / B-1532 / C-1508

Siegmund-Schultze, Nicola

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Mehr als 160 Legionellen-Pneumonien mit teilweise schweren Verläufen: Die Ursachen für den Ausbruch sind bislang noch nicht geklärt.

Es ist dem raschen Informationsaustausch über Infektionskrankheiten auch über Ländergrenzen hinweg zu verdanken, dass ein Arzt in Schweden seine an Pneumonie erkrankte Patientin auf Legionellen testen ließ. Der Befund war positiv, die Patientin konnte zeitnah mit einem bei Legionellen wirksamen Antibiotikum behandelt werden. Kurz zuvor hatte sie Warstein besucht.

Die Stadt liegt am Nordrand des Sauerlands und hat circa 25 000 Einwohner. Warstein an der Wäster ist Ausgangspunkt des bislang größten in Deutschland bekanntgewordenen Legionellenausbruchs. Auch fünf Wochen nach Beginn war nicht klar, ob der Ausbruch komplett gestoppt ist.

Seit dem 9. August hatten sich in Warstein Fälle von Pneumonie gehäuft (Grafik). Bis Redaktionsschluss (13. September) hat es 165 Erkrankungen gegeben, davon zwölf intensivpflichtige. Zwei männliche Patienten, 47 und 53 Jahre alt, starben zu Beginn des Ausbruchs, ein weiterer Todesfall könnte mit dem Ausbruch in Zusammenhang stehen. Ursache sind Infektionen mit Legionella pneumophila der Serogruppe 1.

Entwicklung der Legionellen-Pneumonien
Entwicklung der Legionellen-Pneumonien
Grafik
Entwicklung der Legionellen-Pneumonien

Frühe Therapie senkt Letalität

Es ist der drittgrößte in Europa bekanntgewordene Ausbruch. 1999 erkrankten auf einer Gartenschau bei Hoorn in den Niederlanden 188 Personen an Legionelleninfektionen. Im spanischen Murcia traten im Sommer 2001 vermutlich mehr als 800 Erkrankungen auf, 449 waren labordiagnostisch gesichert (1). Ende 2003/Anfang 2004 gab es im französischen Departement Pas-de-Calais mindestens 86 Fälle von Legionellen-Pneumonie, 18 Patienten starben. 2009/2010 kam es in der Region um Ulm zu einem Ausbruch mit 64 gesicherten Legionellen-Pneumonien, fünf Patienten starben. Die Mortalität von 7,8 Prozent lag im üblichen Bereich in Deutschland und Europa: sieben bis 15 Prozent (2).

Während Einzelinfektionen oft auf Hausinstallationen für Belüftung oder Warmwasserversorgung zurückgehen, waren bei größeren Ausbrüchen Whirlpools (Niederlande) und Rückkühlwerke auf Gebäudedächern (bei den übrigen) Infektionsquellen: Über die Abluft verbreiten sich kontaminierte Aerosole je nach Windverhältnissen auch über mehrere Kilometer. In Warstein war die Rückkühlanlage eines Rohrherstellers offenbar ebenfalls Teil des Geschehens. Dort wurden erhöhte Legionellenkonzentrationen (>100 000 Kolonien-bildende Einheiten [KBE]/ 100 ml) festgestellt und der dominierende Stamm vom Konsiliarlabor für Legionellen an der TU Dresden feintypisiert. Sie waren identisch mit Isolaten von Patienten, teilte der Kreis Soest mit. Woher aber die hohe Keimbelastung?

Bei der Spurensuche hat das Gesundheitsamt des Kreises Soest das Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit der Universität Bonn um Unterstützung gebeten. Die kommunale Kläranlage war sehr hoch belastet: „Aus dem Belebungsbecken haben wir Proben entnommen, die mehr als zwei Millionen Legionellen pro 100 ml enthielten“, sagte Prof. Dr. med. Martin Exner, Leiter des Instituts, im Gespräch mit dem Deutschen Ärzteblatt. Zwar gab es bislang für Kläranlagen keine Grenzwerte, weil Trinkwasser separat aufbereitet wird. Bei Trinkwasser verwendenden Einrichtungen sind, je nach Risiko, bei Werten von mehr als 100 oder über 1 000 KBE/100 ml Sanierungsmaßnahmen erforderlich, eine Anzahl von > 10 000 KBE gilt als Gefahrenwert.

Das in der Kläranlage gereinigte Wasser wird in die Wäster geleitet. Aus dem Fluss entnahm der Betreiber der Rückkühlanlage Wasser. Am Zulauf für die Anlage fand man eine Legionellenbelastung, die, je nach Probe und untersuchendem Labor, zwischen 20 000 und 100 000 Legionellen pro 100 ml betrug. „Es ist das erste Mal, dass Kläranlagen bei einem Legionellenausbruch als mögliche Belastungsquellen in Erscheinung treten“, sagte ein Sprecher des Umweltministeriums Nordrhein-Westfalen in Düsseldorf. Die Frage nach der Ursache sei noch nicht geklärt. Der Betreiber der Kläranlage hat Sicherheitsmaßnahmen ergriffen, die Rückkühlanlage wurde am 21. August außer Betrieb gesetzt, die Entnahme von Wasser aus der Wäster vorerst verboten.

Keime im Brauerei-Abwasser

Hatte man Anfang September gehofft, den Ausbruch gestoppt zu haben, trat nach Ablauf der maximalen Inkubationszeit von zehn Tagen seit Abschaltung des Rückkühlwerks eine Neuinfektion (06.09.) auf – mit Legionellen vom Ausbruchsstamm. Nun stellte sich heraus: Drei Aggregate der Rückkühlanlage der Großbrauerei Warsteiner und ein Abwasservorbehandlungsbecken der Brauerei waren erheblich mit Legionellen belastet. Die Ergebnisse der Feintypisierung der Proben lagen bis Redaktionsschluss nicht vor. Für Brauereiprodukte bestehe kein Risiko, sagte eine Unternehmenssprecherin. Das Trinkwasser ist nach Expertenmeinung nicht gefährdet, teilte der Kreis Soest mit. Er verlängerte die Empfehlung, von nicht dringenden Reisen nach Warstein vorerst abzusehen. Abdeckungen der Kläranlagen zur Verhinderung der Aerosolbildung und keimabtötende Maßnahmen wie UV-Bestrahlung an Wasserzu- und -abläufen sollen Keime eindämmen.

Legionellen sind gramnegative, nicht sporenbildende aerobe Bakterien. Natürlicher Lebensraum sind Frischwasserbiotope. Wichtigste Erregerreservoire und Infektionsquellen für Menschen sind Wasserrohrsysteme mit Ablagerungen und Biofilmen: Trinkwasserinstallationen, Luftwäscher, Rückkühlwerke, Warmwasser-Whirlpools. Bei 25 bis 45 Grad Celsius vermehren sie sich gut, bei mehr als 60 Grad sterben sie ab. Eine fachgerechte Wartung verhindert stärkere Besiedelungen.

Derzeit sind etwa 57 Legionellenarten und circa 79 Serogruppen bekannt, alle gelten als potenziell humanpathogen. Übertragungen von Mensch zu Mensch sind nicht nachgewiesen, die Infektionen erfolgen hauptsächlich über Aerosole aus der Umwelt. In der Natur vermehren sich Legionellen intrazellulär in Amöben und anderen Protozoen. Im Menschen wechseln sie in Makrophagen, vor allem der Lunge. Sie hemmen die Phagozytosefunktion und lysieren die Zellen. Zur Therapie eignen sich nur Antibiotika mit guter intrazellulärer Aufnahme: Levofloxacin, maximal dosiert, ist Mittel der Wahl, Rifampicin additiv wird nicht mehr empfohlen. Resistenzen gab es bisher nicht.

Legionellosen unterschätzt

„Das Geschehen in Warstein ist extrem komplex und in vielen Aspekten bislang einzigartig“, sagt Exner. Unabhängig davon habe man Legionellosen lange „weggeredet“. Erst das Kompetenznetzwerk für ambulant erworbene Pneumonien Capnetz (www.capnetz.de) habe deutlich gemacht, dass die 630 bis 650 der jährlich im Rahmen der gesetzlichen Meldepflicht registrierten Fälle nur die Spitze des Eisbergs seien. Circa vier Prozent und damit 15 000 bis 30 000 der jährlich ambulant erworbenen Pneumonien gingen auf Legionellen zurück.

Das European Center for Disease Prevention and Control in Stockholm koordiniert das europäische Überwachungssystem für Legionellen. Seit 2005 stellt es einen Trend zunehmender Infektionen fest (3). Deutschland gehöre zu den sechs von 29 Ländern, die am meisten dazu beitragen.

Dr. rer. nat. Nicola Siegmund-Schultze

@Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit3813

Klinik und Diagnostik

Die Inkubationszeit für Legionellen beträgt zwei bis zehn Tage. Nach unspezifischen Prodromi wie Kopf- und Muskelschmerzen sowie allgemeinem Krankheitsgefühl entwickeln sich Fieber, Husten und Thoraxschmerzen. Bei schweren Verläufen kommt es zu respiratorischer Insuffizienz und Organversagen. Für die Sicherung des klinischen Befundes eignet sich der Röntgenthorax. Die Untersuchungen lassen jedoch keine Rückschlüsse auf den ursächlichen Erreger zu, dazu ist eine spezifische Erregerdiagnostik notwendig.

Die Spezies Legionella pneumophila ist für circa 90 Prozent der Legionellen-Pneumonien verantwortlich. Für die Schnelldiagnostik wird der Nachweis von Legionella-Antigenen im Urin (ab 24 h nach Infektion) durch ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) angewandt. ELISA haben eine sehr hohe Spezifität (> 99 Prozent). Viele Patientenproben aus Warstein waren allerdings im Urin-Antigen-Test negativ und erst nach weiteren Untersuchungen positiv. Die Tests weisen in der Regel nur Legionella pneumophila Serogruppe 1 nach. Außerdem gibt es serologische Tests und Nachweismöglichkeiten der Legionellen-DNA mittels Polymerase-Kettenreaktion aus bronchoalveolärer Lavage, Trachealsekret oder Sputum.

Goldstandard ist der Erregernachweis nach Anzucht der Bakterien auf Spezialagar. Er nimmt einige Tage in Anspruch. Der Kulturnachweis erlaubt eine umfassende Charakterisierung des Erregers. Er ermöglicht den molekularbiologischen Vergleich klinischer Isolate mit denen aus der Umwelt und ist für die eindeutige Identifikation der Infektionsquelle unabdingbar.

1.
Exner M, Suchenwirth R, Pleischl S, Kramer A et. al.: Memorandum zu dem Legionellen-Ausbruch in Ulm 2010 aus Sicht von Hygiene und öffentlicher Gesundheit. Umweltmed Forsch Prax 2010; 15: 43-57
2.
Legionärskrankheit im Jahr 2011 . Epidemiologisches Bulletin 2012; 50: 499-507
3.
Beauté J, Zucs P, de Bong B: Legionnaires’ disease in Europe, 2009-2010. Euro Surveillance, European Centre for Disease prevention and Control (ECDC), 2013; 18 (10):pii=20417
Entwicklung der Legionellen-Pneumonien
Entwicklung der Legionellen-Pneumonien
Grafik
Entwicklung der Legionellen-Pneumonien
1.Exner M, Suchenwirth R, Pleischl S, Kramer A et. al.: Memorandum zu dem Legionellen-Ausbruch in Ulm 2010 aus Sicht von Hygiene und öffentlicher Gesundheit. Umweltmed Forsch Prax 2010; 15: 43-57
2. Legionärskrankheit im Jahr 2011 . Epidemiologisches Bulletin 2012; 50: 499-507
3.Beauté J, Zucs P, de Bong B: Legionnaires’ disease in Europe, 2009-2010. Euro Surveillance, European Centre for Disease prevention and Control (ECDC), 2013; 18 (10):pii=20417

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