A SZABADONÉLŐ AMŐBÁK EGÉSZSÉGVÉDELMI JELENTŐSÉGE AZ USZODAVÍZBEN Katarína Trnková, Környezetbiológiai Osztály, Területi Közegészségügyi Hatóság, Szlovákia A szabadon élő amőbák a protozoonok egy mindenütt elterjedt csoportja, amelyek, mint lehetséges humán kórokozók, közegészségügyi kockázatot jelentenek. A szabadonélő amőbák világszerte szinte minden környezetben előfordulnak. Izoláltak amőbát klórozott uszodavízből, édesvizű tavakból, hőforrásokból, ivóvízhálózatból, hőszennyezett vizekből, természetes hévizekből, szennyvízből, talajból és levegőből (15). A felderített biotópok száma nem elegendő ahhoz, hogy a szabadon élő amőbák előfordulásáról pontos képet kapjunk, így az általuk okozott betegségek előfordulása nagyban hozzájárul a biogeográfiai eloszlásuk megismeréséhez (1. táblázat). Ezen adatok alapján feltételezhető, hogy nagyrészük kozmopolita előfordulású (20). Megtelepedésük elsődleges feltétele a környezet megfelelő nedvességtartalma, de egyéb tényezők, pl. a hőmérséklet és a kémiai paraméterek ugyancsak befolyásolják (18). Valamennyi termotoleráns amőba életképes 37 C-on vagy annál magasabb hőmérsékleten. Ez a képesség az a kiinduló feltétel, amely alapján az esetlegesen humán kórokozó fajok a környezetből izolálhatóak. Rendszertanilag a szabadonélő amőbák a Sarcodina altörzs Rhyzopoda főosztályába tartoznak. A környezeti feltételektől függően az amőba életciklusának szakaszai: aktív táplálkozó, trophozoit vagy osztódó amőba, nyugvó ciszta, valamint a Naegleria fajok esetében egy átmeneti csillós állapot. A ciszták ellenállóak a fertőtlenítőszerekkel, a hőingadozásokkal, illetve a kiszáradással szemben. A kórokozó szabadonélő amőbák az emberi szervezetben súlyos betegségeket okozhatnak. A Naegleria, Acanthamoeba és Balamuthia nemzetsége tartozó szervezetek emberben akár akut végzetes kimenetelű betegséget vagy krónikus granulomatozus szövetkárosodást okozhatnak. Számos Acanthamoeba faj okozhat krónikus központi idegrendszeri fertőzést (granulomatozus amőbás enkefalitiszt, GAE) vagy Acanthamoeba keratitist (AK). A Naegleria fowleri egy a központi idegrendszert megtámadó végzetes fertőzés, az elsődleges amőbás meningitisz (PAM) kórokozója. Egy közelmúltban leírt leptomyxoid amőba, a Balamuthia mandrillaris, az Acanthamoeba- hoz hasonló központi idegrendszeri tüneteket okoz. A szabadon élő amőbák által okozott betegségek jellemzőit a 2. táblázat foglalja össze. Elsőként Fowler és Carter írt le Dél-Afrikában, szabadon élő amőba által okozott emberi megbetegedést 1965-ben (6). Az első közlést követő évben Floridában három végzetes kimenetelű fertőzést észleltek (1). Mára már szinte valamennyi földrészről érkeztek amőbás meningitisz esetekről szóló beszámolók. Csehszlovákiában 1962 és 1965 között 16 PAM eset volt kapcsolatba hozható nyilvános uszodákkal (2). A fertőzés forrását végül egy álfal mögötti üreghez vezették vissza. Belgiumban és Csehszlovákiában a különböző meleg ipari szennyvizekben fürdőző emberek körében tapasztaltak PAM megbetegedéseket (4). Délnyugat-Ausztráliában egy esetben a vezetékes vízhálózat volt felelős a megbetegedésekért. Ezen a területen távoli településekhez felszínen futó acél csövekben szállítják a vizet. A napon felmelegedett vízben N. fowleri szaporodott el, és 20 amőbás meningitisz
megbetegedést okozott. Egy megerősített PAM esetet jelentettek az angliai Bath Spa-ból 1978-ban. Az áldozat egy fiatal lány volt, aki a városban fakadó természetes hőforrások vizével táplált nyilvános uszodában fürdött. Az utólagos vizsgálat a hőforrást azonosította a fertőzés forrásaként (10). A szabadon élő amőbák által okozott fertőzések nem tűnnek következetesnek. Noha a fertőzött vízzel vagy talajjal való érintkezés nagyon gyakori, a megbetegedések nagyon ritkák. Mivel mindenhol előfordulnak, rendkívül virulensek, és nincs hatékony kezelési mód, lényegesen nagyobb figyelmet érdemelnek, mint azt az esetek száma indokolná. A legtöbb elsődleges amőbás meningitisz megbetegedést olyan embereknél tapasztalták, akik tavakban vagy úszómedencében úsztak. A fertőzés egészséges gyermekeket és fiatal felnőtteket érint elsősorban. Nem tisztázott, hogy a fiatal fiúk körében tapasztalt nagyobb gyakoriság viselkedésbeli (élénk úszás, ugrálás) vagy fiziológiai faktorokhoz (hormonszintek, ellenállóképesség) köthető (8). A Naegleria nemzetségnek 6 faja ismert, amelyek közül kettő, a N. fowleri és a N. australiensis minősül patogénnek. Noha a N. australiensis egerekre fertőző, emberi megbetegedést kimutathatóan nem okozott. A N. australiensis a N. fowleri-hez hasonlóan 45 C-ig képes növekedni, antigén és cytopatogén sajátosságait tekintve is ahhoz hasonló. A Naegleria nemzetségben csak a N. fowleri humán kórokozó, amely elsődleges amőbás meningitiszt okoz A PAM a központi idegrendszer gyors lefolyású halálos betegsége, elsősorban egészséges gyermekeket vagy fiatal felnőtteket támad meg, akik a betegséget megelőzően úsztak, búvárkodtak, vagy más vízisportot űztek édesvízi tavakban illetőleg uszodákban. A fertőzést a vízzel az orrüregbe kerülő, majd a szaglórendszeren keresztül a központi idegrendszerbe jutó amőbák okozzák. Az idegrendszer megtámadását követően akut hemorrágiás nekrotizáló meningoenkefalitisz alakul ki. A lappangási idő 2-3 nap, bár egyes esetekben 2 hét is lehet. Egyes Acanthamoeba fajok emberi kórokozók, és két klinikailag jól elkülönülő kórképet okoznak, a granulomatozus amőbás enkefalitiszt (GAE) és a szaruhártya gyulladását (keratitis) (11, 13, 17). Számos Acanthamoeba faj, így az A. castellanii, A. polyphaga, A. hatchetti, A. culbertsoni, A. rhysodes, A. griffini, A. quina, and A. lugdunensis okozhat igazoltan Acanthamoeba keratitist (AK) (14). Az emberi megbetegedést okozó Acanthamoeba fajokat/törzseket, valamint azok lehetséges környezeti forrását nem azonosították. Az A. polyphaga és az A. castellanii fajokat leggyakrabban a keratitis kórokozójaként, az A. culbertsoni-t GAE okozójaként azonosították (10). A GAE - granulomatozus amőbás enkefalitisz - krónikus szubakut megbetegedés, amely elsősorban immunszupresszált (pl. kemoterápia vagy drog- ill. alkoholfüggőség következtében immungyenge) betegeket (13, 16, 17), valamint AIDS-ben szenvedőket támad meg. Feltételezések szerint a legyengült immunrendszer szervezet csökkent védelmi mechanizmusa idézi elő vagy járul hozzá a fertőzéshez, amely az elsődlegesen fertőzött területről más szervekbe ill. szövetekbe is átterjedhet. A lappangási idő a granulomatozus amőbás enkefalitisz esetében 10 naptól néhány hétig terjedhet.
A tünetei láz, fejfájás, görcsök, meningitisz és látászavarok. A fertőzés útvonala a GAE esetében nem ismert, az agy megtámadása valószínűleg a vér közvetítésével történik az egyéb területen (feltehetően a bőrön vagy tüdőben) fellépő elsődleges fertőzést követően (16, 17). A fertőzés pontos forrása ezekben az esetekben az Acanthamoeba spp. kiterjedt környezeti előfordulása miatt nem ismert. A fertőzés diagnózisa történhet festést követő direkt a mikroszkópiával a cerebrospinális folyadékból vagy annak üledékéből, a szövetek fény- vagy elektronmikroszkópos vizsgálatával, az amőba in vitro tenyésztésével, vagy fagyasztott ill. paraffinba ágyazott agyi és bőrléziós biopszia minták szövettani vizsgálatával. A laboratóriumban használatos diagnosztikus módszerek közé tartozik még az immuncitokémia, a kemifluorescens festés, PCR technikák és a DNS szekvencia polimorfizmus vizsgálata. Az AK- Acanthamoeba keratitis amőbás keratitist elsőként Nagington és munkatársai (23) írtak le Nagy-Britannniában, valamint Johns és munkatársai (1) az Egyesült Államokban, de 1980 után az esetek száma drasztikusan megnövekedett a kontaktlencsék elterjedésének és a diagnosztikus módszereknek fejlődésének köszönhetően (19). Az Acanthamoeba keratitis egy fájdalmas, progresszív, a látást veszélyeztető szaruhártya gyulladás, amely előzőleg egészséges személyekben is kialakulhat (13, 17). Kezelés nélkül az amőbás keratitis akár végleges vaksághoz is vezethet. A betegség erős fájdalommal és a stromában látható gyűrű alakú beszűrődésekkel jár. Az AK jelentőségét az utóbbi években a kontaktlencse viselésének az elterjedése növelte meg. A kontaktlencse viselők jelentik a leginkább veszélyeztetett csoportot, az esetek kb. 90 %- a közülük kerül ki (11). A helytelen lencse használati szokások (mint a tisztítási és fertőtlenítési előírások figyelmen kívül hagyása, a lencsék csapvízzel, illetőleg nem steril só-oldattal való öblítése) jelentik az elsődleges kockázati tényezőt, de a kontaktlencse viselése úszás vagy egyéb vízi sportok során ugyancsak rizikófaktor lehet. A nem kontaktlencse eredetű fertőzések általában olyan szemsérülés következményei, amikor a seb talajjal vagy vízzel érintkezik. A szaruhártya idegentest eredetű sérülése, majd fertőzött vízzel való érintkezése ugyancsak járhat Acanthamoeba fertőzéssel (14). Az AK diagnózisa és kezelése nem egyszerű. Összetéveszthető a herpes simplex vagy gomba eredetű keretitisszel. A diagnózis felállítását a gyakori másodlagos bakteriális fertőzések is nehezítik. Korai felismerés és kezelés rendkívül fontos, mert a szövetben kialakuló ciszták áltlában gyógyszer rezisztensek. Mivel a szennyezett kontaktlencsetok és tisztítóoldat a fertőzés forrása lehet, ezek fertőtlenítése elsődleges az Acanthamoeba fertőzés megelőzéséhez. A 3%-os hidrogénperoxid alkalmas erre a célra, mivel a cisztákat és trophozoitokat egyaránt elpusztítja. A közelmúltban két újabb, más nemzetségbe tartozó szabadon élő amőbát a Balamuthia mandrinallist, valamint a Sappinia diploideat írták le humán kórokozóként. Ezek szintén központi idegrendszeri megbetegedéseket okozhatnak. A Balamuthia mandrinallis egy patogén amőba, amelyet elsőként egy San Diego-i mandrillokat és más főemlősöket sújtó enkefalitisz járvány során azonosítottak 1990-ben (23). Mind egészséges, mind immunszuppresszált páciensekben okozott halálos kimenetelű amőbás enkefalitiszt (12). A betegség kifejlődése 14 naptól 6 hónapig terjedhet, minden esetben halálos. A klinikai tünetek és a hisztopatológiai elváltozások hasonlóak a GAE-hoz, a szövetben ciszták alakulnak ki. Eddig világszerte 85 esetben észleltek B. mandrinallis okozta
enkefalitiszt, a túlnyomó többségét az Egyesült Államokban. Legalább 10 esetben az áldozat HIV hordozó volt. Jelentettek eseteket Argentínából, Ausztáliából, Kanadából, Csehszlovákiából, Japánból, Mexikóból, valamint Peruból (12, 25). Egyelőre nem sikerült olyan gyanítható fertőzésforrást találni, amilyen például a vízi sport a N. fowleri esetében. Elképzelhető, hogy a B. mandrinallis világszerte elterjedt (22). A Sappinia diploidea a szabadon élő amőbák olyan nemzetségbe tartozik, amelyben korábban humán kórokozó nem volt ismert. Az újonnan leírt patogént első esetben 2003-ban az Egyesült Államokban észlelték. A S. diploideat egy egyébként egészséges személyből azonosították, aki egy arcüreggyulladást követően nem halálos amőbás enkefalitiszen esett át. Talajban és állati ürülékben ugyancsak kimutatták (7). A szabadon élő amőbák a környezetben folyamatosan adaptálódnak különböző életfeltételekhez, így létrejönnek olyan változatok, amelyek képesek gerinceseket megfertőzni. Ez alátámasztja ezen szervezetek rendkívüli ökológiai rugalmasságát. Egyértelmű, hogy az amőbák képesek új ökológiai nicheket (pl. uszodákat) hasznosítani. Ilyen esetekben a szokványos higiéniai intézkedések nem kellően hatékonyak, és nem vezetnek eredményre. Noha ezt epidemiológiai adatok nem támasztják alá, a klórozott úszómedencék lehetnek szabadon élő amőba fertőzés forrásai (8). Egyes tényezők elősegítik a N. fowleri elszaporodását az uszodavízben. Ilyen többek között a meleg, a megfelelő tápanyagok jelenléte, a nem elegendő maradék klór, a más protozoonokkal való versengés hiánya, és feltehetően a megfelelő ph és oxigén koncentráció. A szabadon élő amőbák által okozott fertőzések nem tűnnek következetesnek. Noha a fertőzött vízzel vagy talajjal való érintkezés nagyon gyakori, a megbetegedések nagyon ritkák. Mivel mindenhol előfordulnak, rendkívül virulensek, és nincs hatékony kezelési mód, lényegesen nagyobb figyelmet érdemelnek, mint azt az esetek száma indokolná. Így rendkívül fontos, hogy a működő fürdőkben és szabadidős létesítményekben valamennyi tevékenység a technikai előírásoknak megfelelően menjen végbe. Léteznek olyan, a hagyományos klórozást kiváltó anyagok, amelyeknek vizsgálták a szabadon élő amőbák elleni hatékonyságát, ilyen pl. a Baquacil (polyhexamethylene biquanide hydrochlorid), a klórozott cianursav származékok, a klór, valamint a klór-dioxid (15). Szlovákiában az uszodavíz minőségét az Szlovák Egészségügyi Minisztérium 30. dekrétuma szabályozza, amely tartalmazza az uszodavízre és az úszómedencékre vonatkozó minőségbiztosítási előírásokat. Ebben a termotoleráns amőbákat is az uszodavíz minőségét jelző indikátor szervezetek közé sorolják. A közegészségügyi szabályozás ebben az esetben elsősorban a természetes geotermikus fürdők helyes használatára és a nyilvános uszodák megfelelő üzemeltetésére hívja fel a figyelmet. A talaj alapos eltávolítása a bemenő vízből és a medencéből, szűrés, megfelelő, illetve folyamatos fertőtlenítés és/vagy fokozott vízforgatás a biztonságos uszoda üzemeltetés elsődleges feltételei. A naegleriás (szabadon élő amőbák által okozott) fertőzések megelőzésére szolgáló gyakorlati eszközök között szerepel a nyilvánosság tájékoztatása, az egészségügyi dolgozók ébersége, és valamennyi nyilvános vízkészlet hatékony fertőtlenítése/klórozása.
Irodalom 1. Butt, C.G., 1966: Primary amebic meningoencephalitis. New Engl. J. Med. 274:1473-1476 2. Cerva, L., Novak, K., 1968: Amoebic meningoencephalitis: sixteen fatalities. Science, 160: 92. 3. Červa, L., 1971b: Studies of limax amoebae in a swimming pool. Hydrobiologia, 38: 141-161. 4. De Jonckheere J.F., 1987a. Epidemiology. In: Amphizoic amoebae: Human Pathology (Rondanelli EG, Ed.) Padova, Piccin Nuova Libraria, pp. 127 147 5. De Jonckheere, J. F., 1979: Studies on pathogenic free-living amoebae in swimming pools. Bull. Inst. Pasteur, 77: 385-392. 6. Fowler M., Carter, R.F., 1965: Acute pyogenic meningoencephalitis probably due to Acanthamoeba sp.:a preliminary report. Br. Med. J. 3:740-742 7. Gelman, B.B. et al., 2003: Neuropathological and Ultrastructural features of Amoebic Encephalitis Caused by Sappinia diploidea. J of Neuropatol. And Experimental. Neurology 8. John, D. T., 1993: Opportunistically pathogenic free-living amoebae, in Parasitic Protozoa (Krier, J.P., and Baker, J.R., Eds.) 2 nd ed., Vol. 3, Academic Press, San Diego, pp 143-246. 9. John, D. T., and Howard M. J., 1996: Isolation of Thermotolerant Freeliving Amebae from Lake Tenkiller, Oklahoma. Proc. Okla. Acad. Sci. 76: 1-4 10. Kilvington S. Mann P.G., Warhurst D.C., 1991b: Pathogenic Naegleria amoebae in the waters of Bath: a fatality and its consequence. In: Kellaway GA, ed. Hot springs of Bath. Bath, Bath City Council, pp. 89 96. 11. Kilvington S., White D.G., 1994: Acanthamoeba: biology, ecology and human disease. Review in Medical Microbiology, 5: 12 20. 12. Kodet R., Nohýnková E., Tichý M., Soukup J., Visvesvara G. S., 1998: Amebic encephalitis caused by Balamuthia mandrillaris in Czech child: description of the first case from Europe. Pathol. Res.Pract.194: 423-430 13. Ma P., Visvesvara G.S., Martinez A.J., Theodore F.H., Dagget P.M., Sawyer T.K., 1990: Naegleria and Acanthamoeba infections: review. Reviews of Infectious Diseases, 12: 490 513. 14. Marciano-Cabral, F. and Cabral, G., 2003: Acanthamoeba spp. as Agents of Disease in Humans, Microbiological Review, p.273-307. 15. Marciano-Cabral, F., 1988: Biology of Naegleria spp. Microbiol. Rev., 52: 114-133. 16. Martinez A.J., 1985: Free-living amebas: natural history, prevention, diagnosis, pathology, and treatment of disease. Boca Raton, FL, CRC Press. 17. Martinez A.J., 1991: Infections of the central nervous system due to Acanthamoeba. Reviews of Infectious Diseases, 13: S399 S402. 18. Mrva M., 2003: Diversity of active gymnamoebae (Rhizopoda, Gymnamoebia) in dendrotelmae of oak-hornbeam forests in Malé Karpaty Mts. (Western Slovakia). Protistology 3 (2), 121-125. 19. Ondriska F., Mrva M., Lichvár M., Žiak P., Murgašová Z., Nohýnková E.: First cases Acanthamoeba keratitis in Slovakia. Ann Angric Environ Med 2004, 11, 335-341 20. Page, F.C., 1998: A new key to freshwater and soil Gymnamoebae. Freshwater Biological Association, Ambleside. 122 p. 21. Page, F.C., 1991: Nackte Rhizopoda. In: Page, F.C.& Siemensma, F.J.: Nackte Rhizopoda and Heliozoea. G. Fisher Verlag, Stuttgart-New York.pp.1-170. 22. Schuster, F.L. et al., 2003: Environmental Isolation of Balamuthia mandrinallis associated with a Case of Amoebic Encephalitis. J.Clin. Microbiol. 41, 3175-3180.
23. Visvesvara, G.S., Shuster F.L., Martinez A.J., 1993: Balamuthia mandrinallis, N.G., N. Sp., agent of amebic encephalitis in humans and other animals. J Eukaryot Microbiol, 40: 540-14. 24. Visvesvara GS, Martinez AJ, Schuster FL, Leitch GJ, Wallace SV, Sawyer TK, Anderson M.,1990: Leptomyxid ameba, a new agent of amebic meningoencephalitis in humans and animals. Journal of Clinical Microbiology, 28: 2750 2756. 25. Visvesvara GS, Schuster FL, Martinez J (1996) Free-living amebas and immunodeficiencies. 7th International Conference on Small Freeliving Amoebae, 7 12 January, Women s and Children s Hospital, Adelaide
Mellékletek 1. TÁBLÁZAT A szabadon élő amőbák okozta emery megbetegedések földrajzi megoszlása világszerte c c Az adatok a 8. irodalmi hivatkozásból származnak.
2. TÁBLÁZAT A humán megbetegedéseket okozó szabadon élő amőbák különbségei a Acanthamoeba Balamuthia Naegleria Jellemző GAE AK bőrléziók, sinusitis GAE PAME Behatolási hely Orrhám, légutak, bőr, orrmelléküregek Szaruhártya sérülés légutak, bőr, Orrhám, orrmellék-üregek légutak, bőr, orrmelléküregek Orrhám Inkubációs idő Klinikai jelek Hetekhónapok Zavartság, főfájás, tarkómerevség, mozgásképtelenség Napok Hetek-hónapok Hetek-hónapok Napok Látási zavar, fényiszony, gyulladás, szaruhártyagyűrű Patológia Granulómák Szaruhártya fekély Diagnózis Agy biopszia, CSF kenet/nedves preparátum, tenyésztés, szöveti IIF, PCR fejfájás, hányinger, hányás, zavartság, láz, tarkómerevség Szaruhártyakaparék, biopszia, calcofluor fehér, tenyésztés, confokális microszkópia a Az adatok a 14. irodalmi hivatkozásból származnak b IIF, indirekt immunfluorescencia bőrléziók, csomók, melléküreg léziók, melléküreg gyulladás Granuló,ás bőr reakciók, gyulladás Biopszia a bőrlézióból, tenyésztés, szöveti IIF Beszédzavar,, izomgyengeség fejfájás, hányinger, görcsök Nekrotikus gócok halmozódása, gyulladás, agyödéma Agy biopszia, sejttenyészet, szöveti IIF Hemorrágiás nekrózis Agy biopszia, CSF nedves prep, CSF tenyésztés, szöveti IIF, PCR