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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-02152012-152020


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
VECCHIONE, ALESSANDRA
URN
etd-02152012-152020
Titolo
Rischio idrico microbiologico: valutazione di efficacia del trattamento con monoclorammina delle acque calde sanitarie
Dipartimento
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
BIOLOGIA APPLICATA ALLA BIOMEDICINA
Relatori
relatore Dott.ssa Casini, Beatrice
Parole chiave
  • rischio idrico
  • monoclorammine
  • Legionella spp.
  • Mycobacterium spp.
Data inizio appello
07/03/2012
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
07/03/2052
Riassunto
L’acqua erogata nelle strutture sanitarie rappresenta una sorgente nota di infezioni correlate alle pratiche assistenziali e gli ospedali in genere possono essere considerati strutture a medio ed elevato rischio per la trasmissione di microrganismi di origine idrica.
I documenti di indirizzo per la realizzazione di un piano di gestione del rischio idrico sono le “Guidelines for Drinking Water Quality" (WHO 2004) e il "Water Safety Plan Manual" (WHO 2009), dove viene richiesto di agire attraverso un approccio proattivo, che preveda la valutazione sistematica e dettagliata della struttura esistente e dei pericoli possibili, o di condizioni che abbiano la potenzialità di causare danni alla salute umana e l’impostazione di misure di controllo efficaci.
Una esemplificazione paradigmatica dei problemi da affrontare nella gestione del rischio all’interno delle reti sanitarie di distribuzione dell’acqua, è rappresentata da Legionella spp.
Legionella spp. è un microrganismo ubiquitario negli ambienti acquatici, resistente a procedure di bonifica e potenziale patogeno dell’uomo. La resistenza ai sistemi di disinfezione è data dalla capacità di sopravvivere e replicarsi come parassita dei protozoi acquatici (in particolare le amebe), alcuni dei quali sottoposti a stress ambientali, sviluppano forme di resistenza, le cisti, non suscettibili all’attività biocida dei disinfettanti utilizzati per la potabilizzazione delle acque. È così che questi protozoi diventano dei veri e propri réservois di Legionella spp., garantendone la sopravvivenza e la persistenza nella rete idrica, specialmente nella complessa matrice di polimeri extracellulari del biofilm. Il biofilm è costituito da una comunità microbica adesa irreversibilmente alla superficie, dove è possibile ritrovare altri batteri importanti nel determinismo delle infezioni ospedaliere, tra i quali P. aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Mycobacteria spp., Acinetobacter spp., Aspergillus spp.
Dati di letteratura dimostrano che non esiste un metodo di disinfezione che sia al contempo efficace e sicuro nei confronti di Legionella spp., da ciò deriva la necessità di sperimentare continuamente nuovi metodi di disinfezione, che consentano di perfezionare le pratiche da applicare al controllo del rischio idrico.
A tal fine è stato intrapreso un studio che ha interessato la rete idrica di un ospedale di alta specializzazione, dove è attivo dal 2002 di un piano per la gestione del rischio idrico di tipo proattivo, che prevede l’adozione di un sistema integrato di clorazione in continuo con biossido di cloro e filtrazione ai punti d’uso, in funzione di una stratificazione del rischio per livello di contaminazione microbica e tipologia di paziente, e il monitorato dei risultati ottenuti mediante una continua sorveglianza ambientale. Dopo otto anni di sorveglianza Legionella spp. risulta ancora presente nella rete idrica, ma con una riduzione di positività pari al 22% dei siti analizzati, con solo il 18% di campioni con una carica maggiore di 103 UFC/L. Il 99% degli isolati sono stati identificati come Legionella pneumophila sierogruppo 1, appartenenti a tre gruppi clonali, due dei quali predominati e capaci di acquisire resistenza al cloro. Questi risultati dimostrano l’impossibilità di eradicare tale microrganismo dalla rete idrica e la necessità di valutare nuovi sistemi di disinfezione che abbiano la capacità di agire efficacemente in maniera prolungata e con il minor rischio per la salute umana. Per tali motivi in un edificio di neocostruzione è stato introdotto un nuovo sistema di disinfezione dell’acqua calda sanitaria, basato sull’utilizzo delle monoclorammine.
Scopo di questo studio è la valutazione dell’efficacia di tale sistema, per la prima volta utilizzato su acqua calda sanitaria, ma che, da dati di letteratura ha dimostrato avere ottime capacità di restare attivo più a lungo rispetto al biossido di cloro e di penetrare a livello del biofilm sull’acqua fredda, mostrando inoltre una bassa attività corrosiva sulle tubature e scarsa produzione di sottoprodotti tossici di disinfezione.
Da Novembre 2010 è stato attivato un piano di monitoraggio ambientale che prevede il prelievo, a cadenza mensile, di campioni di acqua calda sanitaria dislocati in siti prossimali o distali dal punto di immissione del disinfettante. I campioni sono stati analizzati per la ricerca di Legionella spp. secondo la normativa ISO 11731-2:2004 e per la ricerca quantitativa di Mycobacterium spp. tramite l’utilizzo in parallelo di metodi colturali e molecolari. Inoltre è stata eseguita l’analisi chimico-fisica delle acque al fine di individuare fattori favorenti la colonizzazione microbica, oltre alla determinazione dei parametri microbiologici di potabilità dell’acqua.
Prima dell’introduzione delle monoclorammine tutti i campioni in esame sono risultati positivi per Legionella pneumophila sierogruppo 1 con una carica media di 7183 UFC/L; dopo cinque mesi dalla messa in funzione Legionella sembra essere eradicata.
Prima dell’introduzione delle monoclorammine tre siti sono risultati positivi per Mycobacterium spp. con una carica media di 39 UFC/L; successivamente si è verificato un incremento della carica batterica fino a valori di 524 UFC/L in quattro siti su sei. Tale incremento è stato confermato dall’analisi in PCR quantitativa (Q-PCR). I campioni risultati positivi sono stati identificati mediante sequenziamento del gene altamente conservato hsp65 (441 bp), dalla cui analisi si è evidenziato che la specie predominante è M. gordonae, isolato nel 60% dei sequenziati. Inoltre dalle analisi chimico-fisiche è stata riscontrata un’elevata concentrazione di ione Zinco nei siti colonizzati da micobatteri non tubercolari, che dati di letteratura dimostrano ampiamente essere un fattore favorente la replicazione di questi microrganismi.
Questi risultati preliminari indicano che le monoclorammine possono essere un efficiente metodo per il controllo della colonizzazione della rete idrica da parte di Legionella spp.; il trattamento può però favorire la selezione di altri generi microbici dotati di parassitismo intracellulare in protozoi idrici, favoriti probabilmente dalla ridotta concorrenza vitale e dalla disponibilità di elementi chimici importanti. Risulta comunque necessario valutare a lungo termine l’effetto del sistema di disinfezione sull’ecosistema microbico ai fini di una corretta valutazione del rischio.
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