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Legionellen

Legionellenvermehrung: Temperaturen höher als bisher angenommen

| Redakteur: Marc Platthaus

Epifluoreszenzmikroskopische Aufnahme von einem Biofilm von Legionella pneumophila (grün, Immunfluoreszenzfärbung) mit anderen Wasserbakterien (blau).
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Epifluoreszenzmikroskopische Aufnahme von einem Biofilm von Legionella pneumophila (grün, Immunfluoreszenzfärbung) mit anderen Wasserbakterien (blau). (Bild: HZI/ AG Höfle/Elisa Andreozzi)

Legionellen kommen überall dort vor, wo warmes Wasser optimale Bedingungen für ihre Vermehrung bietet. Bisher sind Experten davon ausgegangenen, dass dies im Temperaturbereich von 42 bis 45 Grad stattfindet. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung habe durch umfangreiche mikrobielle Untersuchungen gesamter Wasserkreisläufe nun entdeckt, dass die optimale Vermehrungstemperatur von Legionellen deutlich höher ist.

Braunschweig – Der bakterielle Krankheitserreger Legionella pneumophila, der unter anderem in Warmwassersystemen vorkommt, vermehrt sich bei Temperaturen zwischen 50 und 60 °C. Das konnten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig in einer Studie zeigen, die jetzt eröffentlicht wurde. Eine zusätzliche Gefährdung für den Menschen lässt sich aus diesem Befund nach dem gegenwärtigen Erkenntnisstand nicht ableiten. Welche Konsequenzen sich daraus für das Management von Heißwassersystemen, Klimaanlagen und Kühltürmen ergeben, sollte nach Einschätzung der Forscher durch weiterführende Studien geklärt werden.

Verursacher von schwerer Lungenentzündung

Legionellen verursachen in Europa Schätzungen zufolge jedes Jahr etwa 100.000 Fälle von schweren Lungenentzündungen. Die so genannte Legionellose, deren schwerste Form man auch als „Legionärskrankheit“ bezeichnet, tritt oft gehäuft in Form von Ausbrüchen auf, die viele Menschen erfassen. Wenn die Infektion nicht rechtzeitig erkannt wird, kann sie rasch zum Tod führen. Obwohl Legionella pneumophila, der wichtigste Krankheitserreger unter den Legionellen, seit 1976 bekannt ist und intensiv studiert wird, lassen sich Ausbrüche von Legionellosen bis heute nicht effizient verhindern. Die Keime vermehren sich in erster Linie in Warm- und Heißwassersystemen und gelangen über Wassertröpfchen in die Lunge der Menschen. Duschen, Kühltürme und Klimaanlagen stellen wesentliche Infektionsquellen dar. Die deutsche Gesetzgebung sieht daher vor, dass alle relevanten Heißwassersysteme regelmäßig auf das Vorkommen von Legionellen hin untersucht werden.

„Um der Gefährdung durch Legionellen langfristig wirksam zu begegnen, ist ein fundiertes und detailliertes Verständnis der Ökologie dieser Bakterien in unseren Warmwassersystemen erforderlich“, sagt Prof. Manfred Höfle, Leiter der Arbeitsgruppe „Mikrobielle Diagnostik“ am HZI. Höfle koordiniert ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes trinationales Projekt über die Ökologie der Legionellen, an dem deutsche, palästinensische und israelische Partner beteiligt sind. Darüber hinaus ist seine Arbeitsgruppe in das EU-Projekt „Aquavalens“ eingebunden, wo sie an der Verbesserung der Diagnostik von Erregern im Wasser arbeitet.

Bisherige Vermutung: 42 bis 45 °C

Höfle und seine Kollegen Dr. Ingrid Brettar und René Lesnik untersuchten die Legionellen-Population im Trinkwasser auf dem gesamten Weg von den natürlichen Reservoiren in Stauseen über Wasserspeicher und Leitungen bis hin zum Wasserhahn. Mittels molekularbiologischer Methoden stellten sie fest: Im heißen Leitungswasser kommen deutlich mehr Legionellen vor als im kalten. „Es zeigte sich, dass die Legionellenzahlen bei 50 bis 60 °C zunehmen und dass insbesondere von einem Wachstum von Legionella pneumophila in diesem Temperaturbereich auszugehen ist“, sagt Ingrid Brettar. „Das ist ein überraschendes Ergebnis“, kommentiert René Lesnik, der Erstautor der Veröffentlichung. „In allen bislang vorliegenden Untersuchungen wurde von einem Legionellen-Wachstum bis zu 42 °C, maximal bis 45 °C ausgegangen.“

Mögliche Konsequenzen für Heißwassersysteme

Auch wenn bei Legionellen im Wasser generell Wachsamkeit geboten ist, geben diese Befunde nach Aussage der Wissenschaftler bislang keinen Anlass zu zusätzlicher Sorge: „Nach gegenwärtigem Kenntnisstand ergibt sich dadurch keine grundsätzlich neue Situation, was die gesundheitliche Gefährdung durch Legionellen angeht“, sagt Höfle. Möglich sei es allerdings, dass die vorliegenden Erkenntnisse hilfreich sein könnten, um das Management von Heißwassersystemen zu verbessern und es gegen Legionellenbefall und -wachstum sicherer zu machen. Diese und andere Fragen – etwa wie es den Legionellen gelingt, sich bei höheren Temperaturen zu vermehren – hoffen Höfle und seine Kollegen in weiteren Studien gemeinsam mit ihren Forschungspartnern klären zu können.

Originalpublikation: R.Lesnik, I. Brettar & M.G. Höfle 2015: Legionella species diversity and dynamics from surface reservoir to tap water: from cold adaptation to thermophily. The ISME (International Society for Microbial Ecology) Journal (2015), 1–17; doi: 10.1038/ismej.2015.199

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