NTP 538: Legionelosis: medidas de prevención y control en instalaciones de suministro de agua

Légionelloses: mesures de lutte et prevention dans les installations de suministre d’eau
Legionellosis: control and preventive measures in water supply installations

Redactora:  Ana Hernández Calleja
Licenciada en Ciencias Biológicas

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

Introducción

En el verano de 1976 un suceso captó la atención pública: la aparición de un brote epidémico durante la convención anual de la Legión Americana, celebrada en un hotel de la ciudad de Filadelfia. Entre los 4.000 asistentes a la convención se detectaron 221 casos de neumonía que provocaron la muerte de 34 personas, como resultado de la exposición a un agente infeccioso no identificado.

La enfermedad del legionario, como la bautizó rápidamente la prensa, supuso un reto para los investigadores. Pero no fue hasta el año siguiente cuando el Centro de Control de Enfermedades (CDC Center for Disease Control) identificó al agente causal denominándolo Legionella pneumophila. El descubrimiento puso en marcha diversos estudios retrospectivos mediante los cuales se pudieron atribuir al nuevo agente los casos de brotes neumónicos ocurridos en décadas anteriores y que todavía permanecían inexplicados.

El nuevo agente resultó ser una bacteria Gram negativa de forma bacilar, ubicuo en medios acuáticos naturales, lagos, ríos, arroyos, lodos, etc.; que también sobrevive en pequeñas cantidades en los sistemas potabilizadores de agua, pudiendo ser transportada con ella a los edificios donde puede colonizar las instalaciones de suministro de agua y los sistemas de acondicionamiento del aire.

La Legionella crece en agua a temperaturas comprendidas entre 20 °C y 50 °C, con un desarrollo óptimo entre 35 °C y 45 °C. Por debajo de los 20 °C permanece latente, sin multiplicarse, y no sobrevive por encima de los 60 °C.

Otros factores que tienen influencia en su desarrollo son: el pH del agua (sobreviven bien en intervalos de pH que oscilan entre 2 y 9,5); precisan de la presencia de L-cisteína y de sales de hierro; y se ha comprobado que la presencia de otras formas de vida como las algas y los protozoos le otorgan, al ser parasitadas, un grado de protección adicional frente a los tratamientos del agua.

Su supervivencia en el aire es corta debido a la poca resistencia que presentan a la desecación y a los efectos de la radiación ultravioleta.

Se han identificado, al menos, 35 especies y 54 serogrupos de Legionella, por lo menos 20 de esas especies están relacionadas con enfermedades humanas. Más del 80% de todos los casos de legionelosis han sido causados por Legionella pneumophila serogrupo 1.

Exposición a legionella

Existen dos tipos principales de organismos que pueden causar infecciones en el hombre: los parásitos obligados, como son los virus y algunas bacterias, que precisan invadir células vivas para su crecimiento y reproducción, y los saprofitos facultativos que pueden utilizar tanto materia orgánica muerta como células vivas. Este grupo incluye patógenos primarios, habitualmente encontrados en huéspedes vivos, y patógenos oportunistas, que se encuentran normalmente en el ambiente y sólo causan la enfermedad en circunstancias extraordinarias.

Para causar una infección transmitida por vía aérea, el microorganismo debe estar presente en el lugar (reservorio), debe alcanzar un número suficiente para causar la infección (amplificación) y debe pasar al ambiente en estado infectivo (diseminación).

Los reservorios, amplificadores y diseminadores para los parásitos obligados y para muchos de los patógenos primarios facultativos son los propios huéspedes; la diseminación ocurre a través de los aerosoles emitidos al hablar, toser o estornudar; una vez en el aire, el microorganismo debe encontrar un nuevo huésped en un período de tiempo breve o morirá.

Los reservorios para los patógenos oportunistas son cualquier espacio que contenga suficientes nutrientes y condiciones ambientales para mantener el desarrollo de los microorganismos; algunos ejemplos de reservorios son: depósitos de polvo, restos vegetales, restos de animales, aguas estancadas y materiales humedecidos.

La amplificación de estos microorganismos ocurre cuando las condiciones son tales que permiten un rápido crecimiento y multiplicación de los mismos; por ejemplo, el aporte continuado de nutrientes, el rango óptimo de temperatura, humedad o pH, etc.

La diseminación, generalmente, requiere de alguna actividad que altere el substrato sobre el que se desarrolla; en algunos casos, ésta es propia del reservorio, por ejemplo, el funcionamiento de las torres de refrigeración; en otros casos, resulta de la actividad humana, por ejemplo, la limpieza del reservorio.

El que un microorganismo llegue a producir la enfermedad depende de dos factores: la virulencia y la inmunidad del huésped. La virulencia es una capacidad asociada a las cepas de especies microbianas patógenas y es un aspecto decisivo en la determinación de la dosis infectiva. La inmunidad del huésped hace referencia al estado del sistema de defensa del huésped que le permitirá prevenir las infecciones; un individuo sano es capaz de evitarlas todas excepto las causadas por los patógenos más virulentos, mientras que los individuos, que por alguna razón tengan dañado su sistema inmunitario, pueden ser atacados por patógenos oportunistas.

En el caso de Legionella, los focos de contaminación que con mayor frecuencia han sido relacionados con los brotes epidémicos son las instalaciones de suministro de agua y de acondicionamiento del aire de los edificios en las que se dan las condiciones óptimas para el desarrollo del agente. Es decir, aquellos sistemas que permiten su crecimiento y su dispersión al ambiente. Entre ellos se pueden destacar:

La supervivencia y multiplicación de la bacteria en estos sistemas se relaciona, además de la existencia de una temperatura óptima para su desarrollo, con la presencia de lodos, materiales de corrosión y otros microorganismos (amebas, algas y otras bacterias), que le sirven de substrato y le ofrecen una cierta protección frente a los tratamientos de desinfección del agua que, habitualmente, consisten en la elevación de la temperatura y en el uso de desinfectantes químicos. En la figura 1 se muestra la relación entre las temperaturas de diseño de diferentes equipos, el estado de desarrollo de la bacteria y la probabilidad del riesgo de multiplicación asociado a los diferentes equipos. Según este esquema, los focos de contaminación más probables son: las torres de refrigeración, los cabezales de las duchas y los Yacuzi, dado que sus temperaturas habituales de trabajo coinciden con las de máxima multiplicación de la bacteria.

Figura 1. Esquema de las posibilidades de desarrollo de Legionella a diferentes temperaturas y en diferentes instalaciones

Para la diseminación de las legionelas es necesario que se genere un aerosol. Por lo que respecta a las instalaciones de suministro de agua, el aerosol se crea en los grifos y en los cabezales de la ducha. En las instalaciones de acondicionamiento del aire, los puntos más importantes en la generación de aerosoles son las torres de refrigeración y, dependiendo de su principio de funcionamiento, los humidificadores, aunque su papel en el origen de la enfermedad parece ser menos importante que el que tienen las torres de refrigeración.

En muchos casos, el origen de los brotes epidémicos puede ser debido a la exposición a los aerosoles emitidos desde las torres de refrigeración que han vuelto a entrar en el edificio por las tomas de aire exterior del sistema de ventilación; a través de una chimenea debido a la presión negativa existente en el edificio, o por las ventanas abiertas. En otros casos, el origen de los brotes epidémicos radica en la exposición a esos aerosoles que pueden afectar a las personas en las inmediaciones del edificio.

Riesgos para la salud

La principal vía de transmisión de la infección es la inhalación de aerosoles líquidos que contengan la bacteria. No ha sido documentada la transmisión entre personas ni la infección por la ingestión de agua contaminada.

Para causar la enfermedad, la bacteria debe ser virulenta, estar presente en cantidades suficientes, ser dispersada desde sus reservorios y alcanzar el fondo del pulmón. Una vez allí, la bacteria puede evadir las defensas del huésped parasitando células fagocitarias.

Legionella es un agente oportunista capaz de causar la enfermedad en personas especialmente susceptibles. Los factores de riesgo individual son los siguientes:

No obstante, los individuos sanos también pueden padecer la enfermedad si han sufrido una exposición a concentraciones suficientemente elevadas del agente infeccioso.

No existen datos sobre dosis infecciosas, pero sí tentativas de establecer unos criterios de valoración cuantitativos basados en los datos procedentes de las investigaciones de los casos ocurridos. Estos criterios orientativos se recogen en la tabla 1.

Tabla 1. Criterios de valoración sugeridos para Legionella

LEGIONELLA ufc/ml

TORRES DE REFRIGERACIÓN

INSTALACIÓN DE AGUA CALIENTE

HUMIDIFICADORES / NEBULIZADORES

< 1

Bajo

Bajo

­ Bajo

1 ÷ 9

Bajo

­ Bajo

Moderado

10 ÷ 99

­ Bajo

Moderado

Alto

100 ÷ 999

Moderado

Alto

Alto

> 1000

Alto

Alto

Alto

El término Legionelosis hace referencia a las enfermedades causadas por la bacteria Legionella. Básicamente estas enfermedades son dos: la Enfermedad del legionario y la Fiebre de Pontiac. La primera es una forma severa de neumonía, mientras que la segunda consiste en una infección no neumónica presentando un cuadro pseudogripal. En la tabla 2 se reflejan las principales características de ambas enfermedades.

Tabla 2. Rasgos distintivos de las dos formas de enfermedad asociada a la Legionella pneumophila

 

ENFERMEDAD DEL LEGIONARIO

FIEBRE DE PONTIAC

Incidencia

1 - 5 %

95 %

Período de incubación

De 2 a 10 días

Uno o dos días

Síntomas

Fiebre, tos, dolor muscular, escalofríos, dolor de cabeza, dolor torácico, esputos, diarrea, confusión, coma

Fiebre, tos, dolor muscular, escalofríos, dolor de cabeza, dolor torácico, confusión

Efectos en pulmón

Neumonía

Pleuritis. Ausencia de neumonía

Afección en otros órganos

Riñón, hígado, tracto gastrointestinal, sistema nervioso

Ninguno

Proporción de casos fatales

15 - 20 % (*)

Ausencia

(*) Entre individuos susceptibles no tratados puede aumentar hasta el 80%

Medidas de control

Como en cualquier otro ámbito de la prevención de riesgos laborales, la posibilidad de contaminación por agentes biológicos debería ser tenida en cuenta en la fase de diseño de las instalaciones, en particular, las de climatización del aire.

Es difícil disponer de métodos de prevención y control de Legionella totalmente eficaces, fundamentalmente por dos razones: por una parte, porque Legionella es una bacteria ubicua en el ambiente en el que la erradicación sería ilusoria y, por otra parte, porque esta bacteria es más resistente que otros microorganismos a la acción de los medios físicos o químicos de control habitualmente empleados. No obstante, existen una serie de medidas que pueden disminuir considerablemente el riesgo. Estas medidas se pueden agrupar en: relativas al diseño y montaje de las instalaciones y relativas al mantenimiento y explotación de las mismas.

El informe UNE 100-030-94, sobre climatización, “Guía para la prevención de la legionela en instalaciones”, tiene por objeto proporcionar criterios para la prevención de la contaminación de ciertas instalaciones y equipos por la bacteria Legionella y para el control de su multiplicación ambiental, con el fin de limitar el riesgo de exposición a este agente. Este documento forma parte de la Instrucción Técnica Complementaria ITE 01 “Generalidades” del Real Decreto 1751/1998, de 31 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE).

Acciones en el diseño y montaje de las instalaciones

Con carácter general, las medidas preventivas irán encaminadas a impedir el desarrollo de la bacteria, modificando las condiciones de vida que le son favorables (nutrientes, agua, temperatura, etc.), y a reducir la exposición minimizando la generación de aerosoles.

Se resumen a continuación las principales medidas preventivas:

Instalaciones de agua sanitaria.
Producción centraliza da de agua caliente sanitaria
Instalaciones de agua sanitaria. Agua fría
Aparatos de humidificación, lavado y enfriamiento
Aparatos evaporativos
Conductos para el transporte de aire
Piscinas con agua templada

Acciones en el mantenimiento y explotación

Estas acciones se basan en una limpieza esmerada de todas aquellas partes del sistema que pueden convertirse en reservorio de Legionella; en términos generales, la limpieza se realizará drenando el sistema, limpiándolo con soluciones biodispersantes y biocidas (salvo en los sistemas de suministro de agua sanitaria) para eliminar el sustrato biológico (algas, amebas, etc.) que le proporcionan alimento y protección y desinfectando a fondo con cloro u otro desinfectante o con calor. Estos tratamientos no serán eficaces si el sistema no se mantiene limpio.

Instalaciones de agua sanitaria
Torres de refrigeración y condensadores evaporativos
Aparatos de humidificación y enfriamiento evaporativo
Unidades de tratamiento del aire
Otras instalaciones

Métodos alternativos de prevención y erradicación

Como se desprende de las recomendaciones del informe UNE 100-030-94, para lograr el control y la erradicación de Legionella pneumophila de sistemas de distribución de agua potable y de aire acondicionado, el método empleado consiste en la acción coordinada de los biocidas junto con los choques térmicos. No obstante, el empleo de estos métodos no siempre evita que se vuelvan a producir contaminaciones del sistema. Éstas pueden ser debidas: a la existencia de bacterias mutantes termorresistentes, a la resistencia de la bacteria a la acción de los desinfectantes, a un mal diseño de las redes de distribución que pueden hacer ineficaz la acción de desinfectantes y temperatura en los puntos más alejados del sistema o a la existencia de biofilmes, formados por la flora microbiana, carbonato cálcico, productos de corrosión, etc., que protegen a las bacterias de la acción de los desinfectantes.

Hay que tener en cuenta que el poder de penetración de los desinfectantes es muy escaso y actúan sólo en las capas superficiales, lo que permite que las Legionellas presentes en las capas profundas vuelvan a colonizar el sistema.

Diferentes autores han estudiado la eficacia in vitro de diferentes productos y métodos. Los ensayos realizados utilizan ozono y peróxido de hidrógeno comparando su eficacia con el cloro, y sometiendo las pruebas a diferentes pH y temperaturas. Los resultados demuestran que tanto el ozono como el peróxido de hidrógeno son eficaces y más seguros que el cloro, dado que sus productos de descomposición (oxígeno y agua) son inocuos. Otros estudios en los que se comparan la acción del ozono, el cloro, el aumento de temperatura y la radiación ultravioleta revelan que todos ellos son eficaces en la eliminación de la bacteria, pero los dos últimos son más rápidos.

Otros métodos alternativos de control incluyen el uso de iones metálicos (cobre o plata) en solución, los experimentos muestran que cuando esos iones son absorbidos por la bacteria afectan a su equilibrio enzimático inhibiendo sus capacidades respiratorias y reproductivas.

El uso de equipos generadores de radiación ultravioleta se ha revelado eficaz en los circuitos de suministro y recirculación de agua, pero no tanto en zonas de estancamiento del agua y en tramos ciegos, debido a la disminución de su eficacia por acumulación de incrustaciones sobre el equipo.

Otro método consiste en limitar la población microbiológica que sirve de alimento a la bacteria, aunque su limitación no asegura el control de Legionella.

De estos estudios se desprende, por una parte, la dificultad que existe a la hora de extrapolar los resultados obtenidos en los ensayos realizados in vitro a la aplicación del método en situaciones reales. Y, por otra parte, se apunta la necesidad de mejorar el conocimiento de Legionella pneumophila mediante la utilización de métodos moleculares para su estudio, lo que permitirá el desarrollo de metodologías de prevención y erradicación más sencillas y eficaces.

Bibliografía

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