L'analisi microbiologica delle acque destinate al benessere dell'uomo: la diffusione di Legionella pneumophila nelle strutture dell'Emilia-Romagna

Le legionelle sono ampiamente diffuse in natura, principalmente associate alla presenza di acqua (superfici lacustri e fluviali, sorgenti termali, falde idriche ed ambienti umidi in genere), dalla quale Legionella diffonde, arrivando a colonizzare gli ambienti idrici artificiali: agiscono come amplificatori e disseminatori del microrganismo aerosol provenienti da torri di raffreddamento, impianti di climatizzazione e condensatori evaporativi, nonché reti cittadine di distribuzione dell'acqua potabile, impianti idrici dei singoli edifici o appartamenti (soffioni delle docce, rubinetti), apparecchi sanitari, impianti di umidificazione o deumidificazione e fontane. Condizioni di rischio sono anche quelle associate a stabilimenti termali, piscine e vasche per idromassaggio. Alcune specie di Legionella, tra cui L. pneumophila, L. micdadei e in particolare L. longbeachae, sono state isolate dal terreno umido.

Attualmente, in Italia, le infezioni derivano prevalentemente dalla contaminazione di sistemi di distribuzione dell'acqua e i fattori che ne favoriscono la presenza del microrganismo sono svariati e prevalentemente associati a condizioni di acqua stagnante o a flusso lento.
Le legionelle prediligono gli habitat acquatici caldi: si riproducono tra 25°C e 42°C, ma sono resistenti anche in un range di temperatura molto più ampio, tra 5,7°C e 63°C; questi batteri sono in grado di sopravvivere in ambienti acidi e alcalini, sopportando valori di pH compresi tra 5,5 e 8,1.
La facilità con cui Legionella si riproduce nell'ambiente naturale, in contrasto con la difficoltà a crescere sui terreni colturali artificiali, è in buona parte dovuta alla capacità di questo batterio di moltiplicarsi all'interno di protozoi ciliati (Tetrahymena ad esempio) ed amebe (Acanthamoeba, Naegleria, Hartmannella, ecc.), che costituiscono una fonte di nutrimento e protezione dalle condizioni ambientali sfavorevoli, grazie anche alla capacità delle amebe di produrre forme di resistenza come le cisti.

L. pnemophila può essere considerato un parassita endocellulare obbligato, almeno in condizioni naturali. Sembrerebbe che, una volta liberato nell'ambiente in seguito a distruzione dell'ospite protozoario, Legionella sia in grado di sopravvivere per lunghi periodi nelle acque dolci (in una forma non coltivabile nei terreni artificiali abiotici) finché non riesca ad infettare una nuova cellula protozoaria. Elemento centrale nell'ecologia e nell'epidemiologia di un parassita endocellulare obbligato che presenti anche una fase extracellulare, è la capacità di differenziarsi in forme dissimili all'interno di un preciso ciclo di sviluppo. Sufficienti evidenze sperimentali permettono di affermare che la specie L. pneumophila presenta un ciclo in cui si alternano due forme distinte:
- una forma matura, provvista di flagello, metabolicamente poco attiva ma altamente infettante e resistente, in grado di sopravvivere facilmente nell'ambiente extracellulare;
- una forma replicativa, priva di flagello e dotata di un'intensa attività metabolica e capace di un'attiva moltiplicazione all'interno della cellula parassitaria, ma incapace di vivere a lungo al di fuori della stessa (se non nelle precise condizioni nutrizionali e fisico-chimiche offerte dai terreni abiotici in cui è possibile ottenerne la coltivazione artificiale).
All'interno degli impianti idrici, Legionella può trovarsi in forma libera nell'acqua, ma sito d'elezione per la sua presenza e moltiplicazione è rappresentata dal biofilm al quale si ancora, cioè una pellicola di svariati microrganismi immersi in una matrice organica, in cui questo batterio trova sostentamento e riparo.
Legionella, infatti, nelle forme a vita libera è sensibile al cloro e ai biocidi, che altrimenti sarebbero in grado di ucciderla o inibirla, ma la presenza del biofilm fa sì che i metodi di disinfezione non risultino sufficienti per eliminarla definitivamente dalle reti idriche e che la disinfezione puntuale senza misure strutturali abbia solo un'azione temporanea.
In circa il 60% dei casi non è possibile risalire alla fonte di infezione ambientale a causa delle molteplici occasioni di esposizione.