Μελέτη σχηματισμού και αδρανοποίησης βιοϋμενίων του παθογόνου Legionella pneumophila
Creators: name: Θεοδωρόπουλος, Ελευθέριος Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Γεωπονία
Παθογόνο
Βιοϋμένιο
Agriculture
Pathogen
Biofilm

description: Η Legionella pneumophila αποτελεί έναν από τους κατεξοχήν αποικιστές των υδατικών συστημάτων των μεγάλων κτιρίων (Ξενοδοχείων, Νοσοκομείων κτλ.). Ο μικροοργανισμός αποτελεί τον αιτιολογικό παράγοντα της νόσου των Λεγεωνάριων, μίας σοβαρής μορφής πνευμονοπάθειας. Η L. pneumophila στα υδατικά συστήματα μπορεί να βρίσκεται είτε με την μορφή πλαγκτονικών κυττάρων, είτε σε μορφή βιοϋμενίων. Η ύπαρξη του μικροοργανισμού σε δομές βιοϋμενίων καθιστά την παραμονή και εξάπλωσή του εντός των δικτύων ύδρευσης σαφώς ευκολότερη. Έτσι, η αποφυγή σχηματισμού και η αδρανοποίηση βιοϋμενίων L. pneumophila αποτελούν τακτικές μείωσης των μολύνσεων στα συστήματα αυτά. Η εκτεταμένη ύπαρξη του παθογόνου στα συστήματα ύδρευσης, καθιστά αντιληπτή την ανάγκη μέτρων ελέγχου του εποικισμού και την εκρίζωση του παθογόνου από τα εποικισμένα δίκτυα. Μία ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η χλωρίωση του νερού στα δίκτυα. Παρά τους προφανείς κινδύνους που μπορεί να παρουσιάζει η ύπαρξη του μικροοργανισμού εντός βιοϋμενικών δομών, σε περιβάλλον άμεσο με τον άνθρωπο, οι πληροφορίες σχετικά με τον σχηματισμό και την αδρανοποίηση των βιοϋμενίων είναι περιορισμένες. Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η αξιολόγηση επιλεγμένων παραγόντων που επηρεάζουν τον σχηματισμό των βιοϋμενίων L. pneumophila σε περιβάλλον νερού, και η επίδραση υποχλωριώδους νατρίου στην αδρανοποίηση τους. Οι παράγοντες οι οποίοι μελετήθηκαν ήταν ο αρχικός πληθυσμός πλαγκτονικών κυττάρων, το pH του υποστρώματος, η θερμοκρασία, η ανακίνηση του νερού, οι συγκεντρώσεις πυροφωσφορικού σιδήρου καθώς και οι συγκεντρώσεις υποχλωριώδους νατρίου. Τα βιοϋμένια σχηματίστηκαν και μελετήθηκαν σε μεταλλική επιφάνεια από ανοξείδωτο ατσάλι (κουπόνι) σε υπόστρωμα αποστειρωμένου νερού. Οι διάφοροι παράγοντες που μελετήθηκαν, στην πλειονότητα τους φάνηκε να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό βιοϋμενίων, με τον αρχικό πληθυσμό πλαγκτονικών κυττάρων να κατέχει τον πιο καθοριστικό ρόλο. Το υποχλωριώδες νάτριο φάνηκε να προκαλεί σημαντική αδρανοποίηση στα βιοϋμένια, καθώς ακόμα και μικρές συγκεντρώσεις ελεύθερου χλωρίου, οδήγησαν σε σημαντική μείωση βιοϋμενικού πληθυσμού. Πέρα από το επιστημονικό ενδιαφέρον, τα ευρήματα της παρούσας μελέτης θα μπορούσαν να αποτελέσουν πολύτιμα εργαλεία για τον έλεγχο του σχηματισμού και της αδρανοποίησης βιοϋμενίων L. pneumophila
description: Legionella pneumophila is one of the major colonizers of the water systems of public buildings (hotels, hospitals etc). L. pneumophila is the causative agent of Legionnaire’s disease, which can lead to a severe pneumonia. Two major forms of the microorganism’s lifestyle include the planktonic one and the one organized in biofilms. Biofilm formation improves the ability to survive and spread within the water supply systems. In order to reduce the presence of L. pneumophila in these systems, control biofilm formation is of great importance. The spread of the pathogen in the water supply systems makes it clear that there is a need for the application of effective control measures in water settlements in order to eliminate the pathogen in the colonized networks. Water chlorination is a commonly used method. Despite the obvious risk of the biofilm structures presence in water environment, the information on the formation and inactivation of biofilm structures and thus on the efficacy of potential control measures are limited. The objective of the presence study was to assess the effect of some of the most relevant factors on the formation of mono-species L. pneumophila biofilms as well as the effect of different sodium hypochlorite concentrations on their inactivation. The factors tested included initial cell concentration of planktonic cells in water, water pH, incubation conditions and the presence of ions. Biofilms were formed on stainless steel coupons placed in sterile bottled natural mineral water. The majority of the various factors studied showed statistically significant affects on the biofilm formation, with the initial cell population being most effective. Regarding the inactivation, even low sodium hypochlorite concentrations resulted in considerable population reductions. Beyond the scientific interest, the findings of the present study could be valuable in controlling L. pneumophila in water systems