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Amostragem e Análise de Legionella em Sistemas
de Água
Cristina Pizarro ([email protected]) Raquel Rodrigues ([email protected])
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SUMÁRIO • Introdução teórica;
• Amostragem:
– Norma ISO 19458:2006, Water quality- Sampling for microbiological analysis;
– Procedimentos internos;
• Método Cultural;
• Resultados INSA 2010-2012;
• Métodos de Biologia Molecular (Real – Time PCR).
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Legionella > 50 espécies e 70 serogrupos distintos; Pelo menos 20 espécies de Legionella estão
associadas a doenças no ser humano, como por exemplo, Legionella micdadei, L. bozemanii, L. dumoffii, e L. longbeachae;
Legionella pneumophila (16 serogrupos) é responsável por 70 a 90% das infeções no Homem.
Raquel Rodrigues
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Legislação Nacional • Portaria 1220/2000 de 29 de Dezembro, aplicada às
águas minerais naturais e às águas de nascente. • Decreto-Lei 79/2006 de 4 de Abril, aprova o
Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE).
NOTA TÉCNICA NT-SCE-02, 2009 - Metodologia para auditorias periódicas de QAI em edifícios de serviços existentes no âmbito do RSECE
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Portaria 1220/2000
Parâmetros
Valores Máximos Recomendados
Por ingestão e em contacto com as
mucosas Por via externa
Microrganismos Viáveis 22ºC 20/ml 100/ml
Microrganismos Viáveis 37ºC 5/ml 20/ml
Legionella pneumophila Não detectada/L Não detectada/L Legionella spp. não
pneumophila 100 ufc/L 100 ufc/L
Água mineral natural utilizada nos estabelecimentos termais
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Decreto-Lei 79/2006 Artigo 29.º - Requisitos de qualidade do ar
9 - “Em edifícios com sistemas de climatização em que haja produção de
aerossóis, nomeadamente onde haja torres de arrefecimento ou
humidificadores por água líquida, ou com sistemas de água quente para
chuveiros onde a temperatura de armazenamento seja inferior a 60ºC as
auditorias da QAI incluem também a pesquisa da presença de colónias
de Legionella em amostras de água recolhidas nos locais de maior
risco, nomeadamente tanques das torres de arrefecimento, depósitos de
água quente e tabuleiros de condensação, não devendo ser excedido um
número superior a 100 UFC”.
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Amostragem
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Âmbito: Procedimentos de colheita e controlo da qualidade da amostragem de água para análise microbiológica.
• água para consumo humano
• água de piscinas
• água superficial (incluindo balneares)
• água para pesquisa de microrganismos patogénicos
ISO 19458:2006, Water quality- Sampling for microbiological analysis
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Amostragem
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•Escolha dos pontos com maior probabilidade de
contaminação:
− Água proveniente de sistemas de ar condicionado
− Jacuzzi
− Chuveiros
− Depósitos
− Humidificadores
− Água com temperatura entre (20 e 50) °C
− Biofilmes
ISO 19458:2006
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Amostragem
Volume de amostra
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Âmbito de amostragem Volume a filtrar (L)
Monitorização 1
Inquérito epidemiológico 3
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• Colher sempre o primeiro jato
• Não desinfetar o ponto de colheita
• Não retirar acessórios do ponto de colheita
• Colher pelo menos 1 Litro (sempre que possível)
• Evitar a produção de aerossóis
• Usar o equipamento de proteção adequado • Transporte da amostra à temperatura ambiente (6 a 18
°C), protegida do calor e da luz solar direta
Amostragem
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Norma ISO 11731-1 :1998 “Detection and enumeration of Legionella ” – Filtração e Centrifugação Norma ISO 11731-2 :2004 “Detection and enumeration of Legionella – Direct membrane filtration method for waters with low bacterial counts” 11
Método Cultural
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Método interno : DSA ASMI-PE09_03 P- Pesquisa e quantificação de Legionela por filtração e centrifugação DSA ASMI-PE20_03 P- Pesquisa e quantificação de Legionela por centrifugação
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Método Cultural
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Modo de proceder:
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Método Cultural
Tipo de água Sementeira direta
Sementeira após
concentração Rede pública, Piscina, Jacuzzi e
Termal Não Sim
Inquérito epidemiológico, Torre de Refrigeração, Chiller, Equipamento
industrial
Sim
Sim
Zaragatoas Sim
Sim
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Filtração e Centrifugação
Sementeira da amostra
Sem tratamento Tratamento da amostra Calor Ácido 0,1 ml GVPC Incubação 10 dias, a 36ºC ± 1 ºC
Leitura e Confirmação das colónias suspeitas;
Identificação Legionella pneumophila ou Legionella spp. não
pneumophila (Teste de aglutinação) 14
Método Cultural
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Leitura das placas
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• Colónias características : “Colónias que crescem em meio específico (GVPC),
nunca antes das 48 horas de incubação, podendo apresentar uma coloração branca, rosada a azulada ou esverdeada, com aspeto vidro moído”.
Sem tratamento Calor Ácido
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• Kit utilizado no laboratório inclui partículas azuis de látex, sensibilizadas com anticorpos que aglutinam na presença de antigénios específicos da parede celular da Legionella, formando agregados visíveis a olho nu;
• Permite distinguir entre: L. pneumophila (serogrupos 1, 2-14 ou 2-15) e Legionella spp. não L. pneumophila:
Identificação das colónias suspeitas
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Placa de GVPC - concentrado sem tratamento
Placa de GVPC - concentrado com tratamento por
calor
Placa de GVPC - concentrado com tratamento por ácido
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Amostra proveniente de uma Torre de Refrigeração
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Placa de GVPC - direto sem tratamento
Placa de GVPC - direto com tratamento por calor
Placa de GVPC - direto com tratamento por ácido
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Amostra proveniente de uma Torre de Refrigeração
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Colónias de Legionella pneumophila
Colónias de Legionella spp. não pneumophila
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Amostra proveniente de uma Torre de Refrigeração
Placa de GVPC sob luz U.V.
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Expressão dos resultados
• Não detetada (LD= 10, 50, 100) / L
• Positiva – Nº UFC / L (UFC – Unidades Formadoras de Colónias) Legionella pneumophila serogrupo 1 Legionella pneumophila serogrupo 2-14 ou 2-15 Legionella spp. não pneumophila
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Excerto de um e-mail de um cliente
“Uma vez a conjuntura do País se encontrar cada vez pior, e termos que gerir melhor as despesas imputadas a uma Instituição deste cariz, a Direção considerou por bem tentar reaproveitar um poço existente. Mas, para que se possa avançar com o investimento, deverá primeiro ser avaliada a possibilidade ou não do uso desta água pela Instituição. Desta forma vimos solicitar a V/s Exas. que nos indiquem quais os procedimentos a tomar para a análise da água.”
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Alguns dos casos positivos em 2013
Rede predial de um edifício antigo 2011 - Legionella pneumophila Serogrupo1
2013 - Legionella pneumophila Serogrupo1
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Homem de 50 anos infetado por Legionella pneumophila Seroprupo 1.
Trabalhava em frente a um edifício com uma torre de refrigeração.
Amostra de água da TR:
Legionella rubrilucens Flora microbiana contaminante
Pseudomonas aeruginosa Aeromonas hydrophila
Alguns dos casos positivos em 2013
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Alguns dos casos positivos em 2013
Mulher de 72 anos infetada por Legionella pneumophila Seroprupo 1.
Viagem turística, alojamento em hotel abastecido com água de furo,
sem tratamento.
Amostra de água do chuveiro do quarto:
Legionella pneumophila Serogrupo 1 Legionella spp. não pneumophila
Direto Concentrado
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• Capacidade de isolar as diferentes estirpes de
Legionella;
• Possibilidade de descobrir o agente etiológico nos IE;
• Possibilidade de comparação de estirpes clínicas com estirpes ambientais;
• Método exigente em tempo, meios de cultura, reagentes
e experiência técnica.
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Método Cultural
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Resultados INSA 2010-2012
• Apresentação dos dados laboratoriais, no período de 2010 a 2012, no âmbito do controlo de rotina, da Vigilância Sanitária e Inquéritos Epidemiológicos.
• Os métodos utilizados para a pesquisa, identificação e quantificação de Legionella foram baseados na Norma ISO 11731:1998.
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Apresentação dos resultados
27
0
100
200
300
400
500
600
Consumo Humano Águas Termais Águas Industriais Águas de Torres derefrigeração
Jacuzzi
549
241
150
314
9
154 (28,1%)
10 (4,1%) 15 (10,0%) 45 (14,3 %)
4 (44,4%)
2010 a 2012
Total amostras Positivas
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Apresentação dos resultados
28
154
10
15
45
4
92 (59,7%)
6 (60,0 %)
10 (66,7 %)
26 (57,8 %)
3 ( 75,0 %)
29 (18,8 %)
3 (30,0 %)
3 (20,0%)
14 (31,1 %)
1 (25,0 %)
33 (21,4 %)
1 (10,0 %)
2 (13,3 %)
5 (11,1% )
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Consumo Humano
Águas Termais
Águas Industriais
Águas Torres refrigeração
Jacuzzi
L. pneumophila e L. não pneumophila L. não pneumophila L. pneumophila Total amostras Positivas
2010 a 2012
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Método de Biologia Molecular: Real – Time PCR
Raquel Rodrigues
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PCR em Tempo Real (RT-PCR)
• Técnica que possibilita a monitorização do estado de uma reação de PCR em tempo-real. Amplificação e deteção em simultâneo.
• Baseado nos mesmos princípios do PCR: - Adição de um sinal (fluorescência) emitido em cada
ciclo da reação de PCR, como um indicador de amplificação produzida.
• A fluorescência emitida apresenta uma relação direta
com a quantidade de DNA amplificada. 30
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Protocolo RT-PCR
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• Colheita de 1 L de amostra de água.
• As amostras devem ser entregues no Laboratório o mais rapidamente possível, de preferência no prazo de 24h e não excedendo as 48 horas.
• Caso a amostra seja analisada no prazo de 24 horas, estas devem ser guardadas à temperatura ambiente (18ºC a 30ºC). Caso só sejam processadas no prazo de 48 horas, estas devem ser armazenadas entre 2ºC a 8ºC. NOTA: Amostras de água que sofreram tratamento por biocida só devem ser submetidas a este tipo de análise
48 horas após a realização do mesmo.
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• Concentração da amostra através de filtração
• Extração de DNA
• PCR em Tempo Real Qualitativo
• PCR em Tempo Real Quantitativo
• Expressão de resultados
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Protocolo RT-PCR
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PCR em Tempo Real (RT-PCR)
• Sistemas de deteção de fluorescência: • Agentes intercalantes:
• SYBR Green
• Sondas de hibridação: • Sondas FRET • Molecular beacons
• Sondas de hidrólise: • Sondas TaqMan
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• Molecular beacons • Oligonucleótidos complementares à região interna do produto de
PCR
• Possuem um fluorocromo repórter e um quencher
• Têm uma região complementar entre si =>forma de gancho
• Não são hidrolisadas
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PCR em Tempo Real (Sondas hibridação)
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35
Em solução não há emissão de fluorescência
Durante a fase de annealing, a sonda muda de conformação, liga-se à sequência complementar
Emissão de fluorescência
PCR em Tempo Real (Sondas hibridação)
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Amplificação do gene pretendido
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Interpretação resultados
• 1ª Análise:
• Presença / Ausência Legionella spp. não
pneumophila e Legionella pneumophila
• 2ª Análise:
• Quantificação de Legionella spp. e Legionella
pneumophila (resultado expresso em Unidades
Genómicas (UG) / L)
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Apresentação Resultados
Curvas de amplificação – amostras positivas
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Vantagens PCR em Tempo Real
• Capacidade de resposta em poucas horas
• Extremamente sensível
• Necessita de quantidades de DNA muito inferiores às necessárias para uma reação de PCR
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Desvantagens PCR em tempo Real
• Elevado custo;
• Necessidade de pessoal técnico qualificado para a correta interpretação dos resultados obtidos
• Não existência de correlação entre UG (unidades genómicas) e UFC (Unidades formadoras de colónias) – Grande entrave em Termos Legislativos
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As equipas dos Laboratórios de Microbiologia
Porto
Cristina Pizarro
Alcina Reinas
Maria Sameiro
Carla Coelho
Luísa Almeida
Lisboa
Raquel Rodrigues
Cecília Silva
Clélia Costa
Maria Leal