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Im Rahmen der Berliner LeTriWa-Studie („Legionellen in der Trinkwasser-Installation“) versuchten wir, ambulant erworbene Fälle von Legionärskrankheit (AE-LK) evidenzbasiert einer Infektionsquelle zuzuordnen. Dafür wurde eine eigens entwickelte Evidenz-Matrix genutzt, mit der die Fälle anhand von drei Evidenztypen (mikrobiologische Evidenz, Cluster-Evidenz und analytisch-vergleichende Evidenz) entweder einer externen Infektionsquelle, einer häuslichen Nicht-Trinkwasserquelle (hNTWQuelle) oder häuslichem Trinkwasser (hTW) zugeordnet werden konnten. Wir rekrutierten 147 Studienteilnehmende (LeTriWa-Fälle) sowie 217 Kontrollpersonen als Vergleichsgruppe. Bei 84 LeTriWa- Fällen konnte aus den Patientenproben der monoklonale Antikörpertyp (MAb) identifiziert werden, bei 83 (99 %) ein MAb 3/1-positiver Stamm und bei einem Fall ein MAb 3/1-negativer Stamm. Im Vergleich zu den Kontrollpersonen war der Fallstatus (infiziert vs. nicht infiziert) nicht mit einer höheren Legionellenkonzentration in den Standard-Haushaltswasserproben assoziiert, die bei Fällen und Kontrollen in gleicher Weise genommen worden waren. Wir fanden jedoch eine hochsignifikante Assoziation mit dem Vorhandensein eines MAb 3/1-positiven Stammes in den Standard-Haushaltsproben. Wir konnten etwa für die Hälfte der LeTriWa-Fälle evidenzbasiert eine wahrscheinliche Quelle zuordnen, und zwar 23 (16 %) einer externen Infektionsquelle, 9 (6 %) einer hNTW-Quelle und 40 (27 %) dem hTW.

Hintergrund/Zielsetzung: Bei ambulant erworbenen Fällen von Legionärskrankheit (AE-LK) ist die Infektionsquelle meistens unbekannt. Es wird vermutet, dass mit Legionellen kontaminiertes häusliches Trinkwasser eine häufige Ursache ist. Um hierzu mehr Evidenz zu generieren, kooperierten das Robert Koch-Institut (RKI), das Umweltbundesamt (UBA) und das Konsiliarlabor (KL) für Legionellen in einer vom Bundesministerium für Gesundheit geförderten Studie zum Thema „Legionellen in der Trinkwasser-Installation“ (LeTriWa-Studie). Eines der Teilprojekte hatte zum Ziel, in Zusammenarbeit und enger Abstimmung mit den Berliner Gesundheitsämtern und Krankenhäusern herauszufinden, bei wie vielen Fällen von AE-LK evidenzbasiert eine Infektionsquelle identifiziert werden kann. Methodik: Bei allen Berliner Meldefällen von Legionärskrankheit wurde zeitnah die Abnahme einer zusätzlichen Urin- und tiefen Atemwegsprobe initiiert, welche an das KL geschickt wurden. In die Studie einwilligende Patientinnen und Patienten wurden mittels eines ausführlichen Fragebogens befragt, u. a. um potenzielle Infektionsquellen zu eruieren. Aus dem Haushalt der Erkrankten und bei in Frage kommenden externen, außerhäuslichen Infektionsquellen wurden Wasserproben genommen. Für eine Risikobewertung der häuslichen Trinkwasser-Installation (TWI) wurde die Durchführung einer weitergehenden Untersuchung im Rahmen einer Gefährdungsanalyse initiiert. Alle Umweltproben wurden im Labor des UBA auf Legionellen untersucht. Die Isolate wurden im KL typisiert und – soweit verfügbar – mit dem bei der Fallperson identifizierten Stamm abgeglichen. Die erhobenen Befunde wurden für die Zuordnung einer Infektionsquelle mit Hilfe einer im Rahmen des Projekts entwickelten Evidenz-Matrix nach mikrobiologischen und epidemiologischen Gesichtspunkten bewertet. Anhand von drei Evidenztypen (mikrobiologische, Cluster- und analytisch-vergleichende Evidenz) konnten wir die Studienteilnehmenden entweder einer externen Infektionsquelle außerhalb des häuslichen Bereichs, eine nicht an das häusliche Trinkwasser angeschlossene Infektionsquelle im häuslichen Bereich (z. B. Luftbefeuchter) oder dem häuslichen Trinkwasser zuordnen. Eine Wasserquelle wurde über mikrobiologische Evidenz einem Fall zugeordnet, wenn sie (i) einen Stamm enthielt, der dem monoklonalen Antikörper(MAb-)typ 3/1 angehört und zu den MAb 3/1-positiven Stämmen zählt und es keinen Widerspruch im Abgleich des Patienten- und Umweltstamms (bzgl. MAb-Typ/-Subtyp oder Sequenztyp (ST)) gab, oder (ii) wenn der Stamm der erkrankten Person mit dem Umweltstamm mindestens auf MAb-Typ-Ebene übereinstimmte. Eine Quelle wurde anhand von Cluster-Evidenz einem Fall zugeordnet, wenn mindestens zwei Fälle zur selben potenziellen Quelle innerhalb von zwei Jahren exponiert waren. Wir verglichen zudem statistisch die Häufigkeit der Exposition gegenüber einer möglichen Infektionsquelle von Fällen und Kontrollen (analytisch-vergleichende Evidenz). Für jeden Studienteilnehmenden strebten wir an, zwei Kontrollpersonen zu rekrutieren, die ebenfalls befragt wurden und bei denen in gleicher Weise Standard-Haushaltsproben wie bei den Fallpersonen genommen wurden. Zudem wurde versucht, vom Betreiber der TWI eine Erlaubnis für eine kostenfreie Gefährdungsanalyse, einschließlich einer weitergehenden Untersuchung, zu erhalten. Ergebnisse: Insgesamt konnten wir 147 Studienteilnehmende (LeTriWa-Fälle) einschließen und 217 Kontrollpersonen rekrutieren. Die LeTriWa-Fälle waren im Median 68 Jahre alt (Spannweite 25–93), 3 und mehrheitlich männlich (n = 96; 65 %). Bei 84 LeTriWa-Fällen konnte aus den Patientenproben der MAb-Typ identifiziert werden, bei 83 (99 %) ein MAb 3/1-positiver Stamm und bei einem ein MAb 3/1-negativer Stamm. Im Vergleich zu den Kontrollpersonen (nicht infiziert) war der Fallstatus (infiziert) nicht mit einer höheren Legionellenkonzentration in den Standard-Haushaltsproben assoziiert, jedoch hochsignifikant mit dem Vorhandensein eines MAb 3/1-positiven Stammes (Odds Ratio (OR) = 4,5; 95 %-Konfidenzintervall (KI) = 2,0–10,8; p < 0,001). Bei 23 (16 %) der 147 LeTriWa-Fälle konnte eine externe, außerhäusliche Quelle und bei 40 (27 %) Fällen das häusliche Trinkwasser als wahrscheinliche Infektionsquelle zugeordnet werden. Das Tragen einer unzureichend desinfizierten Zahnprothese war die einzige häusliche Nicht-Trinkwasserquelle, die signifikant mit dem Fallstatus assoziiert war (OR = 2,3; 95 % KI = 1,04–5,24; p = 0,04) und ermöglichte eine Quellen-Zuordnung von weiteren 6 % der Fälle. Mit insgesamt 49 % konnten wir etwa die Hälfte der LeTriWa-Fälle einer wahrscheinlichen Infektionsquelle auf Evidenz-Basis zuordnen. Schlussfolgerungen: Wir konnten unter Verwendung eines neuartigen Matrix-Konzepts in Berlin der Hälfte der LeTriWa-Fälle eine wahrscheinliche Infektionsquelle zuordnen. Die Ergebnisse unterstützen die Bedeutung von häuslichem Trinkwasser als Ursache für AE-LK. Etwa die Hälfte aller Studienfälle blieben allerdings unerklärt. Die Ergebnisse der Standard-Haushaltproben legen nahe, dass nicht die Kontamination mit jeglichen Legionellen oder die Höhe der Legionellenkonzentration die Personen gefährdet, sondern vielmehr der Legionellenstamm, insbesondere das Vorhandensein von MAb 3/1-positiven Stämmen. Weitere Untersuchungen und/oder Analysen sind erforderlich, um zu verstehen, welche Faktoren zur Kontamination von häuslichem Trinkwasser mit pathogenen Legionellen beitragen und welche Faktoren eine Infektion zu verhindern helfen.

Bei den meisten Fällen von ambulant erworbener Legionärskrankheit (AE-LK) gelingt es auch in internationalen Studien nicht, die verantwortliche Infektionsquelle nachzuweisen. Ein Ziel der Berliner LeTriWa-Studie („Legionellen in der Trinkwasser-Installation“) war es, herauszufinden, bei wie vielen Fällen evidenzbasiert eine Infektionsquelle identifiziert werden kann. Dazu wurden im Zeitraum 2016 bis 2020 Fälle von AE-LK und Kontrollpersonen rekrutiert, Urin- und tiefe Atemwegsproben untersucht und Befragungen zu potenziellen Expositionen durchgeführt. Zudem wurden verschiedene häusliche und außerhäusliche Infektionsquellen beprobt. Die Zuordnung der potenziellen Infektionsquelle erfolgte mittels einer eigens entwickelten Evidenz-Matrix. Im vorliegenden Teil 1 des Berichts werden zunächst die Hintergründe, Ziele und Methoden der LeTriWa-Studie vorgestellt.

Introduction Sources of infection of most cases of community-acquired Legionnaires’ disease (CALD) are unknown. Objective Identification of sources of infection of CALD. Setting Berlin; December 2016–May 2019. Participants Adult cases of CALD reported to district health authorities and consenting to the study; age and hospital matched controls. Main outcome measure Percentage of cases of CALD with attributed source of infection. Methods Analysis of secondary patient samples for monoclonal antibody (MAb) type (and sequence type); questionnaire-based interviews, analysis of standard household water samples for Legionella concentration followed by MAb (and sequence) typing of Legionella pneumophila serogroup 1 (Lp1) isolates; among cases taking of additional water samples to identify the infectious source as appropriate; recruitment of control persons for comparison of exposure history and Legionella in standard household water samples. For each case an appraisal matrix was filled in to attribute any of three source types (external (non-residence) source, residential non-drinking water (RnDW) source (not directly from drinking water outlet), residential drinking water (RDW) as source) using three evidence types (microbiological results, cluster evidence, analytical-comparative evidence (using added information from controls)). Results Inclusion of 111 study cases and 202 controls. Median age of cases was 67 years (range 25–93 years), 74 (67%) were male. Among 65 patients with urine typable for MAb type we found a MAb 3/1-positive strain in all of them. Compared to controls being a case was not associated with a higher Legionella concentration in standard household water samples, however, the presence of a MAb 3/1-positive strain was significantly associated (odds ratio (OR) = 4.9, 95% confidence interval (CI) 1.7 to 11). Thus, a source was attributed by microbiological evidence if it contained a MAb 3/1-positive strain. A source was attributed by cluster evidence if at least two cases were exposed to the same source. Statistically significant general source types were attributed by calculating the population attributable risk (analytical-comparative evidence). We identified an external source in 16 (14%) cases, and RDW as source in 28 (25%). Wearing inadequately disinfected dentures was the only RnDW source significantly associated with cases (OR = 3.2, 95% CI 1.3 to 7.8) and led to an additional 8% of cases with source attribution, for a total of 48% of cases attributed. Conclusion Using the appraisal matrix we attributed almost half of all cases of CALD to an infectious source, predominantly RDW. Risk for LD seems to be conferred primarily by the type of Legionella rather than the amount. Dentures as a new infectious source needs further, in particular, integrated microbiological, molecular and epidemiological confirmation.

IntroductionSources of infection of most cases of community-acquired Legionnaires’ disease (CALD) are unknown.ObjectiveIdentification of sources of infection of CALD.SettingBerlin; December 2016–May 2019.ParticipantsAdult cases of CALD reported to district health authorities and consenting to the study; age and hospital matched controls.Main outcome measurePercentage of cases of CALD with identified source of infection.MethodsAnalysis of secondary patient samples for monoclonal antibody (MAb) type (and sequence type); questionnaire-based interviews, analysis of standard household water samples for Legionella concentration followed by MAb (and sequence) typing of Legionella pneumophila serogroup 1 (Lp1) isolates; among cases taking of additional water samples to identify the infectious source as appropriate; recruitment of control persons for comparison of exposure history and contents of standard household water samples. For each case an appraisal matrix was filled in to attribute any of three source types (external (non-residence) source, residential non-drinking water (RnDW) source, residential drinking water (RDW) as source) using three evidence types (microbiological results, cluster evidence, analytical-comparative evidence (using added information from controls)).ResultsInclusion of 111 study cases and 202 controls. Median age of cases was 67 years (range 25– 93 years), 74 (67 %) were male. Among 65 patients with urine typable for MAb type we found a MAb 3/1-positive strain in all of them.Compared to controls being a case was not associated with a higher Legionella concentration in standard household water samples, however, the presence of a MAb 3/1-positive strain was significantly associated (OR = 4.9, 95 % confidence interval (CI) 1.7 to 11). Thus, a source was attributed by microbiological evidence if it contained a MAb 3/1-positive strain, by cluster evidence if at least two cases were exposed to it and by analytical-comparative evidence if a case was exposed to it and the type of source was statistically significantly associated with being a case. We identified an infectious source in 53 (48 %) of 111 cases: in 16 (14 %) an external source, in 9 (8 %) a RnDW source, and in 28 (25 %) we attributed RDW. We attributed 9 cases to RnDW because cases were associated with wearing not regularly disinfected dentures (OR = 3.2, 95 % CI 1.3 to 7.8).ConclusionUsing the appraisal matrix we attributed almost half of all cases of CALD to an infectious source, predominantly RDW. Risk for LD seems to be conferred primarily by the type of Legionella rather than the amount. Dentures as a new infectious source needs further, in particular, integrated microbiological, molecular and epidemiological confirmation.