Riunito odontoiatrico e contaminazione da Legionella della rete idrica: rischio reale o ipotetico?

Riassunto
La Legionella è un’infezione polmonare causata da un microrganismo (Legionella pps) il cui habitat è rappresentato dall’ambiente e, in particolare, da impianti acquatici stagnanti. In ambito odontoiatrico esso può essere ritrovato nelle linee idriche del riunito, sia negli spray erogati dagli strumenti caudati sia all’interno del biofilm che si forma nel circuito idrico. Il rischio di infezione da Legionella durante i trattamenti odontoiatrici è essenzialmente correlato all’inalazione di aerosol contaminati. Tale condizione risulta particolarmente importante per soggetti immunocompromessi. Durante l’utilizzo del riunito si distaccano «blocchi» di biofilm carichi di batteri e Legionella che vengono veicolati, attraverso gli spray, nell’ambiente e nel cavo orale del paziente. Si può, inoltre, intravedere una circolazione inversa, dal circuito contaminato alle linee idriche potabili a monte, tanto che l’International Standard Organization, nella norma tecnica 7494-2, ha regolato l’applicazione di dispositivi antireflusso tra riunito e rete idrica. Gli interventi riconosciuti validi nella riduzione del rischio di trasmissione della Legionella sono la prevenzione della contaminazione della linea idrica del riunito e la disinfezione chimica atta a ridurre o distruggere la carica batterica presente nella linea idrica. In particolare, il rischio di infezione crociata conseguente a contaminazione del circuito del riunito odontoiatrico può essere minimizzato utilizzando un’alimentazione indipendente (per esempio, acqua sterile inserita in recipienti collegati al riunito) e procedure di disinfezione di alto livello in discontinuo (tra paziente e paziente). In Italia, anche l’Istituto Superiore di Sanità ha predisposto Linee Guida per il controllo e la prevenzione della legionellosi.        

Summary
Dental unit and Legionella’s contamination of water supply: real or hypothetical risk?
Legionnaires’ disease is an lung infection which is caused by Legionella species acquired from environmental sources, where they can be found mainly in stagnant waters. In the dental field, Legionella has been found in dental unit waterlines, both in the water flowing from dental handpieces and inside bacterial biofilm that can grow and adhere to the waterlines. The risk of Legionella infections during dental procedures in mainly related to the inhalation of contaminated aerosols formed, especially in patients with reduced host defences. Biofilm blocks can be found inside the waterlines and released inside the water flow of the handpieces and through sprays be spread inside patient’s oral cavity and in the dental office. The inverse circulation, from the contaminated waterlines to the drinkable water public lines is also possible. Therefore, the ISO standard 7494-2 has regulated the application of anti-retraction devices between dental unit and the public water net. The scientifically validated devices in the reduction of the risk of transmission of the Legionella are a control of the dental unit waterlines by preventing contamination and a reduction or elimination of the micro-organism growth with the aid of chemical disinfection of waterlines. More precisely, risk factors within the dental unit can be reduced by the use of an independent water supply (i.e. sterilized water inside bottles connected to the unit) and the high-level disinfection in discontinuous after each patient. In Italy, the Istituto Superiore di Sanità has also formulated guidelines for the control and the prevention of Legionnaires’ disease infections.

           

La legionellosi rappresenta una forma di polmonite interstiziale acquisita attraverso inalazione di aerosol contaminato da agenti microbici riconducibili al genere Legionella.

La prima epidemia si registrò nel 1976 durante una riunione dell’American Legion a Philadelphia: tra gli oltre 4.000 veterani del Vietnam (chiamati appunto Legionnaires) presenti, 221 si ammalarono e 34 di essi morirono. L’agente eziologico fu isolato dal Center for Disease Control and Prevention (CDC) soltanto l’anno successivo. Tale agente, proprio in virtù dell’epidemia verificatasi, venne indicato come Legionella pneumophila.

In Italia, la prima manifestazione di legionellosi si ebbe nel 1978. Dal 1983, la malattia è stata inserita nel sistema nazionale di sorveglianza e, dal 1990, rientra tra le malattie infettive e diffusive in classe II, per le quali sussiste obbligo di denuncia. Nel 1986, è stato costituito un sistema di sorveglianza europeo, denominato European Working Group for Legionella Infections (EWGLI), attualmente coordinato dal Public Health Laboratory Service di Londra.

Tale sistema raccoglie informazioni sui casi di legionellosi associati ai viaggi internazionali che si verificano negli Stati europei aderenti a tale programma. In questo contesto, l’organo di sorveglianza italiano (ISS – Istituto Superiore di Sanità) comunica all’EWGLI i casi di legionellosi contratti da cittadini italiani che si sono recati all’estero e registra, inoltre, la notifica dei casi verificatisi tra i cittadini stranieri che hanno soggiornato in Italia.

Le strutture implicate nella segnalazione devono verificare l’affidabilità della rete idrica e, qualora i riscontri microbiologici risultino positivi, sono incaricate della bonifica di tale circuito.

Nel periodo 1993-2006, in Europa, sono stati notificati in totale 42.627 casi di malattia dei Legionari e, di questi, quasi 12.000 si sono verificati nel biennio 2005-2006, con 5.700 casi nel 2005 e 6.280 nel 2006. Questo aumento è in parte attribuibile al fatto che un numero sempre maggiore di Paesi ha introdotto, a livello nazionale, programmi di sorveglianza per la prevenzione e il controllo della legionellosi.

In Italia, nel periodo 1983-2000, sono stati notificati 1.440 casi, anche se in base alle stime europee i casi in Italia dovrebbero essere oltre 1.000 l’anno.

Nel 2001 i casi sono stati 325 (il 70% in più del 2000) e nel triennio 2002-2004 sono stati circa 600 l’anno. Nel 2005 sono pervenute all’ISS 869 schede di sorveglianza relative ad altrettanti casi di malattia dei Legionari, di cui 826 confermati e 43 presunti, con un incremento del 40% rispetto al 2004. È però difficile dire se tale incremento sia legato a un reale aumento delle infezioni o al miglioramento delle possibilità diagnostiche e a una maggiore attenzione alla diagnosi e notifica da parte degli operatori sanitari.

La malattia resta comunque ampiamente sottostimata, soprattutto nelle regioni del Centro-Sud: il 78% dei casi è stato infatti notificato da 6 Regioni (Lombardia, Piemonte, Veneto, Emilia-Romagna, Toscana e Lazio), il rimanente 22% da 13 Regioni e dalle Province autonome di Trento e Bolzano, mentre 2 Regioni (Molise e Calabria) non hanno notificato alcun caso di legionellosi. Nel 2005 i casi nosocomiali segnalati sono stati 78 (9% dei casi totali notificati) mentre 124 casi (14%) avevano soggiornato almeno una notte in luoghi diversi dalla propria abitazione (alberghi, campeggi, case private), 22 casi (2,7%) avevano frequentato piscine e 6 casi (0,7%) avevano effettuato cure odontoiatriche nelle due settimane precedenti l’insorgenza dei sintomi.

Nel 2005 sono stati notificati complessivamente 221 casi di legionellosi associata a viaggi: i casi in turisti italiani sono stati 124 mentre quelli verificatisi in turisti stranieri, e quindi notificati all’ISS dall’EWGLINET, sono stati 97.        

Eziologia

Legionella è l’unico genere della famiglia delle Legionellaceae. Si tratta di sottili bacilli Gram-negativi, aerobi, asporigeni, generalmente mobili per la presenza di uno o più flagelli e di dimensioni variabili da 0,3 a 0,9 Micron di larghezza e da 1,5 a 5 Micron di lunghezza (mentre in coltura sono frequenti forme filamentose lunghe fino a 20 Micron).

La parete cellulare di questi microrganismi è caratterizzata dalla presenza di acidi grassi a catena ramificata di solito non presenti nei batteri Gram-negativi.

L’habitat del microrganismo è rappresentato da ambienti acquatici naturali e artificiali, presenta quindi una spiccata predilezione per quegli impianti di approvvigionamento idrico che presentano rami morti, o sezioni comunque soggette a fenomeni di stagnazione.

La capacità di sopravvivenza del bacillo dipende essenzialmente dalla presenza di biofilm, dalla temperatura dell’acqua (25-45 °C) e da altri parametri di natura chimica (pH, cloro, ferro e rame).

Esistono, inoltre, diversi studi che mostrano come la presenza di protozoi concorra alla formazione di un habitat ideale per la sopravvivenza della specie Legionella^1-5.

Alcune amebe, come per esempio Naegleria and Acanthamoeba, possono utilizzare Legionella come unica risorsa di nutrimento⁶. Legionella può però agire come parassita killer in grado di uccidere i protozoi⁷.

I protozoi possono, quindi, ingerire Legionella e, in alcuni casi, trarne nutrimento, ma ciò che si verifica più frequentemente è che Legionella uccida i protozoi che la ospitano, sopravvivendo e riproducendosi all’interno dei loro vacuoli anche per periodi molto lunghi.

Attualmente, al genere Legionella appartengono 52 specie suddivise in oltre 70 sierogruppi e circa la metà di queste risultano patogene opportuniste: L. pneumophila di sierogruppo 1 è la specie maggiormente implicata nella patologia umana^8-10, seguita da L. longbeachae (3,9%) e L. bozemanii (2,4%), mentre altre specie, meno frequentemente isolate in campioni clinici, sono L. micdadei, L. dumoffii, L. feelii, L. wadsworthii e L. anisa (2,2% in totale).                       

Patogenesi                         

L’infezione può estrinsecarsi essenzialmente in due forme cliniche: la febbre di Pontiac e la malattia dei Legionari^11,12.

La prima, dopo un periodo di incubazione compreso tra 24 e 48 ore, si manifesta in forma acuta con un quadro simil-influenzale, ma senza interessamento polmonare.

La malattia dei Legionari, dopo un periodo di incubazione di 2-10 giorni, da luogo invece all’insorgenza di una polmonite spesso priva di manifestazioni extra-polmonari.

L’esito della malattia è, comunque, fortemente condizionato da caratteristiche individuali e da eventuali patologie predisponenti a carico del singolo paziente, che spiegano la diversa suscettibilità alla malattia da parte di soggetti esposti alla stessa fonte di contagio^13-15. Fattori predisponenti la malattia sono l’età avanzata, il fumo di sigaretta, la presenza di malattie croniche, l’immunodeficienza¹⁶. Il rischio di acquisizione della malattia è inoltre correlato al grado di intensità dell’esposizione, rappresentato dalla quantità di legionelle presenti e dal tempo di esposizione. Risultano importanti, inoltre, la virulenza e la carica infettante dei singoli ceppi di Legionella, che, interagendo con la suscettibilità dell’ospite, determinano l’espressione clinica dell’infezione.                          

Esami diagnostici                            

La diagnosi strumentale di laboratorio della legionellosi deve essere considerata fattore indispensabile alle procedure diagnostiche cliniche. L’indagine di laboratorio deve essere attuata, possibilmente, prima che i risultati possano essere influenzati dalla terapia e deve essere specificamente richiesta.

Dato che la legionellosi è una malattia a bassa prevalenza, la specificità delle prove di laboratorio è prossima al 99,9%, ciò permette una diagnosi attendibile dei casi sporadici. La complessità della diagnosi di laboratorio consiste, inoltre, nella difficoltà di isolare e identificare il germe in tempi relativamente brevi e nella comparsa solitamente tardiva degli anticorpi; per cui talvolta è possibile fare una diagnosi solo retrospettiva.

L’uso di colorazioni batteriologiche può essere solo parzialmente utile. Tuttavia, è necessario prendere in considerazione una diagnosi di legionellosi se si osservano batteri Gram-negativi nelle secrezioni delle basse vie respiratorie di un paziente immunocompromesso, con una coltura negativa dopo 24 ore sui terreni di uso corrente.

Il metodo diagnostico di elezione è l’isolamento e l’identificazione del microrganismo¹⁷. Tuttavia, esso richiede terreni di coltura speciali (legionella non cresce sui terreni di uso comune) e tempi di crescita relativamente lunghi (4-10 giorni). La prova dovrebbe essere eseguita sistematicamente sulle secrezioni respiratorie, ed eventualmente su parenchima polmonare, di pazienti con polmonite atipica interstiziale. Un’emocoltura negativa, seminata successivamente su terreno appropriato per Legionella, può dar luogo all’isolamento del microrganismo.

L’isolamento da campioni clinici risulta estremamente importante, sia perché è il criterio diagnostico più specifico sia perché permette lo studio comparativo con ceppi di Legionella isolati dall’ambiente presumibilmente associati all’infezione al fine di individuare la fonte dell’infezione stessa¹⁷.

La prova dell’antigenuria (presenza di antigene solubile nelle urine) è una procedura rapida, non invasiva, e relativamente semplice^18-20, in quanto risulta più facile ottenere un campione di urine piuttosto che un adeguato campione di espettorato (dato che i pazienti presentano una tosse non produttiva) o di broncoaspirato/lavaggio. Inoltre, si positivizza precocemente e, contrariamente alla coltura, può dare risultati positivi anche per 60 giorni, e talvolta oltre, in modo intermittente, anche in corso di terapia antibiotica. Tuttavia, proprio per questo motivo, può risultare difficile distinguere tra infezione acuta, fase di convalescenza o infezione pregressa.

Il test per la rilevazione dell’antigene urinario evidenzia solo gli antigeni di Legionella pneumophila sierogruppo 1. Quindi, benché la sensibilità di tale test sia dell’80-95% per le infezioni dovute a tale microrganismo, la sensibilità globale per tutte le cause di legionellosi oscilla tra 65 e 75%.

I metodi sierologici risultano utili nelle indagini epidemiologiche, ma meno validi in quelle cliniche, data la comparsa talvolta tardiva (anche 3-6 settimane) degli anticorpi specifici a livelli significativi e della necessità di controllare un campione di siero in fase di convalescenza. L’esistenza di reattività crociata tra legionelle e altri microrganismi, e la difficoltà di distinguere tra infezione in atto o infezione pregressa in caso di campione singolo di siero o di titolo anticorpale costante, rende la conferma diagnostica più complessa.

L’evidenziazione delle legionelle nei campioni clinici per mezzo dell’immunofluorescenza, pur permettendo di confermare la diagnosi di polmonite da Legionella entro poche ore^21-23, ha una validità inferiore al metodo colturale. La tecnica richiede una certa esperienza nella lettura del preparato e dipende, inoltre, dal metodo di preparazione degli antisieri e dalle dimensioni del preparato esaminato.

La tecnica di ibridizzazione degli acidi nucleici, utilizzando sonde di DNA che individuano molecole di DNA o di rRNA, permette una diagnosi precoce e una risposta entro poche ore²³. Il metodo, tuttavia, risente delle condizioni sperimentali, del tipo di campione e deve essere ulteriormente validato.

L’amplificazione del DNA mediante reazione polimerasica a catena (PCR) è stata applicata per ricercare le legionelle o parti di esse nel fluido del lavaggio bronco-alveolare, nel siero e nelle urine, ma in questi ultimi casi la metodica è ancora allo stato sperimentale.

Dato che le diverse prove di laboratorio sono complementari tra loro, in caso di sospetta legionellosi occorre eseguirne più di una. Inoltre, poiché nessuna delle prove ha una sensibilità del 100%, una diagnosi di legionellosi non può essere esclusa anche se una o più prove di laboratorio danno risultato negativo.    

Sorgenti di infezione e modalità di trasmissione

La trasmissione interumana della Legionella non è stata mai documentata, quindi l’unica sorgente di infezione a oggi riconosciuta è rappresentata dall’ambiente. Legionella spp è in grado di colonizzare la rete idrica di strutture pubbliche e private e, in particolare, i sistemi di distribuzione dell’acqua calda (docce, rubinetti, piscine ecc.). In questi casi, la formazione di biofilm nell’impianto idrico, favorito da lunghi periodi di inattività o da un ridotto flusso d’acqua, può incrementare il grado di contaminazione^24,25.

In uno studio²⁵ effettuato dal Dipartimento di Medicina e Salute Pubblica dell’Università di Bologna sono stati esaminati un totale di 137 campioni di acqua calda: 59 provenivano da abitazioni private, 46 da undici alberghi e 32 da sei ospedali.
Tutte le utenze erano allacciate allo stesso sistema di approvvigionamento idrico.
La specie Legionella è stata riscontrata nel 40% dei campioni, Legionella pneumophila nel 33,3%. La più alta concentrazione è stata rinvenuta nel sistema idrico degli ospedali (93,7% dei campioni positivi), seguita da quella rilevata negli alberghi (60,9%) e dagli appartamenti con sistema di riscaldamento centralizzato (41,9%). Gli appartamenti con sistema di riscaldamento indipendente hanno mostrato un basso livello di colonizzazione da parte della specie Legionella (3,6%) con nessuna evidenza di Legionella pneumophila.

Lo studio ha permesso di concludere che il sistema idrico utilizzato dalle strutture che sfruttano caldaie centralizzate incrementa le possibilità di colonizzazione e diffusione di Legionella all’intero circuito.

In ambito ospedaliero, le occasioni di contagio diventano particolarmente numerose in quanto le attrezzature per la respirazione assistita, gli apparecchi per aerosol e ossigenoterapia, le irrigazioni delle ferite nei reparti dei grandi ustionati, possono costituire un’ulteriore riserva di Legionella spp²⁶. Inoltre, la tipologia dei pazienti ricoverati (patologie debilitanti, terapie in atto) e la durata del ricovero condizionano fortemente la comparsa di casi e la loro evoluzione.

Dato che la via aerea gioca un ruolo primario nella trasmissione della legionellosi, gli aerosol microbici prodotti durante gli interventi odontoiatrici (uso di siringa aria-acqua, turbina, ablatore e micromotore) rappresentano una sorgente di infezione sia per gli operatori sanitari sia per i pazienti, soprattutto se immunocompromessi^27,28. Uno studio condotto dal Gruppo di Lavoro «L’igiene in odontoiatria», afferente alla Società Italiana di Igiene e Medicina Preventiva, ha preso in esame le acque di alcuni riuniti odontoiatrici posti in strutture sia pubbliche sia private, rilevando la presenza di Legionella in circa il 30% dei campioni considerati²⁹.                         

Biofilm: struttura e caratteristiche                           

Il biofilm riveste un ruolo fondamentale nel mantenimento e nella crescita di Legionella, appare pertanto doveroso effettuare un accenno relativo a tale entità.
I biofilm sono comunità batteriche inglobate in una matrice di esopolisaccaridi (slime) prodotta dai batteri stessi, che aderiscono a una superficie viva o inerte^30,31.

In natura, tali agglomerati rappresentano un modo di crescita protetta che permette ai batteri di sopravvivere in ambienti ostili. I biofilm batterici possono colonizzare qualsiasi superficie umida, come lo smalto dentale, le pietre di un fiume o i tessuti infetti. Occasionalmente, questi aggregati batterici liberano singole cellule che si disperdono e si moltiplicano rapidamente colonizzando altri siti. L’idea generale è che ciascun batterio (fase planctonica) è esposto agli agenti ambientali (per esempio, alla possibilità di essere fagocitato o trascinato da un fluido), mentre all’interno di un biofilm (fase sessile) si trova protetto³². I principali costituenti della matrice del biofilm sono polisaccaridi, costituiti per lo più da carboidrati e glicoproteine.
Lo slime può, inoltre, intrappolare componenti di diversa natura quali materiali organici, cellule morte, sostanze minerali precipitate ecc. Un biofilm, pertanto, può essere definito come una pellicola biologica risultante dall’adesione e dalla crescita di microrganismi su una superficie.

Qualsiasi superficie immersa in acqua si ricopre dopo un breve periodo di tempo (da pochi minuti a poche ore) di un
biofilm batterico che ne altera le caratteristiche e le proprietà.
La principale caratteristica di un biofilm è rappresentata dalla presenza di batteri immobilizzati in una matrice esocellulare
da loro stessi prodotta³⁰.
Presenta, inoltre, ben precise proprietà chimiche (pH, potenziale redox, conduttività, gradiente di concentrazione di prodotti batterici), fisiche (resistenza termica, idraulica, densità, proprietà ottiche e spettroscopiche) e fisiologiche (attività idrolasiche, idrogenasiche, attività della catena respiratoria, ATP, luminescenza, proprietà genetiche), caratteristiche queste che variano a seconda della popolazione batterica che lo costituisce.

L’iter che conduce alla formazione del biofilm implica il susseguirsi di diversi processi chimici, fisici e biologici^30,31:                   

• trasporto di molecole organiche e di cellule microbiche verso la superficie;
  
• adsorbimento delle molecole organiche sul materiale di superficie con formazione di un substrato «condizionante»;                               
• adesione dei microrganismi alla superficie «condizionata»;                   
• metabolismo dei microrganismi che porta alla formazione della matrice esopolimerica (EPS) con conseguente adesione di un numero maggiore di essi e di materiali associati.   

La formazione dello strato condizionante è il primo passo obbligato per l’adesione dei microrganismi alla superficie.
La sua configurazione è, però, influenzata dallo stato iniziale del substrato stesso; infatti, la presenza di microscopiche asperità o soluzioni di continuità, in materiali come l’acciaio inox o il vetro, o la morbidezza di altri materiali (teflon, nylon) favoriscono la ritenzione di cellule batteriche. Successivamente, il processo di adesione microbica si articola in due fasi ben distinte tra loro:      

• attacco reversibile;                       
• attacco irreversibile.                  

Il primo è molto debole e può essere rimosso facilmente, il secondo è un legame permanente, dovuto all’interazione di molecole polianioniche e/o all’idrofobicità della superficie cellulare; solitamente il processo irreversibile è coadiuvato dalla produzione di EPS³³.

Un biofilm è quindi formato da cellule batteriche vitali in continua crescita o morte, da esopolisaccaridi e da eventuali sostanze organiche o inorganiche intrappolate; la sua formazione si realizza attraverso un lento processo, che tuttavia può portare alla formazione di masse dello spessore di qualche millimetro in pochi giorni³⁴: inoltre, presenta una curva di crescita sigmoidale del tutto simile a una comune curva di crescita batterica.
Dopo qualche tempo, il biofilm raggiunge una «massa critica» e i suoi strati superficiali, contenenti batteri adesi, si sfaldano dalla matrice e possono distaccarsene venendo a costituire una massa indipendente in grado di allontanarsi e dare origine a nuove colonizzazioni e formazioni di nuovo biofilm in altre sedi. Questo fenomeno è favorito dalle forze di scorrimento del fluido con cui il biofilm è in contatto, dalla presenza di determinati composti o dalle caratteristiche delle singole specie batteriche^33,34.              

Formazione del biofilm nella linea idrica del riunito odontoiatrico                    

Il circuito idrico del riunito è soggetto a due tipi di contaminazione: agenti biologici (batteri e virus) provenienti
dal cavo orale del paziente in cura (bloodborne, o meglio un mix di contaminanti di provenienza umana) e microrganismi presenti nell’acqua di rete che alimenta gli spray (waterborne).

Il trasferimento dei fluidi biologici dal cavo orale nei circuiti del riunito, causato dai fenomeni di retrazione o di capillarità che interessano tutti gli strumenti dotati di spray, costituisce un primo meccanismo che favorisce l’ingresso dei microrganismi, la loro adesione e la formazione del biofilm. Infatti, sia la saliva sia il fluido crevicolare posseggono caratteristiche fisiche e chimiche (tensioattività, presenza di ioni e sostanze organiche) che agevolano la coesione delle sostanze che compongono la matrice del biofilm.
Inoltre, le specie batteriche selezionate nella placca dentale posseggono un corredo genetico e relative caratteristiche fenotipiche tali da renderle altamente specializzate per produrre il biofilm anche sulle pareti del circuito idrico del riunito^35-37.

L’ingresso di batteri presenti nell’acqua di rete è il secondo meccanismo di promozione del biofilm, con fenomeni di adesione e formazione di aggregati in forma sessile analoghi a quelli dei batteri provenienti dal cavo orale del paziente³⁸. Strutturalmente, il circuito idrico del riunito costituisce una grande interfaccia solido-liquido, con una superficie molto ampia per unità di volume e molto diversificata per geometria; questi fattori, associati alla carenza di elementi nutritivi nell’acqua e alla presenza del substrato opportuno, fanno del circuito idrico una nicchia ecologica adatta alla crescita in fase sessile di numerose specie batteriche, provenienti dal cavo orale e dall’acqua di alimentazione, favorendo la formazione e la persistenza
del biofilm batterico.
Il contatto prolungato dei microrganismi con le pareti dei condotti e le stesse modalità di flusso, che nel circuito del riunito avviene per moto laminare risultando virtualmente stagnante in adiacenza alle pareti interne, favoriscono ulteriormente l’adesione da parte dei batteri e portano inevitabilmente a un insediamento e una colonizzazione stabile da parte di un biofilm batterico nei condotti^33,35,39,40.

Il biofilm generato sulle pareti è uno strato discontinuo e tenace, che cresce e si espande rapidamente (fino a 100 cm lineari in 3 giorni) generando, oltre alla perdita di asepsi, molteplici problemi³⁶:                         

• resistenza al flusso dei liquidi nei condotti;                   
• ridotto scambio di calore sulle superfici solide;                     
• corrosione sui substrati metallici, fino alla perforazione;
• creazione di un ambiente protetto dall’azione dei disinfettanti e del cloro solitamente presente nell’acqua, con conseguente possibilità di moltiplicazione di germi patogeni e opportunisti nonché eterotrofi ambientali;
• creazione di un ambiente favorevole allo sviluppo di multiresistenze, attività emolitiche e citotossiche che possono, in tal modo, svilupparsi anche in batteri tipicamente ambientali.  

Diversamente da quanto accade per i batteri, i virus che possono contaminare il riunito odontoiatrico provengono solo dal paziente (sangue e fluidi biologici del cavo orale). Di conseguenza, questo tipo di contaminazione riguarda principalmente i segmenti più esterni del circuito idrico, quelle parti di condutture più prossime agli strumenti e quindi al cavo orale⁴¹. Questa localizzazione circoscritta dipende dalle caratteristiche dei virus che, essendo parassiti endocellulari, non sono in grado di replicarsi autonomamente in ambiente extracellulare: la loro sopravvivenza al di fuori della cellula ospite non può pertanto contare sui meccanismi di replicazione, ma esclusivamente sulla resistenza intrinseca del ceppo virale e sulle condizioni del microambiente nel quale esso viene a trovarsi. Il microambiente costituito dal biofilm, a questo proposito, potrebbe dare ricovero ai virus, aumentando la loro probabilità di sopravvivenza senza, però, consentirne la moltiplicazione.
Per queste ragioni, si può presumere che virus provenienti dal paziente possano contaminare le componenti del riunito
più prossime al cavo orale, senza estendere la contaminazione virale alle parti più interne del circuito.
La persistenza della contaminazione virale è però strettamente legata a particolari condizioni chimico-fisiche in queste sedi: l’ambiente acquoso, valori medi di pH e una temperatura media oscillante tra i valori ambientali e quelli corporei dei mammiferi.

Per le parti più interne del circuito idrico, al contrario, appare meno probabile una contaminazione virale, condizione ipotizzabile nei casi di massiccia retrazione di liquido, che peraltro è stata rilevata nella maggioranza dei riuniti odontoiatrici in esercizio dal 1997 al 2002⁴².                        

Contaminazione dall’acqua potabile                         

Una porzione consistente dei microrganismi presenti nei circuiti idrici del riunito deriva, quindi, dall’acqua di alimentazione fornita dall’acquedotto (acqua potabile). Essa dovrebbe avere una carica batterica estremamente contenuta, con totale assenza di batteri patogeni, quali Pseudomonas o Legionelle.
Ciò non significa che l’acqua potabile sia sterile, anzi può contenere una flora microbica varia che, per tipo e concentrazione, è generalmente innocua per l’uomo.

In particolari condizioni, però, dalla rete dell’acqua potabile possono giungere al riunito dentale anche microrganismi patogeni o patogeni opportunisti³⁸.

D’altra parte, va sottolineato che la carica batterica delle acque ambientali viene controllata all’origine mediante controlli microbiologici su campioni prelevati a monte del bacino di utenza.
La qualità microbiologica dell’acqua registrata «alla fonte» dall’Ente erogatore, non corrisponde però necessariamente
alla qualità microbiologica rilevabile nelle sedi più prossime al riunito.
Infatti, le analisi di campioni di acqua provenienti dalla rete idrica, prelevati immediatamente a monte del riunito, hanno dato valori di cariche batteriche notevolmente superiori ai criteri di potabilità, fino a livelli ritenuti inadeguati per l’impiego clinico⁴³.                

Rischio biofilm nel riunito odontoiatrico                       

Una volta formato il biofilm, durante il normale impiego clinico del riunito frequentemente si distaccano, dagli strati più esterni del biofilm, «blocchi» carichi di batteri in forma sessile che entrano nel flusso del liquido erogato dagli strumenti e vengono così veicolati con gli spray nel cavo orale del paziente.

A seguito della formazione di lesioni di continuo delle mucose, fatto assai frequente nel normale trattamento odontoiatrico, batteri inglobati in biofilm sono in grado di raggiungere il torrente ematico: le mucose gengivali, infatti, sono riccamente vascolarizzate e durante interventi demolitivi non è infrequente l’esposizione e la lacerazione di vasi venosi e arteriosi di medio calibro. In queste condizioni, la diretta immissione di un fluido contaminato da una grande carica polimicrobica, come quella portata con il biofilm, genera un rischio di infezione molto maggiore di quello che verrebbe a crearsi in un cavo orale perfettamente integro.

Di conseguenza, il biofilm presente nelle linee idriche del riunito odontoiatrico rappresenta un rischio per la salute, in considerazione di molteplici aspetti:              

• i batteri inglobati nel biofilm (forma sessile) sono tipicamente fino a 1.000 volte più resistenti all’eliminazione rispetto alle controparti cresciute in brodo⁴⁴;                
• il biofilm favorisce la crescita dei microrganismi in esso contenuti;                
• il biofilm rappresenta un fattore di potenziamento delle capacità
  infettanti nei confronti dell’organismo ospite con cui i batteri giungono a contatto.                

L’inoculazione a livello del cavo orale dei batteri rilasciati dal biofilm, come può avvenire durante l’impiego clinico del riunito, può quindi favorire l’instaurarsi di batteriemie transitorie con aumentato rischio di infezioni di endoprotesi (vascolari, ortopediche ecc.) anche in soggetti immunocompetenti;
ovviamente tale quadro risulta ancora più severo nei soggetti immunocompromessi.

Il riunito contaminato dal biofilm rappresenta, dunque, una riserva d’infezione batterica, un rischio che risulta ulteriormente incrementato dalla possibile presenza (e conservazione nel biofilm) di virus, particolarmente nei segmenti terminali del circuito idrico.

A ciò si deve aggiungere un altro aspetto, forse collaterale ma pur sempre problematico: nel riunito si può creare una circolazione di microrganismi, dalle acque ambientali e dal cavo orale al
circuito idrico del riunito e di qui nuovamente al cavo orale di altri pazienti.

Ma si può intravedere anche una possibile circolazione inversa, dal circuito contaminato (da acqua e da paziente) alle linee idriche potabili a monte del riunito, tanto che l’International Standard Organization (ISO) ha regolato, nella norma tecnica ISO 7494-2 del 2003, l’applicazione di dispositivi antireflusso tra il riunito e la rete idrica, essenzialmente a protezione della rete idrica potabile⁴⁵.

Sull’entità del rischio non sono disponibili dati epidemiologici che correlino strettamente la contaminazione batterica e virale del circuito idrico con eventi morbosi. Tuttavia, in base ai principi generali di controllo delle infezioni, non è in ogni caso accettabile esporre i pazienti e il personale, medico e paramedico, al contatto con fluidi e strumenti di qualità microbiologica incerta o gravemente degradata.                           

Prevenzione                            

L’ISS ha predisposto Linee Guida per il controllo e la prevenzione della legionellosi¹¹. In caso di cluster o di epidemie è prevista un’indagine ambientale per la ricerca della sorgente di infezione.
Se il sistema di distribuzione dell’acqua calda risulta contaminato, l’intervento di bonifica (termico e/o chimico) e la successiva verifica della sua efficacia diventano necessari sull’intero impianto idrico della struttura coinvolta.
Le possibilità di trattamento sono numerose, anche se consentono un effetto efficace nel periodo immediatamente consecutivo all’intervento, senza offrire però sufficienti garanzie nei tempi successivi. La scelta tra i diversi tipi di intervento dipende da vari fattori, tra cui la tipologia dell’impianto idrico e l’estensione della rete da bonificare, ma al momento non è stato stabilito quale procedura sia più idonea.
Oggi si preferisce attuare, già in fase di progettazione edilizia, un sistema di disinfezione da attivare periodicamente.
Pur non garantendo l’eradicazione totale del microrganismo, le misure di prevenzione risultano indispensabili per diminuire il rischio che ne deriva.

In ambito odontoiatrico, è importante persistere nel corretto utilizzo delle procedure gestionali e di manutenzione dei riuniti ed effettuare periodicamente controlli microbiologici sulla rete idrica, al fine di attuare interventi mirati di decontaminazione.

Gli interventi oggi riconosciuti come scientificamente validi nella riduzione del rischio di trasmissione della Legionella spp sono compresi in due categorie:          

Controllo della colonizzazione degli impianti idrici

• Evitare l’installazione di tubazioni con tratti terminali ciechi e senza circolazione di acqua;
• evitare la formazione dei ristagni di acqua;                 
• limitare la possibilità di nicchie biologiche per i microrganismi attraverso la pulizia degli impianti, la prevenzione
  e la rimozione dei sedimenti dai serbatoi di acqua calda, bacini di raffreddamento;                         
• mantenere efficienti i separatori di gocce montati a valle delle sezioni di umidificazione;         
• controllare lo stato di efficienza dei filtri ed eliminare l’eventuale presenza di gocce di acqua sulle loro superfici. 

Prevenzione della moltiplicazione batterica               

• Controllare, ove possibile, la temperatura dell’acqua in modo da evitare l’intervallo critico per la proliferazione dei batteri (25-55 °C);                  
• utilizzare trattamenti biocidi al fine di ostacolare la crescita di alghe, protozoi e altri batteri che possono costituire un substrato per Legionella;                    
• provvedere a un’efficace programma di trattamento dell’acqua, capace di prevenire la corrosione e la formazione di film biologico, che potrebbe ospitare Legionella spp.        

Prevenzione nella contaminazione della linea idrica
del riunito odontoiatrico              

I sistemi di intervento atti a controllare la contaminazione del circuito idrico del riunito odontoiatrico sono essenzialmente di due tipi: procedure finalizzate a impedire la penetrazione di agenti microbici (prevenzione) e metodi di distruzione degli agenti contaminanti penetrati nella linea idrica del riunito (disinfezione).

In questo ambito verranno quindi trattati l’alimentazione indipendente e la disinfezione di alto livello in discontinuo.

Alimentazione indipendente della linea idrica del riunito odontoiatrico              

Una soluzione drastica per ovviare alla contaminazione da rete idrica consiste nel disconnettere il circuito idrico del riunito dalla rete, alimentando gli spray di tutti gli strumenti caudati (turbina, contrangolo, ablatore e siringa aria-acqua) con acqua distillata o con acqua sterile, prelevata da serbatoi interni al riunito, meglio se essi stessi sterilizzabili o monouso. Infatti, come già descritto, i microrganismi orali, come quelli della placca dentale o quelli che contaminano le pareti del sistema dei canali radicolari, sono produttori di biofilm e, una volta penetrati nei circuiti per moto
retrogrado, possono comunque generare un biofilm, anche in condotti alimentati con acqua sterile.
Questo tipo di alimentazione, infatti, non è di per sé garanzia di mantenimento dell’asepsi e lo confermano due studi in particolare: Favero et al.⁴⁶ rilevarono che in riuniti alimentati con soluzioni sterili si verificava un insediamento di microrganismi in grado di proliferare rapidamente raggiungendo, nell’arco di un solo giorno, concentrazioni rilevanti nell’acqua erogata (fino a 100.000 CFU/ml); Williams et al.⁴⁷ trovarono negli spray erogati da 24 riuniti, alimentati al momento dell’installazione con acqua distillata o con acqua sterile, concentrazioni microbiche assai elevate dopo un certo periodo di tempo.

L’alimentazione degli strumenti del riunito con soluzioni sterili o con acqua distillata, in modo indipendente dalla rete idrica, è dunque il modo più sicuro per eliminare una delle fonti di contaminazione, l’acqua di rete e i suoi contaminanti acquatici (come Legionella), ma va ricordato che rimane da risolvere il problema della contaminazione proveniente dal paziente.             

Trattamento di disinfezione in discontinuo                          

Applicare un trattamento discontinuo del circuito idrico, quindi al di fuori dell’uso normale, permette di affrancarsi dai rischi di contatto del disinfettante con l’operatore o con il paziente (condizione che si realizza nella disinfezione in continuo, che prevede l’erogazione del disinfettante insieme ai liquidi di alimentazione della linea idrica del riunito), aprendo la strada all’utilizzo di disinfettanti più efficaci^48-50, come i disinfettanti di alto livello (TAED e perossidante, perossido di idrogeno 10-25% ecc.).                            

Conclusioni                           

Da quanto emerso nel presente lavoro, appare chiaro il problema legato alla contaminazione della linea idrica del riunito odontoiatrico.

In questi termini, la possibilità di trasmissione di Legionella spp rappresenta uno dei molteplici rischi derivanti dalla formazione di biofilm nel circuito idrico. Tale fenomeno crea, infatti, un microambiente che, da un lato, protegge, mentre, dall’altro, favorisce lo sviluppo delle specie batteriche che lo costituiscono.

Le linee guida da attuare sono, quindi, riconducibili alla sensibilizzazione degli operatori odontoiatrici a eseguire un’adeguata gestione igienica dell’unità operativa odontoiatrica attuando tutti i sistemi di prevenzione e distruzione dei contaminanti provenienti dalle fonti di contaminazione principali (rete idrica e paziente).

Non esistono tuttavia evidenze che testimonino la possibilità di contaminazione della rete idrica pubblica da parte di riuniti odontoiatrici, ma considerando le caratteristiche del biofilm (struttura dinamica in rapida evoluzione) sarebbe comunque auspicabile eseguire procedure di controllo e decontaminazione periodica delle linee idriche.                     

Corrispondenza
professor Luca Testarelli
Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche
Università degli Studi di Roma «La Sapienza»
viale Caserta 6, 00161 Roma
e-mail: lucatestarelli@yahoo.it

• Valerio Milana¹
• Nadia Zallocco²
• Gianluca Gambarini²
• Luca Testarelli^1
1 Sapienza, Università di Roma
I Facoltà di Medicina e Chirurgia, Corso di Laurea in Igiene Dentale, Sede Roma-Policlinico, Insegnamento
di Dispositivi dell’Unità Operativa Odontoiatrica,
Titolare professor Luca Testarelli
² Sapienza, Università di Roma
I Facoltà di Medicina e Chirurgia, Corso di Laurea in Igiene Dentale, Sede Roma-Policlinico, Insegnamento
di Materiali Dentari, Titolare professor Gianluca Gambarini