Arpa FVG laboratorio di Riferimento regionale per la diagnosi ambientale della legionellosi

La Legionella pneumophila

Il batterio Legionella pneumophila è il principale agente eziologico delle legionellosi, forme morbose di tipo polmonare acquisite per via respiratoria mediante inalazione di aerosol contenente il patogeno, la cui manifestazione più severa è la polmonite.

Questo patogeno fu isolato per la prima volta nel 1976 a Philadelphia a seguito di una grave epidemia verificatasi durante il convegno annuale dell’American Legion, motivo per il quale la legionellosi è anche nota come la “malattia del legionario”.

Per quanto concerne la patogenesi della legionellosi, non è nota la dose minima infettante, né si conoscono le ragioni della diversa virulenza delle specie note. Non è dimostrata la trasmissione interumana, né quella attraverso l’assunzione di alimenti e acqua contaminata. Inoltre non esistono né serbatoi né vettori animali.

La Legionella è considerata un batterio emergente e sta suscitando un crescente interesse nella comunità scientifica e medica internazionale a causa dello sviluppo di diversi focolai infettivi, anche nella nostra regione.

Attività analitica

Nel 2002 il Ministero della Salute ha nominato il Laboratorio di Arpa FVG come Centro Regionale di Riferimento per la diagnosi ambientale della legionellosi (Linee Guida ISS, 2015).

Da allora il Laboratorio ha analizzato, in collaborazione con le Aziende Sanitarie della Regione, oltre 30 mila campioni di acqua.
Di seguito il dettaglio dei campioni effettuati nel tempo.

Questi campioni provengono da varie tipologie di strutture:

• sanitarie (ospedali, residenze per anziani)
• turistiche (hotel, strutture recettive)
• sportive (piscine, palestre)
• lavorative
• abitazioni private etc.

Per la ricerca della legionella vengono utilizzate le tecniche analitiche colturale e molecolare (PCR-RT). Oltre alle attività di monitoraggio, vengono effettuate attività di controllo delle strutture correlate a casi di legionellosi con lo scopo di scongiurare eventuali focolai epidemici.

Tale intensa attività analitica consente di avere una visione aggiornata della reale diffusione del batterio sul territorio regionale, permettendo l’attuazione di misure preventive.

Studi specifici

Nell’ottica di contribuire al miglioramento delle conoscenze della diffusione di questo batterio, con particolare attenzione a quanto accade nella nostra regione, la notevole mole di dati raccolti in questi anni è stata messa a disposizione della ricerca, come indicato anche dalla visione One-Health da sempre perseguita dal Laboratorio.

Nel mese di novembre 2019, il Laboratorio e l’Università degli Studi di Udine, assieme ad altre realtà presenti sul territorio nazionale, hanno dato vita al gruppo di lavoro LDH (Legionella Digit Health).

Questa collaborazione ha permesso di sviluppare diversi studi tra i quali:

• la messa a punto di un metodo epidemiologico predittivo basato sui dati ambientali, utilizzabile per identificare in anticipo le zone a maggior rischio di sviluppo di focolai epidemici
• la relazione tra i diversi sierogruppi di Legionella isolati e i dati climatici grazie all’utilizzo di strumenti informatici di Intelligenza Artificiale quali la Machine Learning
• il sequenziamento del genoma della Legionella (WGS – Whole Genome Sequencing)

Le risultanze di queste molteplici iniziative, intraprese nel corso degli anni, sono state pubblicate in diversi articoli riguardanti questa tematica su prestigiose riviste scientifiche.

Recentemente sono state inoltre eseguite prove di antibiotico resistenza su ceppi di Legionella isolati nel corso dell’attività analitica, problematica di grande attualità, visto il numero sempre crescente di batteri resistenti agli antibiotici; nonché l’identificazione della Legionella utilizzando la spettroscopia a FT-IR, strumentazione di ultima generazione.

Visti i promettenti risultati raggiunti, la collaborazione tra Università degli Studi di Udine e Arpa FVG continuerà nei prossimi anni, anche grazie alle nuove tecnologie di avanguardia acquisite recentemente dal Laboratorio di Arpa FVG per l’identificazione batterica (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight - MALDI TOF) e per il sequenziamento genomico.

Articoli pubblicati:

Scaturro M, Girolamo A, Bella A, Rota MC, Marella AM, Amari R, Ingrassia M, Barberis D, Romano C, Borney F, Damasco F, Buratto MT, Fortin M, Caricato G, La Vecchia G, Casaburi F, Dragone M, Cavallaro M, Tozzi G, Ceccarelli E, Coniglio MA, Agodi A, Coroneo V, Sanna A, Cristina ML, Spagnolo AM, Cristino S, Spiteri S, De Lellis L, De Mirto D, Ferrari F, Guiso MG, Foti M, Graziano E, Franchi M, Felice A, Giammanco A, Fasciana T, Grucci A, Ballarini E, Helfer F, Corradi I, Laganà P, Facciolà A, Mansi A, Marcelloni AM, Marchesi I, Bargellini A, Mari M, Palmieri S, Miana P, Della Sala S, De Giglio O, Montagna MT, Diella G, Moschin A, Lugarini G, Ottaviano C, Caprini A, Rossi AM, Pagano M, Talini M, Gestri D, Vespa G, Croce C, Viggiani M, Livi S, Ricci ML. (2025, May 29). Interlaboratory comparison of culture- and PCR-based methods for Legionella pneumophila detection in drinking water samples. Appl Environ Microbiol 91:e00236-25. https://doi.org/10.1128/aem.00236-25

Felice A., Franchi M., De Martin S., Vitacolonna N., Iacumin L., Civilini M. (2019, July 1). Environmental surveillance and spatio-temporal analysis of Legionella spp. in a region of northeastern Italy (2002–2017). PLoS ONE, 14(7). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0218687

Brunello A., Civilini M., De Martin S., Felice A., Franchi M., Iacumin L., Saccomanno N., Vitacolonna N. (2021) Machine learning- assisted environmental surveillance of Legionella: a retrospective observational study in Friuli- Venezia Giulia region of Italy in period 2002-2019. Informatics in Medicine Unlocked, 28. https://doi.org/10.1016/j.imu.2021.100803

Colautti A., Civilini M., Franchi M., Felice A., De Martin S., De Paoli E., Vidotto M., Iacumin L. (2024). Draft genome sequences from 127 Legionella spp. strains isolated in water systems linked to legionellosis outbreaks. Microbiol Resour Announc, 13:e01154-23. https://doi.org/10.1128/mra.01154-23

Colautti A., Civilini M., Bortolomeazzi R., Franchi M., Felice A., De Martin S., Iacumin L., (2024) Genotypic and phenotypic profiling of 127 legionella pneumophila strains: Insights into regional spread. PLoS ONE.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0307646

Poster

M. Franchi, A. Felice, D. Pillinini. (2017) Cultural and RT-PCR comparison method: Udine Arpa FVG laboratory experience. The 9thInternational Conference on Legionella. Rome, 26th – 30th September 2017

Iacumin L., Felice A., Franchi M. , De Martin S., Vitacolonna N., Ortali A., Ballus V., Civilini M. (2019) Caratterizzazione molecolare di Legionella pneumophila isolata in Friuli Venezia Giulia. Convegno nazionale Legionellosi: una malattia prevedibile con una gestione integrata del rischio ambientale. Bari, 30-31 maggio e 1 giugno 2019.