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ie Gesundheitsgefährdung durch Infektionserreger im Trinkwasser ist allgemein geläufig. Beim Auftreten von Infektionserregern kann, im Unter- schied zu den meisten Chemikalien, schon ein einziger Schluck zu Erkran- kungen und Todesfällen führen. Diese Gefahr ist auch heute noch aktuell. So trat die Cholera als typische wasserbe- dingte Infektionskrankheit seit 1991 in so vielen Ländern und mit so vielen Fällen auf wie noch nie zuvor (28). In den USA hat sich 1993 die größte je beschriebene, trinkwasserbedingte Epidemie ereignet. Mehr als 400 000 Menschen sind dort in der Stadt Mil- waukee an einer durch den Einzeller Cryptosporidium parvum verursach- ten Enterocolitis erkrankt (17).Ärzte werden aus unterschiedli- chen Anlässen mit hygienischen Aspekten der Wasserqualität kon- frontiert: Bei der Ursachensuche von Erkrankungen ihrer Patienten, als Verbraucher, als Verantwortliche für die Wasserqualität im eigenen Haus, in der eigenen Praxis oder Klinik und besonders bei Verwendung von was- serführenden medizinischen Geräten sowie als Meinungsbildner in gesund- heitlichen Fragen.
In Deutschland vertraut man darauf, daß durch gesetzliche Vor- schriften, verantwortungsbewußtes Personal und hochstehende Technik stets einwandfreies Wasser geliefert wird. Bei Klein- und Einzelversor- gungen müssen jedoch relativ häufig mikrobiologische oder chemische Mängel beanstandet werden. So erga- ben sich bei Untersuchungen des Lan- desgesundheitsamtes Baden-Würt- temberg bei Einzel- und Eigenversor- gungen mit 31,9 Prozent über zehn-
mal mehr bakteriologische Beanstan- dungen als bei den großen Fernwas- serversorgungen (16). Auch in der Hausinstallation, welche ohne beson- deren Anlaß überhaupt nicht über- wacht wird, kann sich die mikrobiolo- gische und chemische Wasserbeschaf- fenheit erheblich verschlechtern (5).
Die rechtliche Grundlage der Trinkwasserbeurteilung bildet in Deutschland die Trinkwasserverord- nung (TrinkwV) von 1990 (6), europa- weit die EG-Richtlinie über Wasser für den menschlichen Gebrauch von 1980 (19). Weltweit zu beachtende Empfehlungen sind in den WHO- Richtlinien über die Trinkwasserqua- lität von 1993 niedergelegt (29). Fer- ner existiert in Deutschland für Mine- ral- und Tafelwasser eine eigene Ver- ordnung (7). Ihre Anforderungen sind in mikrobiologischer Hinsicht für den Moment der Abfüllung strenger als an Trinkwasser, jedoch wird eine Nachverkeimung in beliebiger Höhe zugelassen.
Mikrobiologische Anforderungen und Überwachung
Nach Paragraph 1 der TrinkwV muß das Trinkwasser frei von Krank- heitserregern sein. Weil die Erfüllung dieser Forderung aber nicht durch Un- tersuchungen belegt werden kann, werden Stichproben (100 ml auf 15 000 m3oder 30 000 m3) auf die Fäkal- be- ziehungsweise Verunreinigungsindika-
toren E. coli und coliforme Bakterien, auf Anforderung auch auf Fäkalstrep- tokokken untersucht. Sind sie in 100 ml nachweisbar, so gilt die genannte For- derung der Trinkwasserverordnung nicht als erfüllt, vielmehr wird dann ei- ne Gefährdung durch pathogene Fä- kalkeime in gesundheitlich relevanter Konzentration vermutet. In dieser Si- tuation muß sofort gehandelt werden, erforderlichenfalls auch durch Be- kanntgabe eines Abkochgebotes durch das Gesundheitsamt an die Bevölke- rung. Das Prinzip der Fäkalindikatoren hat sich epidemiologisch durchaus be- währt, findet seine Grenzen aber dann, wenn Erreger nicht aus Fäkalien stam- men oder sich bei Aufbereitung und Desinfektion anders verhalten als E.
coli. In Deutschland wird durch Be- stimmung der Koloniezahl („Gesamt- keimzahl“, Richtwert: 100/ml) seit Robert Koch auch ein nicht-fäkalspezi- fischer Indikator für die bakteriologi- sche Wirksamkeit der Filtration bei der Wassergewinnung und für die Wieder- verkeimung des Wassers bei der Vertei- lung bestimmt, der sich in der Praxis als sehr hilfreich erwiesen hat (14).
Die nach der TrinkwV vorge- schriebenen Untersuchungen des Wassers muß das Versorgungsunter- nehmen veranlassen und kann sie bei entsprechenden Voraussetzungen sel- ber durchführen oder andere Unter- suchungslabors damit beauftragen. In festgelegten Abständen (zum Bei- spiel einmal pro Jahr oder noch selte- ner) führt das Gesundheitsamt eigene Überprüfungen und Untersuchungen durch. Die für die Trinkwasserhygie- ne relevanten Mikroorganismen las- sen sich nach biologischen und epide- miologischen Gesichtspunkten in mehrere Gruppen unterteilen.
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M E D I Z I N AKTUELL
Mikroorganismen im Trinkwasser
Konrad Botzenhart
Mit Wasser lassen sich besonders leicht Infektionen über- tragen. Die Einschleppung von Erregern fäkaler Herkunft läßt sich bei sorgfältiger, konsequent überwachter Aufbe- reitung und Ressourcenpflege durch das Versorgungsun- ternehmen zuverlässig vermeiden. Die Vermehrung von Mikroorganismen in der Hausinstallation und angeschlos-
senen Geräten ist dagegen schwer zu kontrollieren. Dabei handelt es sich um Umweltkeime, die bei prädisponierten Personen schwere Erkrankungen auslösen können. Dieser Sachverhalt muß den Arzt nicht nur in therapeutischer Hinsicht, sondern auch in seiner Verantwortung für die Qualität des von ihm verwendeten Wassers interessieren.
Abteilung für Allgemeine Hygiene und Um- welthygiene (Direktor: Prof. Dr. med. Konrad Botzenhart), Hygiene-Institut der Universität Tübingen
Fäkal-oraler Übertragungsweg
Die größte Gefahr durch verun- reinigtes Trinkwasser geht von der fä- kalen Verunreinigung des Rohwas- sers durch Menschen oder Tiere (Haustiere und Wildtiere, zum Bei- spiel Wasservögel, Bisamratten) aus (Tabelle). Mit fäkaler Verunreinigung ist daher auch in unbesiedelten Ge- bieten immer zu rechnen, wenn Ober- flächenwasser, das heißt, Wasser aus Flüssen und Seen, zur Trinkwasserge- winnung herangezogen wird.
Bakterien
Die Bekämpfung der im vergan- genen Jahrhundert in Europa immer wieder auftretenden Cholera, der Ruhr und des in allen großen Städten endemischen Typhus war die erste Aufgabe der Trinkwasserhygiene. Die Eigenschaften dieser Erreger bestim- men auch heute noch die Anforderun- gen an die Trinkwasseraufbereitung und die Überwachung. Die beiden letzten größeren trinkwasserbeding- ten Epidemien in Deutschland waren die Ruhrepidemie in Ismaning 1978 mit etwa 2 400 Fällen (3) und die Ty- phus-Epidemie in Baden-Württem-
berg mit ungefähr 420 Fällen, letztere auf dem Umweg über Kartoffelsalat, für dessen Zubereitung verunreinigtes Wasser aus einem nicht überwachten Brunnen verwendet wurde (12). In Je- na sind ebenfalls noch 1980 wasserbe- dingte Typhusfälle aufgetreten (24).
In allen Fällen waren die gesetzlichen Bestimmungen zur Genehmigung, Überwachung und zum ordnungs-
gemäßen Betrieb nicht beachtet wor- den. Sie haben verdeutlicht, daß es bei Mißachtung dieser Regelungen schnell zu großen Epidemien kommen kann, ehe Maßnahmen zur Bekämp- fung ergriffen werden können, und die fortbestehende Bedeutung dieser in
Deutschland selten gewordenen bak- teriellen Darmerkrankungen für die Trinkwasserhygiene gezeigt.
Viren
Enterale Viren, wie das Polio-Vi- rus oder das Hepatitis-A-Virus, sind in Oberflächen- oder Grundwasser viele Monate lang lebensfähig und finden sich zeitweise in großer Menge im Ab- wasser und in Oberflächengewässern (2, 26, 27). Besonders Ausbrüche von Hepatitis A und E sind zuverlässig do- kumentiert worden (1, 13). Auch an- dere enterale Viren (Tabelle)werden leicht mit Trinkwasser übertragen.
Quelle ist stets die fäkale Verunreini- gung des Rohwassers bei ungenügen- der Aufbereitung und Desinfektion.
Grundsätzlich sind auch Viren mit herkömmlichen Mitteln der Auf- bereitung und der Desinfektion zu entfernen oder zu inaktivieren. Zum Teil sind aber längere Einwirkzeiten oder höhere Behandlungsintensitäten als bei Bakterien erforderlich. Bei ei- nigen Hepatitis-Epidemien war das bekanntermaßen stark verunreinigte Wasser mit Chlor behandelt und da- durch eine ausreichende bakteriologi- sche, aber nicht virologische Qualität erzielt worden (11).
Protozoen
Eine besonders hohe Resistenz gegen Desinfektionsverfahren haben die einzelligen Darmparasiten Giardia lamblia (G. l.) und Cryptosporidium
parvum (C. p.). Die Erreger gelangen vor allem mit den Ausscheidungen von Wildtieren (G. l.) oder Haustieren (C.
p.), namentlich Kälbern und Lämmern, bei denen die Erkrankung recht häufig und den Veterinären wohlbekannt ist, in die Gewässer (22). Sie liegen dort als
enzystierte Dauerformen vor, die durch die Chlorung des Wassers nicht abgetötet werden (Abbildung). Das Wasser ist dann trotz bester bakteriolo- gischer Befunde noch infektiös. Die Bedeutung der Cryptosporidien als Krankheitserreger beim Menschen ist erst in den letzten Jahren erkannt wor- den. Sie verursachen bei AIDS-Kran- ken zum Teil tödliche Diarrhöen, während bei immunkompetenten Er- krankten nach ein bis zwei Wochen Spontanheilung eintritt. Untersuchun- gen bei durchfallkranken Kindern er- gaben einen Anteil von 0,5 Prozent mit C. p. (30). Die Krankheit tritt also spo- radisch auch in Deutschland auf, be- sonders bei Kontakt mit Tieren und Genuß von roher Milch. Hinweise auf trinkwasserbedingte Epidemien hat es hier im Gegensatz zu den USA und England bisher nicht gegeben.
Erreger nicht-fäkalen Ursprunges
Einige Krankheitserreger kön- nen sich im Leitungsnetz oder ande- ren wasserführenden Einrichtungen in sauberem, nährstoffarmem Wasser vermehren (4). Dies sind namentlich die im Textkastenaufgeführten Erre- ger. Da sie in den gefundenen Men- gen nicht aus Fäces stammen, zeigt ihr Vorkommen keine Korrelation mit E.
coli oder Koliformen. Dagegen ist zu- sammen mit ihnen häufig die Kolo- niezahl erhöht, welche eine Wieder- verkeimung anzeigt. Die orale Auf- A-2143
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Tabelle
Wichtige Erreger von trinkwasserbedingten Erkrankungen fäkalen Urspungs
Bakterien Viren Protozoen
Salmonella typhi Hepatitis-A-Virus Giardia lamblia
andere Salmonellen Hepatitis-E-Virus Cryptosporidium parvum Shigellen Poliomyelitis-Viren Entamoeba histolytica Vibrio cholerae Echoviren
Campylobacter andere enterale Viren enteropathogene E. coli
Abbildung: Stuhlausstrich bei Befall mit Cryptospori- dium parvum. Fuchsin-Immersionsöl-Färbung nach Heine. Die 5 µm großen Cryptosporidien-Oozysten stellen sich als runde, stark lichtbrechende, einge- dellt wirkende Gebilde vor rotem Hintergrund dar.
(Foto: A. Wiedenmann)
nahme dieser Erreger ist mit der Aus- nahme der Aeromonas-Arten mei- stens unbedenklich, sondern es liegt ein anderer Infektionsweg vor.
Legionella pneumophila
Legionellen sind vermutlich bei uns zur Zeit die häufigsten Erreger von wasserbedingten Infektionen und Todesfällen. Legionellen wachsen in Symbiose mit anderen Bakterien, vor allem aber mit Amöben, in denen sie sich, ebenso wie in Makrophagen und Leukozyten, vermehren können (21, 23). Infektionsfähige Konzentratio- nen finden sich nach Vermehrung in Warmwassernetzen, besonders in weitverzweigten Systemen, im Wasser von Kühltürmen und Klimaanlagen, aber auch in bei Zimmertemperatur stagnierendem Wasser (8). Die was- serführenden Systeme von zahnärzt- lichen Behandlungsstühlen sind eben- falls häufig mit Legionellen besiedelt, so daß bei zahnärztlichem Personal erhöhte Antikörpertiter beobachtet wurden (13, 20). Die meisten Erkran- kungen werden von Legionella pneu- mophila (L. p.) der Serogruppe 01 verursacht, doch treten auch Infektio- nen mit anderen Serogruppen und mit anderen Arten als L. p. auf. Immun- supprimierte Personen und Inten- sivpflegepatienten sind stark gefähr- det, so daß dem Verfasser in Kranken- häusern die prophylaktische Untersu- chung des Warmwassersystems und anderer bekannter Infektionsquellen auf Legionellen sinnvoll erscheint.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa (Ps. a.) ist vor allem als Erreger von Infektio- nen, besonders der Harn- und Atem- wege und von Wunden im Kranken- haus, bekannt, außerhalb desselben zum Beispiel als Ursache der Otitis ex- terna oder der Whirlpool-Dermatitis.
Bei beiden Erkrankungen wird dem Erreger der Weg durch die Mazeration der Haut nach langer Durchfeuchtung gebahnt. Der Keim ist sonst wenig in- vasiv und deshalb für den Gesunden von geringer Bedeutung, dagegen kann er durch ärztliche oder pflegeri- sche Maßnahmen leicht an Stellen ge- bracht werden, an denen er zu den oben genannten Infektionen führen
kann. Wegen seiner Anspruchslosig- keit vermehrt er sich in wäßrigem Mi- lieu, sogar in destilliertem Wasser, sehr leicht, häufig unter Ausbildung von schleimigen Biofilmen, die ihn vor der Einwirkung von Desinfektionsmitteln schützen. Typische Ansiedlungsorte sind neben Ionenaustauschern, Filtern und anderen Installationen besonders auch wasserführende medizinische und zahnmedizinische Geräte (4, 13).
Wenn Probleme mit Ps. a. zu befürch- ten sind, ist es ratsam, die Qualität des zu den verschiedenen Zwecken ver- wendeten Wassers kritisch zu prüfen.
Mykobakterien
Im Gegensatz zu Mycobacterium (M.) tuberculosis und M. leprae kom- men die sogenannten „atypischen“
Mykobakterien in der freien Natur vor und sind häufig in Wasser, Boden und an Pflanzen zu finden, zum Bei- spiel auch M. avium-intracellulare. Sie können Leitungen und Behälter für Leitungswasser oder auch destilliertes Wasser besiedeln und bilden unter Umständen einen großen Anteil der Mikroorganismen in wandständigen Biofilmen (25). In Deutschland wurde gelegentlich über das Schwimmbad- granulom (durch M. marinum) berich- tet. In den USA ist die Besiedlung von Leitungswasser mit Mykobakterien im Zusammenhang mit granulomatö- sen Erkrankungen von Peritonealdia- lysepatienten aufgefallen (9, 18).
Amöben
Freilebende, nicht parasitäre Amöben der Gattungen Acanth- amoeba und Naegleria vermehren sich im Wasser und ernähren sich da- bei überwiegend von den vor allem in Biofilmen reichlich vorhandenen Bakterien. Sie werden häufig an Was- serhähnen gefunden. In sehr seltenen
Fällen können diese Amöben eine Enzephalitis hervorrufen. Sie werden hier aber nicht deswegen erwähnt, sondern weil sie eine schwere, thera- pieresistente Keratitis verursachen können, wenn sie mit Kontaktlinsen ins Auge gebracht werden (16). Nati- ves Leitungswasser ist daher zum Spülen von Kontaktlinsen nicht ge- eignet. Von hygienischem Interesse ist daneben die bereits erwähnte Tat- sache, daß Legionellen sich in den Amöben vermehren und mit ihnen weiter verschleppt werden können.
Auf die anderen im Textkasten genannten Erreger soll nicht weiter eingegangen werden. Sie sind in Deutschland bisher entweder nicht in größerem Umfang oder nur im Kran- kenhaus als wasserassoziierte Infekti- onserreger aufgefallen. Die ausge- wählten Beispiele belegen, daß auch einwandfreies Trinkwasser, begün- stigt durch Stagnation und Tempera- turerhöhung, eine gesundheitsrele- vante mikrobielle Besiedlung erfah- ren kann. Während überwiegend die Versorgungsunternehmen dafür sor- gen müssen, daß die genannten Erre- ger fäkalen Ursprungs nicht im Was- ser zu finden sind, betrifft die mikro- bielle Besiedlung nicht ausschließlich, aber vor allem die Hausinstallatio- nen. Diese Nachverkeimung kann sich bei der Zubereitung verderbli- cher Lebensmittel, beim Gebrauch durch lokal oder allgemein abwehrge- schädigte Patienten und bei Verwen- dung in medizinisch-technischen Geräten nachteilhaft auswirken.
Zitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 1996; 93: A-2142–2144 [Heft 34-35]
Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis im Sonderdruck, anzufordern über den Verfasser.
Anschrift des Verfassers:
Prof. Dr. med. Konrad Botzenhart Hygiene-Institut der Universität Tübingen
Abteilung für Allgemeine Hygiene und Umwelthygiene
Wilhelmstraße 31 · 72074 Tübingen A-2144
M E D I Z I N
(38) Deutsches Ärzteblatt 93, Heft 34–35, 26. August 1996 AKTUELL
Potentiell pathogene Mikroorganis- men, die sich im Leitungsnetz, Speichern und Aufbereitungsanlagen vermehren können
Amöbae Legionella
Acinetobacter Mycobacterium Aeromonas Pseudomonas Flavobacterium Yersinia
Dem Andenken an Prof. Dr. med. Edgar Thofern (*6. 5. 1925, † 14. 4. 1996) gewidmet.