Como o monitoramento de águas residuais ajudará a evitar futuras pandemias

monitoramento de pandemias em águas residuais 7 10 
A amostragem de águas residuais pode ser demorada. John Eisele/Universidade Estadual do Colorado

Microbiologistas Susan De Long e Carol Wilusz conheceram e se tornaram aficionados por águas residuais em abril de 2020, quando um grupo de base de operadores de estações de tratamento de águas residuais pediu que desenvolvessem e implantassem um teste para detectar SARS-CoV-2 em amostras dos esgotos do Colorado. De Long é um engenheiro ambiental que estuda bactérias úteis. A experiência de Wilusz é em biologia de RNA. Aqui eles descrevem como funciona a vigilância de águas residuais e o que ela pode fazer em um futuro pós-pandemia.

Como as águas residuais são monitoradas para SARS-CoV-2?

A vigilância de águas residuais aproveita o fato de que muitos patógenos humanos e produtos do metabolismo de drogas humanas acabam na urina, nas fezes ou em ambos. O vírus SARS-CoV-2 que causa o COVID-19 aparece surpreendentemente grandes quantidades nas fezes de pessoas infectadas, embora esta não seja uma importante via de transmissão da doença.

Para descobrir se algum patógeno está presente, primeiro precisamos coletar uma amostra representativa de águas residuais, diretamente do esgoto ou no ponto em que o que os engenheiros chamam de “influente” entra em uma estação de tratamento. Também podemos usar sólidos que se depositaram nas águas residuais.

Os técnicos precisam remover grandes partículas de matéria fecal e concentrar quaisquer micróbios ou vírus. O próximo passo é extrair seus ácidos nucléicos – o DNA ou RNA que contém as informações genéticas dos patógenos.

As sequências contidas no DNA ou RNA atuam como códigos de barras únicos para os patógenos presentes. Por exemplo, se detectarmos genes exclusivos do SARS-CoV-2, saberemos que o coronavírus está em nossa amostra. Usamos abordagens baseadas em PCR, semelhantes às usado em testes de diagnóstico clínico, para detectar e quantificar sequências de SARS-CoV-2.

Caracterizar a sequência de ácido nucleico com mais detalhes pode fornecer informações sobre cepas virais - por exemplo, pode identificar variantes como omicron BA.2.

Atualmente, a grande maioria dos esforços de vigilância de águas residuais está focada no SARS-CoV-2, mas as mesmas técnicas funcionam com outros patógenos, incluindo poliovírus, influenciar e norovírus.

Antes da pandemia, uma aplicação era monitoramento de surtos raros de poliovírus em áreas onde a vacinação contra a poliomielite está em andamento. As águas residuais também podem ser monitoradas quanto a sinais de várias drogas para fornecer informações sobre o nível e tipo de uso de drogas em uma população.

Para onde vão os dados?

Durante a pandemia, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA desenvolveram o Sistema Nacional de Vigilância de Águas Residuais especificamente para rastrear SARS-CoV-2 em todo o país. Mais de 800 sites relatam dados a este sistema NWSS, mas nem todos os estados e municípios estão atualmente representados.


 Receba as últimas por e-mail

Revista Semanal Melhor da Semana

monitoramento de pandemias em águas residuais2 7 10 Mais de 800 locais que cobrem populações de vários tamanhos relatam os números de águas residuais da COVID-19 ao CDC. Rastreador de Dados COVID do CDC, CC BY

Muitas agências estatais, como a Departamento de Saúde Pública e Meio Ambiente do Colorado, e cidades, como Tempe, Arizona, têm seus próprios painéis para relatórios de dados. Algumas empresas que realizam análises de águas residuais relatam dados em seus próprios painéis, Também.

Em nossa opinião, o NWSS representa um primeiro passo empolgante no monitoramento da saúde da população por meio de águas residuais. Sistemas semelhantes estão sendo estabelecidos em outros países, incluindo a Austrália e Nova Zelândia.

O que os dados de águas residuais realmente mostram?

Os níveis de SARS-CoV-2 em águas residuais de grandes populações são um excelente indicador do nível de infecção em uma comunidade. O sistema monitora automaticamente todos que moram no esgoto, por isso é anônimo, imparcial e justo. É importante ressaltar que também é impossível rastrear a infecção de volta para uma determinada pessoa, família ou bairro sem coletar amostras adicionais.

A vigilância de águas residuais não depende da disponibilidade de testes clínicos ou de pessoas relatando seus resultados. Também detecta casos assintomáticos e pré-sintomáticos de COVID-19; isso é crítico porque as pessoas que infectado, mas não se sente doente ainda pode espalhar COVID-19.

Em nossa opinião, os testes de águas residuais são cada vez mais importantes à medida que mais testes COVID-19 são feitos em casa. E porque a vacinação também levou a casos mais leves e assintomáticos de COVID-19, as pessoas podem ser infectadas sem serem testadas. Esses fatores significam que os dados de casos clínicos são menos informativos do que no início da pandemia, enquanto os dados de águas residuais continuam sendo um indicador consistente do nível de infecção da comunidade. A vigilância de águas residuais não depende de as pessoas relatarem um teste domiciliar positivo ou mesmo estarem cientes de suas infecções. Notícias Spencer Platt/Getty Images

Até agora, você não pode prever com precisão o número de indivíduos infectados em uma comunidade com base no nível de vírus em suas águas residuais. O estágio da infecção de alguém, como seu corpo responde ao vírus, a variante viral, a que distância uma pessoa estava de onde a amostra de esgoto foi coletada, até mesmo o clima pode afetam as quantidades de SARS-CoV-2 medidas em esgoto.

Mas os cientistas podem inferir mudanças relativas nas taxas de infecção. Observar os níveis virais subindo e descendo no esgoto fornece um vislumbre de se os casos estão aumentando ou diminuindo na comunidade como um todo.

Como o SARS-CoV-2 pode ser detectado em dias de águas residuais ou mesmo semanas antes da ocorrência de surtos, o monitoramento de águas residuais pode fornecer um alerta precoce de que medidas de saúde pública podem ser justificadas. E as tendências no sinal são importantes – se você sabe que os níveis estão subindo, pode ser um bom momento para reinstituir um mandato de uso de máscara ou recomendar o trabalho em casa. Atualmente, as autoridades de saúde pública usam dados de monitoramento de águas residuais junto com outras informações como as taxas de positividade do teste e o número de casos clínicos e internações na comunidade para tomar esse tipo de decisão.

Os dados do sequenciamento também podem ajudar a detectar novas variantes e monitorar seus níveis, permitindo que as respostas de saúde levem em consideração as características da variante presente.

Em populações menores, como dormitórios universitários e asilos, o monitoramento de águas residuais pode detectar um pequeno número de pessoas infectadas. Isso pode soar o alarme de que os testes clínicos direcionados são para identificar pessoas infectadas para isolamento. Detecção precoce, testes direcionados e quarentena são eficaz na prevenção de surtos. Em vez de usar testes clínicos para monitoramento de rotina, os administradores podem reservar testes clínicos disruptivos para os momentos em que o SARS-CoV-2 é detectado nas águas residuais.

Como será o monitoramento no futuro?

O uso generalizado e rotineiro do monitoramento de águas residuais daria às autoridades de saúde pública acesso a informações sobre os níveis de uma série de infecções potenciais nas comunidades dos EUA. Esses dados podem orientar as decisões sobre onde fornecer recursos adicionais às comunidades, como realizar testes ou clínicas de vacinação em locais onde a infecção está aumentando. Também pode ajudar a determinar quando intervenções como mascaramento ou fechamento de escolas são necessárias.

Na melhor das hipóteses, o monitoramento de águas residuais pode pegar um novo vírus quando ele chega em uma nova área; um desligamento antecipado na área muito localizada poderia evitar uma futura pandemia. Curiosamente, pesquisadores detectaram SARS-CoV-2 em amostras de águas residuais arquivadas coletadas antes alguém tinha sido diagnosticado com COVID-19. Se o monitoramento de águas residuais fizesse parte da infraestrutura de saúde pública estabelecida no final de 2019, poderia ter fornecido um aviso anterior de que o SARS-CoV-2 estava se tornando uma ameaça global.

Por enquanto, porém, estabelecer e operar um sistema nacional de vigilância de águas residuais, particularmente um que inclua monitoramento em nível de prédio em locais-chave, ainda é muito caro e trabalhoso.

Os esforços contínuos de pesquisa e desenvolvimento estão tentando simplificar e automatizar a amostragem de águas residuais. Do lado da análise, a adaptação de tecnologias de PCR e sequenciamento para detectar outros patógenos, incluindo novos, será vital para aproveitar ao máximo esse sistema. Em última análise, a vigilância de águas residuais pode ajudar a apoiar um futuro em que as pandemias sejam muito menos mortais e tenham menos impacto social e econômico.

Sobre os Autores

Susan De Long, Professor Associado de Engenharia Civil e Ambiental, Colorado State University e Carol Wilusz, Professor de Microbiologia, Imunologia e Patologia, Colorado State University

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.


Livros recomendados: Saúde

Frutas CleanseCleanse Frutas: Detox, perder peso e restaurar sua saúde com alimentos mais saborosos da Natureza [Paperback] por Leanne Hall.
Perder peso e sentir vibrantemente saudável, evitando o seu corpo de toxinas. Frutas Cleanse oferece tudo que você precisa para uma desintoxicação fácil e poderoso, incluindo o dia-a-dia programas, água na boca, receitas e conselhos para a transição ao largo da limpeza.
Clique aqui para mais informações e / ou para encomendar este livro na Amazon.

Prosperar FoodsProsperar Alimentos: 200 à base de plantas Receitas para Peak Health [Paperback] por Brendan Brazier.
Baseando-se no esforço de redução, a filosofia de saúde de aumento nutricional introduziu no seu aclamado guia de nutrição vegan ProsperarProfissional, triatleta de Ironman Brazier Brendan agora volta sua atenção para o seu prato de jantar (prato pequeno-almoço e almoço bandeja também).
Clique aqui para mais informações e / ou para encomendar este livro na Amazon.

Morte pela Medicina por Gary NuloMorte pela Medicina por Gary Nulo, Feldman Martin, Rasio Debora e Dean Carolyn
O ambiente médico tornou-se um labirinto de intertravamento hospital, corporativo, e as placas governamentais de administração, se infiltrou pelas empresas farmacêuticas. As substâncias mais tóxicas são frequentemente aprovado em primeiro lugar, enquanto mais leves e mais alternativas naturais são ignorados por razões financeiras. É a morte pela medicina.
Clique aqui para mais informações e / ou para encomendar este livro na Amazon.


Você pode gostar

siga InnerSelf on

facebook íconeícone do twitterícone do YouTubeícone do instagramícone pintrestícone rss

 Receba as últimas por e-mail

Revista Semanal Melhor da Semana

IDIOMAS DISPONÍVEIS

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MAIS LEIA

espalhar doenças em casa 11 26
Por que nossas casas se tornaram focos de COVID
by Becky Tunstall
Ficar em casa protegeu muitos de nós de pegar COVID no trabalho, na escola, nas lojas ou…
síndrome da morte súbita infantil 11 17
Como proteger seu bebê da síndrome da morte súbita infantil
by Rachel Moon
A cada ano, cerca de 3,400 bebês americanos morrem repentina e inesperadamente durante o sono, de acordo com o…
bruxaria e américa 11 15
O que o mito grego nos diz sobre a bruxaria moderna
by Joel Christensen
Viver no North Shore em Boston no outono traz o lindo virar das folhas e…
um homem e uma mulher em um caiaque
Estar no fluxo de sua missão de alma e propósito de vida
by Kathryn Hudson
Quando nossas escolhas nos distanciam de nossa missão de alma, algo dentro de nós sofre. Não há lógica…
dois alpinistas, um ajudando o outro
Por que fazer boas ações é bom para você
by Michael Glauser
O que acontece com os praticantes de boas ações? Numerosos estudos confirmam que aqueles que se envolvem regularmente…
Como a cultura informa as emoções que você sente com a música
Como a cultura informa as emoções que você sente com a música
by George Athanasopoulos e Imre Lahdelma
Conduzi pesquisas em locais como Papua Nova Guiné, Japão e Grécia. A verdade é…
voltar para casa não é falhar 11 15
Por que voltar para casa não significa que você falhou
by Rosie Alexander
A ideia de que o futuro dos jovens é mais bem servido quando se afastam das pequenas cidades e áreas rurais…
óleo essencial e flores
Usando óleos essenciais e otimizando nosso corpo-mente-espírito
by Heather Dawn Godfrey, PGCE, BSc
Os óleos essenciais têm uma infinidade de usos, desde etéreos e cosméticos até psicoemocionais e…

Novas atitudes - Novas possibilidades

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics. com | Innerself Mercado
Copyright © 1985 - 2021 innerself Publications. Todos os direitos reservados.