How To Track and Identify Diseases Like Covid-19 Before They Spread
Testarea apelor uzate poate fi utilizată pentru depistarea precoce a bolii.
(Shutterstock)

Pandemia COVID-19 a reaprins interesul pentru supravegherea apelor uzate, unde sistemele de canalizare sunt monitorizate pentru prezența virușilor, bacteriilor și a altor agenți patogeni. Fragmente neinfecțioase din materialul genetic al virusului au fost găsite în apele uzate netratate în Italia, Spania, Franța, Statele Unite și Canada.

Mai multe orașe folosesc acum abordarea pentru a detecta infecția, inclusiv Ottawa. Cel puțin unul Universitatea SUA a folosit supravegherea apelor uzate pentru a identifica un focar COVID-19, comandând testarea și carantina celor aproape 300 de studenți care trăiesc în patru reședințe din campus - și oprirea răspândirii acestuia.

În calitate de microbiolog cu experiență în supravegherea agenților patogeni de origine alimentară, cum ar fi Salmonella și E. coliSunt mereu interesat de modalități mai bune de identificare a infecțiilor la populații.

Identificarea bolii în prezent se bazează pe bolnavi pentru a solicita ajutor medical. Dar mulți bolnavi nu caută ajutor, iar oficialii pot să nu fie conștienți de boli sau focare timp de zile sau săptămâni, ducând la mai multe boli și decese. Pentru a aborda focarele de boli infecțioase, cum ar fi COVID-19, avem nevoie de sisteme active de supraveghere care nu se bazează pe acțiunile persoanelor bolnave.


innerself subscribe graphic


Supravegherea apelor uzate pentru depistarea bolilor

Supravegherea apelor uzate funcționează deoarece mulți agenți infecțioși sunt excretați în fluidele corporale, înainte și în timpul infecției active. Când aceste fluide intră în sistemele de canalizare, acestea sunt transportate la o instalație centrală de tratare a apelor uzate pentru procesare, unde pot fi detectate.

Utilitatea supravegherii apelor uzate a fost recunoscută pentru prima dată în anii 1960, când cercetătorii de la Universitatea Yale au condus mai multe experimente pentru a evalua eficacitatea campaniilor de vaccinare împotriva poliomielitei. Au testat canalizarea din Middletown, Conn., Pentru diferite tulpini ale virusului poliomielitei înainte, în timpul și după programul de vaccinare.

Sewage samples being collected from the dorms at Utah State University, on Sept. 2, 2020.  (how to track and identify diseases like covid 19 before they spread)
Probele de canalizare sunt colectate din căminele de la Universitatea de Stat din Utah, pe 2 septembrie 2020.
(Foto AP / Rick Bowmer)

Treizeci și cinci de ani mai târziu, sensibilitatea supravegherii apelor uzate pentru a monitoriza programele de vaccinare împotriva virusului poliomielitei a fost confirmată într-un studiu elegant care a devenit cunoscut sub numele de Experiment cu virusul poliomielitei Helsinki.

Oamenii de știință au aruncat un vaccin împotriva poliomielitei pe o toaletă la 20 de kilometri distanță de o stație de tratare a apelor uzate. Cercetătorii au colectat apoi probe de apă uzată de la instalație pe parcursul a patru zile și au arătat că pot detecta în continuare vaccinul după ce 800 de milioane de litri de apă uzată au trecut prin sistem. Au ajuns la concluzia că o persoană infectată care aruncă virusul poliomielitei ar putea fi detectată într-o comunitate de 10,000 de rezidenți.

Alte cercetări au demonstrat că focarele ar putea fi prezise prin monitorizarea apelor uzate. De exemplu, în Israel, în anii 1970, virusul poliomielitei infecțioase era detectate în canalizare cu nouă zile înainte ca medicii să identifice primul caz. Această abordare a fost adaptată ulterior monitorizați succesul campaniilor internaționale de vaccinare împotriva poliomielitei.

Monitorizarea canalizării ca sistem de avertizare timpurie

Aceste experimente au pus bazele utilizării apelor uzate pentru a monitoriza alte boli.

În 2013, cercetători în Suedia a raportat că supravegherea apelor uzate a furnizat avertizări timpurii cu privire la focarele de norovirus și virusul hepatitei A, două cauze ale bolii virale de origine alimentară. Probele zilnice de ape uzate au fost colectate în fiecare a doua săptămână între ianuarie și mai 2013 de la o stație de epurare a apelor uzate din Göteborg. Folosind o tehnică numită reacție în lanț a polimerazei sau PCR, cercetătorii au detectat materialul genetic al norovirusului cu două până la trei săptămâni înainte de a identifica persoanele bolnave.

Mai multe tulpini (tipuri genetice) ale virusului hepatitei A au fost, de asemenea, detectate în probele de apă uzată folosind PCR, iar analiza suplimentară a arătat că două tulpini au fost implicate într-un focar în curs de desfășurare în Scandinavia și Göteborg în primăvara anului 2013.

Cercetătorii din Italia a folosit o abordare similară pentru a arăta că pacienții din spital care sufereau de diaree cu o cauză necunoscută erau de fapt infectați cu norovirusuri.

Supravegherea social media

O limitare a supravegherii apelor uzate este că nu poate identifica persoanele reale infectate. „Analiza sindromului rețelelor sociale”, în care sunt căutate postări de pe rețelele sociale pentru descrierea simptomelor compatibile cu o anumită boală, a apărut ca o instrument eficient pentru supravegherea bolilor infecțioase, inclusiv COVID-19.

Punerea în comun a monitorizării apelor uzate și a analizei rețelelor sociale ar putea detecta focare comunitare care altfel ar fi putut fi nedetectate, deoarece abordarea identifică persoanele infectate care nu prezintă încă simptome (presimptomatice) sau care nu prezintă simptome (asimptomatice). (Ambele grupuri pot răspândesc virusul.) Aceste informații pot fi utilizate de către oficialii din domeniul sănătății publice pentru a consolida distanțarea fizică și alte practici de izolare, cum ar fi testarea țintită a persoanelor pentru a restricționa răspândirea comunității a bolii.

Creșterea călătoriilor internaționale și a globalizării a dus la răspândirea rapidă a bolilor infecțioase. Pentru a combate acest lucru, supravegherea globală a bolilor infecțioase trebuie efectuată în timp real sau aproape în timp real și să se extindă dincolo de simpla monitorizare a numărului de persoane infectate, incluzând și capacitatea de a recunoaște rapid noi modele de boală. Costul scăzut, viteza și capacitatea supravegherii apelor uzate de a detecta agenții patogeni emergenți înainte ca aceștia să devină endemici sporește capacitatea de a răspunde la focare de boli fără întârziere, scăzând bolile globale și decesul.

Despre autorThe Conversation

Lawrence Goodridge, profesor, siguranța alimentelor, Universitatea din Guelph

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

Cărți asemănătoare:

Corpul păstrează scorul: creier, minte și corp în vindecarea traumei

de Bessel van der Kolk

Această carte explorează conexiunile dintre traumă și sănătatea fizică și mentală, oferind perspective și strategii pentru vindecare și recuperare.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Respirația: Noua știință a unei arte pierdute

de James Nestor

Această carte explorează știința și practica respirației, oferind perspective și tehnici pentru îmbunătățirea sănătății fizice și mentale.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Paradoxul plantelor: pericolele ascunse din alimentele „sănătoase” care provoacă boli și creșterea în greutate

de Steven R. Gundry

Această carte explorează legăturile dintre dietă, sănătate și boală, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Codul de imunitate: noua paradigmă pentru sănătate reală și anti-îmbătrânire radicală

de Joel Greene

Această carte oferă o nouă perspectivă asupra sănătății și imunității, bazându-se pe principiile epigeneticii și oferind perspective și strategii pentru optimizarea sănătății și a îmbătrânirii.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Ghidul complet pentru post: vindecă-ți corpul prin post intermitent, în zile alternative și prelungit

de Dr. Jason Fung și Jimmy Moore

Această carte explorează știința și practica postului, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda