Kako su znanstvenici pratili i identificirali bolesti

Kako su znanstvenici pratili i identificirali bolesti

Pandemija COVID-19 ponovno je potaknula interes za nadzor otpadnih voda

Objavljeno: 10.11.2020.

Pandemija COVID-19 ponovno je potaknula interes za nadzor otpadnih voda, gdje se prate kanalizacijski sustavi zbog prisutnosti virusa, bakterija i drugih patogena. Neinfektivni fragmenti genetskog materijala virusa pronađeni su u neobrađenim otpadnim vodama u Italiji, Španjolskoj, Francuskoj, Sjedinjenim Američkim Državama i Kanadi....

Identifikacija bolesti trenutno se oslanja na bolesne osobe da potraže liječničku pomoć. No, mnogi bolesni ljudi ne traže pomoć i dužnosnici mogu biti nesvjesni bolesti ili izbijanja danima ili tjednima, što dovodi do više bolesti i smrti. Za rješavanje epidemija zaraznih bolesti, kao što je COVID-19, potrebni su nam aktivni sustavi nadzora koji se ne oslanjaju na djelovanje bolesnih ljudi.

Nadzor otpadnih voda za otkrivanje bolesti

Nadzor otpadnih voda djeluje jer se mnogi infektivni agensi izlučuju u tjelesnim tekućinama, prije i tijekom aktivne infekcije. Kada te tekućine uđu u kanalizacijske sustave, dolaze u centralno postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda na obradu gdje ih se može otkriti.

Korisnost nadzora otpadnih voda prvi put je prepoznata tijekom 1960-ih, kada su istraživači sa Sveučilišta Yale proveli nekoliko eksperimenata kako bi procijenili učinkovitost kampanja cijepljenja protiv dječje paralize. Testirali su kanalizaciju u Middletownu, Conn., na razne sojeve virusa dječje paralize prije, tijekom i nakon programa cijepljenja.

Trideset i pet godina kasnije, osjetljivost nadzora otpadnih voda za praćenje programa cijepljenja protiv virusa dječje paralize potvrđena je u studiji koja je nastala kao helsinški eksperiment s virusom dječje paralize.

Znanstvenici su isprali cjepivo protiv dječje paralize u zahodu udaljenom 20 kilometara od postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. Istraživači su potom tijekom četiri dana prikupili uzorke otpadnih voda iz postrojenja i pokazali da još uvijek mogu otkriti cjepivo nakon što je kroz sustav prošlo 800 milijuna litara otpadnih voda. Zaključili su da se jedna zaražena osoba koja prolijeva virus dječje paralize može otkriti u zajednici od 10.000 stanovnika.

Druga istraživanja pokazala su da se izbijanja mogu predvidjeti praćenjem otpadnih voda. Primjerice, u Izraelu je 1970-ih u kanalizaciji otkriven zarazni virus dječje paralize devet dana prije nego što su liječnici identificirali prvi slučaj. Taj je pristup kasnije prilagođen praćenju uspješnosti kampanja cjepiva protiv dječje paralize na međunarodnoj razini.

Praćenje kanalizacije kao sustava ranog upozoravanja

Ovi eksperimenti postavili su temelje za korištenje otpadnih voda za praćenje drugih bolesti.

Godine 2013., istraživači u Švedskoj izvijestili su da je nadzor otpadnih voda pružio rana upozorenja o izbijanju norovirusa i virusa hepatitisa A, dva uzroka virusne bolesti koja se prenosi hranom. Dnevni uzorci otpadnih voda prikupljani su svaki drugi tjedan između siječnja i svibnja 2013. Koristeći tehniku zvanu lančana reakcija polimeraša, ili PCR, istraživači su otkrili genetski materijal norovirusa dva do tri tjedna prije identificiranja bolesnih ljudi.

Višestruki sojevi (genetski tipovi) virusa hepatitisa A otkriveni su i u uzorcima otpadnih voda pomoću PCR-a, a dodatna analiza pokazala je da su dva soja bila uključena u aktualnu epidemiju u Skandinaviji i u Göteborgu tijekom proljeća 2013.

Istraživači u Italiji koristili su sličan pristup kako bi pokazali da su bolnički pacijenti koji pate od proljeva nepoznatog uzroka zapravo zaraženi norovirusima.

Nadzor društvenih medija

Jedino ograničenje nadzora otpadnih voda je da ne može identificirati stvarne ljude koji su zaraženi. "Sindromska analiza društvenih medija", u kojoj se objave na društvenim mrežama pretražuju za opise simptoma koji odgovaraju određenoj bolesti, pojavila se kao učinkovito sredstvo za nadzor zaraznih bolesti uključujući COVID-19.

Stavljanje praćenja otpadnih voda i analize društvenih medija zajedno moglo bi otkriti izbijanje bolesti u određenoj zajednici koja bi inače mogla proći neotkriveno jer se pristupom identificiraju zaražene osobe koje još ne pokazuju simptome (presimptomatske) ili koje ne pokazuju simptome (asimptomatske). (Obje skupine mogu širiti virus.) Te informacije službenici javnog zdravstva mogu koristiti za jačanje fizičkog distanciranja i drugih praksi izolacije kao što je ciljano testiranje pojedinaca kako bi se ograničilo širenje bolesti u zajednici.

Povećanje međunarodnih putovanja i globalizacije dovelo je do brzog širenja zaraznih bolesti. Kako bi se to suzbili, globalni nadzor zaraznih bolesti mora se provoditi u stvarnom vremenu ili blizu stvarnog vremena, a proširiti se dalje od jednostavnog praćenja broja zaraženih kako bi se uključila i sposobnost brzog prepoznavanja novih obrazaca bolesti. Niska cijena, brzina i sposobnost nadzora otpadnih voda da otkriju patogene u nastajanju prije nego što postanu endemi poboljšavaju sposobnost bez odgađanja reagiranja na izbijanje bolesti, smanjujući globalne bolesti i smrt.

PRIPREMILA: Astrid Werbolle

Izvor: www.theconversation.com

Ove web stranice koriste kolačiće kako bi poboljšale Vaše korisničko iskustvo i vodile analitiku o posjećenosti.
Saznaj više...

U redu Izbriši kolačiće