Hoe afvalwatermonitering sal help om toekomstige pandemies te bekamp

monitering van pandemies in afvalwater 7 10 
Monsterneming van afvalwater kan tyd-intensief wees. John Eisele/Colorado State University

mikrobioloë Susan De Long en Carol Wilusz ontmoet en het in April 2020 afvalwaterliefhebbers geword toe 'n voetsoolvlakgroep van afvalwatersuiweringsaanleg-operateurs hulle gevra het om 'n toets te ontwikkel en te ontplooi om SARS-CoV-2 op te spoor in monsters uit die riool van Colorado. De Long is 'n omgewingsingenieur wat nuttige bakterieë bestudeer. Wilusz se kundigheid is in RNA-biologie. Hier beskryf hulle hoe afvalwatertoesig werk en wat dit in 'n post-pandemiese toekoms kan doen.

Hoe word afvalwater vir SARS-CoV-2 gemonitor?

Afvalwaterbewaking maak gebruik van die feit dat baie menslike patogene en produkte van menslike dwelmmetabolisme in urine, ontlasting of albei beland. Die SARS-CoV-2-virus wat COVID-19 veroorsaak, verskyn verbasend in groot hoeveelhede in ontlasting van besmette mense, al is dit nie 'n groot roete van siekte-oordrag nie.

Om uit te vind of enige patogene teenwoordig is, moet ons eers 'n verteenwoordigende monster van afvalwater versamel, hetsy direk vanaf die riool of op die punt waar wat ingenieurs noem "invloed" 'n suiweringsaanleg binnegaan. Ons kan ook vaste stowwe gebruik wat uit die afvalwater gesak het.

Tegnici moet dan groot deeltjies fekale materiaal verwyder en enige mikrobes of virusse konsentreer. Die volgende stap is om hul nukleïensure te onttrek – die DNA of RNA wat die patogene se genetiese inligting bevat.

Die volgordes vervat in die DNA of RNA dien as unieke strepieskodes vir die patogene wat teenwoordig is. As ons byvoorbeeld gene opspoor wat uniek is aan SARS-CoV-2, weet ons dat die koronavirus in ons monster is. Ons gebruik PCR-gebaseerde benaderings, soortgelyk aan dié gebruik in kliniese diagnostiese toetse, om SARS-CoV-2-reekse op te spoor en te kwantifiseer.

Om die nukleïensuurvolgorde in meer besonderhede te karakteriseer kan inligting verskaf oor virale stamme – byvoorbeeld, dit kan variante identifiseer soos omicron BA.2.

Tans is die oorgrote meerderheid van afvalwater-toesigpogings gefokus op SARS-CoV-2, maar dieselfde tegnieke werk met ander patogene, insluitend poliovirus, beïnvloed en norovirusse.

Voor die pandemie was een aansoek monitering vir seldsame poliovirus-uitbrake in gebiede waar polio-inenting aan die gang is. Afvalwater kan ook gemonitor word vir tekens van verskeie middels om insigte te gee in die vlak en tipe dwelmgebruik in 'n bevolking.

Waarheen gaan die data?

Tydens die pandemie het die Amerikaanse sentrums vir siektebeheer en -voorkoming die Nasionale afvalwater -toesigstelsel spesifiek om SARS-CoV-2 regoor die land op te spoor. Meer as 800 werwe rapporteer data na hierdie NWSS-stelsel, maar nie alle state en provinsies is tans verteenwoordig nie.


 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

monitering van pandemies in afvalwater2 7 10 Meer as 800 terreine wat bevolkings van verskillende groottes dek, rapporteer COVID-19-afvalwatergetalle aan die CDC. CDC COVID Data Tracker, CC BY

Baie staatsagentskappe, soos die Colorado Departement van Openbare Gesondheid en Omgewing, en stede, soos Tempe, Arizona, het hul eie kontroleskerms om data aan te gee. Sommige maatskappye wat afvalwaterontleding doen, rapporteer data op hul eie dashboardsOok.

Na ons mening verteenwoordig die NWSS 'n opwindende eerste stap in die monitering van bevolkingsgesondheid deur afvalwater. Soortgelyke stelsels word in ander lande gevestig, insluitende Australië en Nieu-Seeland.

Wat wys afvalwaterdata werklik?

SARS-CoV-2-vlakke in afvalwater van groot bevolkings is 'n uitstekende aanduiding van die infeksievlak in 'n gemeenskap. Die stelsel monitor outomaties almal wat in die rioolhok woon, so dit is anoniem, onbevooroordeeld en regverdig. Dit is belangrik dat dit ook onmoontlik is om die infeksie na 'n spesifieke persoon, huishouding of buurt terug te spoor sonder om bykomende monsters te neem.

Afvalwatertoesig maak nie staat op die beskikbaarheid van kliniese toetse of mense wat hul toetsresultate rapporteer nie. Dit tel ook asimptomatiese en pre-simptomatiese gevalle van COVID-19 op; dit is van kritieke belang omdat mense wat is besmet is, maar nie siek voel nie, kan steeds COVID-19 versprei.

Na ons mening is afvalwatertoetsing al hoe belangriker namate meer COVID-19-toetse tuis gedoen word. En omdat inenting ook gelei het tot meer ligte en asimptomatiese gevalle van COVID-19, kan mense besmet wees sonder om enigsins getoets te word. Hierdie faktore beteken dat kliniese gevalledata minder insiggewend is as vroeër in die pandemie, terwyl afvalwaterdata 'n konsekwente aanwyser van gemeenskapsinfeksievlak bly. Afvalwater toesig maak nie staat op mense wat 'n positiewe tuistoets rapporteer of selfs bewus is van hul infeksies nie. Spencer Platt/Getty Images Nuus

Tot dusver kan jy nie die aantal besmette individue in 'n gemeenskap akkuraat voorspel op grond van die vlak van virus in sy afvalwater nie. Die stadium van iemand se infeksie, hoe hul liggaam op die virus reageer, die virale variant, hoe ver 'n persoon was van waar die afvalwatermonster geneem is, selfs die weer kan alles beïnvloed die hoeveelhede SARS-CoV-2 wat in rioolwater gemeet word.

Maar wetenskaplikes kan relatiewe veranderinge in infeksiekoerse aflei. Om te kyk hoe virale vlakke in riool op en af ​​gaan, gee 'n blik op of gevalle in die gemeenskap as geheel styg of daal.

Omdat SARS-CoV-2 in afvalwater dae of selfs weke voor uitbrekings opgespoor kan word, kan afvalwatermonitering 'n vroeë waarskuwing gee dat openbare gesondheidsmaatreëls geregverdig kan word. En neigings in die sein is belangrik - as jy weet vlakke styg, kan dit 'n goeie tyd wees om 'n maskermandaat weer in te stel of aanbeveel om van die huis af te werk. Op die oomblik gebruik openbare gesondheidsbeamptes afvalwatermoniteringdata saam met ander inligting soos toetspositiwiteitsyfers en die aantal kliniese gevalle en hospitalisasies in die gemeenskap om hierdie soort besluite te neem.

Data van volgordebepaling kan ook help om nuwe variante op te spoor en hul vlakke te monitor, sodat gesondheidsreaksies die kenmerke van die teenwoordige variant in ag kan neem.

In kleiner bevolkings, soos in kollege-slaapsale en verpleeginrigtings, kan afvalwatermonitering 'n klein aantal besmette mense opspoor. Dit kan alarm maak dat geteikende kliniese toetse is om besmette mense vir isolasie te identifiseer. Vroeë opsporing, geteikende toetsing en kwarantyn is effektief om uitbrake te voorkom. Eerder as om kliniese toetse vir roetine-monitering te gebruik, kan administrateurs ontwrigtende kliniese toetse reserveer vir tye wanneer SARS-CoV-2 in die afvalwater opgespoor word.

Hoe sal monitering in die toekoms lyk?

Wydverspreide en roetine-gebruik van afvalwatermonitering sal openbare gesondheidsbeamptes toegang gee tot inligting oor die vlakke van 'n reeks potensiële infeksies in Amerikaanse gemeenskappe. Hierdie data kan besluite lei oor waar om bykomende hulpbronne aan gemeenskappe te verskaf, soos om toetse of inentingsklinieke te hou op plekke waar infeksie aan die toeneem is. Dit kan ook help om te bepaal wanneer intervensies soos maskering of skoolsluitings nodig is.

In die beste geval kan afvalwatermonitering 'n nuwe virus opdoen wanneer dit eers in 'n nuwe gebied aankom; 'n vroeë stilstand in die baie gelokaliseerde gebied kan moontlik 'n toekomstige pandemie voorkom. Interessant genoeg het navorsers SARS-CoV-2 in geargiveerde afvalwatermonsters wat voorheen ingesamel is enigiemand is met COVID-19 gediagnoseer. As afvalwatermonitering laat in 2019 deel was van die gevestigde openbare gesondheidsinfrastruktuur, kon dit 'n vroeëre waarskuwing verskaf het dat SARS-CoV-2 'n wêreldwye bedreiging word.

Vir nou is dit egter steeds te duur en arbeidsintensief om 'n nasionale afvalwater-toesigstelsel te vestig en te bedryf, veral een wat monitering op gebouvlak by sleutelplekke insluit.

Deurlopende navorsing- en ontwikkelingspogings probeer om die monsterneming van afvalwater te vereenvoudig en te outomatiseer. Aan die ontledingskant sal aanpassing van PCR en volgordebepalingtegnologieë om ander patogene, insluitend nuwes, op te spoor noodsaaklik wees om ten volle voordeel te trek uit so 'n stelsel. Uiteindelik kan afvalwatertoesig help om 'n toekoms te ondersteun waarin pandemies baie minder dodelik is en minder sosiale en ekonomiese impak het.

Oor die skrywers

Susan De Long, Medeprofessor in Siviele en Omgewingsingenieurswese, Colorado State University en Carol Wilusz, Professor in Mikrobiologie, Immunologie en Patologie, Colorado State University

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.


Aanbevole Boeke: Gesondheid

Vars vrugte skoonmaakVars vrugte skoonmaak: Detox, verloor gewig en herstel jou gesondheid met Nature's Most Delicious Foods [Paperback] deur Leanne Hall.
Verloor gewig en voel lewendig gesond terwyl jy jou liggaam van gifstowwe skoonmaak. Vars vrugte skoonmaak bied alles wat jy nodig het vir 'n maklike en kragtige ontgifting, insluitend dag-tot-dag programme, resepte vir mondwater, en raad vir die oorgang van die skoonmaakmiddel.
Klik hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.

Droog KosDroog Kos: 200 Plantgebaseerde Resepte vir Peak Health [Paperback] deur Brendan Brazier.
Gebaseer op die stresverminderende, gesondheidsverbeterende voedingsfilosofie wat in sy bekende veganistiese voedingsgids bekend gestel is Floreer, professionele Ironman-triatleet Brendan Brazier wys nou sy aandag op jou aandetebord (ontbytbak en middagete).
Klik hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.

Dood deur Geneeskunde deur Gary NullDood deur Geneeskunde deur Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio en Carolyn Dean
Die mediese omgewing het 'n doolhof geword van die ineenstortende korporatiewe, hospitaal- en regeringsrade, wat deur die dwelmmaatskappye geïnfiltreer word. Die giftigste stowwe word dikwels eers goedgekeur, terwyl mildere en meer natuurlike alternatiewe vir finansiële redes geïgnoreer word. Dis dood deur medisyne.
Klik hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.


Jy kan ook graag

volg InnerSelf op

facebook-ikoonTwitter-ikoonYouTube-ikooninstagram-ikoonpintrest-ikoonrss-ikoon

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

BESKIKBARE TALE

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MEESTE LEES

kinders en meditasie 9 9
Meditasie het potensiaal om kinders te behandel wat aan traumas, moeilike diagnoses of stres ly
by Hilary A. Marusak
Kinders wat aktief mediteer ervaar laer aktiwiteit in dele van die brein wat betrokke is by ...
baba glimlag
Hernoem en herwin die Heilige
by Phyllida Anam-Áire
Stap in die natuur, eet heerlike kos, poësie, speel met ons kinders, dans en sing,...
nuuskierige kinders 9 17
5 maniere om kinders nuuskierig te hou
by Perry Zurn
Kinders is van nature nuuskierig. Maar verskeie kragte in die omgewing kan hul nuuskierigheid demp oor ...
hoekom jy moet praat 9
Waarom jy in gesprekke met vreemdelinge moet praat
by Quinn Hirschi
In gesprekke met vreemdelinge is mense geneig om te dink hulle moet minder as die helfte van die tyd praat om ...
'n Equinox-altaar
Maak 'n Equinox-altaar en ander herfs-equinox-projekte
by Ellen Evert Hopman
Herfs-ewening is die tyd wanneer die see onstuimig word soos die winterstorms aanbreek. Dit is ook die...
stil ophou 9 16
Waarom u met u baas moet praat voordat u 'stil ophou'
by Cary Cooper
Stil ophou is 'n pakkende naam wat op sosiale media gewild is, vir iets wat ons almal waarskynlik ...
Soos gene, gaan jou dermmikrobes van een generasie na die volgende oor
Soos gene, gaan jou ingewande mikrobes van een generasie na die volgende oor
by Taichi A. Suzuki en Ruth Ley
Toe die eerste mense uit Afrika getrek het, het hulle hul dermmikrobes saam met hulle gedra. Blyk,…
'n jong seun op 'n skip met sy skootrekenaar oop, en 'n kamera en selfoon langs hom.
Visualisering van 'n nuwe ekonomie en 'n nuwe manier van lewe
by Eileen Workman
'n Nuwe ekonomiese model sal wen/wen moet wees, baie anders as die wen/verloor-paradigma waaronder ...

Nuwe Houdings - nuwe moontlikhede

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Kopiereg © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasies. Alle regte voorbehou.