Riooltoetsing kan gebruik word vir die vroeë opsporing van siektes. (Shutter)
Die COVID-19-pandemie het weer belangstelling in afvalwaterbewaking getoon, waar rioolstelsels gemonitor word op die teenwoordigheid van virusse, bakterieë en ander patogene. Nie-infektiewe fragmente van die virus se genetiese materiaal is in onbehandelde afvalwater gevind in Italië, Spanje, Frankryk, die Verenigde State en Kanada.
Verskeie stede gebruik nou die benadering om die infeksie op te spoor, Ottawa ingesluit. Ten minste een Amerikaanse universiteit het toesig oor afvalwater gebruik om 'n COVID-19-uitbraak te identifiseer, om die toets en kwarantyn van die byna 300 studente in vier kampuskoshuise te bestel - en die verspreiding daarvan te stop.
As 'n mikrobioloog met kundigheid in die monitering van voedselgedraagde patogene, soos Salmonella en E. coli, Ek stel altyd belang in beter maniere om infeksies in populasies te identifiseer.
Siekte-identifikasie vertrou tans op siek mense om mediese hulp in te win. Maar baie siekes soek nie hulp nie en amptenare is dae of weke lank onbewus van siektes of uitbrake, wat tot meer siekte en dood kan lei. Om uitbrake van aansteeklike siektes, soos COVID-19, aan te spreek, het ons aktiewe toesigstelsels nodig wat nie afhanklik is van die optrede van siek mense nie.
Afvalwaterbewaking vir die opsporing van siektes
Afvalwaterbewaking werk omdat baie aansteeklike middels in liggaamsvloeistowwe uitgeskei word, voor en tydens aktiewe infeksie. Wanneer hierdie vloeistowwe in rioolstelsels inloop, word dit na 'n sentrale afvalwaterbehandelingsfasiliteit vervoer vir verwerking waar dit opgespoor kan word.
Die nut van toesig oor afvalwater is die eerste keer in die 1960's erken toe navorsers aan die Yale Universiteit dit gedoen het verskeie eksperimente om die doeltreffendheid van polio-inentingsveldtogte te evalueer. Hulle het die rioolwater in Middletown, Connecticut, getoets vir verskillende stamme van die poliovirus voor, tydens en na die inentingsprogram.
Rioolmonsters word op 2 September 2020 by die slaapsale by Utah State University versamel. (AP Photo / Rick Bowmer)
Vyf en dertig jaar later is die sensitiwiteit van afvalwaterbewaking vir die inenting van poliovirusprogramme bevestig in 'n elegante studie wat bekend geword het as die Helsinki-poliovirus-eksperiment.
Wetenskaplikes spoel 'n polio-entstof in 'n toilet 20 kilometer van 'n afvalwaterbehandelingsaanleg af. Die navorsers het dan oor vier dae afvalwatermonsters van die fasiliteit versamel en getoon dat hulle nog steeds die entstof kon opspoor nadat 800 miljoen liter afvalwater deur die stelsel was. Hulle het tot die gevolgtrekking gekom dat een besmette persoon wat die poliovirus vergiet, in 'n gemeenskap van 10,000 XNUMX inwoners opgespoor kon word.
Ander navorsing het getoon dat uitbrake voorspel kan word deur afvalwater te monitor. In Israel in die 1970's was daar byvoorbeeld aansteeklike poliovirus opgespoor in rioolwater nege dae voordat dokters die eerste geval geïdentifiseer het. Hierdie benadering is later aangepas monitor die sukses van polio-entstofveldtogte internasionaal.
Monitering van riool as 'n vroeë waarskuwingstelsel
Hierdie eksperimente het die grondslag gelê vir die gebruik van afvalwater om ander siektes te monitor.
In 2013, navorsers in Swede berig dat toesig oor afvalwater vroeë waarskuwings verskaf het oor die uitbreek van norovirus en hepatitis A-virus, twee oorsake van voedselgedraagde virussiektes. Daaglikse afvalwatermonsters is elke tweede week tussen Januarie en Mei 2013 versamel van 'n afvalwaterbehandelingsaanleg in Göteborg. Met behulp van 'n tegniek genaamd die polimerase kettingreaksie, of PCR, het die navorsers die norovirus se genetiese materiaal twee tot drie weke opgespoor voordat hulle siekes geïdentifiseer het.
Verskeie stamme (genetiese soorte) hepatitis A-virus is ook in afvalwatermonsters met behulp van PCR opgespoor, en bykomende ontleding het getoon dat twee stamme gedurende die lente van 2013 in Skandinawië en in Göteborg betrokke was.
Navorsers in Italië het 'n soortgelyke benadering gebruik om aan te toon dat hospitaalpasiënte wat onbekende oorsake van diarree het, met norovirusse besmet was.
Sosiale media toesig
Een beperking van die toesig oor afvalwater is dat dit nie die mense kan identifiseer wat besmet is nie. 'Sosiale media sindromiese analise', waarin plasings op sosiale media gesoek word vir beskrywings van simptome wat ooreenstem met 'n gegewe siekte, het as 'n effektiewe instrument vir die monitering van aansteeklike siektes, insluitend COVID-19.
Deur die monitering van afvalwater en die ontleding van sosiale media saam te stel, kan gemeenskapsuitbrake opspoor wat andersins ongemerk sou wees omdat besmette mense wat nog nie simptome toon nie (presimptomaties) of nie simptome (asimptomaties), identifiseer nie. (Albei groepe kan versprei die virus.) Hierdie inligting kan deur openbare gesondheidsamptenare gebruik word om fisiese afstand en ander isolasiepraktyke te versterk, soos om individue geteikend te toets om die verspreiding van die siekte in die gemeenskap te beperk.
Toenemende internasionale reise en globalisering het gelei tot 'n vinnige verspreiding van aansteeklike siektes. Om dit te bekamp, moet wêreldwye toesig oor aansteeklike siektes in reële tyd of byna reële tyd uitgevoer word, en dit strek verder as om net die aantal besmette mense te monitor, om ook die vermoë te bevat om nuwe siektepatrone vinnig te herken. Die lae koste, spoed en vermoë van afvalwaterbewaking om opkomende patogene op te spoor voordat dit endemies word, verhoog die vermoë om sonder versuim te reageer op uitbrake van siektes, wat wêreldwye siektes en sterftes verminder.
Oor die skrywer
Lawrence Goodridge, professor, voedselveiligheid, Universiteit van Guelph
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die liggaam hou die telling: brein gees en liggaam in die genesing van trauma
deur Bessel van der Kolk
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen trauma en fisiese en geestelike gesondheid, en bied insigte en strategieë vir genesing en herstel.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Asem: Die nuwe wetenskap van 'n verlore kuns
deur James Nestor
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van asemhaling, en bied insigte en tegnieke vir die verbetering van fisiese en geestelike gesondheid.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die plantparadoks: die verborge gevare in "gesonde" kosse wat siektes en gewigstoename veroorsaak
deur Steven R. Gundry
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen dieet, gesondheid en siekte, en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die immuniteitskode: die nuwe paradigma vir werklike gesondheid en radikale anti-veroudering
deur Joel Greene
Hierdie boek bied 'n nuwe perspektief op gesondheid en immuniteit, met die beginsels van epigenetika en bied insigte en strategieë vir die optimalisering van gesondheid en veroudering.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die volledige gids tot vas: genees jou liggaam deur intermitterende, alternatiewe dag en verlengde vas
deur Dr Jason Fung en Jimmy Moore
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van vas en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
