Интернет-магазин септики, насосы, оборудование для канализации, очистные сооруженияRacolta

Наблюдение за сточными водами и идентификация COVID-19

04.12.2020

Наблюдение за сточными водами: как ученые отслеживают и идентифицируют такие болезни, как COVID-19, прежде чем они распространятся

Пандемия COVID-19 вновь пробудила интерес к надзору за сточными водами, где канализационные системы контролируются на наличие вирусов, бактерий и других патогенов. Неинфекционные фрагменты генетического материала вируса были обнаружены в неочищенных сточных водах Италии, Испании, Франции, Соединенных Штатов и Канады.

В настоящее время несколько городов используют этот подход для выявления инфекции, в том числе Оттава. По крайней мере, один американский университет использовал эпиднадзор за сточными водами, чтобы выявить вспышку COVID-19, приказав провести тестирование и карантин почти 300 студентов, живущих в четырех кампусных резиденциях, и остановить ее распространение.

В настоящее время идентификация заболеваний зависит от обращения больных за медицинской помощью. Но многие больные люди не обращаются за помощью, и чиновники могут не знать о болезнях или вспышках в течение нескольких дней или недель, что приведет к еще большему количеству болезней и смертей. Для борьбы со вспышками инфекционных заболеваний, таких как COVID-19, нам нужны активные системы наблюдения, которые не зависят от действий больных людей.

Эпиднадзор за сточными водами для выявления заболеваний

Наблюдение за сточными водами работает потому, что многие инфекционные агенты выделяются в жидкости организма до и во время активной инфекции. Когда эти жидкости попадают в канализационные системы, они транспортируются на Центральное очистное сооружение для обработки, где их можно обнаружить.

Полезность эпиднадзора за сточными водами была впервые признана в 1960-х годах, когда исследователи из Йельского университета (США)провели несколько экспериментов по оценке эффективности кампаний вакцинации против полиомиелита. Они проверили канализацию в Миддлтауне, Конн., для различных штаммов вируса полиомиелита до, во время и после программы вакцинации.

Тридцать пять лет спустя наблюдения эпиднадзора за сточными водами для мониторинга программ вакцинации против вируса полиомиелита была подтверждена в исследовании, которое стало известно как Хельсинкский эксперимент по вирусу полиомиелита.

Ученые спустили вакцину от полиомиелита в унитаз в 20 километрах от станции очистки сточных вод. Затем исследователи собрали пробы сточных вод с объекта в течение четырех дней и показали, что они все еще могут обнаружить вакцину после того, как 800 миллионов литров сточных вод прошли через систему. Они пришли к выводу, что один инфицированный человек, проливший вирус полиомиелита, может быть обнаружен в сообществе из 10 000 жителей.

Другие исследования показали, что вспышки болезни можно предсказать с помощью мониторинга сточных вод. Например, в Израиле в 1970-х годах инфекционный вирус полиомиелита был обнаружен в сточных водах за девять дней до того, как врачи выявили первый случай заболевания. Позже этот подход был адаптирован для мониторинга успеха кампаний вакцинации против полиомиелита на международном уровне.

Мониторинг сточных вод как система раннего предупреждения

Эти эксперименты заложили основу для использования сточных вод для мониторинга других заболеваний.

В 2013 году исследователи из Швеции сообщили, что эпиднадзор за сточными водами обеспечивает раннее предупреждение вспышек норовируса и вируса гепатита А, двух причин вирусных заболеваний пищевого происхождения. Ежедневные пробы сточных вод отбирались каждую вторую неделю с января по май 2013 года на очистных сооружениях Гетеборга. Используя метод, называемый полимеразной цепной реакцией, или ПЦР, исследователи обнаружили генетический материал норовируса за две-три недели до идентификации больных людей.

Множественные штаммы (генетические типы) вируса гепатита А также были обнаружены в образцах сточных вод с помощью ПЦР, и дополнительный анализ показал, что два штамма были вовлечены в продолжающуюся вспышку в Скандинавии и Гетеборге весной 2013 года.

Исследователи в Италии использовали аналогичный подход, чтобы показать, что больничные пациенты, страдающие диареей неизвестной причины, на самом деле были инфицированы норовирусами.

Наблюдение за социальными сетями

Одним из ограничений надзора за сточными водами является то, что он не может идентифицировать реальных инфицированных людей. ” Синдромный анализ социальных сетей", при котором в сообщениях в социальных сетях ищутся описания симптомов, соответствующих данному заболеванию, стал эффективным инструментом для наблюдения за инфекционными заболеваниями, включая COVID-19.

Объединение мониторинга сточных вод и анализа социальных сетей может выявить вспышки в сообществах, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными, поскольку подход идентифицирует инфицированных людей, которые еще не проявляют симптомов (пресимптомные) или которые не проявляют симптомов (бессимптомные). (Обе группы могут распространять вирус.) Эта информация может быть использована должностными лицами общественного здравоохранения для усиления физической дистанцированности и других методов изоляции, таких как целенаправленное тестирование отдельных лиц с целью ограничения распространения болезни в общинах.

Расширение международных поездок и глобализация привели к быстрому распространению инфекционных заболеваний. Чтобы бороться с этим, глобальный эпиднадзор за инфекционными заболеваниями должен проводиться в режиме реального времени или почти в режиме реального времени и выходить за рамки простого мониторинга числа инфицированных людей, чтобы также включать способность быстро распознавать новые модели заболеваний. Низкая стоимость, скорость и способность эпиднадзора за сточными водами выявлять новые патогенные микроорганизмы до того, как они станут эндемичными, повышают способность реагировать на вспышки болезней без промедления, снижая уровень глобальных заболеваний и смертности.

3 1 5
Наблюдение за сточными водами и идентификация COVID-19
Наблюдение за сточными водами и идентификация COVID-19400600
RacoltaМосковская область, г. Мытищи+7 (985) 226-11-09
Racolta150250
2020-12-04https://racolta.ru/blog/nablyudenie-za-stochnymi-vodami-i-identifikaciya-covid-19
Оценка: 
Средняя: 1 (3 оценок)