Überwachung von Atemwegsviren durch Abwasseranalyse

Jedes Jahr verursachen Atemwegsviren weltweit Millionen von Infektionen. Im Jahr 2019 waren akute Atemwegsinfektionen die häufigste Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren weltweit. Einige Hauptviren sind für die meisten Atemwegsinfektionen verantwortlich, darunter das humane Rhinovirus, verschiedene Arten von Influenza-Viren, das respiratorische Synzytialvirus (RSV) und mehrere Stämme von menschlichen Coronaviren.

Humane Rhinoviren sind bekannt dafür, die Erkältung auszulösen, während die Influenza A- und B-Viren saisonale Ausbrüche verursachen. RSV und Metapneumovirus sind besonders besorgniserregend, da fast alle Kinder bis zum Alter von fünf Jahren damit infiziert sein dürften. Die COVID-19-Pandemie hat ausserdem die Bedrohungen durch Atemwegsviren für die öffentliche Gesundheit hervorgehoben.

#Abwasserbasierte Epidemiologie

Der Nachweis von SARS-CoV-2-RNA im Abwasser hat die abwasserbasierte Epidemiologie (WBE) als wertvolles Instrument zur Überwachung von Gesundheitstrends, insbesondere während der COVID-19-Pandemie, eingeführt. Kürzlich durchgeführte Überwachungen von RSV und Influenza im Abwasser zeigten starke Verbindungen zur Anzahl der in Kliniken gemeldeten Fälle. Auch andere Viren wie Rhinovirus und saisonale Coronaviren wurden im Abwasser gefunden, was darauf hindeutet, dass WBE eine nützliche Ergänzung zu traditionellen Gesundheitsüberwachungsmethoden sein könnte.

Obwohl WBE effektiv Trends bei Virusinfektionen innerhalb von Gemeinschaften identifiziert, bleibt es eine Herausforderung, die Viruslast, die im Abwasser gefunden wird, in tatsächliche Fallzahlen umzuwandeln. Zu verstehen, wie viel Virus im menschlichen Abfall vorhanden ist und was das für die öffentliche Gesundheit bedeutet, ist komplex.

#Verständnis der Viruskonzentrationen im Abwasser

Das Ziel der Forschung in diesem Bereich ist es, Daten darüber zu sammeln, wie Atemwegsviren im Abfall ausgeschieden werden, wobei der Fokus auf Schleim, Speichel, Sputum, Urin und Stuhl liegt. Zu wissen, wie viel Virus in diesen Ausscheidungen vorhanden ist und wann sie während eines Infektionsverlaufs freigesetzt werden, ist entscheidend.

Um diese Informationen zu sammeln, wurde eine systematische Übersicht durchgeführt, die sich an festgelegte Richtlinien hielt. Die Übersicht zielte darauf ab, vorhandene Studien zu den Ausschussmustern und Konzentrationen von Atemwegsviren in verschiedenen Arten von Körperausscheidungen zu durchsuchen. Wichtige Viren, die in dieser Forschung berücksichtigt wurden, umfassten Rhinovirus, Parainfluenzaviren, Influenza-Viren, RSV, Metapneumovirus und menschliche Coronaviren.

#Methodik der Übersicht

Die Übersicht konzentrierte sich darauf, Daten aus Artikeln zu sammeln, die in englischer Sprache in peer-reviewed Zeitschriften veröffentlicht wurden und primäre Daten enthielten, die Konzentrationen oder das Vorhandensein von Viren im Abfall mass. Studien, die verständliche Ausschussdaten bereitstellten, wurden einbezogen, jedoch keine, die nur andere Literatur überprüften.

Die Suche nach relevanten Artikeln umfasste mehrere Datenbanken, die sich auf die Viren und die Arten von Abfall konzentrierten, in denen sie gefunden werden könnten. Ein systematischer Ansatz wurde verwendet, um Duplikate zu eliminieren und die Daten auf Relevanz zu überprüfen. Jedes relevante Paper wurde untersucht, um Informationen über den Virustyp, die Nachweismethode und die Art der Ausscheidung zu extrahieren.

#Wichtige Erkenntnisse zu Atemwegsviren

Nach Durchsuchung zahlreicher Quellen wurden insgesamt 220 Datensätze aus 50 einzigartigen Artikeln identifiziert. Diese Datensätze lieferten eine Fülle von Informationen über das Vorhandensein von Atemwegsviren in Ausscheidungen.

#Rhinovirus

Forschungen zu Rhinoviren ergaben 17 Artikel, die 20 relevante Datensätze enthielten. Die meisten dieser Studien massen Positivraten über verschiedene Probenarten (wie Schleim und Sputum) und zeigen, dass Rhinovirus häufig in diesen Ausscheidungen vorkommt. Relativ wenige Studien lieferten jedoch detaillierte Konzentrationsdaten.

#Parainfluenzavirus

Daten zu Parainfluenzaviren wurden aus 16 Studien gesammelt, was zu 32 Datensätzen führte. Ähnlich wie bei Rhinovirus konzentrierte sich der Grossteil der Daten auf Positivraten anstelle präziser Konzentrationsmessungen. Auffällig war, dass Parainfluenzavirus in den überprüften Studien im Stuhl oder Urin nicht nachgewiesen wurde.

#Influenza-Virus

Influenza-Viren wurden am ausführlichsten behandelt, mit 77 Datensätzen aus 37 Artikeln. Viele dieser Studien umfassten sowohl longitudinale Daten als auch Querschnittsdaten, was Einblicke in die Ausscheidung von Influenza über die Zeit gab. Bedeutende Ergebnisse umfassten Messungen der Influenza-Konzentration im Stuhl und Sputum, die stark variierten.

#Respiratorisches Synzytialvirus (RSV)

Die Übersicht identifizierte 20 Studien mit 28 Datensätzen zu RSV. Die meisten Studien konzentrierten sich auf die Positivraten von RSV in verschiedenen Arten von Abfall, während weniger Studien die Konzentrationsniveaus untersuchten. Die Ergebnisse zeigten, dass RSV hauptsächlich in Schleim nachgewiesen wurde, jedoch nicht im Urin.

#Metapneumovirus

Daten zu Metapneumovirus waren begrenzt, da nur 15 Studien zu 20 Datensätzen beitrugen. Ähnlich wie bei RSV und Parainfluenzavirus konzentrierten sich die meisten dieser Forschungen auf Positivraten, wobei wenig Aufmerksamkeit den Konzentrationen geschenkt wurde.

#Saisonale Coronaviren

Forschungen zu menschlichen saisonalen Coronaviren ergaben 16 Studien mit 43 relevanten Datensätzen. Die meisten Daten bezogen sich auf Positivraten, ohne dass longitudinale Ausschussdaten verfügbar waren. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Coronaviren häufig in Sputum und Speichel vorkommen.

#Wissenslücken im aktuellen Wissen

Die Übersicht hebt eine signifikante Informationslücke über die Ausscheidung von Atemwegsviren hervor, insbesondere im Stuhl und Urin. Während viele Studien sich auf Speichel, Sputum und Schleim konzentrieren, bleibt die Information über Viruskonzentrationen im Stuhl rar. Darüber hinaus berichteten keine Studien über Konzentrationen der meisten Viren im Urin.

Diese fehlenden Konzentrationsdaten stellen ein Hindernis dar, um vollständig zu verstehen, wie man Ergebnisse aus Abwasser in realistische Schätzungen der Infektionsraten umsetzt.

#Empfehlungen für zukünftige Forschungen

Diese systematische Übersicht zeigt den Bedarf an umfassenderen Studien. Zukünftige Forschungen sollten darauf abzielen, die Konzentrationen von Atemwegsviren in allen Arten von Körperausscheidungen zu quantifizieren. Standardisierte Berichterstattungsmethoden sollten gefördert werden, um Konsistenz zwischen den Studien zu gewährleisten. Ausserdem gibt es einen klaren Bedarf an mehr longitudinalen Studien, die verfolgen, wie sich die Virus-Ausscheidung im Verlauf von Krankheiten verändert.

Indem diese Wissenslücken angegangen werden, können Forscher die Daten stärken, die benötigt werden, um Abwasserbefunde besser mit den Ergebnissen der öffentlichen Gesundheit zu verknüpfen. Diese Informationen könnten die Fähigkeit der Gesundheitsbehörden, effektiv auf Ausbrüche von Atemwegsviren zu überwachen und zu reagieren, erheblich verbessern.

#Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Atemwegsviren eine ernsthafte Gesundheitsbedrohung weltweit darstellen und das Verständnis ihrer Ausschussmuster entscheidend für die öffentliche Gesundheit ist. Aktuelle Forschungen heben signifikante Wissenslücken hervor, insbesondere bezüglich des Vorhandenseins und der Konzentration dieser Viren in verschiedenen Arten von Ausscheidungen. Fortgesetzte Anstrengungen in diesem Bereich werden nicht nur helfen, die Dynamik von Infektionen zu verstehen, sondern auch die öffentliche Gesundheitsüberwachung durch Instrumente wie die abwasserbasierte Epidemiologie zu verbessern.