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Monitorando Vírus Respiratórios Através da Análise de Esgoto

Pesquisa aponta lacunas na compreensão das concentrações de vírus respiratórios em águas residuais.

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Insights sobreInsights sobreMonitoramento de Vírus emEsgotonos dados sobre vírus respiratórios.Pesquisas mostram lacunas importantes
Índice

Todo ano, vírus respiratórios causam milhões de infecções pelo mundo. Em 2019, infecções respiratórias agudas inferiores foram a principal causa de morte para crianças menores de cinco anos globalmente. Vários vírus principais estão por trás da maioria das infecções respiratórias, incluindo o rinovírus humano, vários tipos de vírus da gripe, o Vírus Sincicial Respiratório (VSR) e várias cepas de coronavírus humanos.

Os rinovírus humanos são conhecidos por causar resfriados, enquanto os vírus da gripe A e B provocam surtos sazonais. O VSR e o metapneumovírus são particularmente preocupantes, já que quase todas as crianças devem ter sido infectadas até completarem cinco anos. A pandemia de COVID-19 também destacou as ameaças que os vírus respiratórios representam para a saúde pública.

Epidemiologia Baseada em Esgoto

A detecção de RNA do SARS-CoV-2 em esgoto trouxe a epidemiologia baseada em esgoto (WBE) como uma ferramenta valiosa para monitorar tendências de saúde pública, especialmente durante a pandemia de COVID-19. Recentemente, o monitoramento do VSR e da gripe em esgoto mostrou fortes conexões com o número de casos reportados nas clínicas. Outros vírus, como rinovírus e coronavírus sazonais, também foram encontrados no esgoto, sugerindo que a WBE poderia servir como um suplemento útil aos métodos tradicionais de monitoramento de saúde.

Embora a WBE identifique eficazmente tendências em infecções virais nas comunidades, traduzir a carga viral encontrada no esgoto em números reais de casos continua desafiador. Entender quanto vírus está presente nos resíduos humanos e o que isso significa para a saúde pública é complexo.

Entendendo as Concentrações de Vírus no Esgoto

O objetivo das pesquisas nessa área é reunir dados sobre como os vírus respiratórios são eliminados nos resíduos, focando em muco, saliva, escarro, urina e fezes. Compreender quanto vírus está presente nessas excreções e quando são liberadas durante a infecção é crucial.

Para coletar essas informações, uma revisão sistemática foi feita seguindo diretrizes estabelecidas. A revisão visava buscar estudos existentes sobre padrões de eliminação e concentrações de vírus respiratórios em diferentes tipos de excreções corporais. Os principais vírus considerados nessa pesquisa incluíram rinovírus, vírus parainfluenza, vírus da gripe, VSR, metapneumovírus e coronavírus humanos.

Metodologia da Revisão

A revisão focou em coletar dados de artigos publicados em inglês em revistas revisadas por pares, visando dados primários que mediam concentrações ou a presença de vírus nos resíduos. Estudos que forneciam dados compreensíveis de eliminação foram incluídos, mas estudos que apenas revisaram outra literatura foram descartados.

A busca por artigos relevantes incluiu várias bases de dados, focando nos vírus e nos tipos de resíduos em que poderiam ser encontrados. Uma abordagem sistemática foi usada para eliminar duplicatas e filtrar os dados pela relevância. Cada artigo relevante foi examinado para extrair informações sobre o tipo de vírus, o método de detecção e o tipo de excreção.

Principais Descobertas sobre Vírus Respiratórios

Após pesquisar várias fontes, um total de 220 conjuntos de dados de 50 artigos únicos foi identificado. Esses conjuntos de dados forneceram uma riqueza de informações sobre a presença de vírus respiratórios em excreções.

Rinovírus

A pesquisa sobre rinovírus revelou 17 artigos que continham 20 conjuntos de dados relevantes. A maioria desses estudos mediu taxas de positividade em diversos tipos de amostras (como muco e escarro), indicando que o rinovírus é geralmente encontrado nessas excreções. No entanto, relativamente poucos estudos forneceram dados detalhados de concentração.

Vírus Parainfluenza

Dados sobre vírus parainfluenza foram coletados de 16 estudos, resultando em 32 conjuntos de dados. Similar ao rinovírus, a maior parte dos dados focou nas taxas de positividade, em vez de medições precisas de concentração. Notavelmente, o parainfluenza não foi detectado em fezes ou urina nos estudos revisados.

Vírus da Gripe

Os vírus da gripe foram os mais amplamente cobertos, com 77 conjuntos de dados de 37 artigos. Muitos desses estudos incluíram dados longitudinais e transversais, fornecendo insights sobre como a gripe é eliminada ao longo do tempo. Descobertas significativas incluíram medições de concentração de gripe em fezes e escarro, que variaram bastante.

Vírus Sincicial Respiratório (VSR)

A revisão identificou 20 estudos com 28 conjuntos de dados sobre o VSR. A maioria dos estudos focou nas taxas de positividade do VSR em vários tipos de resíduos, com menos estudos investigando os níveis de concentração. Os achados mostraram que o VSR foi amplamente detectado em muco, mas não em urina.

Metapneumovírus

Dados sobre metapneumovírus foram limitados, com apenas 15 estudos contribuindo com 20 conjuntos de dados. Similar ao VSR e ao parainfluenza, a maior parte dessa pesquisa se concentrou em taxas de positividade, com pouca atenção dada às concentrações.

Coronavírus Sazonais

A pesquisa sobre coronavírus sazonais humanos revelou 16 estudos contendo 43 conjuntos de dados relevantes. A maior parte dos dados dizia respeito a taxas de positividade, sem dados longitudinais de eliminação disponíveis. Os achados indicaram que os coronavírus estão frequentemente presentes em escarro e saliva.

Lacunas no Conhecimento Atual

A revisão destaca uma falta significativa de informações sobre a eliminação de vírus respiratórios, especialmente em fezes e urina. Enquanto muitos estudos se concentram em saliva, escarro e muco, informações sobre concentrações virais em fezes continuam escassas. Além disso, nenhum estudo relatou concentrações da maioria dos vírus na urina.

Essa falta de dados de concentração apresenta uma barreira para entender como traduzir os achados do esgoto em estimativas reais de taxas de infecção.

Recomendações para Pesquisas Futuras

Essa revisão sistemática revela a necessidade de estudos mais abrangentes. Pesquisas futuras devem buscar quantificar as concentrações de vírus respiratórios em todos os tipos de excreções corporais. Métodos de relatório padronizados devem ser incentivados para garantir consistência entre os estudos. Além disso, há uma necessidade clara por mais estudos longitudinais que acompanhem como a eliminação do vírus muda ao longo do tempo durante as doenças.

Ao abordar essas lacunas de conhecimento, os pesquisadores podem fortalecer os dados necessários para melhor conectar as descobertas do esgoto aos resultados de saúde pública. Essas informações poderiam melhorar muito a capacidade dos profissionais de saúde de monitorar e responder efetivamente a surtos de vírus respiratórios.

Conclusão

Em resumo, os vírus respiratórios representam uma séria ameaça à saúde mundial, e entender seus padrões de eliminação é crucial para a saúde pública. A pesquisa atual destaca lacunas significativas no conhecimento, particularmente em relação à presença e concentração desses vírus em diversos tipos de excreções. Esforços contínuos nessa área não só ajudarão a entender a dinâmica da infecção, mas também melhorarão o monitoramento da saúde pública por meio de ferramentas como a epidemiologia baseada em esgoto.

Fonte original

Título: Respiratory virus concentrations in human excretions that contribute to wastewater: A systematic review

Resumo: Concentrations of nucleic acids from a range of respiratory viruses including human influenza A and B, respiratory syncytial virus (RSV), metapneumovirus, parainfluenza virus, rhinovirus, and seasonal coronaviruses in wastewater solids collected from wastewater treatment plants correlate to clinical data on disease occurrence in the community contributing to the wastewater. Viral nucleic acids enter wastewater from various excretions including stool, urine, mucus, sputum, and saliva deposited in toilets or other drains in buildings. In order to relate the measured concentrations in wastewater at a treatment plant to actual number of infections in a community, concentrations of the viral nucleic acids in these human excretions are needed as inputs to a mass balance model. In this study, we carried out a systematic review and meta-analysis to characterize the concentrations and presence of influenza A and B, respiratory syncytial virus (RSV), metapneumovirus, parainfluenza virus, rhinovirus, and seasonal coronaviruses in stool, urine, mucus, sputum, and saliva. The systematic review protocol can be accessed at https://doi.org/10.17605/OSF.IO/ESVYC. We identified 220 data sets from 50 unique articles that met inclusion criteria and reported information on viral concentrations and presence in these excretions. Data were unevenly distributed across virus type (with the most available for influenza) and excretion type (with the most available for respiratory excretions). The majority of data sets only reported the presence or absence of the virus in an excretion in a cross-sectional study design. There is a need for more concentration data, including longitudinal data, across all respiratory virus and excretion types. Such data would allow quantitatively linking virus wastewater concentrations to numbers of infected individuals.

Autores: Alexandria B. Boehm, S. Lowry, M. K. Wolfe

Última atualização: 2023-02-21 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.02.19.23286146

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.02.19.23286146.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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