Επιδημιολογική διερεύνηση της παρουσίας των αδενοϊών, εντεροϊών, ιού της ηπατίτιδας Α και νοροϊών στην περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

Abstract

The Viral pathogens, especially enteric viruses, are the most common cause of gastroenteritis in industrialized countries. Enteric viruses are excreted in large numbers in feces so much as by asymptomatic carriers, can incur outbreaks of diseases such as gastroenteritis and hepatitis A. Food and waterborne infections are of special importance since these outbreaks may involve a large number of people and wide geographical areas. The classic method for detection of enteric viruses contains cell culture, which is costly and time-consuming. There is also a lack of effective cell lines to isolate some of the epidemiologically most important enteric viruses such as hepatitis A virus (HAV), adenovirus 40 and 41 (Ad40, Ad41) and norovirus. For these reasons, nucleic acid-based methods such as PCR and especially nested PCR have been used largely.Enteroviruses have been associated with outbreaks of waterborne nonbacterial gastroenteritis and are of significant concern for public health. Respectable numbers of viruses can be isolated from faeces of humans as well as from raw wastewater and polluted waters. Hepatitis A (HAV) is the first causative agent for acute hepatitis with a worldwide distribution. It is primarily transmitted by person-to-person contact through faecal contamination. Common source epidemics from contaminated food and water may also happen. It is estimated that each year there are 2 million cases of symptomatic hepatitis A. In developed countries, the incidence of illness is low, while in developing countries it is very high. Adenoviruses are also pathogenic to humans and their presence in environmental samples (polluted waters) may cause infections. Adenoviruses are causative agents of gastroenteritis, are the only human enteric viruses to contain DNA. Their attendance in polluted water and their role as originators of gastroenteritis have probably been underestimated. Adenovirus are more stable in various environments, like raw wastewater and more resistant to some disinfection treatments (UV, chlorine) than other enteric. They are the most prevalent human viruses detected by PCR in sewage and shellfish. Norovirus is the most common etiological agent for gastroenteritis outbreaks as well as a common cause of acute gastroenteritis in children and has a significant public health impactworldwide. Noroviruses have been detected in raw urban sewage. Primary and secondary sewage treatment processes do not potently decrease the virus concentration, in contrast with tertiary processes. Therefore, depending on the applied processes, treated sewage discharged onto surface waters may significantly enhance the virus concentrations in the environment. In the present study, enteroviruses, adenoviruses, noroviruses and HAVs were detected in raw sewage. Samples were obtained from inlets of six biological treatment plants in the region of North-Eastern Greece. No one of the biological treatment plants has tertiary treatment as all of them support secondary treatment of wastewater. Raw sewage samples (144) were analyzed for the presence of these viruses during the period December 2004 to November 2006. Our procedure comprised of a simple concentration of viruses from raw sewage followed by RT-nested PCR in order to increase the sensitivity of virus detection. The PCR’s products were sequenced and then were typed by nucleotide sequencing analysis. Adenoviruses were found in 86 samples (59,7%). Sequencing analysis of the positive sewage samples showed the presence of type 41. Enteroviruses were detected in 59 samples (40,9%) and sequencing analysis of the positive sewage samples reported the presence of several types such as (a) coxsackievirus types (b) echovirus (c) poliovirus. Noroviruses were found in only 25 samples (17,3%) for GI strains and in 49 (34%) samples for GII strains. The most prevalent norovirus type in sewage was closely related to the GGII variant. Finally the presence of HAVs was virtually nil since the positive samples were only 3.Sewage treatments have significantly reduced the incidence of diseases among the population, especially those etiologically related to bacteria. However, protozoa and viruses are more resistant than bacteria to most treatments. Water quality may be inspired by the presence of these pathogenic enteric viruses came from sewage discharged to the aquatic environment. Waterborne disease may be transmitted by consumption of polluted drinking water. Raw wastewater was found to be contaminated by many and several types of enteric viruses that mainly cause gastroenteritis. Therefore, it is necessary to use the most efficient water treatment measures in sewage treatment plants.

Οι εντερικοί ιοί είναι η πιο συχνή αιτία γαστρεντερίτιδας στις ανεπτυγμένες χώρες. Οι ιοί αυτοί αποβάλλονται από τον ανθρώπινο οργανισμό μέσω των περιττωμάτων σε μεγάλους αριθμούς, τόσο από ασυμπτωματικούς φορείς, όσο και από νοσούντες, ενώ δύνανται να προκαλούν επιδημίες ασθενειών, όπως η γαστρεντερίτιδα και η ηπατίτιδα Α. Οι τροφιμογενείς και οι υδατογενείς λοιμώξεις είναι σημαντικές, αφού σχετίζονται με επιδημίες που εμπεριέχουν τεράστιο αριθμό ατόμων και μεγάλη γεωγραφική διασπορά. Οι κλασσικές μέθοδοι για την ανίχνευση των εντερικών ιών, εμπεριέχουν καλλιέργειες κυττάρων οι οποίες όμως είναι χρονοβόρες και χρηματοβόρες. Επιπροσθέτως, οι καλλιεργητικές αυτές μέθοδοι, δε μπορούν να μας βοηθήσουν επιδημιολογικά, λόγω της αδυναμίας τους στην επιτυχή ανίχνευση εντερικών ιών όπως είναι η ηπατίτιδα Α, οι αδενοϊοί και οι νοροϊοί. Για το λόγο αυτό, τις τελευταίες δεκαετίες εφαρμόζονται με επιτυχία στους ιούς αυτούς, οι μοριακές μέθοδοι. Οι εντεροϊοί σχετίζονται με υδατογενείς μη βακτηριακής προέλευσης επιδημίες γαστρεντερίτιδας και αποτελούν σημαντικό κίνδυνο για την δημόσια υγεία. Σημαντικός αριθμός ιολογικού φορτίου των εντεροϊών απομονώνεται από ανθρώπινα κόπρανα, από επεξεργασμένα και μη λύματα, καθώς και από μολυσμένα ύδατα. Η ηπατίτιδα Α είναι η πρώτη αιτία οξείας ηπατίτιδας στον κόσμο. Μεταδίδεται από άτομο σε άτομο διαμέσου κοπρανώδούς επιμόλυνσης. Εκτιμάται ότι κάθε χρόνο, παρουσιάζονται 2 εκατομμύρια περιπτώσεις συμπτωματικών ατόμων. Στις αναπτυγμένες χώρες, το ποσοστό εμφάνισης είναι χαμηλό εν αντιθέσει με τις αναπτυσσόμενες, στις οποίες είναι ιδιαίτερα υψηλό. Οι αδενοϊοί εμφανίζονται σε περιβαλλοντικά δείγματα μολυσμένων υδάτινων οικοσυστημάτων και είναι επιβλαβείς για τον άνθρωπο. Είναι οι μόνοι DNA εντερικοί ιοί και η ιδιότητα αυτή τους κατατάσσει στους πιο ανθεκτικούς ιούς. Είναι σταθεροί στο περιβάλλον ακόμη και σε μη επεξεργασμένα λύματα και προβάλλουν αντίσταση σε διαδικασίες απολύμανσης, όπως η χλωρίωση και η χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι νοροϊοί είναι ο πιο συχνός αιτιολογικός παράγοντας επιδημιών γαστρεντερίτιδας ανάμεσα σε ανήλικους και αποτελούν και αυτοί σημαντικότατο κίνδυνο για την δημόσια υγεία. Σε μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, εμφανίζουν ανθεκτικότητα τόσο στην πρωτοβάθμια, όσο και στην δευτεροβάθμια επεξεργασία, ενώ καταστρέφονται στην τριτοβάθμια. Ο κίνδυνος για την απομάκρυνση νοροϊών διαμέσου ημιτελώς επεξεργασμένου λύματος στο υδάτινο περιβάλλον, είναι υπαρκτός και σημαντικός για την δημόσια υγεία. Στην παρούσα εργασία ελέγχθηκαν εντερικοί ιοί στην είσοδο μονάδων βιολογικού καθαρισμού. Η περιοχή αφορούσε την περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης και ελήφθησαν 144 δείγματα στο χρονικό διάστημα μεταξύ Δεκεμβρίου 2004 και Νοεμβρίου 2006. Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε για την ταυτοποίηση εντεροιών, αδενοιών, νοροιών και του ιού της ηπατίτιδας Α, ήταν η μοριακή τεχνική της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR), με τη χρήση της αντίστροφης μεταγραφάσης για τους RNA ιούς. Στη συνέχεια, τα προϊόντα της PCR τυποποιήθηκαν και συγκρίθηκαν μεταξύ τους. Οι αδενοϊοί εντοπίστηκαν σε 86 δείγματα σε ποσοστό 59,7%. Η τυποποίηση των θετικών στελεχών ανέδειξε την παρουσία των οροτύπων 40 και 41. Οι εντεροϊοί ανιχνεύθηκαν σε 59 δείγματα σε ποσοστό 40,9% ενώ η τυποποίηση στην περίπτωσή τους, παρουσίασε ποικιλία στελεχών, όπως αυτά των coxcackie-ιού, polio-ιού και echo-ιού. Οι νοροϊοί ταυτοποιήθηκαν σε 25 δείγματα σε ποσοστό 17,3% για τα στελέχη GI και σε αριθμό 49 δειγμάτων σε ποσοστό 34% για τα στελέχη GII. Τέλος, η παρουσία του ιού της ηπατίτιδας Α, άγγιξε μηδενικά όρια αφού ανιχνεύθηκε σε 3 μόλις δείγματα. Οι μονάδες επεξεργασίας λυμάτων εμφανίζουν ικανότητα σημαντικής μείωσης του ποσοστού των βακτηριδίων εν αντιθέσει με το ποσοστό απαλλαγής πρωτοζώων και ιών. Βιβλιογραφικά, οι ιοί είναι πιο ανθεκτικοί από τα βακτήρια και ο κίνδυνος ύπαρξής τους στα υδάτινα οικοσυστήματα είναι υπαρκτός. Στην είσοδο των λυμάτων στους βιολογικούς καθαρισμούς, οι μελέτες που έχουν γίνει έχουν ανιχνεύσει πληθώρα εντερικών ιών. Για το λόγο αυτό, αποτελεί αναγκαιότητα η σωστή και αποδοτική επεξεργασία των λυμάτων αυτών.