Hogyan segít a szennyvízfigyelés a jövőbeli járványok megelőzésében?

a szennyvízjárványok megfigyelése 7 10 
A szennyvíz mintavétele időigényes lehet. John Eisele/Colorado Állami Egyetem

Mikrobiológusok Susan De Long és a Carol Wilusz 2020 áprilisában találkoztak és váltak szennyvízrajongóvá, amikor a szennyvíztisztító telepek üzemeltetőinek egy alulról szerveződő csoportja arra kérte őket, hogy dolgozzanak ki és alkalmazzanak egy tesztet a SARS-CoV-2 kimutatására Colorado csatornájából származó mintákban. De Long környezetmérnök, aki hasznos baktériumokat tanulmányoz. Wilusz szakértelme az RNS biológiában van. Itt leírják, hogyan működik a szennyvízfelügyelet, és mit tehet a világjárvány utáni jövőben.

Hogyan figyelik a szennyvizet a SARS-CoV-2-re?

A szennyvízfelügyelet kihasználja azt a tényt, hogy számos humán kórokozó és az emberi gyógyszer-anyagcsere terméke a vizeletbe, székletbe vagy mindkettőbe kerül. A COVID-2-et okozó SARS-CoV-19 vírus meglepő módon megjelenik nagy mennyiségben a fertőzött emberek székletében, annak ellenére, hogy ez nem a betegség terjedésének fő módja.

Ahhoz, hogy kiderítsük, vannak-e jelen kórokozók, először reprezentatív mintát kell gyűjtenünk a szennyvízből, akár közvetlenül a csatornából, akár azon a ponton, ahol a mérnökök által „befolyásnak” nevezett víz belép a tisztítótelepre. A szennyvízből kiülepedt szilárd anyagokat is használhatjuk.

A technikusoknak ezután el kell távolítaniuk a széklet nagy részecskéit, és koncentrálniuk kell a mikrobákat vagy vírusokat. A következő lépés a nukleinsavak – a kórokozók genetikai információit tároló DNS vagy RNS – kinyerése.

A DNS-ben vagy RNS-ben található szekvenciák egyedi vonalkódként működnek a jelenlévő kórokozók számára. Például, ha olyan géneket észlelünk, amelyek egyediek a SARS-CoV-2-re, tudjuk, hogy a koronavírus szerepel a mintánkban. Ehhez hasonló PCR-alapú megközelítéseket alkalmazunk klinikai diagnosztikai tesztekben használják, a SARS-CoV-2 szekvenciák kimutatására és számszerűsítésére.

A nukleinsavszekvencia részletesebb jellemzése információt nyújthat a vírustörzsekről – pl. változatokat tud azonosítani mint az omicron BA.2.

Jelenleg a szennyvíz-felügyeleti erőfeszítések túlnyomó többsége a SARS-CoV-2-re összpontosít, de ugyanezek a technikák más kórokozókkal is működnek, mint pl. poliovírus, befolyásolja és a norovírusok.

A járvány előtt egy alkalmazás volt a ritka poliovírus-járványok megfigyelése azokon a területeken, ahol a gyermekbénulás elleni védőoltás folyamatban van. A szennyvizet a különböző gyógyszerek jelei miatt is lehet figyelni, hogy betekintést nyerhessenek a a kábítószer-használat mértéke és típusa egy populációban.

Hová mennek az adatok?

A járvány idején az Egyesült Államok Betegségellenőrzési és Megelőzési Központja kidolgozta a Országos Szennyvízfelügyeleti Rendszer kifejezetten a SARS-CoV-2 nyomon követésére az egész országban. Több mint 800 webhely jelent adatokat ehhez az NWSS rendszerhez, de jelenleg nem minden állam és megye képviselteti magát.


 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

a szennyvíz világjárványainak megfigyelése2 7 10 Több mint 800 különböző méretű populációt lefedő helyszín jelenti a COVID-19 szennyvizek számát a CDC-nek. CDC COVID adatkövető, CC BY

Számos állami szerv, mint pl Colorado Közegészségügyi és Környezetvédelmi Minisztériuma, és városok, pl Tempe, Arizona, saját irányítópultjuk van az adatok jelentésére. Egyes szennyvízelemzést végző cégek adatokat közölnek saját műszerfalaikonIs.

Véleményünk szerint az NWSS izgalmas első lépést jelent a lakosság egészségi állapotának szennyvízen keresztüli nyomon követésében. Hasonló rendszereket hoznak létre más országokban is, Ausztráliát is beleértve és a Új-Zéland.

Mit mutatnak valójában a szennyvízadatok?

A nagy populációk szennyvizében a SARS-CoV-2 szintje kiválóan jelzi a közösség fertőzési szintjét. A rendszer automatikusan figyel mindenkit, aki a csatornában lakik, tehát névtelen, elfogulatlan és méltányos. Fontos, hogy további minták vétele nélkül lehetetlen visszakövetni a fertőzést egy adott személyre, háztartásra vagy környékre.

A szennyvíz-felügyelet nem függ a klinikai tesztek elérhetőségétől vagy a vizsgálati eredményeiket jelentő személyektől. A COVID-19 tünetmentes és tünet előtti eseteit is felveszi; ez kritikus, mert az emberek, akik fertőzött, de nem érzi magát rosszul, továbbra is terjesztheti a COVID-19-et.

Véleményünk szerint a szennyvízvizsgálat egyre fontosabb, mivel egyre több COVID-19 tesztet végeznek otthon. És mert az oltás is oda vezetett több enyhe és tünetmentes COVID-19 eset, az emberek anélkül is megfertőződhetnek, hogy egyáltalán elvégeznék a vizsgálatot. Ezek a tényezők azt jelentik, hogy a klinikai esetadatok kevésbé informatívak, mint a járvány idején, miközben a szennyvízadatok továbbra is konzisztens mutatói a közösségi fertőzések szintjének. A szennyvíz-felügyelet nem azon múlik, hogy az emberek pozitív otthoni tesztet jelentettek, vagy akár tisztában vannak fertőzésükkel. Spencer Platt/Getty Images News

Egyelőre nem lehet pontosan megjósolni a fertőzött egyedek számát egy közösségben a szennyvíz vírusszintje alapján. A fertőzés stádiuma, a szervezete hogyan reagál a vírusra, a vírusváltozat, milyen messze volt az ember attól, ahol a szennyvízmintát vették, még az időjárás is befolyásolja a szennyvízben mért SARS-CoV-2 mennyiségét.

A tudósok azonban következtetni tudnak a fertőzési arány relatív változásaira. A szennyvízben felfelé és lefelé tartó vírusszint megfigyelése bepillantást nyújt arra, hogy a közösség egészében emelkedik vagy csökken az esetek száma.

Mivel a SARS-CoV-2 a szennyvízben napokkal vagy akár hetekkel a járvány kitörése előtt kimutatható, a szennyvízmonitorozás korai figyelmeztetést jelenthet arra vonatkozóan, hogy közegészségügyi intézkedések indokoltak lehetnek. És a jel tendenciái fontosak – ha tudja, hogy a szintek emelkednek, jó alkalom lehet a maszkos mandátum visszaállítására vagy az otthoni munkavégzés ajánlására. Jelenleg a közegészségügyi tisztviselők szennyvízfigyelési adatokat használnak egyéb információkkal együtt mint például a tesztpozitivitás aránya, valamint a klinikai esetek és kórházi kezelések száma a közösségben, hogy ilyen döntéseket hozzanak.

A szekvenálásból származó adatok segíthetnek az új változatok felderítésében és azok szintjének nyomon követésében is, lehetővé téve, hogy az egészségügyi válaszok figyelembe vegyék a jelenlévő változat jellemzőit.

Kisebb populációkban, például főiskolai kollégiumokban és idősotthonokban a szennyvíz-monitoring kis számú fertőzött személyt képes kimutatni. Ez megszólaltathatja a vészharangot, hogy a célzott klinikai vizsgálatok célja a fertőzött emberek azonosítása az elkülönítés érdekében. A korai felismerés, a célzott tesztelés és a karanténba helyezés hatékony a járványok megelőzésében. Ahelyett, hogy a rutinszerű monitorozáshoz klinikai teszteket használnának, az adminisztrátorok fenntarthatják a zavaró klinikai teszteket arra az időszakra, amikor SARS-CoV-2-t észlelnek a szennyvízben.

Hogyan fog kinézni a monitoring a jövőben?

A szennyvízfigyelés széles körben elterjedt és rutinszerű alkalmazása lehetővé tenné a közegészségügyi tisztviselők számára, hogy hozzáférjenek az egyesült államokbeli közösségekben előforduló lehetséges fertőzések szintjéről szóló információkhoz. Ezek az adatok iránymutatást adhatnak annak eldöntésében, hogy hol biztosítsanak további forrásokat a közösségeknek, például tartsanak tesztelési vagy oltási klinikákat olyan helyeken, ahol egyre nő a fertőzés. Segíthet annak meghatározásában is, hogy mikor van szükség olyan beavatkozásokra, mint a maszkolás vagy az iskolabezárás.

A legjobb esetben a szennyvíz-monitoring új vírust kaphat el, amikor először érkezik egy új területre; egy korai leállás a nagyon lokalizált területen potenciálisan megakadályozhatja a jövőbeli világjárványt. Érdekes módon a kutatók kimutatták a SARS-CoV-2-t előtt gyűjtött archivált szennyvízminták bárkinél COVID-19-et diagnosztizáltak. Ha 2019 végén a szennyvízfigyelés része lett volna a kiépített közegészségügyi infrastruktúrának, az már korábban figyelmeztetett volna arra, hogy a SARS-CoV-2 globális fenyegetéssé válik.

Egyelőre azonban még mindig túl költséges és munkaigényes az országos szennyvízfelügyeleti rendszer kiépítése és működtetése, különös tekintettel a kulcsfontosságú helyeken az épületszintű megfigyelésre.

A folyamatban lévő kutatási és fejlesztési erőfeszítések megpróbálják egyszerűsíteni és automatizálni a szennyvíz-mintavételt. Az elemzési oldalon a PCR és a szekvenálási technológiák adaptálása más kórokozók kimutatására, beleértve az újakat is, létfontosságú lesz egy ilyen rendszer előnyeinek teljes körű kihasználásához. Végső soron a szennyvíz-felügyelet segíthet egy olyan jövő támogatásában, amelyben a világjárványok sokkal kevésbé veszélyesek, és kisebb a társadalmi és gazdasági hatásuk.

A szerzőkről

Susan De Long, építő- és környezetmérnöki docens, Colorado Állami Egyetem és a Carol Wilusz, a mikrobiológia, immunológia és patológia professzora, Colorado Állami Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.


Ajánlott könyvek: Egészség

Friss gyümölcstisztítóFriss gyümölcstisztítás: Méregtelenítés, fogyás és egészség helyreállítása a természet legfinomabb ételeivel [Puhakötésű], írta: Leanne Hall.
Fogyjon le és érezze élénk egészségét, miközben megtisztítja testét a méreganyagoktól. Friss gyümölcstisztító mindent kínál, ami a könnyű és hatékony méregtelenítéshez szükséges, beleértve a napi programokat, ínycsiklandó recepteket és tanácsokat a tisztítás átállításához.
Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazon-on.

Gyarapodjon az ételekGyarapodjon: 200 növényi recept a csúcsegészségügyért [Puhakötésű], írta: Brendan Brazier.
Az elismert vegán táplálkozási útmutatóban bemutatott stresszcsökkentő, egészségnövelő táplálkozási filozófia alapján Gyarapodás, Brendan Brazier, az Ironman professzionális triatlonistája most az étkészletedre (reggelitálra és ebédtálcára is) fordítja a figyelmét.
Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazon-on.

Az orvostudomány halála Gary NullGary Null, Martin Feldman, Debora Rasio és Carolyn Dean által az orvos által elkövetett halál
Az orvosi környezet az összefonódó vállalati, kórházi és kormányzati igazgatóságok labirintusává vált, amelyet a gyógyszergyárak beszivárogtak. A legmérgezőbb anyagokat gyakran először engedélyezik, míg az enyhébb és természetesebb alternatívákat pénzügyi okokból figyelmen kívül hagyják. Ez a gyógyszer általi halál.
Kattintson ide további információkért és / vagy a könyv megrendeléséhez az Amazon-on.


Még szintén kedvelheted

kövesse az InnerSelf oldalt

facebook ikonratwitter ikonrayoutube ikonrainstagram ikonrapintrest ikonrarss ikonra

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

ELÉRHETŐ NYELVEK

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

A legolvasottabb

baba mosolyogva
A Szent átnevezése és visszaszerzése
by Phyllida Anam-Áire
Séta a természetben, finom ételek fogyasztása, költészet, játék a gyerekeinkkel, tánc és éneklés,…
Egy napéjegyenlőségi oltár
Napéjegyenlőség-oltár készítése és egyéb őszi napéjegyenlőségi projektek
by Ellen Evert Hopman
Az őszi napéjegyenlőség az az idő, amikor a tengerek viharossá válnak, ahogy beköszönt a téli vihar. Ez egyben a…
digitális pénz 9 15
Hogyan változtatta meg a digitális pénz az életünket
by Daromir Rudnyckyj
Egyszerűen fogalmazva a digitális pénzt úgy határozhatjuk meg, mint egy olyan valutaformát, amely számítógépes hálózatokat használ…
kíváncsi gyerekek 9 17
5 módszer a gyerekek kíváncsiságának fenntartására
by Perry Zurn
A gyerekek természetesen kíváncsiak. De a környezet különböző erői elfojthatják a kíváncsiságukat…
megújuló energia 9 15
Miért nem környezetellenes a gazdasági növekedés mellett lenni?
by Eoin McLaughlin és munkatársai
A mai megélhetési költségek válsága közepette sokan, akik kritikusan bírálják a gazdasági…
csendes kilépés 9 16
Miért érdemes beszélned a főnököddel a „csendes kilépés” előtt
by Cary Cooper
A csendes leszokás egy fülbemászó név, amelyet a közösségi médiában népszerűsítenek, és valószínűleg mindannyian…
A génekhez hasonlóan a bélmikrobái is átterjednek egyik generációról a másikra
A génekhez hasonlóan a bélmikrobái is átterjednek egyik generációról a másikra
by Taichi A. Suzuki és Ruth Ley
Amikor az első emberek kiköltöztek Afrikából, magukkal vitték bélmikrobáikat. Kiderül,…
koala medve "beszorult" egy fába
Amikor okos lassúnak lenni: Koala medve tanulságai
by Danielle kócolt
A koala egy öreg szarvasbikába kapaszkodott, miközben a Murray folyóban rekedt, a határon…

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.