Ο έλεγχος λυμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έγκαιρη ανίχνευση νόσων. (Shutterstock)
Η πανδημία COVID-19 έχει αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον για την παρακολούθηση των λυμάτων, όπου τα συστήματα αποχέτευσης παρακολουθούνται για την παρουσία ιών, βακτηρίων και άλλων παθογόνων. Μη μολυσματικά θραύσματα του γενετικού υλικού του ιού έχουν βρεθεί σε μη επεξεργασμένα λύματα στην Ιταλία, την Ισπανία, τη Γαλλία, τις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά.
Αρκετές πόλεις χρησιμοποιούν τώρα την προσέγγιση για να ανιχνεύσουν τη μόλυνση, συμπεριλαμβανομένης της Οτάβα. Τουλάχιστον ένα Το πανεπιστήμιο των ΗΠΑ έχει χρησιμοποιήσει την παρακολούθηση των λυμάτων για να εντοπίσει ένα ξέσπασμα COVID-19, παραγγέλνοντας τη δοκιμή και την καραντίνα των περίπου 300 φοιτητών που ζουν σε τέσσερις κατοικίες πανεπιστημιούπολη - και σταματώντας τη διάδοσή της.
Ως μικροβιολόγος με εξειδίκευση στην επιτήρηση των τροφιμογενών παθογόνων, όπως Salmonella και Ε. coliΕνδιαφέρομαι πάντα για καλύτερους τρόπους εντοπισμού λοιμώξεων σε πληθυσμούς.
Αναγνώριση ασθενειών επί του παρόντος βασίζεται σε άρρωστους για να ζητήσει ιατρική βοήθεια. Ωστόσο, πολλοί άρρωστοι δεν ζητούν βοήθεια και οι αξιωματούχοι μπορεί να μην γνωρίζουν ασθένειες ή κρούσματα για μέρες ή εβδομάδες, οδηγώντας σε περισσότερες ασθένειες και θάνατο. Για να αντιμετωπίσουμε τα κρούσματα μολυσματικών ασθενειών, όπως το COVID-19, χρειαζόμαστε ενεργά συστήματα παρακολούθησης που δεν βασίζονται στις ενέργειες των ασθενών.
Επιτήρηση λυμάτων για την ανίχνευση ασθενειών
Η παρακολούθηση των λυμάτων λειτουργεί επειδή πολλοί μολυσματικοί παράγοντες εκκρίνονται σε σωματικά υγρά, πριν και κατά τη διάρκεια της ενεργού λοίμωξης. Όταν αυτά τα υγρά εισέρχονται σε συστήματα αποχέτευσης, μεταφέρονται σε μια κεντρική εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων για επεξεργασία όπου μπορούν να ανιχνευθούν.
Η χρησιμότητα της παρακολούθησης των λυμάτων αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, όταν διεξήχθησαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Yale αρκετά πειράματα να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα των εκστρατειών εμβολιασμού κατά της πολιομυελίτιδας. Δοκίμασαν τα λύματα στο Middletown, Conn., Για διάφορα στελέχη του ιού της πολιομυελίτιδας πριν, κατά τη διάρκεια και μετά το πρόγραμμα εμβολιασμού.
Συλλέγονται δείγματα λυμάτων από τους κοιτώνες στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, στις 2 Σεπτεμβρίου 2020. (AP Photo / Rick Bowmer)
Τριάντα πέντε χρόνια αργότερα, η ευαισθησία της παρακολούθησης των λυμάτων για την παρακολούθηση των προγραμμάτων εμβολιασμού ιών πολιομυελίτιδας επιβεβαιώθηκε σε μια κομψή μελέτη που έγινε γνωστή ως Πείραμα ιού πολιομυελίτιδας του Ελσίνκι.
Οι επιστήμονες έριξαν ένα εμβόλιο κατά της πολιομυελίτιδας σε μια τουαλέτα 20 χιλιόμετρα μακριά από ένα εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων. Στη συνέχεια, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα λυμάτων από την εγκατάσταση για τέσσερις ημέρες και έδειξαν ότι θα μπορούσαν ακόμη να ανιχνεύσουν το εμβόλιο αφού 800 εκατομμύρια λίτρα λυμάτων πέρασαν από το σύστημα. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένα μολυσμένο άτομο που ρίχνει τον ιό της πολιομυελίτιδας μπορεί να εντοπιστεί σε μια κοινότητα 10,000 κατοίκων.
Άλλες έρευνες έδειξαν ότι θα μπορούσαν να προβλεφθούν εστίες παρακολουθώντας τα λύματα. Για παράδειγμα, στο Ισραήλ τη δεκαετία του 1970, ο μολυσματικός ιός της πολιομυελίτιδας ήταν εντοπίστηκε στα λύματα εννέα ημέρες πριν οι γιατροί εντοπίσουν την πρώτη περίπτωση. Αυτή η προσέγγιση προσαρμόστηκε αργότερα παρακολουθεί την επιτυχία των εκστρατειών εμβολίων κατά της πολιομυελίτιδας διεθνώς.
Παρακολούθηση λυμάτων ως σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης
Αυτά τα πειράματα έθεσαν τα θεμέλια για τη χρήση λυμάτων για την παρακολούθηση άλλων ασθενειών.
Σε 2013, ερευνητές στη Σουηδία ανέφεραν ότι η παρακολούθηση των λυμάτων παρείχε έγκαιρες προειδοποιήσεις για εκδηλώσεις ιών νοροϊού και ηπατίτιδας Α, δύο αιτίες ιογενών νόσων που μεταδίδονται από τα τρόφιμα. Τα καθημερινά δείγματα λυμάτων συλλέγονταν κάθε δεύτερη εβδομάδα μεταξύ Ιανουαρίου και Μαΐου 2013 από ένα εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων στο Γκέτεμποργκ. Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης, ή PCR, οι ερευνητές εντόπισαν το γενετικό υλικό του νοροϊού δύο έως τρεις εβδομάδες πριν από τον εντοπισμό ασθενών.
Πολλά στελέχη (γενετικοί τύποι) του ιού της ηπατίτιδας Α εντοπίστηκαν επίσης σε δείγματα λυμάτων χρησιμοποιώντας PCR και πρόσθετη ανάλυση έδειξε ότι δύο στελέχη εμπλέκονται σε συνεχιζόμενη εστία στη Σκανδιναβία και στο Γκέτεμποργκ κατά την άνοιξη του 2013.
Ερευνητές στην Ιταλία χρησιμοποίησε μια παρόμοια προσέγγιση για να δείξει ότι νοσοκομειακοί ασθενείς που υπέφεραν από διάρροια άγνωστης αιτίας μολύνθηκαν στην πραγματικότητα με νοροϊούς.
Επιτήρηση κοινωνικών μέσων
Ένας περιορισμός της παρακολούθησης των λυμάτων είναι ότι δεν μπορεί να εντοπίσει τους πραγματικούς ανθρώπους που έχουν μολυνθεί. Η «σύνδρομη ανάλυση των κοινωνικών μέσων», στην οποία αναζητούνται δημοσιεύσεις στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης για περιγραφές συμπτωμάτων που συνάδουν με μια δεδομένη ασθένεια, έχει εμφανιστεί ως αποτελεσματικό εργαλείο για την παρακολούθηση των μολυσματικών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του COVID-19.
Η συγκέντρωση της παρακολούθησης των λυμάτων και η ανάλυση των κοινωνικών μέσων θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν επιδημίες της κοινότητας που θα μπορούσαν διαφορετικά να μην εντοπιστούν επειδή η προσέγγιση εντοπίζει μολυσμένα άτομα που δεν εμφανίζουν ακόμη συμπτώματα (προ-συμπτωματικά) ή που δεν εμφανίζουν συμπτώματα (ασυμπτωματικά) (Και οι δύο ομάδες μπορούν εξαπλώνουν τον ιό.) Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από αξιωματούχους δημόσιας υγείας για να ενισχύσουν τις φυσικές αποστάσεις και άλλες πρακτικές απομόνωσης, όπως στοχευμένες δοκιμές ατόμων για τον περιορισμό της κοινοτικής εξάπλωσης της νόσου.
Η αύξηση των διεθνών ταξιδιών και η παγκοσμιοποίηση οδήγησαν σε ταχεία εξάπλωση μολυσματικών ασθενειών. Για την καταπολέμηση αυτού, η παγκόσμια παρακολούθηση των μολυσματικών ασθενειών πρέπει να διεξάγεται σε πραγματικό χρόνο ή σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, και να επεκτείνεται πέρα από την απλή παρακολούθηση του αριθμού των μολυσμένων ατόμων, ώστε να συμπεριλαμβάνεται επίσης η δυνατότητα γρήγορης αναγνώρισης νέων μορφών ασθένειας. Το χαμηλό κόστος, η ταχύτητα και η ικανότητα παρακολούθησης των λυμάτων να ανιχνεύουν αναδυόμενα παθογόνα προτού γίνουν ενδημικά ενισχύουν την ικανότητα ανταπόκρισης σε εστίες νόσων χωρίς καθυστέρηση, μειώνοντας την παγκόσμια ασθένεια και το θάνατο.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Lawrence Goodridge, καθηγητής, ασφάλεια τροφίμων, Πανεπιστήμιο Guelph
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
από τον Bessel van der Kolk
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Breath: The New Science of a Lost Art
από τον James Nestor
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους
από τον Steven R. Gundry
Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging
από τον Joel Greene
Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας
από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
