Please use this identifier to cite or link to this item: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/14070
Title: Rastreamento microbiológico de fontes de contaminação humana e animal por marcadores virais e avaliação de risco de infecções por vírus gastroentéricos na bacia do Rio Negro, Manaus, Amazonas
Advisor: Miagostovich, Marize Pereira
Members of the board: Pinto, Marcelo Alves
Barrocas, Paulo Rubens Guimarães
Montero, Matias Victoria
Castro, Tatiana Xavier de
Vitral, Cláudia Lamarca
Authors: Vieira, Carmen Baur
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A disseminação de vírus entéricos em ambientes aquáticos está diretamente relacionada ao despejo in natura de esgotos e, consequentemente, associada a doenças de veiculação hídrica. Atualmente, os vírus vêm sendo sugeridos como marcadores espécie-específicos para rastreamento microbiológico de fonte de contaminação fecal (Microbial Source Tracking [MST]) destes ambientes, podendo ser utilizados em estratégias de monitoramento e gestão de bacias hidrográficas. Neste contexto, este estudo teve como objetivo rastrear fontes de contaminação fecal de origem humana e animal utilizando marcadores virais e determinar a concentração dos principais vírus associados a gastroenterite aguda na bacia hidrográfica do Rio Negro, Manaus, Amazonas (AM), a fim de estimar o risco de infecções por estes vírus por diferentes vias de exposição da população local. Com este propósito, avaliou-se a metodologia de concentração viral por floculação orgânica, além de ensaios quantitativos (qPCR) de detecção. Posteriormente, realizou-se um monitoramento trimestral (2011-2012) ao longo do Rio Negro e dos igarapés da cidade, quando 272 amostras foram coletadas, assim como uma amostragem adicional durante a cheia histórica deste rio (junho de 2012). Parâmetros físico-químicos e bacteriológicos (E. coli e enterococos) também foram determinados, sendo investigada uma possível correlação bactéria-vírus. Adenovírus humanos (HAdV) e poliomavírus JC (JCPyV), utilizados como marcadores de contaminação humana, foram detectados em 91,9 % e 69,5 % das amostras, respectivamente, revelando a origem humana de contaminação dos ecossistemas estudados Adenovírus suíno (PAdV) e poliomavírus bovino (BPyV) foram observados em baixos percentuais, 0,7 e 1,8 %, respectivamente. Rotavírus grupo A (RVA) e norovírus genogrupo II (NoV GII) foram detectados em 23,9 % e 7,4 % das amostras, respectivamente. O NoV GII foi detectado apenas na estação seca enquanto o RVA foi prevalente na cheia, quando suas concentrações apresentaram um aumento significativo. As concentrações dos vírus humanos variaram de 102 a 106 cópias de genoma (CG)/L, sendo observadas maiores contaminações de HAdV e JCPyV nos igarapés e no período de cheia, enquanto as concentrações dos vírus de origem animal variaram de 101 a 102 CG/L. Correlações de 0,274 a 0,762 foram observadas entre HAdV, JCPyV, E. coli e enterococos e apontaram a utilização de HAdV como possível marcador viral de contaminação fecal humana. Pelos resultados obtidos, realizou-se um estudo de avaliação de risco de infecções por RVA, onde estimou-se probabilidades médias de infecção variando de 0,3954 a 0,868 pela exposição por atividades recreacionais ou contato mão-boca com os ambientes aquáticos de Manaus Durante a cheia histórica do Rio Negro, demonstrou-se uma correlação entre o nível de água do rio e o número de casos de gastroenterite, assim como um aumento na concentração de RVA, NoV e HAdV. A investigação de astrovírus e vírus emergentes, como NoV GIV, sapovírus, bocavírus, aichivírus e klassevírus, foi realizada nestas amostras, porém não foram detectados. Globalmente, este estudo representa um grande avanço nos estudos de virologia ambiental no Brasil, sendo pioneiro nas análises de MST e risco virológico, que demonstraram a precariedade de saneamento básico na cidade de Manaus e os riscos de infecção viral associados a esta condição
Abstract: The dissemination of enteric viruses in aquatic environments is directly related to the discharge of raw sewage and consequently associated with waterborne diseases. Currently, viruses have been suggested as host-specific markers for Microbial Source Tracking (MST) in these environments, and can be used in monitoring and management strategies of watersheds. In this context, this study aimed to assess human and animal sources of contamination by viral markers and the concentrations of the main gastroenteric viruses in the Negro River catchment, Manaus, Amazonas (AM), in order to estimate the risk of infection associated with the use of these waters by the locals. For this purpose, a concentration procedure by organic flocculation and quantitative assays (qPCR) for viruses detection were evaluated. Later, a quarterly monitoring (2011-2012) along the Negro River and the igarapés of the city was carried out, when 272 surface water samples were collected, as well as an additional sampling during the extreme flood of this river (June 2012). Physico-chemical and bacteriological (E. coli and enterococci) parameters were also measured, being investigated the correlation between viruses and bacteria. Human adenovirus (HAdV) and JC polyomavirus (JCPyV) were used as viral markers of human contamination, being detected in 91.9 % and 69.5 % of the samples, respectively, showing the contamination of human origin in the study ecosystems. Porcine adenovirus (PAdV) and bovine polyomavirus (BPyV) were detected in low percentages, 0.7 and 1.8 %, respectively. Group A rotavirus (RVA) and genogroup II norovirus (NoV GII) were detected in 23.9% and 7.4% of the samples, respectively. NoV GII was detected only in the dry season whereas RVA was prevalent in the flood season, when its concentration showed a significant increase. Concentrations of human viruses ranged from 102 to 106 genome copies (GC)/L, being higher contaminations with HAdV and JCPyV observed in the igarapés and during the flood season, whereas concentrations of animal viruses ranged from 101 to 102 GC/L. Correlations between HAdV, JCPyV, E. coli and enterococci ranged from 0.274 to 0.762 and suggested the use of HAdV as a possible viral marker of human fecal contamination. Based on the obtained results, a risk assessment study of RVA infection due to recreational and hand-to-mouth contacts with these contaminated waters was carried out and the estimated mean probabilities of infection ranged from 0.3954 to 0.868. During the extreme flood of the Negro River, a correlation between the river level and number of gastroenteritis cases was demonstrated, as well as an increase in the concentration of RVA, NoV and HAdV. Astrovirus and emerging viruses such as NoV GIV, sapovirus, bocavirus, aichivirus, and klassevirus were also investigated in these samples, but were not detected. The overall results of this thesis represent major advances in environmental virology in Brazil, since it is pioneer in both MST and virological risk assessment studies, which demonstrated the precariousness of basic sanitation in the city of Manaus and risks associated with this condition
DeCS: Vírus
Medição de Risco
Vírus da Gastroenterite Transmissível
Reação em Cadeia da Polimerase
Issue Date: 2015
Citation: VIEIRA, CARMEN BAUR. Rastreamento microbiológico de fontes de contaminação humana e animal por marcadores virais e avaliação de risco de infecções por vírus gastroentéricos na bacia do Rio Negro, Manaus, Amazonas. 2015. 206f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2015
Date of defense: 2015-Out-29
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Embargo date: 2017-07-26
Copyright: restricted access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
carmen_vieira_ioc_dout_2015.pdf6.38 MBAdobe PDFView/Open


FacebookTwitterDeliciousLinkedInGoogle BookmarksBibTex Format mendeley Endnote DiggMySpace

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.