اپیدمیولوژی فاضلاب می تواند تصمیمات بالینی محلی را در مورد ویروس های در گردش هدایت کند


یافته های یک مطالعه جدید به medRxiv* سرور پیش چاپ نشان داد که اپیدمیولوژی مبتنی بر فاضلاب (WBE) می تواند اطلاعاتی در مورد ویروس های تنفسی در گردش در یک جامعه ارائه دهد. علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه، این روش ممکن است به تصمیم گیری بالینی مناسب، اصلاح رفتار و مداخلات بهداشت عمومی کمک کند.

مطالعه: نظارت بر فاضلاب آنفولانزای انسانی، متاپنوموویروس، پاراآنفلوآنزا، ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV)، راینوویروس، و ویروس‌های کرونای فصلی در طول همه‌گیری COVID-19.  اعتبار تصویر: Daniel Jedzura / Shutterstockمطالعه: نظارت بر فاضلاب آنفولانزای انسانی، متاپنوموویروس، پاراآنفلوآنزا، ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV)، راینوویروس، و ویروس‌های کرونای فصلی در طول همه‌گیری COVID-19. اعتبار تصویر: Daniel Jedzura / Shutterstock

زمینه

بیماری های حاد تنفسی (ARIs) یکی از علل اصلی مرگ و میر هستند و با عوارض قابل توجهی در کودکان زیر پنج سال مرتبط هستند. ARI می‌تواند منشأ باکتریایی، قارچی یا ویروسی داشته باشد و علائم شدید معمولاً در مواردی با عفونت‌های دستگاه تنفسی تحتانی (LRTIs) – با عوارضی مانند ذات‌الریه و برونشیولیت دیده می‌شود. عفونت‌های ثانویه می‌توانند ناشی از تشدید عفونت‌های دستگاه تنفسی فوقانی (URTIs) باشند.

امروزه، بیشتر ARI ها دارای علت ویروسی با سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) و ویروس کرونا فصلی انسانی هستند که موقعیت های اصلی را به عنوان پاتوژن های ایجاد کننده دارند. سایر ویروس‌هایی که در ایجاد اتیوپاتوژنز ARI نقش دارند عبارتند از: رینوویروس، آنفولانزا، پاراآنفلوآنزای انسانی (HPIV)، آدنوویروس‌ها، ویروس سنسیشیال تنفسی، انتروویروس‌های غیر راینوویروس، و بوکاویروس‌های انسانی.

بسیاری از ARI ها خود به خود برطرف می شوند و مدیریت آنها ممکن است نیازی به آزمایش تشخیصی نداشته باشد. این امر ثبت دقیق بروز بیماری را بر اساس عامل ایجاد کننده، دانش بیماری های تنفسی در گردش، و درک اپیدمیولوژی بیماری، تداخل بیماری و عفونت های همزمان محدود می کند.

WBE می تواند به دستیابی به بینش در مورد بروز بیماری های عفونی در جوامع کمک کند زیرا آنها شامل نمونه های بیولوژیکی ترکیبی با دفعات بدن هستند که نشانگرهای بیماری عفونی را در خود جای داده اند. این روش آزمایش نمونه مستلزم تحقیقات فردی یا مداخله پزشکی نیست. علاوه بر این، این روش همچنین می‌تواند عفونت‌های بدون علامت را در منابع داده‌ای در سطح جامعه به حساب آورد.

WBE در نظارت بر بیماری ها و درک گردش جامعه ویروس های اصلی، به عنوان مثال – ویروس فلج اطفال، کاربرد دارد. سالمونلا، هپاتیت A و انترو ویروس ها. با این حال، استفاده گسترده از آن اجرا نشده است.

بیماری همه گیر کروناویروس 2019 (COVID-19) باعث درخواست WBE برای مستندسازی بیماری های تنفسی شد. دقت این روش ثبت بروز بیماری در طول دوره آزمایش بالینی در دسترس برای COVID-19 ثابت شد.

مطالعه

این مطالعه کاربرد و دقت WBE را در ثبت بروز و گردش خون در سطح جامعه بیماری‌های تنفسی ویروسی آزمایش کرد.

در اینجا، سنجش‌های جدید معتبر مبتنی بر پروب هیدرولیز واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (RT-PCR) برای شناسایی ژنوم‌های ویروسی تنفسی توسعه داده شد. مواد جامد فاضلاب که سه بار در هفته جمع آوری می شدند، طی 17 ماه در طول همه گیری کووید-19 مورد آزمایش قرار گرفتند. علل اصلی ویروسی عفونت‌های تنفسی عمدتاً مورد آزمایش قرار گرفتند. در مقابل، کروناویروس های فصلی انسانی (229E، OC43، NL63 و HKU-1)، RSV A و B، آنفولانزای A و B، پاراآنفلوآنزا (1-4)، متاپنوموویروس، و ریبونوویروس ریبونوکلئیک اسید (RNA).

نتایج

تجزیه و تحلیل کیفیت قدرت مدفوع و کارایی استخراج RNA ثابت را نشان داد. RNA ها از تمام ویروس های آزمایش شده در نمونه های فاضلاب شناسایی شدند. آنفلوانزای متوسط ​​A، آنفلوانزای B و RSV A شناسایی نشدند در حالی که RNA ویروسی از این ویروس‌ها به ترتیب در 28، 6 و 14 درصد از نمونه‌ها شناسایی شد.

میانگین غلظت SARS-CoV-2 48000 cp/g بود، در حالی که همه غلظت‌ها در شروع مطالعه در فوریه 2021 کمترین مقدار را داشتند. تا ژانویه 2022 افزایشی در غلظت RNA ویروسی وجود داشت که پس از آن به طور چشمگیری کاهش یافت.

RNA های ویروسی شروع به افزایش کردند تا زمانی که موج Omicron BA.1 عبور کرد، به جز RSV B. غلظت بالای RNA کروناویروس انسانی برای اولین بار زمانی که غلظت همه ویروس‌های دیگر (از جمله SARS-CoV-2) نسبتاً پایین بود دوباره ظاهر شد.

تقریباً تمام RNA‌های کروناویروس انسانی از OC43 بودند – در هفت نمونه از 9 نمونه آزمایش شده – قبل از آوریل 2022. پس از آن، غلظت RNA OC43 کاهش یافت و تنها 20 تا 30 درصد از عفونت‌های کروناویروس انسانی را تشکیل می‌داد. در همین حال، 229E و HKU-1 به ترتیب از <10٪ به بیش از 50٪ و 20-30٪ افزایش یافتند.

به طور مشابه، ما غلظت RNA هر HPIV (1، 2، 3، 4A، و 4B) را در نمونه‌های 239 که سری زمانی را در بر می‌گرفت، اندازه‌گیری کردیم. RNA از هر چهار HPIV وجود داشت. HPIV 3 بر 240 نمونه (40-90 درصد کل HPIVs) غالب بود، اگرچه هر HPIV 2 و 4B در یکی از 241 نه نمونه آزمایش شده نیز غالب بود. HPIV 1 و 4A کمترین سهم را در کل HPIV موجود داشتند (متوسط ​​<10٪ تا 50٪> و 20٪ تا 30٪ به ترتیب).

آزمایش‌ها RNA‌های هر چهار ویروس پاراآنفلوآنزای انسانی را شناسایی کردند – با غالب HPIV 3. یکی از نمونه‌های آزمایش‌شده همچنین غلظت بالای HPIV 2 و 4B را نشان داد، در حالی که HPIV 1 و 4A کمترین مشارکت را داشتند.

هنگامی که نرخ مثبت انباشته حالت برای عفونت‌های تنفسی با علت ویروسی با غلظت‌های RNA ویروسی فاضلاب محاسبه شد، می‌توان ارتباط قابل‌توجهی بین این دو ایجاد کرد. علاوه بر این، همبستگی مثبت برای همه ویروس ها به غیر از آنفولانزای B یافت شد.

در میان کروناویروس های انسانی، OC43 بالاترین میزان مثبت را نشان داد. در حالی که در میان ویروس‌های پاراآنفلوانزای انسانی، HPIV 3 در میزان مثبت بودن غالب بود. HPIV 2 و 4 نرخ مثبت کمتری داشتند، در حالی که HPIV 1 در نمونه های بالینی نادر بود.

نکته قابل توجه، غلظت RNA ویروسی با یکدیگر و غلظت ژن SARS-CoV-2 N – از یک برنامه نظارت منطقه‌ای مرتبط است. در آزمایش غلظت سه روزه فاضلاب صاف شده، RNA های آنفولانزای B و RSV A با سایر غلظت های RNA ویروسی ارتباطی نداشتند. علاوه بر این، غلظت RNA کروناویروس انسانی با سایر غلظت‌های RNA ویروسی مرتبط نیست.

ثبت ویروس‌های در گردش فراوان می‌تواند برای پیشگیری و کنترل بیماری مفید باشد و ممکن است به مهار شیوع عفونت‌های ویروسی کمک کند. این اطلاعات همچنین می‌تواند به برنامه‌ریزی کمپین‌های آگاهی‌بخشی بهداشت عمومی – برای تشویق تصمیم‌گیری آگاهانه و اصلاح رفتار کمک کند.

*تذکر مهم

medRxiv گزارش‌های علمی مقدماتی را منتشر می‌کند که توسط همتایان بررسی نمی‌شوند و بنابراین، نباید به‌عنوان اطلاعات قطعی، راهنمای عمل بالینی/رفتار مرتبط با سلامتی در نظر گرفته شوند یا به عنوان اطلاعات ثابت تلقی شوند.

مرجع مجله:

  • بوهم، ا.، هیوز، بی، دانگ، دی، و همکاران. (2022). نظارت بر فاضلاب از آنفولانزای انسانی، متاپنوموویروس، پاراآنفلوآنزا، ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV)، راینوویروس، و ویروس‌های کرونای فصلی در طول همه‌گیری COVID-19. پیش چاپ medRxiv*. Doi: 10.1101/2022.09.22.22280218، https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.09.22.22280218v1



منبع