يمكن استخدام اختبار مياه الصرف الصحي للكشف المبكر عن المرض. (صراع الأسهم)
أعاد جائحة COVID-19 إشعال الاهتمام بمراقبة مياه الصرف الصحي ، حيث تتم مراقبة أنظمة الصرف الصحي بحثًا عن وجود الفيروسات والبكتيريا ومسببات الأمراض الأخرى. تم العثور على أجزاء غير معدية من المادة الوراثية للفيروس في مياه الصرف الصحي غير المعالجة في إيطاليا وإسبانيا وفرنسا والولايات المتحدة وكندا.
العديد من المدن تستخدم الآن النهج للكشف عن العدوى ، بما في ذلك أوتاوا. واحد على الأقل استخدمت الجامعة الأمريكية مراقبة مياه الصرف الصحي لتحديد تفشي COVID-19وأمر بإجراء اختبار وحجر صحي لما يقرب من 300 طالب يعيشون في أربعة مساكن بالحرم الجامعي - ووقف انتشاره.
بصفتك اختصاصيًا في علم الأحياء المجهرية من ذوي الخبرة في مراقبة مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء ، مثل السالمونيلا و E. كولاي، أنا مهتم دائمًا بطرق أفضل لتحديد العدوى بين السكان.
تحديد المرض يعتمد حاليًا على المرضى لطلب المساعدة الطبية. لكن العديد من المرضى لا يطلبون المساعدة وقد يكون المسؤولون غير مدركين للأمراض أو تفشي المرض لأيام أو أسابيع ، مما يؤدي إلى المزيد من المرض والوفاة. لمعالجة تفشي الأمراض المعدية ، مثل COVID-19 ، نحتاج إلى أنظمة مراقبة نشطة لا تعتمد على تصرفات المرضى.
مراقبة مياه الصرف الصحي للكشف عن الأمراض
تعمل مراقبة مياه الصرف الصحي لأن العديد من العوامل المعدية تفرز في سوائل الجسم ، قبل وأثناء العدوى النشطة. عندما تدخل هذه السوائل إلى أنظمة الصرف الصحي ، يتم نقلها إلى منشأة معالجة مياه الصرف الصحي المركزية للمعالجة حيث يمكن اكتشافها.
تم التعرف على فائدة مراقبة مياه الصرف الصحي لأول مرة خلال الستينيات ، عندما أجرى الباحثون في جامعة ييل العديد من التجارب لتقييم فعالية حملات التطعيم ضد شلل الأطفال. اختبروا مياه الصرف الصحي في ميدلتاون بولاية كونيكتيكت بحثًا عن سلالات مختلفة من فيروس شلل الأطفال قبل برنامج التطعيم وأثناءه وبعده.
عينات مياه الصرف الصحي التي يتم جمعها من مساكن الطلبة في جامعة ولاية يوتا ، في 2 سبتمبر 2020. (AP Photo / Rick Bowmer)
بعد خمسة وثلاثين عامًا ، تم تأكيد حساسية مراقبة مياه الصرف الصحي لرصد برامج التطعيم ضد فيروس شلل الأطفال في دراسة أنيقة عُرفت باسم تجربة فيروس شلل الأطفال في هلسنكي.
أطلق العلماء لقاحًا ضد شلل الأطفال في مرحاض على بعد 20 كيلومترًا من محطة معالجة مياه الصرف الصحي. ثم جمع الباحثون عينات مياه الصرف الصحي من المنشأة على مدار أربعة أيام ، وأظهروا أنه لا يزال بإمكانهم اكتشاف اللقاح بعد مرور 800 مليون لتر من مياه الصرف الصحي عبر النظام. وخلصوا إلى أنه يمكن اكتشاف شخص مصاب بفيروس شلل الأطفال في مجتمع يضم 10,000 شخص.
أظهر بحث آخر أنه يمكن التنبؤ بتفشي المرض من خلال مراقبة مياه الصرف الصحي. على سبيل المثال ، في إسرائيل في السبعينيات ، كان فيروس شلل الأطفال المعدي تم الكشف عنها في مياه الصرف الصحي قبل تسعة أيام من تحديد الأطباء الحالة الأولى. تم تكييف هذا النهج في وقت لاحق رصد نجاح حملات لقاح شلل الأطفال على الصعيد الدولي.
مراقبة مياه الصرف الصحي كنظام إنذار مبكر
وضعت هذه التجارب الأساس لاستخدام المياه العادمة لرصد الأمراض الأخرى.
في 2013، باحثين في السويد ذكرت أن ترصد المياه العادمة قدم إنذارات مبكرة بتفشي فيروس نوروفيروس والتهاب الكبد أ ، وهما سببان للأمراض الفيروسية المنقولة عن طريق الأغذية. تم جمع عينات مياه الصرف الصحي اليومية كل أسبوعين بين يناير ومايو 2013 من محطة معالجة مياه الصرف الصحي في جوتنبرج. باستخدام تقنية تسمى تفاعل البوليميراز المتسلسل ، أو PCR ، اكتشف الباحثون المادة الوراثية للنوروفيروس قبل أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع من تحديد المرضى.
تم الكشف أيضًا عن سلالات متعددة (أنواع وراثية) من فيروس التهاب الكبد A في عينات مياه الصرف باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل ، وأظهر التحليل الإضافي أن سلالتين متورطتان في تفشي مستمر في الدول الاسكندنافية وفي جوتنبرج خلال ربيع 2013.
باحثون في ايطاليا استخدم نهجًا مشابهًا لإثبات أن مرضى المستشفى الذين يعانون من الإسهال لسبب غير معروف كانوا في الواقع مصابين بفيروس نوروفيروس.
مراقبة وسائل الاعلام الاجتماعية
أحد قيود مراقبة مياه الصرف الصحي هو أنه لا يمكنه تحديد الأشخاص الفعليين المصابين. ظهر "التحليل المتلازمي على مواقع التواصل الاجتماعي" ، والذي يتم فيه البحث عن منشورات وسائل التواصل الاجتماعي عن أوصاف لأعراض تتوافق مع مرض معين ، باعتباره أداة فعالة لمراقبة الأمراض المعدية بما في ذلك COVID-19.
يمكن أن يؤدي وضع مراقبة مياه الصرف الصحي وتحليل وسائل التواصل الاجتماعي معًا إلى اكتشاف حالات تفشي المجتمع التي ربما لم يتم اكتشافها لولا ذلك لأن هذا النهج يحدد الأشخاص المصابين الذين لم تظهر عليهم الأعراض بعد (بدون أعراض) أو الذين لا تظهر عليهم الأعراض (بدون أعراض). (يمكن لكلتا المجموعتين انتشار الفيروس.) يمكن استخدام هذه المعلومات من قبل مسؤولي الصحة العامة لتعزيز الإبعاد الجسدي وممارسات العزل الأخرى مثل الاختبار المستهدف للأفراد للحد من انتشار المرض في المجتمع.
أدى تزايد السفر الدولي والعولمة إلى الانتشار السريع للأمراض المعدية. لمكافحة هذا ، يجب إجراء المراقبة العالمية للأمراض المعدية في الوقت الفعلي أو شبه الوقت الحقيقي ، وأن تمتد إلى ما بعد مجرد مراقبة عدد المصابين لتشمل أيضًا القدرة على التعرف بسرعة على أنماط المرض الجديدة. إن التكلفة المنخفضة وسرعة وقدرة مراقبة مياه الصرف الصحي للكشف عن مسببات الأمراض الناشئة قبل أن تصبح وبائية تعزز القدرة على الاستجابة لتفشي الأمراض دون تأخير ، مما يقلل من الأمراض والوفيات على مستوى العالم.
عن المؤلف
لورنس جودريدج أستاذ سلامة الغذاء جامعة غلف
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
الجسم يحافظ على النتيجة: العقل والجسم في شفاء الصدمة
بقلم بيسيل فان دير كولك
يستكشف هذا الكتاب الروابط بين الصدمة والصحة البدنية والعقلية ، ويقدم رؤى واستراتيجيات للشفاء والتعافي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
التنفس: العلم الجديد لفن ضائع
بواسطة جيمس نيستور
يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة التنفس ، ويقدم رؤى وتقنيات لتحسين الصحة البدنية والعقلية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
مفارقة النبات: الأخطار الخفية في الأطعمة "الصحية" التي تسبب المرض وزيادة الوزن
بواسطة ستيفن ر
يستكشف هذا الكتاب الروابط بين النظام الغذائي والصحة والمرض ، ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
قانون المناعة: النموذج الجديد للصحة الحقيقية ومكافحة الشيخوخة الجذرية
بواسطة جويل جرين
يقدم هذا الكتاب منظورًا جديدًا للصحة والمناعة ، بالاعتماد على مبادئ علم التخلق ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والشيخوخة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الدليل الكامل للصيام: اشفي جسدك بالصيام المتقطع ، والصيام المتناوب ، والممتد
بقلم الدكتور جيسون فونج وجيمي مور
يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة الصيام ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.
