Parasitoses de Veiculação Hídrica.

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1 Soluções Inovadoras de Tratamento e Reúso de Esgotos em Comunidades Isoladas Aspectos Técnicos e Institucionais Palestra: Parasitoses de Veiculação Hídrica. Dra. Regina Maura Bueno Franco Laboratório de Protozoologia Depto. de Biologia Animal - I.B. Universidade Estadual de Campinas ( mfranco@unicamp.br) -

2 Agenda. 1.Qual a Relevância das Parasitoses Intestinais e a Veiculação Hídrica? 2. A Importância dos Protozoários Intestinais: Cryptosporidium spp. e Giardia spp. 3. A Importância dos Helmintos Intestinais. 4. A Experiência do Lab. de Protozoologia/IB/Unicamp: Pesquisa de Cryptosporidium spp., Giardia spp., e ovos de helmintos em Lodo Condiconado. de Esgoto. - 2

3 Número de Surtos de VH nos EUA e Porto Rico, de 1971 a 2008 ( drinking water ) por etiologia: Relevância dos Agentes Parasitários. Fonte: MMWR (Surveillance Summaries), v.60, n.12, Sept. 23, [CDC, EUA] - 3

4 Parasitoses Intestinais e Veiculação Hídrica: Destaque para os Protozoários. Aproximadamente 4 bilhões de casos de diarréia ocorrem ao redor do mundo, a cada ano, o que representa cerca de 4% das mortes, consideradas todas as causas (de morte). Significante proporção destes casos de diarréia são causados pelos protozoários dos generos Cryptosporidium, Giardia, Blastocystis, considerados como patógenos emergentes. Fonte: Torgerson PR; Macpherson CNL. Veterinary Parasitology, v.182; p.79-95,

5 Veiculação Hídrica e Surtos Epidêmicos: Contribuição dos Protozoários Cryptosporidium spp. e Giardia spp. Fonte: Franco, RMB et al., Rev. Patol. Trop.,v.41, n.2, p

6 Quais Fatores contribuem para a Dispersão de Giardia spp. e Cryptosporidium spp. no Ambiente? Cistos e oocistos são produzidos em grande número ( 1 x /g/fezes/semana ) e são eliminados já infectantes nas fezes dos indivíduos parasitados. Apresentam baixa dose infectante ( oocistos/cepa), e apresentam potencial zoonótico. Cistos e oocistos exibem acentuada persistência ao stress ambiental e resistência aos desinfetantes utilizados para potabilização da água. Lab. de Protozoologia - Unicamp 6

7 O que é a Criptosporidiose? Quais os Grupos de Risco? Grupos de Risco Imuno-competentes/ atenção médica Aspectos clínicos principais sintomas e sinais clínicos da criptosporidiose -Diarréia aguda (98%) : aquosa (81%); com sangue (11%); -recidiva (40%); Dor abdominal (60-96%); -vômitos (49 65%); febre (36 59%); náusea (35%). Imuno-comprometidos (SIDA, Cancer, leucemia, hemodiálise, diabetes, corticosteróides de uso cronico) Imuno-competente/ crianças - Desidratação severa; diarréia like-cólera; dor abdominal; vômitos, febre, náusea; severa perda de peso; envolvimento de trato biliar (pancreatite; colangite; colangite esclerosante); cirrose hepática; envolvimento respiratório (tosse, sinusite).; cronicidade. Inexistencia de Fármaco Efetivo - Diarréia aguda ou cronica; diarréia aquosa (96%); vomitos (57%); febre (37%); desnutrição; déficit de crescimento; perda de peso; desenvolvimento cognitivo prejudicado. Fonte: Chalmers RM & Davies AP, Mini-review: Clinical Cryptosporidiosis Exp. Parasitol., 124:

8 Amostras Ambientais e Cryptosporidium spp.: Qual o Cenário no Brasil? Mananciais superficiais: 0 a 100 % das amostras positivas. Concentrações de até 510 oocistos/litro. Esgoto bruto: 0 a 100 % das amostras positivas Concentrações de 0 a oocistos/litro. Lodo Ativado: 28,5% das amostras positivas Concentrações de até oocistos/litro. Fonte: Franco, RMB. Cap.19. In: Neves,

9 Giardia duodenalis: Relevância na Área de Saneamento Unica Fatores espécie biológicos encontrada que explicam no ser grande humano potencial - G. duodenalis: de - Complexo de espécies. veiculação hídrica: 1. Grande eliminação de cistos infecções humanas: 2 x10 6 /g Junto com fezes; Cryptosporidium spp., um dos mais importantes protozoários de VH. 2. Dose infectante baixa: 10 cistos resultaram em 100% de infecção; Mais frequentemente detectado em amostras ambientais: 3. Resistencia da parede dos cistos; Maior tamanho dos cistos. 4. Natureza zoonótica do protozoário; Giardia + Giardia-like 5. Dispersão por vetores mecanicos: aves aquaticas, moluscos bivalves... Fonte: (Robertson e Lim, 2011). - 9

10 Giardia duodenalis e Giardiose: Relevância Clínica e Epidemiológica Distribuição global: 2,8 x 10 8 casos por ano*: Ásia, África e América Latina: 200 milhões de pessoas com giardiose sintomática; casos novos a cada ano. Retardo do crescimento físico e cognitivo (crianças). Sintomatologia: quadro clínico amplo: assintomáticos (portador são) ou pacientes sintomáticos com diarréia aguda ou persistente. Dor abdominal, perda de peso e má-absorção intestinal: Vitaminas (A,D,E,K,B12), ferro, açúcares. Sintomas extra-intestinais: demartológicos;oftalmológicos...parecem ser mais comuns... Fatores ligados ao hospedeiro e ao parasito. Fonte: Thompson, RCA Vet. Parasitol. 126:

11 Amostras Ambientais e Giardia spp.: Qual o Cenário no Brasil? Mananciais superficiais: 6,6 % a 87,5% das amostras positivas. Concentrações de até cistos/litro. Esgoto bruto: 90,5 % das amostras positivas Prevalência no Brasil: 30% (Endêmica) Concentrações de até cistos/litro. Lodo Ativado: 100 % das amostras positivas Concentrações de até cistos/litro. Fonte:Ré, 1999; Dias Júnior; Nishi; Cantusio Neto et al. 2010; Santos et al, 2004;

12 Ocorrência dos Protozoários no Ambiente Aquático e Medidas de Controle. FONTES DE CONTAMINAÇÃO (ESGOTOS / FEZES) ÁGUAS SUPERFICIAIS ETAs PROBLEMAS NO TRATAMENTO SAÚDE PÚBLICA -12

13 Principais Agentes Causadores de Helmintoses de Veiculação Hídrica. Segundo OMS (1989) e Sengupta et al. (2011) - Ascaris lumbricoides - Trichuris trichiura - Ancylostoma duodenale - Necator americanus - Taenia solium Ovos de Helmintos: Formas ambientais de grande resistência. Eliminados via fezes dos hospedeiros infectados, em grande número. Ex: Fêmea - Ascaris lumbricoides: ovos/fezes/dia

14 Resistência dos Estádios de Transmissão: Ascaris lumbricoides Ovos (helmintos) x Oocistos e cistos (protozoários): Superfícies resistentes: múltiplas camadas poliméricas de lipídios, polissacárides, proteínas, quitina; função: adesão e proteção. Casca do ovo: Protege o ovo de agentes químicos como: ácidos fortes, bases oxidantes e detergentes sintéticos Ovos de Ascaris lumbricoides: embrionado; larvado - 14

15 Helmintoses de Veiculação Hídrica: Sobrevivencia e Sedimentação dos Ovos Matriz Tempo Referencia Solo 6-11 anos Lodo de esgoto ( sludge ) Burden et al., 1987 (Vet. Record 121:43). Hill, 1957 (J. Parasitol. 43:104). 2 anos Ayres et al., 1993 (Transc. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 87: ) Wastewater 1 ano Shuval et al. (1986) Matriz A. lumbricoides Trichuris trichiura Água 0,181 mm/s- 1 0,425 mm/s- 1 Água 0,0612 mm/s- 1 0,1487 mm/s- 1 Wastewater 0,1593 mm/s- 1 0,0866 mm/s- 1 Fonte: Sengupta M. et al.,wat. Res. 45: , 2011.

16 Tamanho, Densidade de Algumas Espécies de Ovos de Helmintos Espécie Tamanho (μm) Densidade A. lumbricoides 55 x T. trichiura 50 x T. saginata 50 x Contaminação: solos poluídos! Ovos grandes, presença remota em águas distribuídas; Remoção Eficiente:floculação/decantação; Contaminação pós-tratamento é possível; Águas de Recreação: águas superficiais brutas. Fonte: International Reference Centre for Waste Disposal (WHO, 1989). - 16

17 Relevância dos Geohelmintos em Saúde Pública Helminto: Infecções (casos) Morbidade (casos) Mortalidade Brasil: Ascaris lumbricoides** 1,4 bilhão (25%)* 350 milhões 60 mil 30-40% Trichuris trichiura 1,05 bilhão (17%)* 220 milhões 10 mil Ancilostomídeos 1,3 bilhão 150 milhões 65 mil * = em relação à população mundial (6,5 bilhões de pessoas) Fonte: Mascie-Taylor CG & Karim E. The burden of chronic disease: tragedy of the commons? Science 302:1921-2, Dec., ** = 100 a 200 milhões são crianças clinicamente afetadas (Peng et al., 2006). 30% 10-20% - 17

18 Eficiência de Remoção dos Tratamentos de Esgoto Os diversos processos de tratamento de esgoto: Reduzem, mas não removem 100 % dos parasitos. Não inativam os ovos. Avaliação realizada pela ONU (2006)- remoção de ovos: Processos com coagulação/floculação: promovem excelentes taxas de remoção (90-99%). Leitos cultivados e lodos ativados seguido de sedimentação: bons em remover os ovos (99,9% e 90%, respectivamente) Reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB): com menor taxa remoção. Lagoas de estabilização: 63-93%; tempo de retenção de 9 dias: 99% de remoção (Fonte: Mara et al., 1992; Scheierling et al., 2010).

19 Helmintos e Principais Amostras Ambientais: Água de Reuso e Lodo de Esgoto Água de Reuso (produzida dentro da ETE): Efluente de esgoto tratado. A questão da saúde pública é um dos principais fatores a ser considerado em um sistema de reuso de água. Quanto maior a exposição ou o nível de contato humano com esta água, maior deve ser sua segurança sanitária. Lodo de Esgoto (resíduo do tratamento de esgoto): Bacia do PCJ: 378 toneladas/dia*; Disposição como fertilizante de solos: melhor alternativa, mas: Legislação brasileira: não sinaliza a obrigatoriedade de avaliação de protozoários nesse tipo de amostra!!! *Consórcio PCJ: Acesso em 19/06/2013.

20 . A Experiência do Laboratório de Protozoologia, IB, Unicamp. - 20

21 Ocorrência de Parasitas em Águas de Reúso. Alternativa interessante: - Áreas urbanas: irrigação de parques e jardins, limpeza pública, desobstrução de tubulações de esgoto, drenagem pluvial, lavagem de veículos, combate à incêndios, recarga de aquíferos... Estudo conduzido na E.T.E. Samambaia: - nível primário: gradeamento físico e caixa de areia; - nível secundário: processo de lodos ativados (lagoa aerada). Tratamento proposto (nível terciário): - etapas: coagulação, filtração direta descendente com pré-floculação em meio granular e desinfecção com radiação ultravioleta (Tosetto et al., 2009). 21

22 Tratamento Terciário: Resultados Presença de cistos de Giardia spp.: Efluente secundário: cistos/l; Efluente terciário: cistos/l. Remoção Média: 81% Presença de oocistos de Cryptosporidium spp: - Efluente secundário: 50 oocistos/l - Efluente terciário filtrado: ausentes. - Remoção: 100% * (uma amostra positiva) Ovos de helmintos: Concentrações médias de 49,9 6,12 ovos/l; Remoção média: 8% e 31% Efluente filtrado não deve ser aplicado na irrigação de áreas de acesso público, tanto irrestrito como restrito. -22

23 Estudo II: Ocorrência de Cistos de Giardia spp., Oocistos de Cryptosporidium spp. e Ovos da família Ascarididae em Amostras de Lodo de Esgoto (Bonatti e Franco, 2007) Avaliação: Lodo de esgoto condicionado em leiras para tratamento prévio antes da disposição na agricultura: exposição por até 90 dias à luz solar. Metodologia de detecção de helminto: NOM-001-Ecol-1996 Comparação de 2 metodologias para detecção de protozoários.

24 Resultados: Presença de Cistos de Giardia spp. em Lodo Condicionado. Tempo Leira 1 Leira 2 Leira 3 Leira 4 Média ± DP Método 1: Homogenização em Solução de Eluição T ± 574 T ± 2400 T ± 300 Média Método 2: Centrífugo-concentração + clarificação em éter T ± 346 T ± 300 T Média

25 Avaliação de Danos Morfológicos: com o emprego de Microscopia Eletrônica de Varredura Fig.1 : Amostra controle: cisto de Giardia spp. Fig. 2: Amostra da leira 4: Cisto de Giardia spp., após 45 dias de exposição à luz solar. 25

26 Ocorrência de Parasitos em Lodo Condicionado: Problemas Analíticos Amostra complexa: Grande teor de partículas; Carga superficial dos oocistos e fenômenos de adesão. Ausência de metodologias padronizadas. Hidrofobicidade dos cistos de Giardia: Baixa eficiência de recuperação de cistos e oocistos. Ovos de helmintos: NOM e Testes de viabilidade (incubação com Azul Trypan) 26

27 OBRIGADA! 27

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