VIROLOGIA AMBIENTAL:

Transcrição

1 VIROLOGIA AMBIENTAL: Desafios da Detecção de Vírus Gastrentéricos em Águas e Alimentos Dra. Adriana de Abreu Corrêa Pesquisadora Visitante Laboratório de Virologia Comparada e Ambiental Setembro/2011

2 Meio Ambiente MEIO AMBIENTE Conjunto de fatores físicos, químicos, bióticos e climáticos, que age sobre um determinado organismo ou uma comunidade ecológica, determinando a forma de convivência e de sobrevivência de quem nele habita.

3 O QUE RECEBEMOS Meio Ambiente

4 O QUE DEVOLVEMOS Meio Ambiente

5 FONTES DE CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL Hidrocarbonetos; Metais Pesados; Pesticidas; Toxinas Marinhas; Potenciais Carcinógenos; Alergenos; Materiais Radioativos; Patógenos: Agentes Causadores de Alguma Enfermidade (em geral, EPISÓDIOS AGUDOS). Meio Ambiente

6 Meio Ambiente Bactérias Protozoários Vírus Biotoxinas Diversas Doenças

7 Doenças de Veiculação Hídrica Doenças transmitidas pelo consumo de água ou alimentos contaminados ou após contato direto pela pele ou ingestão de águas de recreação poluídas A água atua como carreador passivo do agente infeccioso Agentes etiológicos : patógenos excretados nas fezes, capazes de iniciar uma infecção

8 Doenças de Veiculação Hídrica AGENTES MICROBIOLÉGICOS ASSOCIADOS COM DOENÑAS DE VEICULAÑÖO HÜDRICA WATERBORNE e FOODBORNE DISEASES BactÅrias: Coliformes fecais, Vibrio spp., Salmonella spp., Listeria sp., Clostridium sp., Aeromonas spp., E.coli, Yersinia enterolytica, Campylobacter sp., etc.) Parasitas: Cryptosporidium sp.; Giardia sp., etc. VÇrus : Vírus Entéricos

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10 Vias de contaminação dos alimentos Vírus em Alimentos -Cultivo de Moluscos Bivalves em águas contaminadas - Manipuladores contaminados (sinto ou assintomáticos) - Fômites contaminados - Irrigação e/ou lavagem dos alimentos com água contaminada

11 Virus em Alimentos: Histórico Primeiro surto viral de origem alimentar Poliomielite relacionado ao consumo de leite e Primeiros surtos de HAV por moluscos bivalves, na SuÅcia e EUA, respectivamente. - No inçcio da dåcada de 1970, surtos näo-bacterianos de gastroenterite foram registrados, mas nenhum agente pãde ser isolado in vitro. Estudos posterioresfocaram na transmissäo viral por moluscos bivalves, e no potencial risco de transmissäo viral pelo uso de ågua contaminada para irrigaçäo Disponibilidade de måtodos moleculares, os vçrus foram implicados como os principais agentes etiolégicos de doenças de origem alimentar no mundo. vçrus da hepatite A, norovçrus, astrovçrus e rotavçrus

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13 Vírus Entéricos DISTINTAS FAMÜLIAS VIRAIS IGUAL VIA DE TRANSMISSÖO: FECAL ORAL

14 Vírus Entéricos MAIS DE 15 GRUPOS DIFERENTES DE VÜRUS INCLUINDO 140 SUBTIPOS DIVIDIDOS DE ACORDO A EPIDEMIOLOGIA - NÖO ENTEROPATOGèNICOS OU QUE CAUSAM DOENÑAS NÖO RELACIONADAS AO EPITêLIO INTESTINAL POLIOVIRUS, COXSACKIE A E B, ECHOVIRUS, HAV, HEV - VÜRUS RESPONSëVEIS PELAS GASTRENTERITES AGUDAS EM HUMANOS ROTAVIRUS, ADENOVIRUS ENTêRICOS, ASTROVIRUS E CALICIVIRUS - ENTEROPATÉGENOS SEM RELAÑÖO CAUSAL COMPROVADA CORONAVIRUS, ENTEROVIRUS, TOROVIRUS, PARVOVIRUS E REOVIRUS.

15 Doenças Virais de Veiculação Hídrica (Abdel-Moety et al, 2008)

16 Disseminação Viral no Ambiente GRANDE NíMERO DE PARTÜCULAS VIRAIS ELIMINADAS NAS FEZES DE INDIVIDUOS INFECTADOS ( /G) BAIXA DOSE INFECCIOSA (O CONTATO COM APENAS UMA ínica PARTÜCULA VIRAL ê CAPAZ DE DESENCADENAR UMA INFECÑÖO ESTABILIDADE DOS VÜRUS NO ESGOTO: RESISTEM AOS TRATAMENTOS NOS SEDIMENTOS: ADSORVEM-SE AOS SEDIMENTOS NOS MOLUSCOS: ADSORVEM-SE AOS TECIDOS (BRìNQUIAS E TRATO GASTROINTESTINAL)

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18 Virologia Ambiental 2,4 bilhões de pessoas não dispõem de tratamento de água morbidade e mortalidade devido a doenças causadas por microorganismos presentes em água. Segundo o Banco Mundial, mais de 2,2 milhões de pessoas morrem anualmente devido ao consumo de água contaminada (JFSP, 04/12/2004). ¼ dos leitos hospitalares são ocupados por pacientes com complicações decorrentes de infecções de veiculação hídrica. Aumento do número de surtos de doenças virais entéricas de veiculação hídrica. (Straub & Chandler, 2003)

19 Virologia Ambiental NÚMERO DE CASOS DE GASTRENTERITES EM CRIANÇAS < 5 ANOS 1.7 milhão de óbitos 18 milhões de hospitalizações 25 milhões de consultas 111 milhões de casos domiciliares Ministério da Saúde, óbitos de crianças < 5 anos por doenças diarréicas em todo o Brasil ( 1/3 viral) 2 bilhões de casos 40-60% dos casos de etiologia viral Aho, 2000 et al.; Mitchell, 2002; Kosek, 2003; Parashar et al., 2003 ; WHO 2005

20 Virologia Ambiental Qual a importância de conhecimentos sobre a Virologia Ambiental??? Vias de Transmissão Estudos Epidemiólogicos Controle de Contaminação

21 VIROLOGIA AMBIENTAL QUANDO COMEÇOU? Virologia Ambiental História, Metodologias, Aplicação e Desafios

22 Virologia Ambiental : Histórico I Conferîncia Internacional Transmission of Viruses by the Water Route, Cincinatti, Estados Unidos da AmÅrica Objetivos deste Encontro : - Desenvolver métodos quantitativos adequados para detectar a transmissão viral através da água - Verificar como os vírus podem sobreviver, sem serem detectados, em condições nas quais se consegue eliminar coliformes fecais - Determinar quais as doses infecciosas virais para humanos - Estudar a persistência viral em águas de esgoto (reuso) - Intensificar esforços para conhecer o agente infeccioso da hepatite viral

23 Virologia Ambiental : Histórico DÅcada de 1970 e inçcio de 1980: - Papel dos moluscos na transmissão de doenças virais humanas; Evolução das técnicas de Concentração Organizaçäo Mundial da Saïde, Genebra Report of WHO Scientific group of Human Viruses in water, wastewater and soil Reuniäo de experts, relatério para planejamento em saïde pïblica e economia paçses desenvolvidos e em desenvolvimento: importñncia, riscos, måtodos de detecçäo, åreas de estudo.

24 Virologia Ambiental : Histórico DÅcada de 1980 Nova Era para a Virologia Ambiental 1. Reconhecimento do vírus da Hepatite E como vírus entérico capaz de produzir surtos de veiculação hídrica 2. Adaptação do HAV para replicar em cultura de células e desenvolvimento de ensaios sensíveis para detecção de antígeno de HAV 3. Desenvolvimento de métodos de concentração de HAV 4. Reconhecimento do envolvimento de HAV em surtos de veiculação hídrica 5. Surtos de gastrenterites não bacterianas causados por calicivirus 6. Demonstração do envolvimento dos rotavirus com responsáveis pela diarréia infantil 7. Reconhecimento de adenovirus entéricos, calicivirus e astrovirus como responsáveis por quadros de gastrenterite aguda 8. Reconhecimento de que surtos de hepatites e gastrenterites podem ser causado pela transmissão de vírus no ambiente

25 Virologia Ambiental : Histórico DÅcada de ëgua e Microbiologia 1. Inïmeros artigos e livros publicados 2. Recursos humanos formados 3. Cursos e Congressos Metodologias moleculares de detecçäo e caracterizaçäo de virus fastidiosos. DÅcada de SÅculo XXI 1. Aumento significativo de publicaçóes cientificas (5X) quando comparada com a dåcada de 90; 1. SYMPOSIUM COST CURRENT DEVELOPMENTS IN FOOD AND ENVIRONMENTAL VIROLOGY Pisa, 9-11 October 2008; 3. Periédico especçfico para a årea de Virologia Ambiental (2010) Food and Environmental Virology Editor-in-Chief: Nigel Cook ISSN: (print version) Journal no Springer US

26 Virologia Ambiental : Histórico

27 Virologia Ambiental no Brasil em 2004 Virologia Ambiental : Histórico

28 Virologia Ambiental : Histórico Curso Teórico - Prático de Virologia Ambiental Florianópolis, junho de 2006 UFSC/FIOCRUZ

29 BRASIL Virologia Ambiental no Brasil em 2011 Virologia Ambiental : Histórico

30 APLICAÇÕES 1. Esclarecimento de surtos 2. Desenvolvimento e validação de metodologias 3. Controle microbiológico da água 4. Monitoramento ambiental 5. Desinfecção 6. Avaliação de risco Virologia Ambiental - Matrizes ambientais: Água de consumo humano (Mineral), Água de reuso (águas residuárias), Água de recreação (lagoas, rios, piscinas, praias) Água de lastro; Águas subterrâneas; Lodo e sedimentos; Superfícies e Alimentos

31 Virologia Ambiental : Questões Técnico-científicas Análise de vírus em amostras ambientais coleta, envolve diferentes etapas: clarificação, concentração, descontaminação/remoção de inibidores detecção específica dos vírus - Padronização e validação intra e interlaboratorial - Uso Controle interno

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34 Virologia Ambiental: Questões Técnico-científicas Reduzir inibidores Diminuir volume da amostra Concentração e detecção de vírus no ambiente Evitar a perda de viabilidade Detectar qualitativamente e quantitativamente

35 DESAFIOS Virologia Ambiental: Questões Técnico-científicas MAIOR RECUPERAÇÃO VIRAL VIRUS INFECCIOSOS x NÃO-INFECCIOSOS CONTROLE INTERNO Bacteriofágo PP7 Mengo virus Norovirus murino INDICADORES VIRAIS Vírus RNA Vírus DNA - JCPyV Adenovirus

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43 Vírus em Alimentos: Questões Técnico-científicas FBVE Food Borne Viruses in Europe Grupo de 13 paises europeus para reunir informaçóes sobre epidemiologia, monitoramento e rotas de infecçäo de vçrus entåricos, principalmente norovçrus.

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46 Butot et al., Appl Environ Microbiol. 2007; 73, Vírus em Alimentos: Questões Técnico-científicas

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48 Métodos de detecção Virologia Ambiental : Questões Técnico-científicas

49 Virologia Ambiental : Questões Técnico-científicas MÉTODOS DE DETECÇÃO DE VÍRUS EM AMOSTRAS CONCENTRADAS: 1. MOLECULARES: Detecção da Presença do GENOMA viral Etapa SUPER Importante ISOLAMENTO DO MATERIAL GENÉTICO VIRAL (DNA/RNA) PCR ou RT-PCR (QUALITATIVO) PCR em tempo real - QPCR ou RT-QPCR (QUANTITATIVO)

50 Virologia Ambiental : Questões Técnico-científicas MÉTODOS DE DETECÇÃO DE VÍRUS EM AMOSTRAS CONCENTRADAS: 2. INFECCIOSIDADE: Detecção da Presença vírus VIÁVEIS Cultivo Celular in vitro Células Não Infectadas Células Infectadas (efeito citopático)

51 Ensaios de Infecciosidade Viral Virologia Ambiental : Questões Técnico-científicas ICC/PCR (PCR integrado ao cultivo celular) PFU (Placas de Lise) Ensaio Enzimático TCID 50 ( Dose Infecciosa Mínima) IFA (Imunofluorescencia indireta) 51

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53 Virologia Ambiental : Questões Técnico-científicas Métodos de detecção: vantagens e desvantagens

54 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental EXPERIÊNCIA DA FIOCRUZ Centro Colaborador OPAS/OMS em Saúde Pública e Ambiental Laboratório de Virologia Comparada e Ambiental: - Referência Regional para Rotaviroses - Referência em Virologia Ambiental Laboratório de Desenvolvimento Tecnológico em Virologia

55 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental OBJETIVOS Detectar e caracterizar vírus em águas ambientais e alimentos, contribuindo para o esclarecimento de surtos de gastrenterites aguda e hepatites de veiculação hídrica de modo a possibilitar ações epidemiológicas efetivas no controle destas infecções. Metodologías para concentração de virus por diferentes métodos Validar métodos moleculares para a detecção viral em diferentes matrizes ambientais

56 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental LINHAS DE PESQUISA 1. Avaliação da disseminação ambiental dos vírus da hepatite A e E responsáveis pelas hepatites de transmissão entéricas 2. Avaliação de risco pela contaminação viral em águas ambientais 3. Avaliar os Rotavírus, Astrovírus, Norovírus e Adenovirus entéricos como indicadores de saneamento ambiental através da detecção e caracterização molecular destes vírus. 4. Detecção e quantificação de Norovírus em ecossistemas aquáticos e animais 5. Estabilidade de norovirus em matrizes ambientais

57 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental PARTICIPANTES Dr. Marize Pereira Miagostovich Dr. José Paulo Gagliardi Leite Dr. Adriana de Abreu Corrêa Dr. Ana Maria Coimbra Gaspar Dr. Jaqueline Mendes de Oliveira Dr. Débora Regina Lopes dos Santos PESQUISADORES Túlio Machado Fumian Carmen Baur Vieira Tatiana Prado Ana Caroline Ganime Julia Fioretti Alunos Alunos de de Pós Pós Graduação

58 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental

59 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental

60 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental

61 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental

62 Grupo de Pesquisa em Virologia Ambiental

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66 AGRADECIMENTOS

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