Qualidade da Água e Saúde Pública

Qualidade da Água e Saúde Pública

Principais doenças de origem microbiana difundidas através de águas contaminadas Doença Agente Causa da doença Origem Bactérias Cólera Vibrio cholerae Enterotoxina.ingestão água contamin Febres entéricas Salmonella paratyphi Endotoxinas.consumo de alimentos (Fébre tifóide ) Salmonella typhi Enterotoxinas, septicémia crus lavados com água Gastroenterites Campylobacter sp. Enterotoxinas contaminada Escherichia coli O157:H7.gelo contaminado Disenteria bacilar Shigella sp. Endotoxina, enterotoxina.prática sanitária deficiente Pneumonia Legionella pneumophila.contacto com aerossóis contaminados (rega); ar condicionado; acumuladores para aquecimento de água; piscinas Protozoários Disenteria Entamoeba histolytica. ingestão água contami- Infecção intestinal Giardia lamblia nada. Cryptosporidium sp. Virus Hepatite infecciosa Virus hepatite A. ingestão de água conta- Poliomielite poliovírus Diarreia Virus de Norwalk minada; alimentos crus prática sanitária defici ente (ver Laboratório de Microbiologia Análise bacteriológica de águas em www.e-escola.pt) Principais fontes de contaminação microbiológica da água: esgotos (matéria fecal humana ou animal), matéria fecal de aves, animais etc.; tratamento deficiente dos esgotos e da água de consumo.

1999-2000

1989-2000

Doenças transmitidas através da água Riscos para a Saúde Pública 1. Tratamento dos efluentes tratamento fisico + biológico remove compostos orgânicos e inorgânicos a níveis que já não permitem o crescimento microbiano e eliminam compostos potencialmente tóxicos 2. Purificação da água para consumo humano 3. Monitorização microbiológica das águas de abastecimento (realizada em rotina nos países desenvolvidos)

Efeito da purificação da água na incidência de doenças infecciosas (ex. febre tifóide)

PURIFICAÇÃO DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO * Tratamento com cloro (mais comum): Cl 2 (gas) Cl 2 + H 2 O HOCl + HCl Hipoclorito de sódio ou cálcio Ca(OCl) 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + 2 HOCl Ácido hipoclórico (HOCl) Oxidação de macromoléculas Morte celular Rápido (30 min) *adição de polímeros aniónicos e alum (sulfato de alumínio) partículas grandes com os sólidos em suspensão FLOCULAÇÃO; flocos adsorvem matéria orgânica e retêm microrganismos.

PESQUISA DE ORGANISMOS INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO FECAL Monitorização microbiológica das águas de abastecimento

A água pode conter: - vários tipos de microrganismos saprófitas, cujo habitat natural é o solo, a água ou o ar - microrganismos patogénicos em resultado de contaminação com esgotos domésticos contendo matérias fecais. Os agentes causadores de muitas doenças veiculadas pela água são de origem fecal.

Normalmente, a pesquisa directa de microrganismos patogénicos não é realizada por rotina: - é dispendiosa - alguns microrganismos patogogénicos estão presentes na água contaminada em pequeno número (p.ex. Giardia 1 em cada 400 litros água). - microrganismos patogénicos permanecem viáveis por períodos curtos fora do organismo hospedeiro. - estes microrganismos sofrem frequentemente transição para formas viáveis mas não cultiváveis, estado resistente em que podem persistir por longos periodos (p.ex cistos de Giardia ou Cryptosporidium, endosporos de bactérias, etc.)

Critérios que definem um microrganismo indicador de contaminação fecal da água: - deve estar presente na água sempre que existam microrganismos patogénicos - habitante usual do intestino de animais e do ser humano - existir em número superior aos organismos patogénicos presentes - a sua concentração em águas contaminadas deve ser proporcional ao nível de poluição de origem fecal - pesquisa e identificação por técnicas laboratoriais de fácil execução, rápidas e inequívocas, e aplicáveis a todo o tipo de águas - não deve ser nocivo para os seres humanos

Técnica das membranas filtrantes na análise bacteriológia de águas Figure 6.6 (In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edition, Mc GrawHill)

(In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edition, Mc GrawHill)

Pesquisa de coliformes -Bactérias aeróbias facultativas Membros da família Enterobacteriaceae - Oxidade negativas - Gram negativa - Fermenta a lactose, em 48 horas, a 37ºC com produção de ácidos orgânicos e gases (CO 2, H 2 ) Acidificação do meio de cultura Meio de cultura selectivo para isolamento de coliformes deve conter: Fonte de Carbono e energia Lactose Fontes nutricionais adicionais petona; extracto de levedura Composto que iniba crescimento de bactérias Gram positivas (ex. lauril-sulfato de sódio) Indicador de ph

Colónias de coliformes em meio ENDO Colónias de coliformes fecais em m-fc agar Colónias de coliformes em meio m-lauryl sulphate (contém indicador de ph)

Coliformes fecais - coliformes provenientes do intestino de animais de sangue quente. A sua presença na água indica a ocorrência de contaminação fecal recente. Os coliformes fecais são termotolerantes. Ex: Escherichia coli A Escherichia coli fermenta a lactose a 35-37ºC e a 44,5ºC Coliformes atípicos- bactérias que não estão limitadas a origens fecais, pois podem ser saprófitas que proliferam no solo ou associadas a plantas. Ex: Enterobacter aerogenes, Erwinia Sp., Klebsiella Fermentam a lactose a 35-37ºC (raramente a 44,5ºC) Coliformes totais = coliformes fecais + coliformes atípicos

Métodos de detecção de coliformes: fermentação em tubos múltiplos Teste presumptivo (In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edition, Mc GrawHill)

Teste presumptivo- enumeração do número mais provável de coliformes/ 100 ml de amostra. Baseia-se no n de tubos com meio de lactose onde é produzido gás (37 C) em resultado da fermentação deste açúcar por coliformes existentes em diferentes volumes de amostra (In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edition, Mc GrawHill)

Teste confirmativo- em meio selectivo que inibe o crescimento de bactérias Gram-positivas e diferencia E. coli de outros coliformes (por exemplo atípicos) por incubação a 37 C e a 44,5 C. (In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edition, Mc GrawHill)

Teste completo- inoculação de um meio selectivo para coliformes, a partir de amostras que deram resultados positivos no teste confirmativo. Observação de colónias, teste de coloração de Gram, testes bioquímicos (In Prescott, harley, Kline, Microbiology, 5th edition, Mc GrawHill) Teste completo requere pelo menos 4 dias

Outros métodos para detecção de coliformes Colilert 100 ml de amostra de água + meio selectivo para crescimento de coliformes contendo substratos cromogénicos (ONPG, o-nitrofenil-β-d-galacto piranósido; MUG, 4- metilumbelifenil-b-d-galactósido) 35 C, 24 h ONPG β- galactosidase produto amarelo (coliformes totais) MUG β-glucuronidase produto fluorescente sob radiação ultravioleta (E. coli) MÉTODOS MOLECULRES - Sondas de ácidos nucleicos (hibridação; FISH Fluorescent in situ hybridization) - PCR ( Polymerase chain reaction ) amplificação e detecção de genes específicos - Anticorpos monoclonais (imunofluorescência)

Limitações ao uso dos coliformes fecais como indicadores de contaminação fecal da água - Alguns microrganismos patogénicos são mais resistentes que os coliformes aos tratamentos de desinfecção da água (cistos de Giardia e Cryptosporidium e vírus) - Os coliformes podem crescer em biofilmes nas paredes das tubagens usadas na distribuição de água (E. coli é 2400x mais resistente ao cloro) - A concentração de coliformes pode aumentar na água, em resultado de alterações nas condições ambientais (temperatura, presença de matéria orgânica, etc.)

Outros microrganismos indicadores de contaminação fecal Estreptococos ou enterococos fecais são índicadores de poluição recente (poucos dias ou semanas) São isolados com base na utilização de meios selectivos (meio nutriente com azida de sódio que inibe as bactérias Gram-negativas) Ex. Meio KF Enterococcus faecalis- predomina em fezes humanas Streptococcus bovis, S. equinus- animais Razão coliformes fecais/estreptococos ou enterococos fecais > 4 poluição de origem humana < 0,7 poluição de origem animal (pocilgas) Estreptococos fecais em KF agar

Clostridium (C. perfringens) - Habitam o intestino do homem e animais (embora em pequeno n ) - Gram-positivos e anaeróbios obrigatórios -Formam endoesporos - Os esporos persistem durante períodos longos na água e resistem ao tratamento com cloro - Presença na água indica poluição antiga (na ausência de outros índices) Pseudomonas aeruginosa - Patogénio oportunista - ocorre frequentemente em águas de recreio (p.ex. piscinas) Vírus entéricos - habitantes transitórios do tracto intestinal

Pesquisa de protozoários (Giardia, Cryptosporidium) Quistos do protozoário Giardia sp. (contaminante de água) em matéria fecal (por IMUNOFLUORESCÊNCIA) (http://www.epa.gov/nerlcwww/gda_seq1.htm)

ÁGUA POTÁVEL - Parâmetros microbiológicos da água para consumo humano* Organismo Indicador Valor máximo admissível Água da torneira Coliformes fecais (E. coli) 0 / 100 ml água Enterococos fecais 0 / 100 ml Água engarrafada Coliformes fecais (E. coli) 0 / 250 ml Enterococos fecais 0 / 250 ml Pseudomonas aeruginosa 0 / 250 ml *Em vigor em Portugal (Dec-lei nº 306/2007) Psquisa de outros parâmetros, não biológicos: produtos químicos potencialmente perigosos (p.exemplo, pesticidas, iões de metais pesados, adubos artificiais, etc,); cor, cheiro ou sabor, etc..

Portugal Decreto-lei n 236/98