Degradation and inactivation of adenovirus in water by photo-electro-oxidation / Degradação e inativação de adenovírus na água por fotoeletrooxidação

The present study analyzed the efficiency of the photo-electro-oxidation process as a method for degradation and inactivation of adenovirus in water. The experimental design employed a solution prepared from sterile water containing 5.107 genomic copies/L (gc/L) of a standard strain of human adenovirus type 5 (HAdV-5) divided into two equal parts, one to serve as control and one treated by photo-electro-oxidation (PEO) for 3 hours and with a 5A current. Samples collected throughout the exposure process were analyzed by real-time polymerase chain reaction (qPCR) for viral genome identification and quantitation. Prior to gene extraction, a parallel DNAse treatment step was carried out to assess the integrity of viral particles. Integrated cell culture (ICC) analyses assessed the viability of infection in a cell culture. The tested process proved effective for viral degradation, with a 7 log10 reduction in viral load after 60 minutes of treatment. The DNAse-treated samples exhibited complete reduction of viral load after a 75 minute exposure to the process, and ICC analyses showed completely non-viable viral particles at 30 minutes of treatment.

Resumo O presente estudo analisou a eficiência do processo de fotoeletrooxidação como metodologia para a degradação e inativação de adenovírus em água. A concepção experimental emprega uma solução preparada a partir de água estéril contendo 5,107 cópias genômicas/L (gc/L) de uma amostra padrão de adenovírus humano tipo 5 (HAdV-5), dividida em duas partes iguais, uma para servir como controle e outra tratada por fotoeletrooxidação (PEO) durante 3 horas e com uma corrente de 5A. As amostras recolhidas durante o processo de exposição foram analisadas por PCR quantitativo em tempo real (qPCR) para identificação e quantificação do genoma viral. Antes da extração de ácidos nucleicos, um passo de tratamento com DNAse paralelo foi realizado para avaliar a integridade das partículas virais. Um ensaio de qPCR integrado à cultura de células (ICC-qPCR) permitiu analisar a viabilidade de infecção em uma cultura de células. O processo mostrou-se eficaz testada para a degradação viral, com uma redução de 7 log10 da carga viral após 60 minutos de tratamento. As amostras tratadas com DNAse exibiram redução completa da carga viral após uma exposição de 75 minutos ao processo, e a análise de ICC-qPCR mostrou partículas virais completamente não-viáveis ​​em 30 minutos de tratamento.

Degradation and inactivation of adenovirus in water by photo-electro-oxidation

The present study analyzed the efficiency of the photo-electro-oxidation process as a method for degradation and inactivation of adenovirus in water. The experimental design employed a solution prepared from sterile water containing 5.107 genomic copies/L (gc/L) of a standard strain of human adenovirus type 5 (HAdV-5) divided into two equal parts, one to serve as control and one treated by photo-electro-oxidation (PEO) for 3 hours and with a 5A current. Samples collected throughout the exposure process were analyzed by real-time polymerase chain reaction (qPCR) for viral genome identification and quantitation. Prior to gene extraction, a parallel DNAse treatment step was carried out to assess the integrity of viral particles. Integrated cell culture (ICC) analyses assessed the viability of infection in a cell culture. The tested process proved effective for viral degradation, with a 7 log10 reduction in viral load after 60 minutes of treatment. The DNAse-treated samples exhibited complete reduction of viral load after a 75 minute exposure to the process, and ICC analyses showed completely non-viable viral particles at 30 minutes of treatment.

Resumo O presente estudo analisou a eficiência do processo de fotoeletrooxidação como metodologia para a degradação e inativação de adenovírus em água. A concepção experimental emprega uma solução preparada a partir de água estéril contendo 5,107 cópias genômicas/L (gc/L) de uma amostra padrão de adenovírus humano tipo 5 (HAdV-5), dividida em duas partes iguais, uma para servir como controle e outra tratada por fotoeletrooxidação (PEO) durante 3 horas e com uma corrente de 5A. As amostras recolhidas durante o processo de exposição foram analisadas por PCR quantitativo em tempo real (qPCR) para identificação e quantificação do genoma viral. Antes da extração de ácidos nucleicos, um passo de tratamento com DNAse paralelo foi realizado para avaliar a integridade das partículas virais. Um ensaio de qPCR integrado à cultura de células (ICC-qPCR) permitiu analisar a viabilidade de infecção em uma cultura de células. O processo mostrou-se eficaz testada para a degradação viral, com uma redução de 7 log10 da carga viral após 60 minutos de tratamento. As amostras tratadas com DNAse exibiram redução completa da carga viral após uma exposição de 75 minutos ao processo, e a análise de ICC-qPCR mostrou partículas virais completamente não-viáveis em 30 minutos de tratamento.

Molecular detection of hepatitis E virus in feces and slurry from swine farms, Rio Grande do Sul, Southern Brazil / Detecção molecular do vírus da hepatite E em fezes e chorume de propriedades suinícolas, Rio Grande do Sul, Sul do Brasil

Hepatitis E virus (HEV) is highly disseminated among swine herds worldwide. HEV is also a threat to public health, since particularly genotypes 3 and 4 may cause acute hepatitis in human beings. No previous studies were done on the occurrence of HEV in environmental samples in Rio Grande do Sul, Brazil. In the present study, reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) was employed to detect the presence of HEV in swine feces and in effluents from slurry lagoons in farms located in the municipality of Teutônia, inside the area of swine husbandry in the state. Pooled fecal samples from the floor of pig barns from 9 wean-to-finish farms and liquid manure samples were collected from the slurry lagoons from 8 of these farms. From the pooled fecal samples, 8/9 were positive for the HEV ORF1 gene by RT-PCR; all the slurry lagoon samples were positive for HEV RNA (100%). The identity of the HEV ORF1 amplicons was confirmed by sequencing belonging to HEV genotype 3, which was previously shown to be circulating in South America.

O vírus da hepatite E (HEV) é altamente disseminado entre rebanhos suínos no mundo todo. O HEV é também uma ameaça à saúde pública, já que os genótipos 3 e 4 podem causar hepatite aguda em seres humanos. Não há estudos anteriores sobre a ocorrência de HEV em amostras ambientais no Rio Grande do Sul. No presente estudo, empregou-se transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) para detectar a presença de HEV em fezes de suínos e efluentes de lagoas de chorume em fazendas localizadas no município de Teutônia, representativo da região de maior produção de suínos no estado. Pools de amostras fecais foram coletadas a partir do chão de galpões de suínos provenientes de 9 propriedades de terminação; outra amostra de esterco líquido foi coletada das lagoas de chorume de 8 dessas fazendas. A partir das amostras fecais reunidas, 8/9 foram positivas para o gene ORF1 de HEV por PCR convencional; todas as amostras de lagoas de chorume foram positivas para RNA de HEV (100%). A identificação dos produtos de amplificação de HEV ORF1 foi confirmada por sequenciamento pertencente ao HEV genótipo 3, o qual foi previamente detectado na América do Sul.

Adenoviruses of canine and human origins in stool samples from free-living pampas foxes ( italic>Lycalopex gymnocercus /italic>) and crab-eating foxes ( italic>Cerdocyon thous /italic>) in São Francisco de Paula, Rio dos Sinos basin

p>The spread of enteric viruses of domestic animals and human beings to wild species can be facilitated by the resistance of these viruses on the environment and their ability to be transmitted by water and contaminated food. The health status of the populations of pampas foxes ( italic>Lycalopex gymnocercus /italic>) and crab-eating foxes ( italic>Cerdocyon thous /italic>) is largely unknown and the landscapes occupied by these animals in southern Brazil have been threatened by human occupation and expansion of agriculture. In this work, the search of genomes of human and canine adenoviruses in feces from these wild carnivores was used to track the dissemination of domestic animals and human pathogens to the free-living populations in a wildlife reserve located in southern Brazil. This was performed by virus-specific differential real-time polymerase chain reactions (qPCR) on stool specimens, avoiding capture and additional stress to the animals. Genus-specific conventional reverse-transcriptase PCR (RT-PCR) was complementarily performed aiming the detection of enteroviruses (EV) and rotaviruses (RV) on these same samples. HAdV genomes were found on 14 out of the 17 (82.35%) stool samples analysed, whereas CAV was found co-infecting 5 of these samples. RV genomes were detected on 7 of the 17 samples (41.18%) and all samples were negative for EV. The results point to the dispersion of HAdV and RV at a high rate to these species of South American wild carnivores, which can be an effect of growing anthropisation of the habitat of these animals. /p>

p>A disseminação de vírus entéricos de animais domésticos e seres humanos para espécies selvagens pode ser facilitada pela resistência desses vírus no ambiente e sua capacidade de ser transmitida por água e alimentos contaminados. O estado de saúde das populações de Graxains-do-campo ( italic>Lycalopex gymnocercus /italic>) e Cachorros-do-mato ( italic>Cerdocyon thous /italic>) é em grande parte desconhecida e as paisagens ocupadas por estes animais no sul do Brasil têm sido ameaçadas pela ocupação humana e a expansão da agricultura. Neste trabalho, utilizou-se a pesquisa de genomas de adenovírus humanos (HAdV ) e caninos (CAV-1 e -2) em amostras fezes desses carnívoros selvagens com vistas a diagnosticar a disseminação de patógenos de animais domésticos e seres humanos às populações de vida livre em uma reserva de vida selvagem, localizado no sul do Brasil. Foram realizadas reações em cadeia da polimerase diferenciais e em tempo real (qPCR) de adenovírus específicos em amostras de fezes, evitando a captura e estresse adicional para os animais. PCRs gênero-específicas convencionais com transcrição reversa prévia (RT-PCR) foram ainda realizadas visando a detecção de enterovírus (EV) e rotavírus (RV) nestas mesmas amostras. Genomas de HAdV foram encontrados em 14 a 17 amostras de fezes (82.35%) analisados, Considerando que o CAV foi encontrado coinfectando 5 destas amostras. Genomas de RV foram detectados em 7 das 17 amostras (41.18%) e todas as amostras foram negativas para EV. Os resultados apontam para a dispersão de HAdV e RV em uma taxa elevada para estas espécies de carnívoros selvagens sul-americanas, que podem ser um efeito da crescente antropização do habitat desses animais. /p>

Monitoring of metals, organic compounds and coliforms in water catchment points from the Sinos River basin

p>Unplanned use and occupation of the land without respecting its capacity of assimilation and environmental purification leads to the degradation of the environment and of water used for human consumption. Agricultural areas, industrial plants and urban centres developed without planning and the control of effluent discharges are the main causes of water pollution in river basins that receive all the liquid effluents produced in those places. Over the last decades, environmental management has become part of governmental agendas in search of solutions for the preservation of water quality and the restoration of already degraded resources. This study evaluated the conditions of the main watercourse of the Sinos River basin by monitoring the main physical, chemical and microbiological parameters described in the CONAMA Resolution no. 357/2005.The set of parameters evaluated at five catchment points of water human consumption revealed a river that has different characteristics in each reach, as the upper reach was class 1, whereas the middle and lower reaches of the basin were class 4. Monitoring pointed to households as the main sources of pollutants in those reaches, although metals used in the industrial production of the region were found in the samples analyzed. /p>

p>O uso e ocupação do solo não planejados, sem respeitar sua capacidade de assimilação e de purificação ambiental, levam à degradação do ambiente e da água utilizada para consumo humano. Áreas agrícolas, plantas industriais e centros urbanos desenvolvidos sem planejamento e controle de descargas de efluentes são as principais causas de poluição da água em bacias hidrográficas que recebem todos os efluentes líquidos produzidos naqueles lugares. Nas últimas décadas, gestão ambiental tornou-se parte das agendas governamentais em busca de soluções para a preservação da qualidade da água e a restauração de recursos já degradadas. Este estudo avaliou as condições do curso de água principal da bacia do Rio dos Sinos, monitorando o principal físico, químico e microbiológicos parâmetros descritos na Resolução CONAMA n.º 357/2005. O conjunto de parâmetros avaliados em cinco pontos de captação de água para consumo humano revelou um rio que tem características diferentes em cada alcance, como o superior chegar era classe 1, Considerando que o atinge médio e inferior da bacia foram classe 4. monitoramento apontado famílias como as principais fontes de poluentes naqueles atinge, apesar de metais utilizados na produção industrial da região foram encontrados nas amostras analisadas. /p>

Caffeine as an indicator of human fecal contamination in the Sinos River: a preliminary study

p>The preservation of hydric resources is directly related to fecal contamination monitoring, in order to allow the development of strategies for the management of polluting sources. In the present study, twenty-five water samples from six water public supply collection sites were used for the evaluation of the presence of caffeine, total and fecal coliforms. Caffeine was detected in all samples, with concentrations ranging from 0.15 ng mL sup>1 /sup> to 16.72 ng mL sup>1 /sup>. Total coliforms were detected in all samples, with concentrations in the range of 52 NMP/100 mL to higher than 24196 NMP/100 mL, whether the concentration range for fecal coliforms was in the range of below 1 NMP/100 mL to 7800 NMP/100 mL. No significant correlation was found between total coliforms and caffeine concentrations (rs = 0.35, p = 0.09). However, a moderate correlation between fecal coliforms and caffeine concentrations was found (rs = 0.412, p 0.05), probably indicating a human source for these bacteria. Caffeine determination in water may be a useful strategy to evaluate water contamination by human fecal waste. /p>

p>A preservação dos recursos hídricos está diretamente relacionada ao monitoramento da contaminação fecal, no intuito de possibilitar o desenvolvimento de estratégias apropriadas para a gestão das fontes poluidoras. No presente estudo, vinte e cinco amostras de água de seis pontos de captação de água para abastecimento público foram utilizadas para análise da presença de cafeína, de coliformes totais e de coliformes termotolerantes. Cafeína foi detectada em todas as amostras coletadas nos diferentes locais de amostragem, com intervalo de concentração entre 0,15 ng mL sup>1 /sup> e 16,72 ng mL sup>1 /sup>. Coliformes totais foram detectados em todas as amostras analisadas, com concentrações variando de 52 NMP/100 mL a concentrações maiores que 24196 NMP/100 mL, enquanto a faixa de variação de concentração de coliformes termotolerantes variou de menos de 1 NMP/100 mL a 7800 NMP/100 mL. Não foi verificada correlação significativa entre coliformes totais e cafeína (rs = 0.35, p = 0.09), no entanto foi observada correlação moderada entre coliformes termotolerantes e cafeína (rs = 0.412, p 0.05), o que pode indicar uma provável fonte humana destas bactérias. A determinação de cafeína em amostras de água pode ser uma ferramenta útil para avaliar a contaminação com resíduos fecais humanos. /p>

Monitoring of metals, organic compounds and coliforms in water catchment points from the Sinos River basin / Monitoramento de metais, compostos orgânicos e coliforms em pontos de captação de água da bacia hidrográfica do Rio dos Sinos

Unplanned use and occupation of the land without respecting its capacity of assimilation and environmental purification leads to the degradation of the environment and of water used for human consumption. Agricultural areas, industrial plants and urban centres developed without planning and the control of effluent discharges are the main causes of water pollution in river basins that receive all the liquid effluents produced in those places. Over the last decades, environmental management has become part of governmental agendas in search of solutions for the preservation of water quality and the restoration of already degraded resources. This study evaluated the conditions of the main watercourse of the Sinos River basin by monitoring the main physical, chemical and microbiological parameters described in the CONAMA Resolution no. 357/2005.The set of parameters evaluated at five catchment points of water human consumption revealed a river that has different characteristics in each reach, as the upper reach was class 1, whereas the middle and lower reaches of the basin were class 4. Monitoring pointed to households as the main sources of pollutants in those reaches, although metals used in the industrial production of the region were found in the samples analyzed.

O uso e ocupação do solo não planejados, sem respeitar sua capacidade de assimilação e de purificação ambiental, levam à degradação do ambiente e da água utilizada para consumo humano. Áreas agrícolas, plantas industriais e centros urbanos desenvolvidos sem planejamento e controle de descargas de efluentes são as principais causas de poluição da água em bacias hidrográficas que recebem todos os efluentes líquidos produzidos naqueles lugares. Nas últimas décadas, gestão ambiental tornou-se parte das agendas governamentais em busca de soluções para a preservação da qualidade da água e a restauração de recursos já degradadas. Este estudo avaliou as condições do curso de água principal da bacia do Rio dos Sinos, monitorando o principal físico, químico e microbiológicos parâmetros descritos na Resolução CONAMA n.º 357/2005. O conjunto de parâmetros avaliados em cinco pontos de captação de água para consumo humano revelou um rio que tem características diferentes em cada alcance, como o superior chegar era classe 1, Considerando que o atinge médio e inferior da bacia foram classe 4. monitoramento apontado famílias como as principais fontes de poluentes naqueles atinge, apesar de metais utilizados na produção industrial da região foram encontrados nas amostras analisadas.

Caffeine as an indicator of human fecal contamination in the Sinos River: a preliminary study / Cafeína como um indicador de contaminação fecal humana no rio dos Sinos: um estudo preliminar

The preservation of hydric resources is directly related to fecal contamination monitoring, in order to allow the development of strategies for the management of polluting sources. In the present study, twenty-five water samples from six water public supply collection sites were used for the evaluation of the presence of caffeine, total and fecal coliforms. Caffeine was detected in all samples, with concentrations ranging from 0.15 ng mL^–1 to 16.72 ng mL^–1. Total coliforms were detected in all samples, with concentrations in the range of 52 NMP/100 mL to higher than 24196 NMP/100 mL, whether the concentration range for fecal coliforms was in the range of below 1 NMP/100 mL to 7800 NMP/100 mL. No significant correlation was found between total coliforms and caffeine concentrations (rs = 0.35, p = 0.09). However, a moderate correlation between fecal coliforms and caffeine concentrations was found (rs = 0.412, p <0.05), probably indicating a human source for these bacteria. Caffeine determination in water may be a useful strategy to evaluate water contamination by human fecal waste.

A preservação dos recursos hídricos está diretamente relacionada ao monitoramento da contaminação fecal, no intuito de possibilitar o desenvolvimento de estratégias apropriadas para a gestão das fontes poluidoras. No presente estudo, vinte e cinco amostras de água de seis pontos de captação de água para abastecimento público foram utilizadas para análise da presença de cafeína, de coliformes totais e de coliformes termotolerantes. Cafeína foi detectada em todas as amostras coletadas nos diferentes locais de amostragem, com intervalo de concentração entre 0,15 ng mL^–1 e 16,72 ng mL^–1. Coliformes totais foram detectados em todas as amostras analisadas, com concentrações variando de 52 NMP/100 mL a concentrações maiores que 24196 NMP/100 mL, enquanto a faixa de variação de concentração de coliformes termotolerantes variou de menos de 1 NMP/100 mL a 7800 NMP/100 mL. Não foi verificada correlação significativa entre coliformes totais e cafeína (rs = 0.35, p = 0.09), no entanto foi observada correlação moderada entre coliformes termotolerantes e cafeína (rs = 0.412, p <0.05), o que pode indicar uma provável fonte humana destas bactérias. A determinação de cafeína em amostras de água pode ser uma ferramenta útil para avaliar a contaminação com resíduos fecais humanos.

Adenoviruses of canine and human origins in stool samples from free-living pampas foxes (Lycalopex gymnocercus) and crab-eating foxes (Cerdocyon thous) in São Francisco de Paula, Rio dos Sinos basin / Adenovírus de origens canina e humana em fezes de graxains (Lycalopex gymnocercus) e cachorros-do-mato (Cerdocyon thous) de vida livre em São Francisco de Paula, bacia do Rio dos Sinos

The spread of enteric viruses of domestic animals and human beings to wild species can be facilitated by the resistance of these viruses on the environment and their ability to be transmitted by water and contaminated food. The health status of the populations of pampas foxes (Lycalopex gymnocercus) and crab-eating foxes (Cerdocyon thous) is largely unknown and the landscapes occupied by these animals in southern Brazil have been threatened by human occupation and expansion of agriculture. In this work, the search of genomes of human and canine adenoviruses in feces from these wild carnivores was used to track the dissemination of domestic animals and human pathogens to the free-living populations in a wildlife reserve located in southern Brazil. This was performed by virus-specific differential real-time polymerase chain reactions (qPCR) on stool specimens, avoiding capture and additional stress to the animals. Genus-specific conventional reverse-transcriptase PCR (RT-PCR) was complementarily performed aiming the detection of enteroviruses (EV) and rotaviruses (RV) on these same samples. HAdV genomes were found on 14 out of the 17 (82.35%) stool samples analysed, whereas CAV was found co-infecting 5 of these samples. RV genomes were detected on 7 of the 17 samples (41.18%) and all samples were negative for EV. The results point to the dispersion of HAdV and RV at a high rate to these species of South American wild carnivores, which can be an effect of growing anthropisation of the habitat of these animals.

A disseminação de vírus entéricos de animais domésticos e seres humanos para espécies selvagens pode ser facilitada pela resistência desses vírus no ambiente e sua capacidade de ser transmitida por água e alimentos contaminados. O estado de saúde das populações de Graxains-do-campo (Lycalopex gymnocercus) e Cachorros-do-mato (Cerdocyon thous) é em grande parte desconhecida e as paisagens ocupadas por estes animais no sul do Brasil têm sido ameaçadas pela ocupação humana e a expansão da agricultura. Neste trabalho, utilizou-se a pesquisa de genomas de adenovírus humanos (HAdV ) e caninos (CAV-1 e -2) em amostras fezes desses carnívoros selvagens com vistas a diagnosticar a disseminação de patógenos de animais domésticos e seres humanos às populações de vida livre em uma reserva de vida selvagem, localizado no sul do Brasil. Foram realizadas reações em cadeia da polimerase diferenciais e em tempo real (qPCR) de adenovírus específicos em amostras de fezes, evitando a captura e estresse adicional para os animais. PCRs gênero-específicas convencionais com transcrição reversa prévia (RT-PCR) foram ainda realizadas visando a detecção de enterovírus (EV) e rotavírus (RV) nestas mesmas amostras. Genomas de HAdV foram encontrados em 14 a 17 amostras de fezes (82.35%) analisados, Considerando que o CAV foi encontrado coinfectando 5 destas amostras. Genomas de RV foram detectados em 7 das 17 amostras (41.18%) e todas as amostras foram negativas para EV. Os resultados apontam para a dispersão de HAdV e RV em uma taxa elevada para estas espécies de carnívoros selvagens sul-americanas, que podem ser um efeito da crescente antropização do habitat desses animais.

Molecular techniques for the study and diagnosis of parasite infection

In parasitology, routine laboratory diagnosis involves conventional methods, such as optical microscopy, used for the morphological identification of parasites. Currently, molecular biology techniques are increasingly used to diagnose parasite structures in order to enhance the identification and characterization of parasites. The objective of the present study was to review the main current and new diagnostic techniques for confirmation of parasite infections, namely: polymerase chain reaction (PCR), real-time polymerase chain reaction (RT-PCR), loop-mediated isothermal amplification (LAMP), Luminex xMAP, random amplified polymorphic DNA (RAPD), amplified fragment length polymorphism (AFLP), and restriction fragment length polymorphism (RFLP), in addition to microsatellites. Molecular assays have comprehensively assisted in the diagnosis, treatment and epidemiological studies of parasitic diseases that affect people worldwide, helping to control parasitic disease mortality.