Risk to human health from protozoan (oo)cysts in water treatment plants / Risco à saúde humana por (oo)cistos de protozoários em estações de tratamento de água

ABSTRACT The presence of waterborne pathogens, when associated with the water supply system, poses risks to public health. This study investigated the occurrence of (oo)cysts of Cryptosporidium spp. and Giardia spp. in two Water Treatment Plants, with full-cycle technology, and assessed the microbiological risk to consumers' health. The membrane filtration technique was employed to identify the protozoan load in 24 samples of raw and filtered water. Physicochemical and bacteriological parameters were also analyzed. The Quantitative Microbial Risk Assessment model was used to determine the risk of daily and annual infection associated with the ingestion of filtered water. A total of 66.67% of raw water samples were positive for Cryptosporidium; and 33.33%, for Giardia. The maximum concentrations of 200 (oo)cysts/L and 50 cysts/L were detected in the Cerrado stream (located in Sanclerlândia, state of Goiás, Brazil), due to the predominance of grazing areas and intense agricultural activity. Water Treatment Plants did not completely remove the protozoa and the retention efficiency was lower than that recommended by the United States Environmental Protection Agency, with average values of 1.27 log for cysts and 1.04 log for oocysts. The probability of annual infection by cysts (100%) was higher than that of oocysts (86.61 - 98.32%) as for consumption of filtered water, and in the dry season, there was a higher risk of infection, due to the low performance of the Water Treatment Plants and higher concentration of pathogens. According to the results, the continuous intake of filtered water above the warning level can cause infectious diseases in the supplied population.

RESUMO A presença de patógenos de veiculação hídrica quando associados ao sistema de abastecimento de água causam risco à saúde pública. Esse estudo investigou a ocorrência de (oo)cistos de Cryptosporidium spp. e Giardia spp. em duas Estações de Tratamento de Água com tecnologia do tipo ciclo completo e avaliou o risco microbiológico à saúde dos consumidores. Utilizou-se a técnica de filtração em membranas para identificar a carga dos protozoários nas 24 amostras de água bruta e filtrada. Os parâmetros físico-químicos e bacteriológicos também foram analisados. O modelo de Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico foi empregado para determinar o risco de infecção diária e anual associada à ingestão de água filtrada. Um total de 66.67% das amostras de água bruta foram positivas para Cryptosporidium; e 33.33% para Giardia. As concentrações máximas de 200 oocistos/L e 50 cistos/L foram detectadas no ribeirão Cerrado (localizado em Sanclerlândia, Estado de Goiás, Brasil), devido ao predomínio de área de pastagens e à intensa atividade agropecuária. As Estações de Tratamento de Água não removeram completamente os protozoários e a eficiência de retenção foi inferior ao recomendado pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, com valores médios de 1,27 log para cistos e 1,04 log para oocistos. A probabilidade de infecção anual por cistos (100%) foi superior aos oocistos (86,61% a 98,32%) para o consumo da água filtrada, sendo que a estação seca, o risco de infecção foi maior, devido ao baixo desempenho das Estações de Tratamento de Água e à maior concentração de patógenos. Esses resultados indicam que a ingestão contínua de água filtrada acima do nível de alerta pode provocar doenças infecciosas na população abastecida.

Pesquisa de bioagentes na água do Rio Pardo, Brasil, e estimativa de risco de infecção e de doença por Cryptosporidium spp. e Giardia spp / Research on bioagents in the Pardo river water, Brazil, and estimated risk of infection and disease by Cryptosporidium spp. and Giardia spp

O lançamento de esgotos domésticos in natura, efluentes das estações de tratamento de esgoto e escoamento superficial, são relatados como importantes causas de poluição das águas superficiais. Sabe-se que a alteração da qualidade das águas dos rios restringe seus múltiplos usos e contribui para o aumento de doenças de veiculação hídrica, em decorrência da exposição oral a bioagentes patogênicos. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi identificar e quantificar bioagentes presentes na água do rio Pardo, Brasil, e estimar o risco de infecção e de doença por Cryptosporidium spp. e Giardia spp. para a população, devido ao uso do rio como fonte de abastecimento público e recreação de contato primário, por meio da abordagem da Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM). Durante os anos de 2015 e 2016, foram realizadas seis coletas de amostras da água do rio Pardo (período chuvoso e período seco) em seis pontos, totalizando 36 amostras. Foram realizadas análises de identificação e quantificação de E. coli, Salmonella Não Tifóide, Cryptosporidium spp. e Giardia spp. Para estimativa de risco de infecção e de doença por Cryptosporidium spp. e Giardia spp. (AQRM), foram considerados diferentes populações (crianças e adultos), volumes de água ingerido, concentração de (oo)cistos e duração e frequência da exposição, de acordo com o cenário estabelecido. Os valores médios para E. coli variaram de 6,57 x 101 UFC/100 mL a 6,07 x 103 UFC/100 mL, apresentando diferenças estatisticamente significantes (p < 0,05) entre os períodos chuvoso e seco. As densidades de Salmonella Não Tifóide foram baixas (<0,6473 a 1,55 NMP/100 mL), com frequência de 13,9% das amostras positivas, evidenciando a circulação desse patógeno no ambiente. A concentração de (oo)cistos de Cryptosporidium spp. e Giardia spp. variou de <0,1 a 0,4 oocistos/L e <0,1 a 4,4 cistos/L, respectivamente. Para abordagem da AQRM devido a ingestão da água do rio Pardo usada para abastecimento público, a probabilidade anual de infecção por Cryptosporidium spp. e Giardia spp. foi maior para adultos do que para crianças, sendo que na maioria dos pontos apresentou resultados superiores ao risco anual tolerável pela USEPA (1 x 10-4). No que diz respeito ao uso da água do rio Pardo para recreação de contato primário, a probabilidade diária e anual de infecção, bem como a probabilidade de doenças, foi maior para crianças, seguida de adultos/homens e adultos/mulheres. A probabilidade de criptosporidiose e giardíase esteve abaixo do limite tolerável pela USEPA (3,6 x 10-2), exceto no Ponto 4, em que a estimativa de risco de doença por Giardia spp. para crianças esteve acima deste valor. A presença de bioagentes em amostras de água do rio Pardo pode estar relacionada à poluição das águas por fontes pontuais e difusas. Esses achados refletem a importância de priorizar os recursos para implantação e complementação das Estações de Tratamento de Esgoto na UGRHI 4, a fim de prevenir as doenças de veiculação hídrica em populações que utilizam a água do rio Pardo para abastecimento público e recreação de contato primário

The discharge of domestic sewage, effluents of wastewater treatment plants and surface runoff, are reported as important causes of surface water pollution. It is known that the alteration of river water quality restricts its multiple uses and contributes to the increase of waterborne diseases, due to oral exposure to pathogenic bioagents. In this context, the aim of the present study was to identify and quantify bioagents present in Pardo river water, Brazil, and to estimate the risk of infection and disease by Cryptosporidium spp. and Giardia spp. for the population, due to the use of the river as source of public supply and primary contact recreation, through the approach of Quantitative Microbial Risk Assessment (QMRA). During the years of 2015 and 2016, six samples of water from the Pardo river (rainy and dry season) were collected at six points, totaling 36 samples. Identification and quantification analyzes of E. coli, Non-typhoid Salmonella, Cryptosporidium spp. and Giardia spp. To estimate the risk of infection and disease by Cryptosporidium spp. and Giardia spp. (QMRA), different populations (children and adults), volumes of ingested water, concentration of (oo) cysts, duration and frequency of exposure were considered according to the established scenario. Mean values for E. coli varied from 6.57 x 101 CFU / 100 mL to 6.07 x 103 CFU / 100 mL, showing statistically significant differences (p <0.05) between the rainy and dry season. Non-typhoid Salmonella densities were low (<0.6473 at 1.55 MPN / 100 mL), with a frequency of 13.9% of the positive samples, evidencing the circulation of this pathogen in the environment. Cryptosporidium spp. and Giardia spp. concentration ranged from <0.1 to 0.4 oocysts / L and <0.1 to 4.4 cysts / L, respectively. In order to approach the QMRA due to the ingestion of Pardo river water used for public supply, the probability of annual infection by Cryptosporidium spp. and Giardia spp. was higher for adults than for children, and in most points presented results higher than the risk tolerable by USEPA (1 x 10-4). Regarding the use of Pardo river water for primary contact recreation, the daily and annual probability of infection, as well as the probability of illness, was higher for children, followed by adults / men and adults / women. The probability of cryptosporidiosis and giardiasis was below the limit tolerable by USEPA (3.6 x 10-2), except in Point 4, where the estimated risk of disease by Giardia spp. for children was above this value. The presence of bioagents in Pardo river water may be related to water pollution by point and diffuse sources. These findings reflect the importance of prioritizing the resources for implementation and complementation of wastewater treatment plants at UGRHI 4, in order to prevent waterborne diseases in populations that use Pardo river water for public supply and primary contact recreation

Viragem da prova tuberculínica entre profissionais da área de saúde em um hospital universitário, referência para AIDS, no Rio de Janeiro, Brasil / Tuberculin skin test conversion among health care workers in an universitary hospital, reference for AIDS, in Rio de Janeiro, Brazil

Introdução: existem escassos dados sobre o risco de infecção pelo mycobacterium tuberculosis entre profissionais de saúde (PS) em países em desenvolvimento. Estudo conduzido com o objetivo de para avaliar o risco ocupacional de infecção tuberculosa num hospital geral, no Rio de Janeiro, Brasil. Material e métodos: no período entre fevereiro de 1994 a setembro de 1994 foi realizado um inquérito da prova tuberculínica (PT) em um estudo transversal seguido de outro longitudial. Os PS responderam a um questionário padronizado e foram submetidos a duas etapas da PT. Resultados: entre 1250 PS que participaram da primeira fase do estudo, 649 (52%) apresentaram PT positiva (i.e. ³ 10mm), o fenômeno "booster" ocorreu em 7,8% (35/449) deles e esteve significativamente associados apenas ao relato de tuberculose prévia na família (OR: 3,29; 1,39-7,68, p= 0,004). Durante o período de estudo, 32 (8.7%) apresentaram conversão à prova tuberculínica entre os 368 PS seguidos pelo menos por 12 meses. Na regressão logística do estudo transversal apenas a idade superior a 30 anos (OR: 1,88; 1,35-3,47, p= 0,0001), a escolaridade inferior a 8 anos (OR: 1,44; 1,09 - 672, p= 0,02) e pertencer a categoria de enfermagem (OR: 1,55; 1,21 -4,78, p=0,01) permaneceram significativamente associados ao resultado positivo da PT. No estudo longitudinal, os PS com idade superior a 30 anos apresentaram menor risco de conversão à PT (RR: 0,37, 0,23-0,89, p=0,01) enquanto pertencer a categoria profissional de médico e enfermagem este risco foi significantemente maior (RR:4,21, 1,17-8,94, p= 0,03). Conclusões: estes resultados sugerem um elevado risco ocupacional de TB e sinaliza para uma urgente implementação de medidas de biossegurança em hospitais gerais que atendem pacientes com tuberculose.