Avaliação quantitativa do risco microbiológico em águas e biossólidos: estado da arte / Quantitative microbial risk assessment: state of the art in water and biosolids

A avaliação quantitativa de risco microbiológico é o processo utilizado para estimar a probabilidade de infecção, doença ou morte após exposição a microrganismos patogênicos presente em águas, biossólidos, alimentos e ar. Essa pesquisa tem como objetivo descrever o estado da arte da avaliação qualitativa de risco microbiológico associadas a águas e biossólidos, bem como descrever as abordagens e etapas utilizadas na condução do processo, relatar a aplicabilidade e discutir as dificuldades e necessidades na condução da AQRM. Sendo uma pesquisa de caráter descritivo-explicativo, realizou-se revisão de literatura sobre a temática nas seguintes bases de dados: Scielo, LILACS, DEDALUS, MEDLINE e PUBMED e nos documentos produzidos pela Organização Mundial de Saúde e U.S. Environmental Protect Agency. Na literatura consultada verificou-se que a AQRM vem sendo utilizada desde o início da década de 1980 para estimar os riscos à saúde humana. Existem diferentes abordagens utilizadas na condução da ferramenta, diferem na forma de organizar e sistematizar as informações, porém são similares. A abordagem mais utilizada é a proposta pela NRC e consta de quatro etapas: identificação do perigo, avaliação de exposição, avaliação de dose-resposta e caracterização do risco. Constatou-se que a avaliação de exposição apresentase como a etapa mais complexa da AQRM, devido a: i) limitações metodológicas na determinação da concentração e viabilidade dos patógenos em águas e biossólidos e ii) escassez de dados de exposição e de consumo. Verificou-se que a utilização da ferramenta é proeminente na avaliação dos riscos decorrentes da exposição à patógenos presentes em águas de consumo, recreacionais e residuárias, bem como os decorrentes da exposição a solos e cultivos agrícolas fertilizados com biossólidos...

The quantitative microbial risk assessment is the process used to estimate the probability of infection, disease or death after exposure to pathogenic microorganisms present in water, biosolids, food and air. This research aims to describe the state of the art of quantitative microbial risk assessment associated with water and biosolids, and to describe the approaches and steps used in conducting the proceedings, report the applicability and discuss the difficulties and needs in the conduct of QMRA. As a search with a descriptive-explanatory character, there was a literature review on the subject on the following databases: SciELO, LILACS, DEDALUS, MEDLINE, PUBMED and in documents produced by the World Health Organization and the U.S. Environmental Protection Agency. In literature it was found that the QMRA has been used since the early 1980s to estimate the risk to human health. There are different approaches used in the conduct of the tool, they differ in the way of organizing and systematizing the information, but they are similar. The most used approach is the one proposed by the NRC and consists of four steps: hazard identification, exposure assessment, dose response assessment and risk characterization. It was found that the exposure assessment is presented as the most complex steps of QMRA due to: i) methodological limitations in determining the concentration and viability of pathogens in water and biosolids, and ii) lack of exposure data and consumption. It was verified that the use of the tool is prominent in assessing the risks from exposure to pathogens in drinking water, recreational water and waste water, as well as from exposure to soils and crops fertilized with biosolids...

Avaliação quantitativa do risco de doença, causada por Vibrio arahaemolyticus, associado ao consumo de ostras (Crassostrea brasiliana) cruas cultivadas e comercializadas no Estado de São Paulo / Quantitative risk assessment of illness, caused by Vibrio parahaemolyticus, associated with the consumption of raw oysters (Crassostrea brasiliana) farmed and commercialized in the State of São Paulo

Vibrio parahaemolyticus (Vp) é uma bactéria naturalmente presente em regiões estuarinas, sendo a principal causa de gastrenterite de origem bacteriana associada a pescados, principalmente ostras cruas. Nesta pesquisa, foi desenvolvida uma avaliação quantitativa de risco para avaliar a probabilidade de Vp causar doença após o consumo de ostra crua, produzida e comercializada no Estado de São Paulo. O estudo incluiu a identificação e caracterização do perigo, a avaliação da exposição e a caracterização do risco. Um modelo matemático foi desenvolvido. Este modelo leva em consideração o comportamento de Vp em ostras na cadeia produtiva, em cada estação do ano, além da relação entre a dose de Vp ingerida e a probabilidade de desenvolver a doença. A avaliação da exposição foi desenvolvida em três etapas: cultivo, pós-coleta e consumo. Na etapa de cultivo foram considerados os fatores que influenciam a prevalência e o número de Vp em ostras no momento da coleta. Na etapa pós-coleta, foram descritas as práticas da indústria e foram considerados os fatores associados ao processamento, transporte e manipulação. Já na etapa de consumo foram considerados os fatores como a quantidade de ostras consumidas por porção, o peso médio por ostra consumida e a população de Vp patogênico no momento do consumo. O resultado do modelo quantitativo da avaliação da exposição foi, então, integrado ao modelo dose-resposta, Beta-Poisson, para se obter uma estimativa do risco. Esta estimativa expressa o impacto da exposição humana a Vp, sobre a saúde pública, associada ao consumo de ostras. A simulação de Monte Carlo foi utilizada para avaliar o efeito da variabilidade e incerteza das variáveis do modelo sobre a estimativa do risco. O modelo prediz uma probabilidade de ocorrência de doença de 4,6x10-4, por porção de ostra, consumida ao longo do ano. As variáveis que possuem maior influência sobre o risco de ocorrência de doença são a população de Vp em ostras no cultivo, a temperatura de transporte das ostras até o varejo e a porcentagem de Vp patogênico em ostra, no momento do seu consumo. O modelo evidencia que uma das maneiras de reduzir o risco de ocorrência de doença seria intervir nas condições de transporte de ostras até o varejo por meio da sua refrigeração. Com o modelo é possível identificar fatores e simular cenários para avaliar o comportamento de V. parahaemolytícus como um perigo microbiológico, ao longo da cadeia produtiva de ostra até o momento do seu consumo. Também é possível avaliar o impacto de medidas de intervenção na cadeia produtiva. As suposições adotadas limitam a aplicabilidade do modelo. Portanto, é necessário que o modelo seja validado, particularmente com relação ao número de casos de doença causados por Vp, cujos dados de vigilância epidemiológica inexistem no Brasil

Vibrio parahaemolyticus (Vp) is naturally present in estuarine regions and is the main cause of gastroenteritis associated with the consumption of bivalve molluscan shellfish, specially raw oysters. In this research, a quantitative risk assessment was developed to evaluate the probability of Vp causing disease after consumption of raw oyster, produced and commercialized in the state of Sao Paulo. The study included the identification and characterization of the hazard, exposure assessment and risk characterization. A mathematical model was developed. This model takes into account the behavior of Vp in oysters in the productive chain, for each season of the year, besides the relationship between the number of cells of Vp ingested and the probability of developing the disease. The exposure assessment was done in three steps: farming, after harvesting and consumption. At the farming step, the factors that influence the prevalence and the population of Vp at the time of harvesting were considered. At the after harvesting step, the factors associated with transportation, handling and processing were considered. At the consumption step, factors related to the amount of oysters and the average weight per oyster consumed and the density of pathogenic Vp at the time of consumption were considered. Then, the quantitative model of exposure assessment was integrated to the dose-response model, BetaPoisson, in order to obtain a risk estimate. This calculation expresses the impact of the human exposure to Vp associated with the consumption of oysters on public health. The Monte Carlo simulation was used to evaluate the effect of variability and uncertainty of variables of the model in the risk estimation. The model predicts a probability of occurrence of the disease of 4,6x10-4 per serving of oyster consumed during one year. The variables showing the greatest influence on the risk of occurrence of disease are the density of Vp in oyster in the farming step, the temperature during transportation of oysters to the retail market and the percentage of pathogenic Vp strains in oysters,' at the moment of consumption. The model indicates that the use of refrigeration during transportation of oysters to retail could reduce the risk of disease. The model allows the identification of factors and the simulation of scenarios in order to evaluate the behavior of V. parahaemolyticus, as a microbiologícal hazard, in the productive chain of oyster to the consumption. It is also possible to evaluate the impact of intervention measures in the productive chain. The assumptions Iimit the application of the model. Therefore, it is necessary to validate the model, particularly in relation to the number of cases of dísease caused by V. parahaemolyticus of which the data on epidemiologic surveillance do not exist in Brazil