Contaminação de águas balneares e mariscos por fezes: como identificar as fontes
Alguns desses microrganismos podem ser patogênicos para os seres humanos e, portanto, adoecer não apenas os nadadores, mas também os consumidores de moluscos. Com efeito, os bivalves - ostras, mexilhões ou amêijoas - alimentam-se de plâncton: filtram e concentram assim as bactérias e vírus presentes na água.
A maioria desses microrganismos patogênicos é de origem fecal. Eles vêm do trato digestivo de humanos e animais, como salmonela, Campylobacter, certos Escherichia coli (E. coli) que podem ser patogênicos, ou vírus entéricos humanos, como os norovírus, conhecidos por serem agentes causadores de infecções ou intoxicação alimentar.
Em 2021, 8,3% das doenças coletivas transmitidas por alimentos (TIAC) foram devido ao consumo de marisco. Suspeita-se que vírus entéricos sejam responsáveis por 75% destes.
Estes microrganismos patogénicos são muitas vezes trazidos para as águas costeiras por descargas antropogénicas a montante. Eles foram encontrados, por exemplo, em zonas costeiras e suas bacias hidrográficas em França.
O risco de contaminação das águas costeiras por esses microrganismos patogênicos não pode ser estimado por sua pesquisa direta devido à sua grande diversidade, seus números frequentemente baixos e ao custo e tempo necessários para essas análises.
Fontes de aportes bacterianos na zona costeira. ifremer, Fornecido pelo autor
Em busca de bactérias
Também, em nível internacional, foi adotada uma alternativa para avaliar a qualidade sanitária de águas superficiais e lotes de mariscos. Consiste em pesquisar e quantificar indicadores bacterianos de contaminação fecal: E. coli e enterococos intestinais por cultura, que indicam a presença de poluição fecal e, portanto, a possível presença de microrganismos patogênicos.
Para preservar a saúde humana, de acordo com os regulamentos europeus, a classificação de zonas balneares (durante a época balnear), áreas de crescimento (áreas de cultivo de marisco, acompanhados ao longo do ano) e áreas de pesca costeira baseia-se na pesquisa e quantificação destes indicadores em águas ou mariscos.
Altas concentrações desses indicadores podem levar ao rebaixamento ou fechamento dessas diferentes áreas e exigir a purificação de mariscos de áreas de cultivo ou retransmissão desses antes de sua comercialização.
A classificação das águas balneares em 2022 na Europa mostra que a A França ocupa a 21ª posição se levarmos em conta o parâmetro "proporção de água classificada como de excelente qualidade". Das 2074 zonas balneares de água do mar e das 1296 de água doce monitorizadas em França, 77,9% e 73,2% das zonas balneares foram classificadas, respetivamente, como de excelente qualidade e 97,0% e 89,3% de qualidade suficiente, com uma ligeira degradação do estado sanitário qualidade da água desde 2019.
Identificação de fontes de contaminação fecal
A fim de melhorar a qualidade sanitária da água e do marisco, é necessário implementar ações preventivas e curativas para limitar a poluição de origem fecal. Além disso, a discriminação e a priorização das fontes de contaminação tornaram-se prioridades.
Mesas de ostras em uma área de cultivo de mariscos. Aouregan Terre-Terrillon, Ifremer, Fornecido pelo autor
Para identificar a poluição microbiológica e sua origem, o primeiro passo é avaliar a contaminação por E. coli água e marisco na área em questão, mas também a montante nas águas dos rios das bacias hidrográficas que podem afetá-los. O segundo passo é identificar a origem desse indicador de contaminação fecal.
Para identificar as fontes dessas bactérias, usamos métodos agrupados sob o termo Rastreamento de fonte microbiana (MST ou rastreamento de fonte microbiana, TSM).
No Ifremer, desde 2005, adotamos a abordagem baseada na busca de marcadores microbiológicos direcionados ao DNA de bactérias por amplificação de genes (o já famoso PCR quantitativo) e desenvolvemos ou utilizamos marcadores bacterianos associados a uma fonte de contaminação precisa: por exemplo, porco , Ruminantes (bovinos e ovinos), Aves Selvagens e ainda mais recentemente Marcadores de focas.
Por exemplo, veja como o marcador de porco, conhecido como Pig2Bac, foi desenvolvido. Ele era validado internacionalmente e tem sido utilizado em numerosos estudos na França e em outros países.
Primeiro coletamos um grande número de fezes e estrume de suínos de fazendas de suínos na França. Dele extraímos o DNA bacteriano e depois amplificamos as sequências de DNA correspondentes a bactérias da ordem Bacteroidales, selecionadas por serem as bactérias anaeróbias majoritárias da flora intestinal de animais de sangue quente e humanos, para algumas delas, são específicas de um hospedeiro (aqui, suíno) e não se multiplicam no ambiente.
Em seguida, comparamos essas sequências com outras sequências de bactérias da mesma ordem, mas identificadas em outras fontes: humana, bovina e aviária.
Método para identificação de fontes de fezes usando marcadores genéticos. Nesta ilustração, como exemplo, as fontes de fezes identificadas na última etapa são humanas e suínas. Michèle Gourmelon e Elsa Couderc, inspiradas em Nshimyimana et al., Water Research 2017, criado com Piktochart, CC BY-SA
Assim, foram identificadas sequências de bactérias presentes especificamente em porcos. Os primers de PCR que visam essas sequências foram então projetados. Em seguida, verificamos que o marcador Pork deu resultados positivos em amostras de origem suína (avaliação de sensibilidade), e negativos em amostras de outras origens (avaliação de especificidade). Mostramos assim que este marcador tem uma sensibilidade de 100% e uma especificidade de 99%. Estes resultados muito bons permitiram, portanto, validar este marcador de contaminação porcina.
Porém, para que um marcador seja relevante, ele deve apresentar persistência em águas, semelhante à do indicador E. coli. Portanto, monitoramos em laboratório por vários dias as concentrações do marcador Pig2Bac e de E. coli em água doce e água do mar artificialmente contaminadas com esterco suíno. Esse marcador e outros que também testamos geralmente persistiam um pouco mais curtos nas águas. que E. coli contado pela cultura : seria, portanto, um alvo de contaminação fecal recente. No entanto, é importante considerar que as condições variáveis de temperatura, salinidade, oxigenação da água influenciam na persistência dessas bactérias e que é difícil extrapolar esses resultados para pesquisas em ambiente natural.
Este marcador, bem como os de outras fontes, são usados em estudos científicos e rotineiramente por laboratórios de análise de água para atender às demandas dos gestores de recursos hídricos.
Para ter mais confiança nos resultados da identificação da fonte, podemos apenas recomendar a pesquisa de vários alvos em paralelo da mesma fonte e de fontes diferentes; neste caso falamos do uso de uma "caixa de ferramentas TSM" ou caixa de ferramentas MST. Marcadores Bacteroidales e compostos químicos, estanóis fecais, deram assim resultados interessantes. ao rastrear em vários sites.
Os marcadores mitocondriais que visam diretamente o DNA do hospedeiro, também podem ser usados vírus entéricos e certos bacteriófagos ou vírus de bactérias, bem como compostos químicos ingeridos, como cafeína e drogas na saúde humana ou veterinária.
Além disso, podemos comparar comunidades bacterianas em fontes e eaux por métodos de sequenciamento de alto rendimento.
A abordagem Rastreamento de fonte microbiana continua a ser enriquecido pela descrição e validação de novos marcadores, bem como pela integração dos mais recentes desenvolvimentos tecnológicos para direcionar melhor os agentes procurados. Esses desenvolvimentos e a integração de novos métodos só podem melhorar a identificação de fontes de contaminação fecal no meio ambiente e, portanto, em última instância, a qualidade da água e do marisco.
Em conclusão, para o uso adequado dos marcadores e identificação correta das fontes, é essencial: conhecer a área de estudo em que são procurados; levar em consideração a influência de fatores como a pluviosidade, que podem agravar a poluição; voltar aos rios identificados como susceptíveis de impactar a zona balnear ou a zona conquilícola estudada; associar, se possível, vários marcadores complementares e procurá-los em várias amostras colhidas no mesmo local e nas águas a montante em condições contrastantes, em vez de realizar uma simples busca pontual com pouca discriminação.
Michele Gourmelon, Microbiologista, ifremer
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob licença Creative Commons. Leia oartigo original.
