Parasitoses de Veiculação Hídrica.

Soluções Inovadoras de Tratamento e Reúso de

Esgotos em Comunidades Isoladas – Aspectos

Técnicos e Institucionais

Palestra:

Parasitoses de Veiculação Hídrica.

Dra. Regina Maura Bueno Franco

Laboratório de Protozoologia Depto. de Biologia Animal - I.B. Universidade Estadual de Campinas

(E-mail: mfranco@unicamp.br)

- 2

. .

1.Qual a Relevância das Parasitoses Intestinais e a Veiculação Hídrica?

2. A Importância dos Protozoários Intestinais:

Cryptosporidium spp. e Giardia spp.

3. A Importância dos Helmintos Intestinais.

4. A Experiência do Lab. de

Protozoologia/IB/Unicamp:

Pesquisa de Cryptosporidium spp., Giardia spp., e ovos de helmintos em Lodo Condiconado de Esgoto

.

Número de Surtos de VH nos EUA e Porto Rico, de

1971 a 2008 (“drinking water”) por etiologia:

Relevância dos Agentes Parasitários.

- 3 Fonte: MMWR (Surveillance Summaries), v.60, n.12, Sept. 23, 2011. [CDC, EUA]

Parasitoses Intestinais e Veiculação Hídrica:

Destaque para os Protozoários.

 Aproximadamente 4 bilhões de casos de diarréia ocorrem ao redor do mundo, a cada ano, o que representa cerca de 4% das mortes , consideradas todas as causas (de morte).

 Significante proporção destes casos de diarréia são causados pelos protozoários dos generos Cryptosporidium, Giardia, Blastocystis, considerados como patógenos emergentes.

Fonte: Torgerson PR; Macpherson CNL. Veterinary Parasitology, v.182; p.79-95, 2011.

Veiculação Hídrica e Surtos Epidêmicos: Contribuição

dos Protozoários Cryptosporidium spp. e Giardia spp.

5

Fonte: Franco, RMB et al.,

Rev. Patol. Trop.,v.41, n.2,

Quais Fatores contribuem para a Dispersão de

Giardia spp. e Cryptosporidium spp. no Ambiente?



Cistos e oocistos são produzidos em grande número (“1 x

10

_{/g/fezes/semana”) e são eliminados já infectantes nas}

fezes dos indivíduos parasitados.



Apresentam baixa dose infectante (9-1.042 oocistos/cepa),

e apresentam potencial zoonótico.



_{Cistos e oocistos exibem acentuada persistência ao stress}

ambiental e resistência aos desinfetantes utilizados

para

potabilização da água.

6

O que é a Criptosporidiose? Quais os

Grupos de Risco?

Grupos de Risco Aspectos clínicos –principais sintomas e sinais clínicos da criptosporidiose

Imuno-competentes/ atenção médica

-Diarréia aguda (98%) : aquosa (81%); com sangue (11%); -recidiva (40%); Dor abdominal (60 - 96%);

-vômitos (49 – 65%); febre (36 – 59%); náusea (35%).

Imuno-comprometidos (SIDA, Cancer, leucemia, hemodiálise, diabetes, corticosteróides de uso cronico)

- Desidratação severa; diarréia like-cólera; dor abdominal; vômitos, febre, náusea; severa perda de peso; envolvimento de trato biliar (pancreatite; colangite; colangite esclerosante); cirrose hepática; envolvimento respiratório (tosse, sinusite).; cronicidade.

Imuno-competente/ crianças

- Diarréia aguda ou cronica; diarréia aquosa (96%); vomitos (57%); febre (37%); desnutrição; déficit de crescimento; perda de peso; desenvolvimento cognitivo prejudicado.

7

Fonte: Chalmers RM & Davies AP, Mini-review: Clinical Cryptosporidiosis Exp. Parasitol., 124: 2010.

Amostras Ambientais e Cryptosporidium

spp.: Qual o Cenário no Brasil?

- 8 Mananciais superficiais: 0 a 100 % das amostras positivas. Esgoto bruto: 0 a 100 % das amostras positivas Lodo Ativado: 28,5% das amostras positivas Concentrações de até 510 oocistos/litro. Concentrações de 0 a 1.200 oocistos/litro. Concentrações de até 40.000 oocistos/litro.

Fonte: Franco, RMB. Cap.19. In: Neves, 2011.

Giardia duodenalis: Relevância na Área de

Saneamento



_{Unica espécie encontrada no ser humano - G. duodenalis:}

- Complexo de espécies.

•

_{Junto com Cryptosporidium spp., um dos mais importantes}

protozoários de VH.

•

_{Mais frequentemente detectado em amostras ambientais:}

• Maior tamanho dos cistos.

- 9

“Giardia-like” Giardia +

Fatores biológicos que explicam grande potencial de veiculação hídrica:

1. Grande eliminação de cistos – infecções humanas: 2 x106 _/g

fezes;

2. Dose infectante baixa: 10 cistos resultaram em 100% de infecção;

3. Resistencia da parede dos cistos;

4. Natureza zoonótica do protozoário;

5. Dispersão por vetores mecanicos: aves aquaticas, moluscos bivalves...

Giardia duodenalis e Giardiose:

Relevância Clínica e Epidemiológica



_{Distribuição global: 2,8 x 10}

_{casos por ano*:}

 Ásia, África e América Latina: 200 milhões de pessoas com giardiose sintomática; 500.000 casos novos a cada ano.  Retardo do crescimento físico e cognitivo (crianças).



Sintomatologia: quadro clínico amplo

 assintomáticos (portador são) ou pacientes sintomáticos com diarréia aguda ou persistente.

 Dor abdominal, perda de peso e má-absorção intestinal: Vitaminas (A,D,E,K,B12), ferro, açúcares.

 Sintomas extra-intestinais:

demartológicos;oftalmológicos...parecem ser mais comuns...  Fatores ligados ao hospedeiro e ao parasito.

Fonte: Thompson, RCA . 2004. Vet. Parasitol. 126:15-35

Amostras Ambientais e Giardia spp.: Qual o

Cenário no Brasil?

Fonte:Ré, 1999; Dias Júnior; Nishi; Cantusio Neto et al. 2010; Santos et al, 2004; 2006.

Prevalência no

Brasil: 30%

(Endêmica)

-12

Ocorrência dos Protozoários no Ambiente

Aquático e Medidas de Controle.

FONTES DE CONTAMINAÇÃO (ESGOTOS /

FEZES

)

ÁGUAS SUPERFICIAIS

ETAs

PROBLEMAS NO TRATAMENTO

Principais Agentes Causadores de

Helmintoses de Veiculação Hídrica.



Segundo OMS (1989) e Sengupta et al. (2011)

-

Ascaris lumbricoides

Trichuris trichiura

Ancylostoma duodenale

Necator americanus

Taenia solium

Formas ambientais de grande resistência.

 Eliminados via fezes dos hospedeiros infectados, em grande número. Ex:

Fêmea - Ascaris lumbricoides: 200.000 ovos/fezes/dia

Resistência dos Estádios de Transmissão:

Ascaris lumbricoides



_{Ovos (helmintos) x Oocistos e cistos (protozoários):}

◦ “Superfícies” resistentes: múltiplas camadas poliméricas de lipídios, polissacárides, proteínas, quitina; função: adesão e proteção.

- 14

Casca do ovo:

Protege o ovo de agentes químicos como: ácidos fortes, bases oxidantes e detergentes sintéticos

Ovos de Ascaris lumbricoides: embrionado;

Helmintoses de Veiculação Hídrica:

Sobrevivencia e Sedimentação dos Ovos

Matriz Tempo Referencia

Solo 6-11

anos

Burden et al., 1987 (Vet. Record 121:43). Hill, 1957 (J. Parasitol. 43:104).

Lodo de esgoto (“sludge”)

2 anos Ayres et al., 1993 (Transc. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 87:256-258)

“Wastewater” 1 ano Shuval et al. (1986)

Matriz A. lumbricoides Trichuris

trichiura

Água 0,181 mm/s-1 _{0,425 mm/s-}1

Água 0,0612 mm/s-1 _{0,1487 mm/s-}1

“Wastewater” 0,1593 mm/s-1 _{0,0866 mm/s-}1

Tamanho, Densidade de Algumas Espécies de Ovos de

Helmintos

Contaminação: solos poluídos!

Ovos grandes, presença remota em águas distribuídas;

Remoção Eficiente:floculação/decantação;

Contaminação pós-tratamento é possível; Águas de Recreação: águas superficiais brutas. Fonte: International Reference Centre for Waste Disposal (WHO,

1989).

Relevância dos Geohelmintos em Saúde

Pública

- 17

* = em relação à população mundial (6,5 bilhões de pessoas)

Fonte: Mascie-Taylor CG & Karim E. The burden of chronic disease: tragedy of the commons? Science 302:1921-2, Dec., 2003.

** = 100 a 200 milhões são crianças clinicamente afetadas (Peng et al., 2006).

Helminto: Infecções (casos)

Morbidade (casos)

Mortalidade

Ascaris lumbricoides** 1,4 bilhão (25%)*

350 milhões 60 mil

Trichuris trichiura 1,05 bilhão (17%)*

220 milhões 10 mil Ancilostomídeos 1,3 bilhão 150 milhões 65 mil

30 -40% 30% 10 -20% Brasil:

Eficiência de Remoção dos Tratamentos

de Esgoto



Os diversos processos de tratamento de esgoto:

◦ Reduzem, mas não removem 100 % dos parasitos.

◦ Não inativam os ovos.



_{Avaliação realizada pela ONU (2006)- remoção de ovos:}

◦ Processos com coagulação/floculação: promovem excelentes taxas de remoção (90-99%).

◦ Leitos cultivados e lodos ativados seguido de sedimentação: bons em remover os ovos (99,9% e 90%, respectivamente)

◦ Reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB): com menor taxa remoção.

◦ Lagoas de estabilização: 63-93%; tempo de retenção de 9 dias: 99% de remoção (Fonte: Mara et al., 1992; Scheierling et al., 2010).

Helmintos e Principais Amostras Ambientais:

Água de Reuso e Lodo de Esgoto



Água de Reuso

◦ Efluente de esgoto tratado.

◦ A questão da saúde pública é um dos principais fatores a ser considerado em um sistema de reuso de água.

◦ Quanto maior a exposição ou o nível de contato humano com esta água , maior deve ser sua segurança sanitária.



_{Lodo de Esgoto}

◦ Bacia do PCJ: 378 toneladas/dia*;

◦ Disposição como fertilizante de solos: melhor alternativa, mas:

◦ Legislação brasileira: não sinaliza a obrigatoriedade de avaliação de protozoários nesse tipo de amostra!!!

A Experiência do Laboratório de Protozoologia, IB,

Unicamp

- 20

. .

21

Ocorrência de Parasitas em Águas de Reúso

.

• Alternativa interessante:

- Áreas urbanas: irrigação de parques e jardins, limpeza pública, desobstrução de tubulações de esgoto, drenagem pluvial, lavagem de veículos, combate à incêndios, recarga de aquíferos...

•

Estudo conduzido na E.T.E. Samambaia:

-

- nível secundário: processo de lodos ativados (lagoa aerada).

• Tratamento proposto (nível terciário):

- etapas: coagulação, filtração direta descendente com pré-floculação em meio granular e desinfecção com radiação ultravioleta (Tosetto et al., 2009).

-22

Tratamento Terciário: Resultados



_{Presença de cistos de Giardia spp.:}

◦ Efluente secundário: 500-800 cistos/L;

◦ Efluente terciário: 25-430 cistos/L.

◦ Remoção Média: 81%



_{Presença de oocistos de Cryptosporidium spp}

- Efluente terciário filtrado: ausentes.

- Remoção: 100% * (uma amostra positiva)



Ovos de helmintos:

◦ Concentrações médias de 49,9 – 6,12 ovos/L; ◦ Remoção média: 8% e 31%

Efluente filtrado não deve ser aplicado na irrigação de áreas de acesso público, tanto irrestrito como restrito.

Estudo II:

Cryptosporidium spp. e Ovos da família Ascarididae em Amostras de Lodo

de Esgoto (Bonatti e Franco, 2007)



Avaliação:

◦ Lodo de esgoto condicionado em leiras para tratamento prévio antes da disposição na agricultura:

 exposição por até 90 dias à luz solar.

◦ Metodologia de detecção de helminto: NOM-001-Ecol-1996

24

Resultados: Presença de Cistos de Giardia

spp. em Lodo Condicionado .

Tempo Leira 1 Leira 2 Leira 3 Leira 4 Média ± DP

Método 1: Homogenização em Solução de Eluição

T₀ 0 1200 600 0 450 ± 574

T₄₅ 0 0 4800 0 1200 ± 2400

T₉₀ 0 0 0 600 150 ± 300

Média 0 400 1800 200

Método 2: Centrífugo-concentração + clarificação em éter

T₀ 0 600 600 0 300± 346 450± 300 0 T₄₅ 0 600 600 600 T₉₀ 0 0 0 0 Média 0 400 400 200

25

Avaliação de Danos Morfológicos: com o emprego

de Microscopia Eletrônica de Varredura

Fig. 2: Amostra da leira 4: Cisto de Giardia spp., após 45 dias de exposição à luz solar. Fig.1 : Amostra controle: cisto de

Giardia spp.

26

Ocorrência de Parasitos em Lodo

Condicionado: Problemas Analíticos



Amostra complexa:

◦ Grande teor de partículas;

◦ Carga superficial dos oocistos e fenômenos de adesão. ◦ Ausência de metodologias padronizadas.

◦ Hidrofobicidade dos cistos de Giardia:

 Baixa eficiência de recuperação de cistos e oocistos.



_{Ovos de helmintos:}

27

OBRIGADA!

mfranco@unicamp.br