Gli enterovirus umani possono essere rilevati nei fanghi di depurazione provenienti dagli impianti di trattamento e nei sedimenti marini. Di seguito è riportata una panoramica dei quattro virus più comuni presenti nell'acqua.
I. Enterovirus
Gli enterovirus appartengono alla famiglia dei Picomaviridae, che comprende il poliovirus, il Coxsackievirus A, il Coxsackievirus B e il virus citopatogenico enterico umano orfano (ECHOvirus).Gli enterovirus sono i virus più diffusi negli ambienti acquatici e i più studiati nella virologia acquatica. Sono spesso utilizzati come agenti patogeni rappresentativi nella valutazione della sicurezza virale dell'acqua a causa di diverse caratteristiche chiave: elevati tassi di diffusione virale e periodi di escrezione prolungati negli individui infetti; forte resistenza ambientale e tempi di sopravvivenza prolungati; potenziale di trasmissione attraverso vie diverse dall'acqua; relativa facilità di rilevamento rispetto ad altri virus.
Gli enterovirus condividono le seguenti caratteristiche: ① La particella virale è sferica con simmetria icosaedrica, misura 22-39 nm di diametro e non ha involucro; ② L'acido nucleico è un RNA a singolo filamento a polarità positiva; ③ Gli enterovirus mostrano resistenza all'etere e agli acidi (pH 3-5), nonché alla bile e ai comuni disinfettanti come l'alcol al 70% e il lisol al 5%;Sono sensibili agli agenti ossidanti come il permanganato di potassio all'1%, il perossido di idrogeno all'1% e i disinfettanti a base di cloro. Inoltre, sono vulnerabili alle alte temperature, all'essiccamento e ai raggi ultravioletti; l'esposizione a 56 °C per 30 minuti inattiva il virus. I virus possono persistere nelle feci e nelle acque reflue per diversi mesi; ④ Tutti possono replicarsi all'interno del tratto intestinale e invadere il flusso sanguigno causando viremia, che porta a varie sindromi cliniche.
1. Virus della poliomielite
Questo virus è un virus sferico, minuscolo, con un diametro di 8-30 nm, appartenente al genere degli enterovirus. La poliomielite è una malattia infettiva acuta. L'infezione si manifesta spesso con febbre e dolori agli arti, con lesioni primarie che colpiscono il sistema nervoso. Di conseguenza, alcuni pazienti possono sviluppare paralisi e i casi gravi possono provocare paralisi residua.La malattia colpisce prevalentemente i bambini, da cui il suo nome alternativo di paralisi infantile.
Gli individui infetti diffondono il virus attraverso le secrezioni rinofaringee e le feci. Il cibo e l'acqua possono essere contaminati attraverso la trasmissione fecale, rendendo l'ingestione orale la principale via di diffusione. Le fonti d'acqua contaminate possono facilitare focolai significativi.
Il virus mostra una forte vitalità al di fuori del corpo umano, sopravvivendo per mesi nell'acqua e nelle feci. Persiste per lunghi periodi a basse temperature, ma è sensibile al calore e alla siccità. Il riscaldamento a 60 °C o l'esposizione ai raggi ultravioletti lo inattivano entro 0,5-1 ora. Vari agenti cloruranti, tintura di iodio al 2%, formaldeide e cloruro di mercurio possiedono tutti efficacia disinfettante.La disinfezione con cloro residuo a 0,3-0,5 mg/L per un'ora di contatto può inattivare questo virus.
2. Altri enterovirus
Oltre al poliovirus, gli enterovirus includono il Coxsackie e l'Echovirus. Anche questi due virus sono diffusi a livello globale e colpiscono principalmente i bambini.In genere circolano più facilmente durante l'estate e l'autunno. Entrambi i virus presentano la caratteristica di colonizzare in modo transitorio il tratto intestinale umano. Questi virus sono relativamente piccoli, generalmente con un diametro inferiore a 30 nm, e possiedono una notevole resistenza, essendo in grado di resistere all'etere, all'etanolo al 70% e alla soluzione di sapone al catrame di carbone al 5%, sebbene siano altamente sensibili agli agenti ossidanti.
Le manifestazioni cliniche indotte da questi virus sono complesse e variabili. Virus dello stesso sierotipo possono causare sindromi diverse, mentre virus di sierotipi diversi possono produrre manifestazioni cliniche simili. I sintomi comuni includono: meningite asettica, encefalite; miocardite e pericardite acute; pleurodinia epidemica; faringite erpetica; malattie esantematiche; infezioni respiratorie; e diarrea pediatrica.
II. Virus dell'epatite
L'epatite virale è generalmente classificata in epatite A (epatite infettiva o epatite a breve incubazione) ed epatite B (epatite sierica o epatite a incubazione), che presentano cambiamenti patologici e manifestazioni cliniche in gran parte identici.I sintomi clinici primari includono perdita di appetito, nausea, fastidio nella parte superiore dell'addome (o dolore nella regione epatica) e affaticamento. Alcuni pazienti sviluppano ittero e febbre, mentre la maggior parte presenta epatomegalia accompagnata da compromissione della funzionalità epatica.
Il virus dell'epatite A (HAV) è un picornavirus che presenta significative differenze morfologiche rispetto agli altri membri del suo genere. Classificato come Enterovirus 72 nel 1981, è stato recentemente riclassificato nella famiglia degli Hepamavirus a causa delle sue caratteristiche distintive dagli enterovirus sotto numerosi aspetti.
L'HAV viene escreto principalmente nelle feci e trasmesso per via orale. La contaminazione delle fonti idriche o degli alimenti può scatenare epidemie.
Il virus dell'epatite mostra una forte resistenza ai comuni disinfettanti chimici, sopravvivendo per mesi o anni in condizioni di siccità o congelamento. La sua inattivazione richiede un'irradiazione ultravioletta per 1 ora o una bollitura per oltre 30 minuti. La disinfezione con cloro dimostra un certo effetto inattivante.
III. Rotavirus
Il rotavirus appartiene al genere Rotavirus della famiglia Reoviridae. È stato isolato per la prima volta dalle cellule epiteliali duodenali di pazienti affetti da diarrea da Bishop et al. in Australia nel 1973. La particella virale è sferica con un capside a doppio strato, ciascuno dei quali forma un icosaedro.Le particelle del capside interno sono disposte radialmente lungo la periferia virale, simili ai raggi di una ruota. Il virus intatto misura circa 70-75 nm, mentre le particelle ruvide prive di capside esterno hanno una dimensione di 50-60 nm. Solo il virus con capside a doppio strato è infettivo.
Il rotavirus è una delle cause più diffuse di diarrea acuta nei bambini a livello globale. Si stima che oltre 140 milioni di bambini in tutto il mondo contraggano ogni anno la gastroenterite da rotavirus, con centinaia di migliaia di decessi. Il picco di incidenza si verifica prevalentemente durante l'autunno e l'inverno, da cui il nome comune di diarrea autunnale.
Il rotavirus mostra una notevole resistenza a vari fattori fisici e chimici, persistendo nelle feci per giorni o addirittura mesi.Il virus mantiene la sua infettività dopo il trattamento con etere, cloroformio, ripetuti cicli di congelamento-scongelamento, ultrasuoni, incubazione a 37 °C per 1 ora o a temperatura ambiente (25 °C) per 24 ore. È resistente agli acidi e agli alcali, mantenendo la sua infettività in un intervallo di pH compreso tra 3,5 e 10,0. L'etanolo al 95% è il più efficace per l'inattivazione, così come il riscaldamento a 56 °C per 30 minuti.
Il rotavirus si trasmette principalmente per via fecale-orale, diffondendosi attraverso l'ingestione di acqua o cibo contaminati o il contatto con oggetti contaminati. Un'epidemia verificatasi in Colorado, Stati Uniti, nel 1981 è stata collegata alla contaminazione dell'approvvigionamento idrico comunale. Dal 1982, la Cina ha registrato diverse epidemie su larga scala di rotavirus del gruppo B che hanno colpito centinaia di persone, causate dalla contaminazione delle acque potabili da parte delle acque reflue.
IV. Coronavirus della SARS (SARS-CoV)
Il primo caso di sindrome respiratoria acuta grave (SARS, comunemente nota come polmonite atipica) è stato identificato nella provincia del Guangdong, in Cina, alla fine del 2002. Nel giugno 2003, la SARS si era diffusa in 380 paesi e regioni, con oltre 8.000 casi confermati e più di 800 decessi.I sintomi iniziali includevano tipicamente febbre superiore a 38 °C accompagnata da brividi, mal di testa, affaticamento e mialgia. Le fasi successive si manifestavano con tosse secca senza catarro e difficoltà respiratoria. La trasmissione avveniva principalmente attraverso la diffusione di goccioline a distanza ravvicinata, anche se il contatto con le secrezioni respiratorie attraverso le mani seguito dall'esposizione alla bocca, al naso o agli occhi facilitava la trasmissione.
Le ricerche attuali identificano l'agente patogeno della SARS come il coronavirus SARS, classificato nell'ordine Nidovirales e nella famiglia Coronaviridae, appartenente al gruppo dei virus a RNA a singolo filamento. Il virus ha un diametro compreso tra 80 e 140 nm.
Nelle feci umane sono stati identificati oltre 100 tipi di virus rilevati nelle acque reflue non trattate.Ogni grammo di feci umane può contenere oltre un milione di virus, mentre le particelle virali infettive nelle acque reflue possono raggiungere concentrazioni fino a 500.000 per litro. Questi virus sono la causa principale della trasmissione delle malattie. Per ridurre i tassi di incidenza, è necessario prestare attenzione non solo all'igiene personale e alla sicurezza alimentare, ma, cosa ancora più importante, affrontare il problema alla fonte, purificando i corpi idrici e riducendo al minimo lo scarico di acque reflue domestiche e industriali nelle fonti idriche.