Enterovirusurile umane pot fi detectate în nămolul rezidual provenit din stațiile de epurare și în sedimentele marine. Mai jos este prezentată o imagine de ansamblu a celor patru virusuri cele mai frecvente întâlnite în apă.
I. Enterovirusuri
Enterovirusurile aparțin familiei Picomaviridae, care include poliovirusul, virusul Coxsackie A, virusul Coxsackie B și virusul enteric citopatogen uman orfan (ECHOvirus).Enterovirusurile sunt cele mai răspândite virusuri în mediile acvatice și cele mai studiate în virologia acvatică. Ele sunt adesea utilizate ca agenți patogeni reprezentativi în evaluarea siguranței virale a apei datorită mai multor caracteristici cheie: rate ridicate de eliminare virală și perioade de excreție prelungite la persoanele infectate; rezistență puternică la mediu și durate de supraviețuire prelungite; potențial de transmitere pe căi altele decât apa; și relativă ușurință de detectare în comparație cu alte virusuri.
Enterovirusurile au următoarele caracteristici comune: ① Virionii sunt sferici, cu simetrie icosaedrică, având un diametru de 22-39 nm și fără înveliș; ② Acidul nucleic este format din ARN monocatenar cu sens pozitiv; ③ Enterovirusurile prezintă rezistență la eter și acizi (pH 3-5), precum și la bilă și dezinfectanți obișnuiți, cum ar fi alcoolul 70% și lizolul 5%;Sunt sensibili la agenți oxidanți, cum ar fi permanganatul de potasiu 1%, peroxidul de hidrogen 1% și dezinfectanții pe bază de clor. În plus, sunt vulnerabili la temperaturi ridicate, deshidratare și lumină ultravioletă; expunerea la 56 °C timp de 30 de minute inactivează virusul. Virusurile pot persista în fecale și canalizare timp de câteva luni; ④ Toate se pot replica în tractul intestinal și pot invada fluxul sanguin pentru a provoca viremie, ducând la diverse sindroame clinice.
1. Virusul poliomielitei
Acest virus este un virus sferic, minuscul, cu un diametru de 8-30 nm, aparținând genului enterovirus. Poliomielita este o boală infecțioasă acută. Infecția se manifestă adesea prin febră și dureri la nivelul membrelor, cu leziuni primare care afectează sistemul nervos. În consecință, unii pacienți pot dezvolta paralizie, iar cazurile severe pot duce la paralizie reziduală.Boala afectează în principal copiii, de unde și denumirea alternativă de paralizie infantilă.
Persoanele infectate elimină virusul prin secreții nazofaringiene și fecale. Alimentele și apa pot fi contaminate prin transmiterea fecală, ceea ce face ca ingestia orală să fie principala cale de răspândire. Sursele de apă contaminate pot facilita apariția unor focare semnificative.
Virusul prezintă o viabilitate puternică în afara corpului uman, supraviețuind luni de zile în apă și fecale. Persistă pentru perioade îndelungate la temperaturi scăzute, dar este sensibil la căldură și uscăciune. Încălzirea la 60 °C sau expunerea la lumina ultravioletă îl inactivează în 0,5-1 oră. Diversi agenți de clorinare, tinctura de iod 2%, formaldehida și clorura de mercur au proprietăți dezinfectante.Dezinfectarea cu clor rezidual la 0,3-0,5 mg/L timp de o oră de contact poate inactiva acest virus. 2. Alte enterovirusuri Pe lângă poliovirus, enterovirusurile includ Coxsackie și Echovirus. Aceste două virusuri sunt, de asemenea, răspândite la nivel global, afectând în principal copiii.De obicei, aceștia circulă mai ușor în timpul verii și toamnei. Ambii viruși prezintă caracteristica de a coloniza temporar tractul intestinal uman. Acești viruși sunt relativ mici, având în general un diametru mai mic de 30 nm, și posedă o rezistență considerabilă, fiind capabili să reziste la eter, etanol 70% și soluție de săpun de gudron de cărbune 5%, deși sunt foarte sensibili la agenții oxidanți.
Manifestările clinice induse de acești viruși sunt complexe și variabile. Virușii de același serotip pot provoca sindroame diferite, în timp ce virușii de serotipuri diferite pot produce manifestări clinice similare. Simptomele comune includ: meningită aseptică, encefalită; miocardită și pericardită acută; pleurodinie epidemică; faringită herpetică; boli exantematoase; infecții respiratorii; și diaree pediatrică.
II. Virusurile hepatitei
Hepatita virală este, în general, clasificată în hepatită A (hepatită infecțioasă sau hepatită cu perioadă de incubație scurtă) și hepatită B (hepatită serică sau hepatită cu perioadă de incubație), prezentând modificări patologice și manifestări clinice în mare parte identice.Simptomele clinice primare includ pierderea poftei de mâncare, greață, disconfort abdominal superior (sau durere în regiunea hepatică) și oboseală. Unii pacienți dezvoltă icter și febră, majoritatea prezentând hepatomegalie însoțită de afectarea funcției hepatice.
Virusul hepatitei A (HAV) este un picornavirus care prezintă diferențe morfologice semnificative față de alți membri ai genului său. Clasificat ca enterovirus de tip 72 în 1981, acesta a fost recent reclasificat în familia Hepamavirus datorită caracteristicilor sale distincte față de enterovirusuri în numeroase aspecte.
HAV este excretat în principal în fecale și transmis pe cale orală. Focarele pot apărea în urma contaminării surselor de apă sau a aprovizionării cu alimente.
Virusul hepatitei prezintă o rezistență puternică la dezinfectanții chimici obișnuiți, supraviețuind luni sau ani în condiții de uscăciune sau îngheț. Inactivarea necesită iradiere cu ultraviolete timp de 1 oră sau fierbere timp de peste 30 de minute. Dezinfectarea cu clor demonstrează un anumit efect de inactivare.
III. Rotavirus
Rotavirusul aparține genului Rotavirus din familia Reoviridae. A fost izolat pentru prima dată din celulele epiteliale duodenale ale pacienților cu diaree de către Bishop et al. în Australia, în 1973. Particula virală este sferică, cu o capsidă cu două straturi, fiecare strat formând un icosaedru.Particulele capsidice interne sunt dispuse radial de-a lungul periferiei virale, asemănându-se cu spițele unei roți. Virusul intact măsoară aproximativ 70-75 nm, în timp ce particulele aspre care nu au capsidă externă au o dimensiune de 50-60 nm. Numai virusul cu capsidă cu două straturi este infecțios.
Rotavirusul se numără printre cele mai frecvente cauze ale diareei acute la copii la nivel global. Se estimează că peste 140 de milioane de copii din întreaga lume contractează anual gastroenterită cu rotavirus, ceea ce duce la sute de mii de decese. Incidența sa maximă apare predominant în timpul toamnei și iernii, de unde și denumirea comună de diaree de toamnă.
Rotavirusul prezintă o rezistență considerabilă la diverși factori fizici și chimici, persistând în fecale timp de zile sau chiar luni.Virusul își păstrează infectivitatea după tratarea cu eter, cloroform, cicluri repetate de îngheț-dezgheț, ultrasunete, incubare la 37 °C timp de 1 oră sau la temperatura camerei (25 °C) timp de 24 de ore. Este rezistent la acizi și alcali, menținându-și infectivitatea într-un interval de pH cuprins între 3,5 și 10,0. Etanolul 95% este cel mai eficient pentru inactivare, la fel ca și încălzirea la 56 °C timp de 30 de minute.
Rotavirusul se transmite în principal pe cale fecal-orală, răspândindu-se prin ingestia de apă sau alimente contaminate sau prin contactul cu obiecte contaminate. O epidemie în Colorado, SUA, în 1981, a fost asociată cu contaminarea rețelei municipale de alimentare cu apă. Din 1982, China a cunoscut mai multe epidemii de rotavirus de grup B la scară largă, care au afectat sute de persoane, cauzate de contaminarea apei potabile cu ape uzate.
IV. Coronavirusul SARS (SARS-CoV)
Primul caz de sindrom respirator acut sever (SARS, cunoscut în mod obișnuit ca pneumonie atipică) a fost identificat în provincia Guangdong, China, la sfârșitul anului 2002. Până în iunie 2003, SARS se răspândise în 380 de țări și regiuni, cu peste 8.000 de cazuri confirmate și peste 800 de decese.Simptomele inițiale includeau, de obicei, febră peste 38 °C însoțită de frisoane sau dureri de cap, oboseală și mialgie. Etapele ulterioare se manifestau prin tuse uscată fără flegmă și dificultăți respiratorii. Transmiterea se producea în principal prin răspândirea picăturilor la distanță mică, deși contactul cu secrețiile respiratorii prin mâini, urmat de expunerea la gură, nas sau ochi, facilita, de asemenea, transmiterea.
Cercetările actuale identifică agentul patogen SARS ca fiind coronavirusul SARS, clasificat în ordinul Nidovirales și familia Coronaviridae, aparținând grupului virusurilor ARN monocatenare. Virusul are un diametru de 80-140 nm.
Peste 100 de tipuri de virusuri detectate în apele uzate netratate au fost identificate în materiile fecale umane.Fiecare gram de fecale umane poate conține peste un milion de viruși, în timp ce particulele virale infecțioase din apele uzate pot atinge concentrații de până la 500.000 pe litru. Acești viruși sunt cauza principală a transmiterii bolilor. Pentru a reduce ratele de incidență, trebuie acordată atenție nu numai igienei personale și siguranței alimentelor, ci, mai important, abordării sursei prin purificarea corpurilor de apă și reducerea la minimum a deversării apelor uzate menajere și industriale în sursele de apă.