Ľudské enterovírusy možno detekovať v kaloch z čistiarní odpadových vôd a v morských usadeninách. Nižšie je uvedený prehľad štyroch najčastejších vírusov vyskytujúcich sa vo vode.
I. Enterovírusy
Enterovírusy patria do čeľade Picomaviridae, ktorá zahŕňa poliovírus, Coxsackievírus A, Coxsackievírus B a enterický cytopatogénny ľudský sirotský vírus (ECHOvírus).Enterovírusy sú najrozšírenejšie vírusy vo vodnom prostredí a najrozsiahlejšie študované vo vodnej virológii. Často sa používajú ako reprezentatívne patogény pri hodnotení bezpečnosti vírusov prenášaných vodou vďaka niekoľkým kľúčovým charakteristikám: vysoká miera vylučovania vírusov a dlhé obdobie vylučovania u infikovaných jedincov; silná odolnosť voči prostrediu a dlhá doba prežitia; potenciál prenosu aj inými spôsobmi ako vodou; a relatívna ľahkosť detekcie v porovnaní s inými vírusmi.
Enterovírusy majú nasledujúce charakteristiky: ① Virióny sú sférické s ikosahedrálnou symetriou, majú priemer 22–39 nm a nemajú obal; ② Nukleová kyselina pozostáva z jednovláknovej pozitívnej RNA; ③ Enterovírusy vykazujú odolnosť voči éteru a kyselinám (pH 3–5), ako aj voči žlči a bežným dezinfekčným prostriedkom, ako je 70 % alkohol a 5 % lysol;Sú citlivé na oxidačné činidlá, ako je 1 % manganistan draselný, 1 % peroxid vodíka a dezinfekčné prostriedky na báze chlóru. Okrem toho sú citlivé na vysoké teploty, vysušenie a ultrafialové žiarenie; vystavenie teplote 56 °C po dobu 30 minút vírus inaktivuje. Vírusy môžu prežívať v stolici a odpadových vodách niekoľko mesiacov; ④ Všetky sa môžu replikovať v črevnom trakte a preniknúť do krvného obehu, kde spôsobujú vírusovú infekciu, čo vedie k rôznym klinickým syndrómom.
1. Poliomyelitický vírus
Tento vírus je guľovitý, miniatúrny vírus s priemerom 8–30 nm, ktorý patrí do rodu enterovírusov. Poliomyelitída je akútne infekčné ochorenie. Infekcia sa často prejavuje horúčkou a bolesťou končatín, pričom primárne lézie postihujú nervový systém. V dôsledku toho sa u niektorých pacientov môže vyvinúť paralýza a v závažných prípadoch môže dôjsť k reziduálnej paralýze.Toto ochorenie postihuje prevažne deti, preto sa mu tiež hovorí detská paralýza.
Infikované osoby vylučujú vírus prostredníctvom nosohltanových sekrétov a výkalov. Potraviny a voda môžu byť kontaminované fekálnym prenosom, čo znamená, že primárnou cestou šírenia je orálne požitie. Kontaminované zdroje vody môžu prispieť k významným ohniskom nákazy.
Vírus vykazuje vysokú životaschopnosť mimo ľudského tela a vo vode a výkaloch prežíva mesiace. Pri nízkych teplotách pretrváva dlhší čas, ale je citlivý na teplo a vysušenie. Zahriatie na 60 °C alebo vystavenie ultrafialovému žiareniu ho inaktivuje do 0,5 až 1 hodiny. Rôzne chlórovacie prostriedky, 2 % jódová tinktúra, formaldehyd a chlorid ortuťnatý majú dezinfekčnú účinnosť.Dezinfekcia reziduálnym chlórom v koncentrácii 0,3–0,5 mg/l počas jednej hodiny kontaktu môže tento vírus deaktivovať. 2. Iné enterovírusy Okrem poliovírusu patria medzi enterovírusy aj Coxsackie a Echovirus. Tieto dva vírusy sú tiež celosvetovo rozšírené a postihujú predovšetkým deti.Typicky sa šíria ľahšie počas leta a jesene. Oba vírusy vykazujú charakteristickú prechodnú kolonizáciu ľudského črevného traktu. Tieto vírusy sú relatívne malé, zvyčajne majú priemer menej ako 30 nm, a majú značnú odolnosť, keďže odolávajú éteru, 70 % etanolu a 5 % roztoku uhoľného dechtového mydla, hoci sú veľmi citlivé na oxidačné činidlá.
Klinické prejavy vyvolané týmito vírusmi sú komplexné a variabilné. Vírusy rovnakého sérotypu môžu spôsobiť rôzne syndrómy, zatiaľ čo vírusy rôznych sérotypov môžu vyvolať podobné klinické prejavy. Medzi bežné symptómy patria: aseptická meningitída, encefalitída; akútna myokarditída a perikarditída; epidémická pleurodynia; herpetická faryngitída; exantematózne ochorenia; respiračné infekcie; a detská hnačka.
II. Hepatitídne vírusy
Vírusová hepatitída sa všeobecne delí na hepatitídu A (infekčná hepatitída alebo hepatitída s krátkou inkubačnou dobou) a hepatitídu B (sérumová hepatitída alebo hepatitída s inkubačnou dobou), ktoré vykazujú z veľkej časti identické patologické zmeny a klinické prejavy.Primárne klinické symptómy zahŕňajú stratu chuti do jedla, nevoľnosť, nepohodlie v hornej časti brucha (alebo bolesť v oblasti pečene) a únavu. U niektorých pacientov sa vyskytuje žltačka a horúčka, pričom u väčšiny sa prejavuje hepatomegália sprevádzaná poruchou funkcie pečene.
Vírus hepatitídy A (HAV) je pikornavírus, ktorý vykazuje významné morfologické rozdiely od ostatných členov svojho rodu. V roku 1981 bol klasifikovaný ako enterovírus 72, ale nedávno bol preklasifikovaný do čeľade Hepamaviridae kvôli svojim odlišným charakteristikám od enterovírusov v mnohých aspektoch.
HAV sa vylučuje predovšetkým stolicou a prenáša sa orálnou cestou. K vypuknutiu epidémie môže dôjsť po kontaminácii vodných zdrojov alebo potravín.
Vírus hepatitídy vykazuje silnú odolnosť voči bežným chemickým dezinfekčným prostriedkom a v suchých alebo mrazených podmienkach prežíva mesiace alebo roky. Na jeho inaktiváciu je potrebné ožiarenie ultrafialovým žiarením po dobu jednej hodiny alebo varenie po dobu viac ako 30 minút. Dezinfekcia chlórom má určitý inaktivačný účinok.
III. Rotavírus
Rotavírus patrí do rodu Rotavirus v rámci čeľade Reoviridae. Bol prvýkrát izolovaný z epitelových buniek dvanástnika pacientov s hnačkou Bishopom a kol. v Austrálii v roku 1973. Vírusová častica je guľovitá s dvojvrstvovým kapsidom, pričom každá vrstva tvorí ikosaédr.Vnútorné častice kapsidu sú usporiadané radiálne pozdĺž obvodu viriónu a pripomínajú lúče kolesa. Celkový vírus má veľkosť približne 70 – 75 nm, zatiaľ čo hrubé častice bez vonkajšieho kapsidu majú priemer 50 – 60 nm. Infekčnosť majú iba dvojvrstvové kapsidové virióny.
Rotavírus patrí medzi najčastejšie príčiny akútnej hnačky u detí na celom svete. Odhaduje sa, že ročne ochorie na rotavírusovú gastroenteritídu viac ako 140 miliónov detí na celom svete, čo má za následok stovky tisíc úmrtí. Najvyššia incidencia sa vyskytuje prevažne na jeseň a v zime, preto sa mu bežne hovorí jesenná hnačka.
Rotavírus vykazuje značnú odolnosť voči rôznym fyzikálnym a chemickým faktorom a pretrváva v stolici celé dni alebo dokonca mesiace.Vírus si zachováva infekčnosť aj po ošetrení éterom, chloroformom, opakovanými cyklami zmrazovania a rozmrazovania, ultrazvukom, inkubáciou pri 37 °C počas 1 hodiny alebo pri izbovej teplote (25 °C) počas 24 hodín. Je odolný voči kyselinám a zásadám a zachováva si infekčnosť v rozmedzí pH 3,5 až 10,0. Najúčinnejší na jeho inaktiváciu je 95 % etanol, ako aj zahrievanie na 56 °C počas 30 minút.
Rotavírus sa prenáša predovšetkým fekálno-orálnou cestou, šíri sa požitím kontaminovanej vody alebo potravín alebo kontaktom s kontaminovanými predmetmi. Vypuknutie epidémie v Colorade v USA v roku 1981 bolo spojené s kontamináciou mestského vodovodu. Od roku 1982 došlo v Číne k viacerým rozsiahlym epidémiám rotavírusu skupiny B, ktoré postihli stovky ľudí a boli spôsobené pitnou vodou kontaminovanou odpadovými vodami.
IV. Koronavírus SARS (SARS-CoV)
Prvý prípad ťažkého akútneho respiračného syndrómu (SARS, bežne známy ako atypická pneumónia) bol identifikovaný v provincii Guangdong v Číne koncom roka 2002. Do júna 2003 sa SARS rozšíril do 380 krajín a regiónov, s viac ako 8 000 potvrdenými prípadmi a viac ako 800 úmrtiami.Počiatočné príznaky zvyčajne zahŕňali horúčku presahujúcu 38 °C sprevádzanú zimnicou alebo bolesťami hlavy, únavou a bolesťami svalov. V neskorších štádiách sa prejavoval suchý kašeľ bez hlienu a dýchacie ťažkosti. K prenosu dochádzalo predovšetkým prostredníctvom kvapôčok v blízkosti, hoci prenos uľahčoval aj kontakt s respiračnými sekrétmi cez ruky a následné vystavenie úst, nosa alebo očí.
Súčasný výskum identifikuje patogén SARS ako koronavírus SARS, klasifikovaný v rade Nidovirales a čeľadi Coronaviridae, patriaci do skupiny jednovláknových RNA vírusov. Vírus má priemer 80–140 nm.
V ľudských výkaloch bolo identifikovaných viac ako 100 typov vírusov, ktoré boli zistené v neupravených odpadových vodách.Každý gram ľudských výkalov môže obsahovať viac ako jeden milión vírusov, pričom koncentrácia infekčných vírusových častíc v odpadových vodách môže dosiahnuť až 500 000 na liter. Tieto vírusy sú hlavnou príčinou prenosu chorôb. Na zníženie výskytu ochorení je potrebné venovať pozornosť nielen osobnej hygiene a bezpečnosti potravín, ale najmä riešeniu zdroja prostredníctvom čistenia vodných útvarov a minimalizovania vypúšťania domových a priemyselných odpadových vôd do vodných zdrojov.