a cura del Prof. Ezio Gagliardi

La pandemia globale causata dalla malattia CoViD-19 è un’emergenza di interesse internazionale, ufficialmente dichiarata dall’Organizzazione Mondiale della Sanità.

Sebbene le principali vie di trasmissione di SARS-CoV-2 siano il contagio da persona a persona (per via aerea e la trasmissione per contatto), i dati attualmente disponibili indicano che SARS-CoV-2 è presente anche nelle acque reflue, suggerendo la possibilità di sfruttare tali acque come potenziali fonti per indagini epidemiologiche e di sorveglianza.

Il SARS-CoV-2 oltre ad essere rilasciato nella saliva e nell’espettorato viene espulso attraverso urine e feci; per questo motivo è possibile ritrovarli nelle acque reflue (M. kitajima et al., 2020).

Lo studio epidemiologico basato sulle acque reflue (Wastewater-based epidemiology “WBE”) è un importante strumento per tracciare la circolazione dei virus nelle comunità, consentendo di stimare la loro prevalenza e distribuzione geografica (Sinclair et al., 2008; Xagoraraki e O’Brien, 2020).

Il monitoraggio dei virus nelle acque reflue è già stato ampiamente utilizzato per il controllo della circolazione di virus come ad esempio quello della poliomielite.

Con quest’analisi è possibile monitorare l’epidemiologia delle infezioni virali anche in assenza di diagnosi cliniche. Pertanto una tale strategia può essere utilizzata come sistema di allarme rapido (Xagoraraki e O’Brien, 2020) per la determinazione di eventuali nuovi focolai di SARS-CoV-2 o come sistema di valutazione per verificare, in zone già colpite, se le misure di restrizione quali lockdown, isolamento sociale e allontanamento sono efficaci (M. kitajima et al., 2020). Il monitoraggio delle acque reflue è stato già utilizzato durante l’epidemia di SARS-CoV in Cina nel 2003 e per localizzare le malattie virali in Israele, Egitto e Svezia.

I ricercatori dell’ASU Rolf Halden e Olga Hart hanno messo in evidenza i vantaggi economici del nuovo approccio rispetto alla diagnosi con tamponi, sottolineando come la dipendenza esclusiva dai test sugli individui sia lenta, costosa e poco pratica. Tuttavia, se preceduta da uno screening delle acque reflue, la ricerca del virus con tamponi diventa più efficiente e facilmente attuabile (Olga E. Hart et al., 2020).
In diverse indagini effettuate nei Paesi Bassi, è stata trovata proporzionalità tra le persone risultate positive e la quantità di virus rilevata nelle acque reflue. Questi dati indicano che la sorveglianza delle acque reflue è uno strumento sensibile e realistico per monitorare la circolazione del virus nella popolazione.

Presenza di SARS CoV-2 negli escreti

In letteratura è riportato che la carica di SARS-CoV-2 RNA può raggiungere: 10^8 copie per grammo di feci (Lescure et al., 2020; Pan et al., 2020; Wölfel et al., 2020), 10^7 copie/ml di diarrea e 2,5 × 10^4 copie/ml di urina (Hung et al., 2004). Nel 23% dei pazienti, il SARS-CoV-2 si trova nelle feci anche dopo la sua scomparsa dal tratto respiratorio (Xiao et al., 2020); tale dato viene ulteriormente confermato da uno studio, effettuato a Roma (Altamedica Center) ancora da pubblicare, che dimostra che il SARS-CoV-2 rimane nelle feci nel 73% dei guariti e nel 40% dei casi il virus permane nelle feci fino a 40 giorni dopo.
Il virus è stato, inoltre rilevato, nelle feci di individui asintomatici (Tang et al., 2020) che secondo recenti rapporti sono tra il 17,9-30,8% degli individui infetti (Mizumoto et al., 2020) (M. kitajima et al., 2020).

Prova della presenza di SARS CoV-2 nelle acque reflue

Studi sul rilevamento molecolare di SARS-CoV-2 nelle acque reflue nei Paesi Bassi, negli Stati Uniti, in Francia, in Australia ed in Italia (Ahmed et al., 2020; Lodder e de Roda Husman, 2020; Medema et al., 2020; Nemudryi et al., 2020; Wurtzer et al., 2020, G. la rosa et al.,2020) hanno riportato il rilevamento di SARS-CoV-2 nelle acque reflue non trattate con concentrazioni al massimo di 10^6 copie per litro.
Lo studio in Francia ha rilevato SARS-CoV-2 anche nelle acque reflue trattate, con concentrazioni fino a quasi 10^5 copie per litro (Wurtzer et al., 2020). Le stime basate su dati europei e nordamericani suggeriscono che ogni persona infetta da SARS-CoV-2 elimina milioni, se non miliardi, di genomi virali nelle acque reflue al giorno. Ciò si traduce tra 0,15 e 141,5 milioni di genomi virali per litro di acque reflue generate. (Olga E. Hart et al., 2020).

Conclusioni

Il controllo delle acque di fognatura dei centri urbani può essere un ottimo strumento non invasivo e a basso costo per rilevare precocemente la presenza di infezioni nella popolazione. Nella fase 2 la sorveglianza potrà essere utilizzata per monitorare in modo indiretto la circolazione del virus ed evidenziarne precocemente una sua eventuale ricomparsa, consentendo quindi di riconoscere e circoscrivere più rapidamente eventuali nuovi focolai epidemici.

Analisi

L’ analisi prevede:
• il campionamento di 250 ml di acque reflue.
• il trasporto refrigerato a 4°C.
• la concentrazione del virus per iperfiltrazione con apposito sistema filtrante per centrifuga.
• L’ estrazione dell’RNA con KIT apposito.
• RT-PCR Real Time. L’ RT-PCR prevede innanzitutto la trascrizione dell’RNA di coronavirus nel DNA complementare (cDNA) da parte dell’enzima trascrittasi inversa, quindi l’amplificazione del DNA (G.Medema et al., 2020).

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