Molecular identification, quantification and phylogeny of non-polio enteroviruses: A wastewater-based epidemiology from northeastern Nigeria

غالبًا ما تنتقل الفيروسات التي تصيب الأمعاء عبر المياه التي نستخدمها والنفايات التي نتخلص منها. ومن بين هذه الفيروسات عائلة كبيرة من الجراثيم تسمى الفيروسات المعوية. وبينما لا تسبب العديد من هذه الإصابات أي أعراض أو تسبب فقط حمى خفيفة، يمكن لبعض السلالات المحددة أن تؤدي إلى مشاكل عصبية خطيرة، بما في ذلك حالة تسبب ضعفًا مفاجئًا في الأطراف. ولأن هذه الفيروسات تُفرز في البيئة قبل فترة طويلة من شعور الشخص بمرض كافٍ لزيارة الطبيب، فقد تعلم العلماء البحث عنها في مياه الصرف الصحي. هذا النهج، المعروف باسم علم الأوبئة القائم على مياه الصرف الصحي، يعمل مثل شبكة واسعة تُلقى فوق المجتمع، لتلتقط أدلة دوران الفيروسات التي قد تغفل عنها المستشفيات السريرية. وهو يتيح للباحثين ليس فقط معرفة ما إذا كان الفيروس موجودًا، بل أيضًا مقدار وجوده والتباينات الجينية التي تتحرك عبر السكان.

وفي دراسة حديثة ركزت على شمال شرق نيجيريا، وجه الباحثون هذا الأسلوب نحو مجموعة من الفيروسات تسمى الفيروسات المعوية غير الشللية. وهي مرتبطة بفيروس شلل الأطفال ولكنها أنواع متميزة يمكن أن تسبب أيضًا مرضًا شديدًا. قام الفريق بجمع عينات من مياه الصرف الصحي من ست ولايات مختلفة في المنطقة، وهي منطقة تجعل التحديات الأمنية والبنية التحتية المتفاوتة للصرف الصحي المراقبة أمرًا صعبًا. وقد قاموا بمعالجة أربعمائة عينة، مع تركيز السائل للعثور على أي جزيئات فيروسية مخفية بداخله. وباستخدام مزارع خلوية تحاكي الأنسجة البشرية، قاموا بتنمية الفيروسات لتأكيد وجودها، ثم قاموا بقياس كمية المادة الوراثية لتحديد مدى تلوث المياه. وأخيرًا، قاموا بتسلسل الشفرة الوراثية للفيروسات لتحديد الأنواع التي كانت منتشرة بالضبط وكيف ترتبط بالسلالات الموجودة في أماكن أخرى.

كشف التحقيق أن هذه الفيروسات منتشرة على نطاق واسع في مياه الصرف الصحي في المنطقة. وبشكل عام، فحصت أكثر من أربعين بالمائة من العينات وجود فيروسات معوية غير شللية. ولم يكن التلوث موزعًا بشكل متساوٍ؛ حيث أظهرت ولاية غومبي، إحدى الولايات، أعلى معدل للكشف، حيث فحصت أكثر من نصف عيناتهم وجود الفيروس. ويشير هذا إلى أن الظروف المحلية في تلك المنطقة، مثل الكثافة السكانية أو الوصول إلى خدمات الصرف الصحي، قد تكون هي المحرك لمستويات الانتشار الفيروسي الأعلى. كما قاس الباحثون كمية الفيروس في الماء، ووجدوا اختلافات كبيرة في الأحمال الفيروسية بين الولايات المختلفة. حيث سجلت ولاية بورنو أعلى متوسط لكمية الفيروس، بينما أظهرت ولاية تارابا مستويات مماثلة للولايات الأخرى. وفي ولايتين أخريين، يوبي وتارابا، لم تكن الاختلافات في كميات الفيروس بين مواقع أخذ العينات المحددة ذات دلالة إحصائية، مما يشير إلى أن الفيروس كان موجودًا بمستويات ثابتة نسبيًا عبر تلك المواقع.

وبعيدًا عن مجرد عد الفيروس، بحث الفريق في التركيبة الجينية للسلالات التي وجدوها. وقد حددوا نوعًا معينًا يُعرف باسم "إيكوفيروس E19" في عدة مواقع. وعندما قارنوا التسلسلات الجينية لهذه الفيروسات بقاعدة بيانات للسلالات المعروفة، وجدوا صلة وثيقة. حيث كانت عينة واحدة من ولاية بورنو مشابهة جدًا من الناحية الجينية لسلالة تم تحديدها قبل أكثر من عقد من الزمان في إبادان، وهي مدينة في جنوب غرب نيجيريا. ويشير هذا الاكتشاف إلى أن الفيروس قد انتقل عبر البلاد، ويرجح أن يكون ذلك عن طريق انتقال الأشخاص بين المناطق أو من خلال المسارات البيئية. إن وجود مثل هذه المستويات المتنوعة والمرتفعة من هذه الفيروسات في مياه الصرف الصحي يشير إلى أنها تدور بنشاط داخل المجتمع، حتى لو لم تظهر دائمًا في السجلات الطبية.

تسلط الدراسة الضوء على قيمة النظر إلى البيئة لفهم المخاطر على الصحة العامة. فمن خلال تحليل مياه الصرف الصحي، تمكن الباحثون من رسم خريطة لوجود هذه الفيروسات عبر منطقة واسعة ومعقدة وتحديد بؤر ساخنة محددة حيث يكون الحمل الفيروسي في أعلى مستوياته. وتؤكد الروابط الجينية التي اكتشفوها بين أجزاء متباعدة من البلاد على الحاجة إلى نظام وطني منسق لتتبع هذه الجراثيم. إن المراقبة المستمرة لمياه الصرف الصحي، جنبًا إلى جنب مع التحليل الجيني المفصل، توفر وسيلة قوية للكشف المبكر عن السلالات الناشئة وفهم كيفية حركتها. يوفر هذا النهج صورة أوضح للمشهد الفيروسي مقارنة بالترصد السريري وحده، مما يقدم بيانات أساسية لتوجيه جهود الصحة العامة وإدارة مخاطر الإصابة بأمراض خطيرة في نيجيريا والبلدان ذات الظروف المشابهة.