Wastewater-Based Molecular Epidemiology of SARS-CoV-2 and Influenza Viruses in Southeastern Brazil
Este estudio demuestra que la epidemiología molecular basada en aguas residuales mediante RT-qPCR y dPCR complementa eficazmente la vigilancia clínica al rastrear la circulación y la dinámica estacional de los virus SARS-CoV-2 e Influenza A y B en São José do Rio Preto, Brasil, al tiempo que revela correlaciones significativas entre las cargas virales y la temperatura de las aguas residuales.
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Los virus que nos hacen toser, estornudar y tener fiebre a menudo dejan un rastro oculto mucho antes de que un médico vea al paciente. Aunque normalmente pensamos en las enfermedades respiratorias como la gripe o el virus que causa el COVID-19 como cosas que viajan solo a través del aire, estos patógenos también encuentran su camino hacia nuestros sistemas digestivos y salen de nuestros cuerpos en los desechos. Esto significa que el agua que fluye fuera de nuestros hogares y entra en el sistema de alcantarillado lleva un registro microscópico de quién está enfermo en una comunidad. Al estudiar estas aguas residuales, los científicos pueden obtener una visión amplia y a nivel de población de la propagación de enfermedades que no depende de que las personas busquen atención médica o se realicen pruebas. Este enfoque, conocido como epidemiología basada en aguas residuales, convierte la red de alcantarillado en un sistema de vigilancia masivo y pasivo, ofreciendo una señal de alerta temprana para brotes que de otro modo podrían pasar desapercibidos hasta que ya estén generalizados.
En el sureste de Brasil, un equipo de investigadores decidió poner a prueba este concepto buscando dos virus respiratorios importantes en las aguas residuales crudas de São José do Rio Preto. A lo largo de dos años, recolectaron muestras semanales de la planta principal de tratamiento de aguas residuales de la ciudad, que gestiona todas las aguas residuales generadas por casi medio millón de residentes. Su objetivo era ver si podían encontrar rastros genéticos del virus de la influenza A y del virus que causa el COVID-19, y comprender cómo la presencia de estos virus en el agua cambiaba con el tiempo y con el clima. El equipo utilizó técnicas de laboratorio altamente sensibles para concentrar las diminutas partículas virales de grandes volúmenes de agua y luego buscar sus huellas genéticas específicas. Para asegurar que sus resultados fueran precisos, también midieron la cantidad de virus del mosaico del pimiento, un virus común de las plantas que se encuentra en las heces humanas y que sirve como un marcador fiable de cuántos desechos humanos están realmente presentes en el alcantarillado.
Los investigadores encontraron que ambos virus circulaban efectivamente en la comunidad, dejando su marca en las aguas residuales incluso cuando los casos clínicos eran bajos. Detectaron material genético del virus de la influenza A en casi una cuarta parte de las muestras y del virus SARS-CoV-2 en aproximadamente una de cada seis muestras. Notablemente, no encontraron ningún rastro del virus de la influenza B. Cuando rastrearon los números a lo largo del tiempo, surgieron dos patrones distintos. La influenza A apareció en dos olas claras, alcanzando su punto máximo en mayo y nuevamente en diciembre de 2023, con las concentraciones más altas llegando a millones de copias virales por litro de agua. En contraste, el virus SARS-CoV-2 apareció en un pico único y pronunciado durante enero de 2023. Estos hallazgos coincidieron bien con los registros oficiales de salud de la ciudad, que mostraron picos similares en los casos reportados durante esos mismos períodos, confirmando que el alcantarillado reflejaba con precisión la salud de la población.
Más allá de simplemente contar los virus, el equipo investigó cómo el entorno físico de las aguas residuales podría influir en lo que encontraban. Descubrieron un vínculo sorprendente entre la temperatura de las aguas residuales y la presencia de los virus. Las temperaturas más cálidas de las aguas residuales se asociaron con un mayor número de muestras que dieron positivo para el virus SARS-CoV-2 y con concentraciones más altas del virus de la influenza A. Esto sugiere que las condiciones ambientales dentro del propio sistema de alcantarillado podrían desempeñar un papel en cuánto tiempo sobreviven estos virus o qué tan fácilmente se detectan. Si bien el estudio no encontró conexiones sólidas entre los niveles virales y otros factores como la velocidad del flujo del agua o su acidez, la relación con la temperatura destacó como una pista significativa. El estudio también confirmó que los métodos utilizados fueron robustos, con el laboratorio recuperando con éxito un alto porcentaje de los virus que añadieron a las muestras de prueba y sin encontrar evidencia de que los productos químicos en las aguas residuales estuvieran bloqueando sus herramientas de detección.
Este trabajo demuestra que monitorear el agua que sale de nuestras ciudades es una forma poderosa de vigilar las enfermedades respiratorias. El estudio mostró que incluso después del pico de la pandemia global, el virus SARS-CoV-2 continuó circulando silenciosamente en la comunidad, y que los virus de la influenza siguieron sus propios ritmos estacionales, apareciendo con mayor frecuencia en los meses más fríos. Al combinar estas señales ambientales con los datos de salud tradicionales, los funcionarios de salud pública pueden obtener una imagen más completa de la dinámica de las enfermedades. La investigación sugiere que la vigilancia de las aguas residuales no es solo una herramienta para el pasado, sino una estrategia vital y continua para el futuro, capaz de revelar los movimientos invisibles de los virus a través de una ciudad y ayudar a las comunidades a mantenerse un paso por delante de posibles brotes.
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