Bagaimana Pemantauan Air Limbah Akan Membantu Mencegah Pandemi di Masa Depan

pemantauan pandemi dalam air limbah 7 10 
Pengambilan sampel air limbah bisa memakan banyak waktu. John Eisele/Universitas Negeri Colorado

Ahli mikrobiologi Susan De Long serta Carol Wilusz bertemu dan menjadi penggemar air limbah pada April 2020 ketika sekelompok operator pabrik pengolahan air limbah meminta mereka untuk mengembangkan dan menerapkan tes untuk mendeteksi SARS-CoV-2 dalam sampel dari saluran pembuangan Colorado. De Long adalah seorang insinyur lingkungan yang mempelajari bakteri yang berguna. Keahlian Wilusz adalah dalam biologi RNA. Di sini mereka menjelaskan bagaimana pengawasan air limbah bekerja dan apa yang bisa dilakukan di masa depan pasca-pandemi.

Bagaimana air limbah dipantau untuk SARS-CoV-2?

Pengawasan air limbah memanfaatkan fakta bahwa banyak patogen manusia dan produk metabolisme obat manusia berakhir di urin, feses atau keduanya. Virus SARS-CoV-2 yang menyebabkan COVID-19 muncul secara mengejutkan jumlah besar dalam tinja orang yang terinfeksi, meskipun ini bukan merupakan jalur utama penularan penyakit.

Untuk mengetahui apakah ada patogen, pertama-tama kita perlu mengumpulkan sampel air limbah yang representatif, baik langsung dari saluran pembuangan atau pada titik yang oleh para insinyur disebut "influen" memasuki pabrik pengolahan. Kita juga dapat menggunakan padatan yang telah mengendap dari air limbah.

Teknisi kemudian perlu menghilangkan partikel besar dari kotoran dan memusatkan mikroba atau virus apa pun. Langkah selanjutnya adalah mengekstraksi asam nukleatnya – DNA atau RNA yang menyimpan informasi genetik patogen.

Urutan yang terkandung dalam DNA atau RNA bertindak sebagai kode batang unik untuk patogen yang ada. Misalnya, jika kami mendeteksi gen yang unik untuk SARS-CoV-2, kami tahu bahwa virus corona ada dalam sampel kami. Kami menggunakan pendekatan berbasis PCR, mirip dengan yang digunakan dalam tes diagnostik klinis, untuk mendeteksi dan mengukur sekuens SARS-CoV-2.

Mengkarakterisasi urutan asam nukleat secara lebih rinci dapat memberikan informasi tentang jenis virus – misalnya, itu dapat mengidentifikasi varian seperti omicron BA.2.

Saat ini, sebagian besar upaya pengawasan air limbah difokuskan pada SARS-CoV-2, tetapi teknik yang sama bekerja dengan patogen lain, termasuk virus polio, mempengaruhi serta norovirus.

Sebelum pandemi, satu aplikasi adalah pemantauan wabah virus polio yang langka di daerah di mana vaksinasi polio sedang berlangsung. Air limbah juga dapat dipantau untuk tanda-tanda berbagai obat untuk memberikan wawasan tentang tingkat dan jenis penggunaan narkoba dalam suatu populasi.

Ke mana perginya data?

Selama pandemi, Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS mengembangkan Sistem Pengawasan Air Limbah Nasional khusus untuk melacak SARS-CoV-2 di seluruh negeri. Lebih dari 800 situs melaporkan data ke sistem NWSS ini, tetapi tidak semua negara bagian dan kabupaten saat ini terwakili.


 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

pemantauan pandemi dalam air limbah2 7 10 Lebih dari 800 situs yang mencakup populasi dari berbagai ukuran melaporkan nomor air limbah COVID-19 ke CDC. Pelacak Data CDC COVID, CC BY

Banyak lembaga negara, seperti Departemen Kesehatan Masyarakat dan Lingkungan Colorado, dan kota, seperti Tempe, Arizona, memiliki dasbor sendiri untuk melaporkan data. Beberapa perusahaan melakukan data laporan analisis air limbah di dasbor mereka sendiri, Juga.

Menurut pendapat kami, NWSS merupakan langkah pertama yang menarik dalam memantau kesehatan penduduk melalui air limbah. Sistem serupa sedang dibangun di negara lain, termasuk Australia serta Selandia Baru.

Apa yang sebenarnya ditunjukkan oleh data air limbah?

Tingkat SARS-CoV-2 dalam air limbah dari populasi besar merupakan indikator yang sangat baik dari tingkat infeksi di suatu komunitas. Sistem secara otomatis memantau semua orang yang tinggal di saluran pembuangan, sehingga anonim, tidak memihak dan adil. Yang penting, juga tidak mungkin untuk melacak infeksi kembali ke orang, rumah tangga atau lingkungan tertentu tanpa mengambil sampel tambahan.

Pengawasan air limbah tidak bergantung pada ketersediaan tes klinis atau orang yang melaporkan hasil tes mereka. Ini juga mengambil kasus COVID-19 tanpa gejala dan pra-gejala; ini sangat penting karena orang-orang yang Terinfeksi tapi tidak merasa sakit tetap bisa menularkan COVID-19.

Menurut kami, pengujian air limbah semakin penting karena lebih banyak tes COVID-19 dilakukan di rumah. Dan karena vaksinasi juga menyebabkan kasus COVID-19 yang lebih ringan dan tanpa gejala, orang mungkin terinfeksi tanpa dites sama sekali. Faktor-faktor ini berarti bahwa data kasus klinis kurang informatif daripada sebelumnya di masa pandemi, sementara data air limbah tetap menjadi indikator tingkat infeksi masyarakat yang konsisten. Pengawasan air limbah tidak bergantung pada orang yang melaporkan hasil tes positif di rumah atau bahkan menyadari infeksi mereka. Spencer Platt/Getty Images News

Sejauh ini, Anda tidak dapat secara akurat memprediksi jumlah individu yang terinfeksi dalam suatu komunitas berdasarkan tingkat virus dalam air limbahnya. Tahap infeksi seseorang, bagaimana tubuhnya merespon virus, varian virus, seberapa jauh seseorang dari tempat sampel air limbah diambil, bahkan cuaca semuanya bisa mempengaruhi jumlah SARS-CoV-2 yang diukur dalam limbah.

Tetapi para ilmuwan dapat menyimpulkan perubahan relatif dalam tingkat infeksi. Menyaksikan tingkat virus naik dan turun di saluran pembuangan memberikan gambaran sekilas apakah kasus meningkat atau menurun di masyarakat secara keseluruhan.

Karena SARS-CoV-2 dapat dideteksi dalam air limbah berhari-hari atau bahkan berminggu-minggu sebelum wabah terjadi, pemantauan air limbah dapat memberikan peringatan dini bahwa tindakan kesehatan masyarakat mungkin diperlukan. Dan tren dalam sinyal itu penting – jika Anda tahu levelnya naik, mungkin ini saat yang tepat untuk menerapkan kembali mandat masker atau merekomendasikan bekerja dari rumah. Saat ini, pejabat kesehatan masyarakat menggunakan data pemantauan air limbah beserta informasi lainnya seperti tingkat tes positif dan jumlah kasus klinis dan rawat inap di masyarakat untuk membuat keputusan semacam ini.

Data dari pengurutan juga dapat membantu mendeteksi varian baru dan memantau levelnya, memungkinkan respons kesehatan untuk mempertimbangkan karakteristik varian yang ada.

Dalam populasi yang lebih kecil, seperti di asrama perguruan tinggi dan panti jompo, pemantauan air limbah dapat mendeteksi sejumlah kecil orang yang terinfeksi. Itu dapat membunyikan alarm bahwa pengujian klinis yang ditargetkan adalah untuk mengidentifikasi orang yang terinfeksi untuk diisolasi. Deteksi dini, pengujian yang ditargetkan, dan karantina adalah efektif dalam mencegah wabah. Daripada menggunakan pengujian klinis untuk pemantauan rutin, administrator dapat memesan tes klinis mengganggu untuk saat-saat ketika SARS-CoV-2 terdeteksi dalam air limbah.

Seperti apa pemantauan di masa depan?

Penggunaan pemantauan air limbah secara luas dan rutin akan memberi pejabat kesehatan masyarakat akses ke informasi tentang tingkat berbagai infeksi potensial di komunitas AS. Data ini dapat memandu keputusan tentang di mana harus menyediakan sumber daya tambahan kepada masyarakat, seperti mengadakan pengujian atau klinik vaksinasi di tempat-tempat di mana infeksi sedang meningkat. Ini juga dapat membantu menentukan kapan intervensi seperti penutupan sekolah atau masking diperlukan.

Dalam kasus terbaik, pemantauan air limbah mungkin menangkap virus baru ketika pertama kali tiba di area baru; penutupan dini di area yang sangat terlokalisasi berpotensi mencegah pandemi di masa depan. Menariknya, para peneliti telah mendeteksi SARS-CoV-2 di sampel air limbah arsip yang dikumpulkan sebelumnya ada yang terdiagnosis COVID-19. Jika pemantauan air limbah telah menjadi bagian dari infrastruktur kesehatan masyarakat yang mapan pada akhir 2019, itu bisa memberikan peringatan sebelumnya bahwa SARS-CoV-2 menjadi ancaman global.

Namun, untuk saat ini, membangun dan mengoperasikan sistem pengawasan air limbah nasional, terutama yang mencakup pemantauan tingkat bangunan di lokasi-lokasi utama, masih terlalu mahal dan padat karya.

Upaya penelitian dan pengembangan yang sedang berlangsung mencoba menyederhanakan dan mengotomatisasi pengambilan sampel air limbah. Di sisi analisis, adaptasi teknologi PCR dan sekuensing untuk mendeteksi patogen lain, termasuk patogen baru, akan sangat penting untuk memanfaatkan sepenuhnya sistem semacam itu. Pada akhirnya, pengawasan air limbah dapat membantu mendukung masa depan di mana pandemi jauh lebih tidak mematikan dan memiliki dampak sosial dan ekonomi yang lebih sedikit.

Tentang Penulis

Susan De Long, Associate Professor Teknik Sipil dan Lingkungan, Colorado State University serta Carol Wilusz, Profesor Mikrobiologi, Imunologi dan Patologi, Colorado State University

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.


Rekomendasi Buku: Kesehatan

Buah Segar CleanseBuah Segar Cleanse: Detox, Menurunkan Berat Badan dan Restore Kesehatan Anda dengan Makanan Paling Enak Alam [Paperback] oleh Leanne Hall.
Menurunkan berat badan dan merasa berseri sehat saat membersihkan tubuh Anda dari racun. Buah Segar Cleanse menawarkan semua yang Anda butuhkan untuk sebuah detoks mudah dan kuat, termasuk hari demi hari program, lezat resep, dan saran untuk transisi dari pembersihan tersebut.
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.

Berkembang MakananBerkembang Makanan: 200 Nabati Resep untuk Kesehatan Puncak [Paperback] oleh Brendan Brazier.
Membangun di atas mengurangi stres, filsafat kesehatan-meningkatkan gizi diperkenalkan dalam panduan gizi diakui nya vegan Berkembang, Profesional Ironman triatlon Brazier Brendan sekarang ternyata perhatiannya pada piring makan Anda (sarapan mangkuk dan baki makan siang juga).
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.

Kematian oleh Kedokteran oleh Gary NullKematian oleh Kedokteran oleh Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio dan Carolyn Dean
Lingkungan medis telah menjadi labirin rumah sakit saling perusahaan,, dan papan pemerintah direksi, disusupi oleh perusahaan obat. Zat yang paling beracun yang sering disetujui pertama, sementara pengobatan alami akan lebih ringan dan lebih diabaikan karena alasan keuangan. Ini mati oleh obat.
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.


Anda Mungkin Juga Suka

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

BAHASA YANG TERSEDIA

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

PALING BACA

seorang pria muda bermeditasi di luar
Bagaimana Bermeditasi dan Mengapa
by Joseph Selbie
Meditasi memberi kita akses yang lebih besar ke realitas nonlokal: membangkitkan dan menyelaraskan emosi,…
tata surya rumah 9 30
Saat Jaringan Listrik Padam, Bisakah Tenaga Surya Menghidupkan Rumah Anda?
by Will Gorman dkk
Di banyak daerah rawan bencana dan pemadaman listrik, orang mulai bertanya-tanya apakah berinvestasi di atap…
penyakit tropis 9 24
Mengapa Penyakit Tropis Di Eropa Mungkin Tidak Langka Lebih Lama
by Michael Kepala
Demam berdarah, infeksi virus yang disebarkan oleh nyamuk, adalah penyakit umum di beberapa bagian Asia dan Latin…
seorang nenek membaca untuk kedua cucunya
Dongeng Skotlandia Seorang Nenek untuk Ekuinoks Musim Gugur
by Ellen Evert Hopman
Cerita ini memiliki sedikit Amerika di dalamnya dan sedikit Orkney di dalamnya. Orkney berada di…
covid mengubah kepribadian 9 28
Bagaimana Pandemi Mengubah Kepribadian Kita
by Jolanta Burke
Bukti menunjukkan bahwa peristiwa penting dalam kehidupan pribadi kita yang menyebabkan stres berat atau trauma…
posisi tidur yang benar 9 28
Inilah Cara Tidur Yang Benar
by Christian Moro dan Charlotte Phelps
Meskipun tidur mungkin, seperti yang dikatakan seorang peneliti, "satu-satunya perilaku utama dalam mencari ...
tubuhku pilihanku 9 20
Bagaimana Patriarki Dimulai dan Akankah Evolusi Menyingkirkannya?
by Ruth Mace
Patriarki, yang telah agak mundur di beberapa bagian dunia, kembali ke wajah kita. Di…
tangga mencapai bulan
Jelajahi Perlawanan Anda terhadap Peluang Hidup
by Beth Bell
Saya tidak benar-benar memahami ungkapan "tidak pernah mengatakan tidak pernah" sampai saya mulai menyadari bahwa saya…

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.