La prochaine épidémie pourrait être repérée tôt dans les eaux usées

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Les chercheurs analysant les eaux usées affirment que la surveillance de routine des stations d’épuration pourrait fournir un puissant système d’alerte précoce pour la prochaine épidémie de grippe ou de norovirus, alertant les hôpitaux pour qu’ils se préparent et fournissent aux agences de santé publique des informations vitales sur la santé.

Dans la première étude épidémiologique à grande échelle et complète sur les eaux usées (WBE) au Royaume-Uni, des scientifiques de l’Université de Bath, de l’Université de Bangor et de l’Agence britannique de sécurité sanitaire ont analysé les eaux usées de 10 villes pour les marqueurs chimiques et biologiques de la santé, y compris les pesticides , les produits pharmaceutiques et les virus pathogènes.

Ils ont collecté des échantillons de chaque emplacement à des intervalles horaires sur 24 heures pendant neuf jours en novembre 2021. Les échantillons de chaque jour ont été regroupés avant d’être traités et analysés pour les marqueurs chimiques à l’état de traces à l’aide de techniques de spectrométrie de masse.

Les échantillons ont également été analysés pour détecter tout matériel génétique de virus (SARS-CoV-2, norovirus et adénovirus). La zone d’échantillonnage totale correspondait à une population d’environ 7 millions de personnes.

Détecter les traces de produits chimiques

En utilisant une analyse chimique très sensible qui pouvait distinguer des marqueurs très similaires, les chercheurs ont pu dire si les produits pharmaceutiques avaient traversé le corps humain ou avaient été directement rejetés dans le système d’eaux usées.

Ils pouvaient également déterminer si des produits chimiques tels que des pesticides avaient été ingérés par les aliments ou s’ils avaient été lavés dans le système d’assainissement des terres agricoles.

L’équipe a observé que les différences dans les niveaux de marqueurs chimiques dépendaient principalement de la taille de la population dans le bassin versant, mais il y avait quelques valeurs aberrantes.

Par exemple, dans une ville, il y avait une concentration beaucoup plus élevée d’ibuprofène dans l’eau, par rapport à d’autres villes, ce qui suggère une élimination directe des déchets industriels.

Identifier les épidémies

Les chercheurs ont détecté des épidémies localisées de norovirus, de Covid-19 et de grippe, mais ont également pu les corréler avec des pics d’utilisation d’analgésiques en vente libre tels que le paracétamol.

Les résultats indiquent que l’analyse des eaux usées à grande échelle de cette manière, appelée épidémiologie basée sur les eaux usées, pourrait détecter très tôt de nouvelles flambées de maladies dans les communautés, avant qu’un grand nombre ne soit admis dans les hôpitaux.

Le professeur Barbara Kasprzyk-Hordern, du Centre de recherche sur l’innovation de l’eau et de l’Institut pour la durabilité de l’Université de Bath, a dirigé les travaux de chimie sur le projet. Elle a déclaré: « La plupart des gens prennent du paracétamol lorsqu’ils tombent malades pour la première fois et essaient de traiter leurs maladies à la maison.

« Donc, la recherche de pics importants d’utilisation du paracétamol pourrait donner une indication précoce qu’il pourrait y avoir une épidémie de maladie infectieuse dans la communauté.

« Nous pouvons également détecter des marqueurs d’inflammation et rechercher ainsi tout lien possible entre une mauvaise santé et l’exposition à des produits chimiques nocifs, tels que les pesticides provenant des aliments ou des sources industrielles de produits chimiques.

« Notre étude a montré que seuls 10 échantillons quotidiens provenant de 10 usines de traitement des eaux usées sont nécessaires pour fournir des informations anonymes et impartiales sur la santé de 7 millions de personnes – c’est beaucoup moins cher et plus rapide que n’importe quel processus de dépistage clinique.

« Cela pourrait donc potentiellement être un outil très puissant pour donner une compréhension holistique de la santé publique de différentes communautés. »

Le professeur Davey Jones, qui a dirigé une équipe à l’Université de Bangor analysant les eaux usées à la recherche de virus, a déclaré : « Les norovirus et la grippe saisonnière ont toujours été un énorme problème dans les hôpitaux chaque hiver ; maintenant, le Covid-19 a aggravé ce problème.

« Notre étude de preuve de concept a montré le potentiel de l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour fournir un système de surveillance d’alerte précoce pour ces maladies et d’autres, ce qui permettrait aux hôpitaux de se préparer aux épidémies dans la zone locale. »

Matthew Wade, de l’Agence britannique de sécurité sanitaire, a déclaré: « Cela a été une collaboration fantastique de chimistes, de biologistes et d’agences gouvernementales, travaillant avec plusieurs compagnies des eaux pour collecter des données importantes sur les marqueurs chimiques et biologiques de différentes parties du Royaume-Uni.

« Nous sommes ravis de faire partie de ce projet et sommes impatients de développer encore plus le potentiel de cet outil de santé publique à l’avenir.

L’étude est publiée dans le Journal des Matériaux Dangereuxet a été financé par la UK Health Security Agency et le Engineering and Physical Sciences Research Council.

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