Poliovirus, viruela del mono y coronavirus: la vigilancia de las aguas residuales como herramienta de salud

Por definición, las aguas residuales son el resultado del uso doméstico o industrial del agua. El agua “usada” constituye un residuo, algo que no sirve para el uso directo.

Con frecuencia se diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras provendrían del uso doméstico, mientras que las segundas corresponden a la mezcla de aguas domésticas e industriales.

Lo paradójico es que pese a su naturaleza de “desecho”, en el marco de la pandemia por COVID-19, las aguas residuales se convirtieron en una importante herramienta de salud.

Es que varios estudios realizados desde el comienzo de la crisis sanitaria que desató el SARS-CoV-2 en todo el mundo dieron cuenta de que el análisis de las alcantarillas y aguas de desecho eran una herramienta de gran validez para trabajar la trazabilidad del contagio del COVID-19 y anticipar futuros brotes.

Luego, cuando en mayo de este año se detectaron en el Reino Unido los primeros casos fuera de África desde 2003 de viruela del mono, las mismas técnicas de vigilancia de aguas residuales se adaptaron para monitorear la alarmante propagación de la enfermedad, que es endémica en el continente africano desde 1970.

En junio pasado, las autoridades británicas dijeron que se había detectado poliomielitis en muestras de aguas residuales en la capital británica, el primer indicio desde los años 80 de que el virus podría estar propagándose en el país, aunque no se encontró ningún caso.

Ahora, haciendo uso de la misma tecnología, las autoridades estatales de salud de Nueva York advirtieron a mediados de agosto de una “propagación comunitaria” del virus de la poliomielitis luego de que se detectara el poliovirus en muestras de aguas residuales de otro condado del norte del estado.

La doctora Mary Bassett, comisionada de salud del estado de Nueva York, calificó los hallazgos de alarmantes. Y señaló que los funcionarios locales y federales del área están evaluando hasta qué punto se propagó la polio en la ciudad y en el territorio estatal.

El muestreo de aguas residuales en diferentes niveles dentro de una comunidad puede variar desde la planta de tratamiento, que es el nivel más alto, hasta un edificio individual. También hay una especie de nivel intermedio, que está dentro de la red de alcantarillado.

La vigilancia de las aguas residuales data de la década de 1940, cuando los investigadores la usaron para encontrar portadores de la bacteria que causa la fiebre tifoidea o para detectar la poliomielitis.

Desde entonces, la herramienta se utiliza para ayudar a rastrear enfermedades infecciosas a escala mundial, pero la técnica estaba lejos de ser convencional antes de que surgiera el COVID-19. Este coronavirus es el primer virus respiratorio rastreado con aguas residuales.

Fue en respuesta a la pandemia que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de los EEUU lanzaron el Sistema Nacional de Vigilancia de Aguas Residuales en septiembre de 2020.

En los 11 hospitales dentro del sistema integrado de atención médica de la ciudad de Nueva York se lanzó un programa de vigilancia en febrero para analizar las aguas residuales en busca del coronavirus y el virus de la gripe en las aguas residuales de sus hospitales. El programa se amplió en agosto para incluir pruebas de poliomielitis y viruela del mono.

“Con el aumento de las pruebas rápidas y la disminución de los fondos federales para la respuesta al COVID, las pruebas de aguas residuales fueron una forma asequible y fácil de rastrear la presencia del SARS-CoV-2 en la comunidad sin necesidad de que los pacientes se hicieran una prueba -sostuvo el doctor Mitchell Katz, presidente y director ejecutivo de NYC Health + Hospitals-. Ahora, con la llegada de la viruela del mono y la poliomielitis a la ciudad de Nueva York, contamos con un sistema para detectar esos virus y usar esos datos para informar nuestra respuesta”.

En un proyecto piloto que exploraba formas de monitorear el coronavirus, científicos de la Universidad de Buffalo (UB) buscaron productos farmacéuticos y ARN viral simultáneamente en aguas residuales en el oeste de Nueva York.

Los resultados de su estudio, publicados en la revista Environmental Science & Technology Letters, sugirieron que medir las concentraciones de medicamentos en las aguas residuales podría mejorar los esfuerzos de monitoreo de las enfermedades.

“Su vigilancia basada en aguas residuales se realiza en todo el mundo a través del monitoreo del ARN viral -explicó la científica principal Diana Aga, directora del Instituto RENEW de la Universidad de Buffalo -. El potencial de complementar los esfuerzos existentes con la detección de productos farmacéuticos es emocionante. Hay muchas oportunidades aquí, aunque se necesita más investigación”.

El documento aportó un descubrimiento de valor que involucraba al paracetamol, un analgésico y reductor de fiebre que sirve como ingrediente activo en medicamentos de venta libre. En las cuatro plantas de tratamiento de aguas residuales incluidas en el proyecto, los especialistas encontraron que las concentraciones de acetaminofeno en las aguas residuales aumentaron antes que otras medidas de COVID-19 en la comunidad a principios de 2021, incluidas las concentraciones de ARN viral de COVID-19 en las aguas residuales y el número estimado de casos confirmados de COVID-19.

A raíz de la pandemia, una alianza de investigación con científicos de las universidades de Stanford, Michigan y Emory fue pionera en los esfuerzos para recalibrar las técnicas para detectar el coronavirus. Fue la primera vez que se utilizaron aguas residuales para el seguimiento de una enfermedad respiratoria.

Ese mismo equipo -Sewer Coronavirus Alert Network, o SCAN- luego fue líder en la expansión del monitoreo de aguas residuales para detectar la viruela del mono, la enfermedad que desde que se detectó en el Reino Unido el 7 de mayo ya contabiliza 54.175 casos en 92 países, y 18 muertos.

Al igual que con el COVID, los datos sobre la viruela del mono se pueden usar para comparar tendencias entre regiones, pero existen límites en lo que se puede lograr, según los especialistas.

Ocurre que el monitoreo de aguas residuales no identifica quién está infectado sino que sólo revela la presencia de un virus en un área determinada. Se necesita del análisis de especialistas para dar seguimiento a las muestras. Los investigadores consideran que la vigilancia de aguas residuales es un complemento de otras herramientas de salud pública, no un reemplazo.

Algunas comunidades ya tomaban muestras de aguas residuales antes de la pandemia para, por ejemplo, averiguar qué tipo de opioides usaban los residentes. Más recientemente, la tecnología también se reveló prometedora para monitorear la gripe y el virus respiratorio sincicial (RSV). Los CDC están planeando estudios piloto para ver si las aguas residuales pueden revelar tendencias en infecciones resistentes a los antibióticos, infecciones alimentarias y de Cándida auris, una infección por hongos.

El hallazgo de poliovirus en las aguas residuales de la ciudad de Nueva York sugiere la transmisión local del virus, según dijeron desde el departamento de salud de la ciudad en un comunicado.

La identificación se produjo semanas después de que el 21 de julio se hiciera público un caso de polio en un adulto en el condado de Rockland, lo que supuso el primer caso confirmado en ese país en casi diez años. El paciente, un adulto joven, no estaba vacunado.

Hasta el momento, el virus de la poliomielitis se detectó en muestras de aguas residuales de tres condados contiguos al norte de la ciudad de Nueva York: Rockland, Orange y Sullivan.

“La poliomielitis que existe hoy en Nueva York es una amenaza inminente para todos los adultos y niños que no están vacunados o no están al día con sus vacunas contra la poliomielitis”, manifestó la doctora Mary T. Bassett, comisionada de salud de ese estado en un comunicado de prensa.

Asimismo, las autoridades aseguraron que es posible que cientos de personas en el estado hayan contraído la polio y no lo sepan. Eso debido a que la mayoría de los infectados por la polio no presentan síntomas, pero pueden transmitir el virus a otras personas al cabo de días o semanas.

En el pasado, la poliomielitis era una de las enfermedades más temidas, con brotes que causaban miles de casos de parálisis, principalmente en los niños.

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