Johan Nordgren, Andreas Matussek, Ann Mattsson, Lennart Svensson, Per-Eric Lindgren Division of Medical Microbiology/Molecular Virology Department of

Transkript

1 Johan Nordgren, Andreas Matussek, Ann Mattsson, Lennart Svensson, Per-Eric Lindgren Division of Medical Microbiology/Molecular Virology Department of Clinical and Experimental Medicine

2 Vinterkräksjukan Vinterkräksjukan är den vanligaste formen av akut mag-tarm infektion hos vuxna, även vanlig hos barn ( dör varje år) Inkubationstid 1-2 dar, symptomen varar i ~12 till 72 timmar ~250 miljoner infektioner årligen, stora kostnader Vanlig i mat (50%) och vatten utbrott Mycket variabelt Stabil i miljön

3 !"!#!$!%!&!'!(!)!"!#!$!%!&!'!(!)!!!!"(

4 Norovirus i avloppsvatten Smittspridningsväg människa-miljö-människa Irrigation, skaldjursodlingar, badvatten Studier har visat dålig korrelation medan indikator bakterier Ofta mer resistent mot desinfektion och stabilare i miljön

5 Mål med studien Undersöka förekomst och reduktion av vinterkräksjukeviruset (GGI, GGII) under ett år Jämför mängden virus i avloppsvatten och reduktionen i verket med olika parametrar samt antalet sjukdomsfall i regionen

6 Ryaverket ; provtagningspunkter 2. Efter försedimentering 3. Aktivt slam 4. Efter eftersedimentering 1. Inkommande vatten! 7. Utgående (! vatten &! 5. Före biobädd '! 6. Efter biobädd 8. Rejektvatten

7 Kortfattat om metoden Avloppsvatten 14 ml Centrifugering 3000 x g Ta bort skräp Ultracentrifugering x g koncentration av virus Extrahera arvsmassa från virus Detektion av vinterkräksjukeviruset

8 Resultat

9 Förekomst av norovirus Oct 2005 Nov Dec Jan 2006 Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Inkommande vatten Efter försedimentering Aktivt slam Efter eftersedimentering Före biobädd Efter biobädd Utgående vatten Rejektvatten > NoV / l > NoV / l > NoV / l Inte påvisad

10 Höga koncentrationer i inkommande vatten året runt (men olika sorter) g.e. l -1 H 2 O GGI in GGI out GGII in GGII out Oct-05 Nov Dec Jan-06 Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep NoV GGI: Medel 3.2 x10 5 Nov GGII: Medel 4.1x10 5

11 Reduktion av viruset i reningsprocessen 0.9 ± ± 0.2 Total NoV 1.5 ± ± 0.1 E. Coli: 1.0 Fecal Coliforms:1.2

12 Högre inkommande konncentration :>högre reduktion Inkommande koncentration av GGI, men inte GGII påverkade Reduktion av av vattenflöde viruset Inkommande / Inkommande utgående konc, water Inkommande Inkommande konc. GGI konc. GGII Inkommande konc. GGII Konduktivitet Reduktion av Konduktivitet kväve NoV Total GGI NoV ** (n=11) (n=12) (n=12) (n=11) * (n=12) (n=12) -0.5** 0.3 (n=12) (n=12) (n=12) (n=12) NoV NoV GGII GGI 0.5** (n=12) (n=11) (n=11) 0.4* -0.4* (n=11) (n=12) (n=11) (n=12) (n=11) (n=12) Utgående NoV GGII konc. 0.2 (n=11) 0.6** (n=11) -0.3 (n=11) 0.2 (n=11) 0.4 (n=11) NoV Incoming GGI water / 0.0 (n=11) 0.3 (n=12) 0.1 (n=12) 0.0 (n=12) primary settling NoV GGII Total NoV 0.4* (n=11) 0.1 (n=12) 0.3 (n=11) 0.0 (n=11) 0.2 (n=12) 0.4* (n=12) 0.0 (n=12) -0.1 (n=12) -0.3 (n=12) NoV GGI 0.3 (n=12) 0.1 (n=11) 0.1 (n=12) 0.1 (n=12) -0.2 (n=12) NoV GGII 0.1 (n=11) 0.1 (n=11) 0.2 (n=11) -0.1 (n=11) -0.1 (n=11) primary settling / secondary settling Inkommande konc.ggi Inflöde av Outgoing vatten conc. of NoV GGII Inflöde av vatten Total NoV 0.2 (n=11) 0.2 (n=10) -0.4 (n=11) 0.4 (n=11) 0.3 (n=11) NoV GGI 0.2 (n=9) -0.1 (n=8) -0.4 (n=9) 0.1 (n=9) 0.2 (n=9) NoV GGII 0.2 (n=9) 0.2 (n=8) -0.3 (n=9) 0.4* (n=9) 0.5* (n=9) * p<0.10 ** p<0.05 Kendall s tau b

13 Vinterkräksjukeviruset i avloppsvatten i relation till sjukdom i Göteborg 120 Clinical cases GGII water GGI water 1,0E+07 NoV positive cases , 8,0E+06 6,0E+06 4,0E+06 2,0E+06 g.e. l -1 H2O 0 0,0E+00 Sep-05 Oct 2xGGI.2 Nov Dec Jan-06 GGI.2 Feb Mar 2xGGII.3 GGII.4 Apr May GGI.7 Jun Jul Aug Sep Oct Stark ökning av virusmängd i inkommande vatten innan ökning av patienter som fått vinterkräksjukan Ökning av den ovanligare sorten under sommaren korrelerade inte till en ökning av sjukdomsfall

14 Sammanfattning Hög koncentration av vinterkräksjukeviruset under hela året i inkommande vatten. Olika sorter vinter-sommar Stabila nivåer av den ovanligare sorten :> känslig för dilueringseffekter I genomsnitt reducerades virusen 30 gånger, men hög variation och inget direkt samband med indikatorbakterier Koncentration av viruset var hög under vintern innan patientfallen ökade. Ökning av den ovanligare sorten under sommaren var inte relaterat till en ökning av patientfall

15 Personer involverade i studien University of Linköping Per-Eric Lindgren Lennart Svensson Stefan Börjesson Björn Berglund Ryhov County Hosptial Andreas Matussek Olaf Dienus University of Gothenburg Nancy Nenonen Gryaab, Gothenburg Ann Mattsson Lucica Enache Åsa Nilsson Financial support Formas Swedish Research Council

16 Tack

17 Oct 2005 Nov Dec Jan 2006 Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Sampling point Virus concentrations 1 (genome equivalents per liter water) * 10-4 Incoming water, After primary settling Activated sludge After secondary settling Before trickling filter After trickling filter Outgoing water Water from reject pumps > NoV / l > NoV / l > NoV / l not detected

18

19 NoV GGI exhibits a more stable transmission during the year NoV GGI NoV GGII g.e. NoV l -1 H2O g.e. NoV l -1 H2O

20 Activated sludge and reject water Oct 2005 Nov Dec Jan 2006 Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Sampling point Virus concentrations 1 (genome equivalents per liter water) * 10-4 Incoming water After primary settling Activated sludge After secondary settling Before trickling filter After trickling filter Outgoing water Water from reject pumps > NoV / l > NoV / l > NoV / l not detected

21 Future works Genotyping of strains in water and compare to strains in patients What explains the epidemiological pattern of the virus?

22 ,0E+07 8,0E+06 6,0E+06 4,0E+06 2,0E+06 0,0E+00 N o V p o s itiv e c a s e s S e p -0 5 O c t N o v D e c J a n -0 6 F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t g.e. l -1 H 20 GGI.2 Clinical cases GGII water GGI water, GGII.3 GGI.7 GGI.2 GGII.4

23 Incoming water / primary settling Total NoV 0.1 (n=12) 0.0 (n=11) 0.2 (n=12) 0.0 (n=12) -0.3 (n=12) NoV GGI 0.3 (n=12) 0.1 (n=11) 0.1 (n=12) 0.1 (n=12) -0.2 (n=12) NoV GGII 0.1 (n=11) 0.1 (n=11) 0.2 (n=11) -0.1 (n=11) -0.1 (n=11) primary settling / secondary settling Total NoV 0.2 (n=11) 0.2 (n=10) -0.4 (n=11) 0.4 (n=11) 0.3 (n=11) NoV GGI 0.2 (n=9) -0.1 (n=8) -0.4 (n=9) 0.1 (n=9) 0.2 (n=9) NoV GGII 0.2 (n=9) 0.2 (n=8) -0.3 (n=9) 0.4* (n=9) 0.5* (n=9)

24 Incoming concentration of GGI, but not GGII is correlated to inflow of water Incoming concentration Incoming conc. of NoV GGII Incoming conc. of NoV GGI Outgoing conc. of NoV GGII Inflow of water Conductivity NoV GGI -0.1 (n=11) 0.2 (n=12) -0.2 (n=12) -0.5** (n=12) -0.1 (n=12) NoV GGII 0.0 (n=11) 0.4* (n=11) 0.1 (n=11) 0.2 (n=11) Outgoing concentration NoV GGI 0.0 (n=11) 0.3 (n=12) 0.1 (n=12) 0.0 (n=12) NoV GGII 0.4* (n=11) 0.3 (n=11) 0.4* (n=12) -0.1 (n=12) * p<0.10 ** p<0.05 Kendall s tau b

25 Reduction of norovirus between different treatment sites 0.7 ± ± ± ± ± ± ± ± 0.2

26 Incoming water Outgoing water Incoming water After primary settling After primary settling/ After secondary settling Before / After trickling filter Total NoV 1.5 ± 0.3 (n=12) 1.0 ± 0.3 (n=7) 0.7 ± 0.2 (n=12) 0.6 ± 0.2 (n=11) 0.9 ± 0.3 (n=11) 0.4 ± 0.2 (n=8) 0.1 ± 0.1 (n=7) 0.1 ± 0.1 (n=7) NoV GGI 1.4 ± 0.2 (n=12) 0.7 ± 0.3 (n=4) 0.7 ± 0.3 (n=12) 0.2 ± 0.1 (n=9) 0.9 ± 0.3 (n=9) 0.3 ± 0.4 (n=4) 0.0 ± 0.1 (n=5) 0.0 ± 0.1 (n=5) NoV GGII 1.2 ± 0.2 (n=11) 1.2 ± 0.3 (n=6) 0.8 ± 0.2 (n=11) 0.7 ± 0.3 (n=8) 0.7 ± 0.4 (n=10) 0.3 ± 0.3 (n=6) 0.3 ± 0.2 (n=3) 0.3 ± 0.2 (n=3) NoV is reduced by 1.5 log 10 units, similar ratios in primary settling and activated sludge in combination with secondary settling

27 Activated sludge and reject water Oct 2005 Nov Dec Jan 2006 Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Incoming water After primary settling Activated sludge After secondary settling Before trickling filter After trickling filter Outgoing water Water from reject pumps > NoV / l > NoV / l > NoV / l not detected