Norovirus och andra magtarmsjukevirus i dricksvattenberedningen kan det innebära en risk idag eller imorgon? Fredrik Nyström, Erik Dalin & Per-Eric Lindgren Institutionen för klinisk och experimentell medicin p Linköpings universitet, Linköping Mikrobiologiska laboratoriet, Länssjukhuset Ryhov, Jönköping
Magtarmsjukevirus i vatten Mikrobiell magsjuka via vatten orsakas av bakterier, virus eller parasiter Föroreningskällan är i de flesta fall av humant ursprung, från faeces Avloppsvatten är i de flesta fallen källan till kontamineringen av råvattnet Virus har länge varit metodologiskt svårare att detektera vid låga koncentrationer Flera tidigare utbrott tt med okänd orsak kan misstänkas vara av viralt ursprung Virus ofta mera motståndskraftiga mot desinfektion och behandlingar i verket än bakterier och parasiter
Infektiösa mag-tarminfektioner Vilka är symtomen? Ofta allmänna symtom; kräkning, diarré, yrsel, huvudvärk, trötthet Vilka mikroorganismer orsakar infektionerna? Bakterier, virus, parasiter Hur sprids de? Vatten, förorenad föda, luft via aerosol, damm Vilka är riskerna? Allvarligt främst hos barn och äldre personer Personer i riskgrupperna, med dåligt allmäntillstånd Uttorkning, påverkan på hjärta och cirkulation
Virus En av de enklaste livsformerna som existerar Består av protein och arvsmassa (DNA eller RNA) Kräver tillgång g till värdorganism för att kunna leva och föröka sig. Människa, djur, växter kan alla drabbas av virus Virus lever inuti värdcellen och utnyttjar denna för sin förökning (parasit) Många vanliga sjukdomar hos oss människor orsakas av g g j virus, t ex förkylning, influensa, mässling, vattkoppor
Vilka virus är viktiga? RNA-virus Norovirus Sapovirus Astrovirus Rotavirus Hepatit E (Hepatit A) DNA-virus Adenovirus (vissa typer)
Calicivirusfamiljen Caliciviridae Norovirus Sapovirus Lagovirus Vesivirus i GI GII GIII GIV GV ~1/10 ~9/10 sällsynt Genogrupperna kan sedan i sin tur delas in i många olika genotyper 60% skillnader i virusets höljeproteiner
Vinterkräksjukevirus k i = norovirus Viruspartikeln har en regelbunden geometrisk form och är ca 30 nm i diameter Består av ett proteinhölje med arvsmassa inuti Arvsmassan består av enkelsträngat RNA mycket variabel Många olika typer av viruset finns med varierande virulens Viruspartikeln har hög stabilitet även utanför en levande cell, t ex i miljön
Vinterkräksjuka k I Vinterkräksjuka k är den vanligaste ickebakteriella orsaken (60-80%) till magtarmsjukdomar hos vuxna, men också vanlig hos barn Totalt infekteras årligen mera än 700 milj barn <5 år I utvecklingsländer hög dödlighet hos barn pga uttorkning Barn och gamla drabbas hårdast, ibland krävs sjukhusvård Sjukdomen uppvisar en markerad säsongsvariation med en topp under vinter och tidig vår
Vinterkräksjuka k II Symtom: diarré, kräkningar, kramper, feber, yrsel Normal varaktighet 1-3 dygn Mycket infektiös, överförs oralt via personperson kontakt eller förorenad mat/dryck. 10-100 viruspartiklar tillräckligt för att infekteras Kortlivad immunitet, dock är ca 15-20% (i Sverige) inte mottagliga för infektion Stabil i miljön, sprids lätt via vatten, föda, luft och dålig hygien
Detektionsmetoder för virus i vatten Serologiska metoder, ofta svår pga stor variabilitet Mikroskopi PCR Konventionell PCR Realtids-PCR, 10-100 X känsligare än konventionell PCR, även för kvantifiering, detektionsgräns <10 viruspartiklar
Vinterkräksjukevirus i avloppsvattenreningen Hur sprids vinterkräksjukeviruset när det lämnat den mänskliga miljön och kommit ut i avloppet? Virus förekommer i avloppsvatten. Åtminstone det inkommande avloppsvattnet kan utgöra en potentiell smittokälla Försvinner viruset från vattnet i reningsprocessen? Mängden virus reduceras under reningen 10-1000 gånger beroende på årstid, ungefär samma reduktion som koliforma bakterier Finns risker att vi blir sjuka vid kontakt med utgående avloppsvatten? Inget tyder på detta, men risk kan finns för kontaminering av råvattentäkter Rotavirus by Lennart Svensson Finns samband mellan utbrott av vinterkräksjuka på t ex sjukhus och det som finns i vattnet? Säsongsvariation finns både vad gäller utbrott diagnostiserade på sjukhus och förekomst i reningsverk
Norovirus i dricksvattenberedningen Kunskapen om förekomst och spridning av virus har länge varit högst begränsad, pga indirekt metodik Direkt detektion och kvantifiering är en utmaning pga mycket låga halter i vattnet och heterogen förekomst
Metodik Känslig och specifik molekylärbiologisk metodik baserad på realtids-pcr finns utvecklad för norovirus. Metodiken möjliggör Detektion och kvantifiering Epidemiologisk kartläggning av spridningsvägar För att kunna arbeta framgångsrikt med vattenprover krävs en föregående koncentrering/anrikning av virus i provet - vilket är en utmaning!
Humanpatogena virus i svenska ytvattentäkter NORVID Projektet syftar till att medvetenheten om och beredskapen för virala föroreningar i dricksvattentäkter Härigenom skapas möjligheter till bättre förutsättningar att förutsäga förebygga lindra effekterna av bedöma/utvärdera risker för viral smittspridning via dricksvatten
NORVID Projektledare: Johanna Ansker, Stockholm vatten; Forskningsledare: Per-Eric Ei Lindgren Huvudfinansiär: Svenskt Vatten Utveckling Projektdeltagare: Görvälngruppen, Linköpings universitet Treårigt projekt
NORVID: Analys av norovirus i ytvatten
Spridningsvägar 10 3-10 7 (virus/liter) Upp till 10 6 (virus/liter) 10 5-10 12 (virus/gram)???
Analysmetodik 20 L 4µL Sjövatten (ytvatten) Realtids-PCR RNA DNA Anrikning RNA-extraktion cdna-syntes
Analysmetodik 20 L 4µL Sjövatten Realtids-PCR Anrikning RNA-extraktion cdna-syntes
Anrikning genom filtrering 20 L 4 L 15 ml 0,2 ml
Säsongsstudie över ett år Mälaren Göta Älv Ringsjön
Minska samhällets sårbarhet för vattenburen virussmitta trots ett förändrat klimat - VISK Projekt inom ramen för EU Interreg IVA Treårigt projekt, 17 partners i Sverige, Norge och Danmark Projektkoordinator: Lena Blom, Kretsloppskontoret, Göteborgs stad Huvudmålsättning: Skapa verktyg för att hantera dagens och morgondagens risker med virussmitta i dricksvatten
Var kan man läsa mer? SVU Rapport SVU-rapport 2010-09: Analysmetoder för norovirus i ytvatten, Erik Dalin,Johanna Ansker, Peder Häggström, Bengt Dahlberg, Britt-Marie Pott, Per Ericsson, Per-Eric Lindgren Nordgren, JJ., B Nordgren Bucardo, cardo F., F Dienus, Dien s O O., S Svensson, ensson L L., and Lindgren Lindgren, P P.-E. E 2008 2008. Novel No el light-upon-extension real-time PCR assays for detection and quantification of genogroup I and II noroviruses in clinical specimens. J. Clin. Microbiol. 46:164-170 Nordgren, J., Matussek, A., Mattsson, A., Svensson, L., Lindgren, P.-E. 2009. Prevalence of norovirus and factors influencing virus concentrations during one year in a full-scale wastewater treatment plant. Water Research 43:1117-1125
Tack Kollegor vid Linköpings universitet: Johan Nordgren, Lennart Svensson Personal vid Ryaverket, Göteborg: Ann Mattson och medarbetare Kollegor vid Mikrobiologiska laboratoriet, Ryhovs sjukhus, Jönköping: Sture Löfgren, Andreas Matussek Kollegor vid Sahlgrenska sjukhuset, Göteborg: Nancy Nenonen, Tomas Bergström Görvälngruppen - dricksvattenverk: Johanna Ansker, Peder Häggström, Per Ericsson, Britt-Marie Pott, Elisabeth Athley Finansiellt stöd: Svenskt vatten, EU, Linköpings universitet, FORSS, Landstingen i Jönköpings och Östergötlands län, FORMAS, Vetenskapsrådet