Vigilância de águas residuais em Dhaka, Bangladesh: do pólio ao rotavírus, cólera e resistência a antibióticos

A poliomielite está praticamente erradicada e, neste momento, a transmissão só é demonstrada em dois países.

A rede de vigilância criada para a acompanhar - com análises de esgotos em cidades de 86 países - já começou, entretanto, a ser desactivada.

Ao longo de um ano, investigadores adaptaram essa mesma infraestrutura em Dhaka, no Bangladesh. Durante esse processo, aplicaram os mesmos testes às águas residuais para detetar cólera, rotavírus e resistência a antibióticos.

Os resultados obtidos trouxeram à luz informação em falta que, até então, não era captada pelas clínicas da cidade.

Programas de vigilância de águas residuais

O trabalho foi conduzido pela Dra. Isobel M. Blake, do MRC Centre for Global Infectious Disease Analysis, no Imperial College London (Imperial).

A poliomielite foi um alvo evidente, já que a vigilância do poliovírus em águas residuais tem sido, há décadas, um pilar do rastreio de doenças.

Além disso, é relativamente simples de detetar, porque as pessoas eliminam o vírus nas fezes quer estejam doentes quer se sintam bem.

A equipa de Blake procurou extrair o máximo de informação de cada amostra. Para isso, recorreu a um TaqMan Array Card, uma placa do tamanho de um cartão de crédito que permite verificar 66 alvos de doença em simultâneo.

Este sistema serve para rastrear a poliomielite e, além disso, 13 outros agentes causadores de diarreia e 36 genes de resistência a antibióticos.

Com um custo de cerca de $63 por amostra, o teste ficou em aproximadamente um dólar por alvo. Este valor foi suficientemente baixo para poder continuar a ser usado para lá do plano global de erradicação da poliomielite.

Acompanhar a campanha

Entre junho de 2019 e junho de 2020, a equipa recolheu 372 amostras de águas residuais em 12 locais diferentes.

Pouco depois de começarem as recolhas, a cidade realizou uma campanha de vacinação oral contra a poliomielite que atingiu 89.8% das crianças com menos de cinco anos em três bairros de Dhaka.

O vírus vacinal surgiu dentro do esperado. Duas semanas após a campanha, os níveis de Sabin 1 e Sabin 3 - as estirpes incluídas na dose - aumentaram de forma acentuada face à linha de base nas zonas próximas da vacinação.

Já os locais que recebiam contributos de fora da área abrangida pela campanha mantiveram-se silenciosos e sem sinal relevante.

Rotavírus em casos clínicos

A descoberta mais marcante envolveu um vírus para o qual a equipa não estava a vacinar.

Tratou-se do rotavírus, uma das principais causas de diarreia infantil. Nas águas residuais, apareceu com um padrão sazonal bem definido: elevado no inverno e baixo no verão.

Os investigadores compararam os níveis mensais de rotavírus no esgoto com as hospitalizações por rotavírus num grande hospital de Dhaka.

Os dados mostraram que os dois padrões evoluíam de forma muito semelhante, revelando uma correspondência invulgarmente forte para uma cidade desta dimensão.

Um sinal deste tipo é suficiente para ter utilidade por si só quando os relatórios das clínicas chegam com atraso.

Além disso, é particularmente relevante numa cidade onde os dados hospitalares captam apenas uma parte de quem adoece.

Divergência de sinais

Outros agentes patogénicos contaram uma história mais indireta. Uma estirpe de E. coli que provoca diarreia esteve presente em quantidades perigosamente elevadas nos esgotos durante todo o ano.

Os valores ficaram muito acima dos do rotavírus ou da cólera, mas esse agente não apareceu sequer perto do topo das causas registadas nas clínicas da cidade.

As bactérias da cólera mostraram o padrão inverso. Eram consideradas a principal causa de diarreia hospitalar em Dhaka ao longo de todo o ano, mas quase não se refletiam no sinal das águas residuais.

Essa discrepância deverá estar ligada ao comportamento específico de cada microrganismo - por exemplo, durante quanto tempo as pessoas o eliminam, o grau de doença que provoca e por quanto tempo os seus vestígios genéticos sobrevivem em esgotos quentes.

Esgotos e clínicas conseguem observar aspetos que o outro sistema não vê e, por isso, podem chegar a conclusões diferentes.

Presença de resistência

A conclusão mais desconfortável surgiu ao analisar mais de perto o painel de antibióticos.

Genes capazes de neutralizar antibióticos de último recurso - incluindo fármacos como a colistina, usada quando restam poucas opções terapêuticas - apareceram em quase todas as amostras.

Sinais de resistência aos antibióticos de recurso mais forte surgiram em mais de nove em cada dez amostras.

Um gene que confere resistência à azitromicina, amplamente utilizada em infeções respiratórias e noutras infeções, estava presente em todas as amostras. O gene que confere resistência à colistina surgiu em 88.4%.

Estes são medicamentos de último recurso. De acordo com uma revisão importante, a sua falha já contribui para uma fatia enorme das mortes globais associadas a infeções resistentes a fármacos.

O que os esgotos indicaram foi que esses genes não estão apenas confinados aos hospitais.

Pelo contrário, parecem já circular amplamente na população em geral, e não apenas entre doentes que procuram cuidados.

Até este estudo, ninguém tinha construído este retrato para a cidade de Dhaka. A poliomielite, os agentes patogénicos intestinais e os sinais de resistência a fármacos foram todos rastreados a partir das mesmas amostras.

Persistem lacunas na investigação

O estudo decorreu durante um ano, numa única cidade, e recorreu a canais de drenagem informais em vez de esgotos formais.

Esta opção metodológica limita o que pode ser extrapolado para outros contextos e circunstâncias.

As comparações com dados clínicos também foram aproximadas. Os registos hospitalares abrangiam toda Dhaka, enquanto a recolha de águas residuais se restringiu a três bairros.

Assim, algumas diferenças podem ter refletido apenas a geografia e não a biologia.

A tecnologia de teste também precisa de ser comparada com os métodos de referência usados nos laboratórios padrão de poliomielite, sobretudo em locais onde o vírus raramente circula.

Vigilância de águas residuais e saúde humana

Este trabalho aponta um caminho. A vigilância da poliomielite construiu, em cidades como Dhaka, uma rede de amostragem de esgotos que nenhum outro programa de saúde pública conseguiu igualar.

À medida que o programa de poliomielite é descontinuado, essa infraestrutura pode ser adaptada para outras doenças.

As mesmas amostras que monitorizam o vírus vacinal podem, de forma discreta, alertar para vagas de cólera ou para o aumento de resistência noutras comunidades.

Se essa rede também conseguir sinalizar a cólera semanas antes de as clínicas a detetarem, ou avisar que a resistência antimicrobiana está a subir num bairro, então a infraestrutura mantém a sua utilidade.

O que o ano em Dhaka demonstrou é concreto. Os esgotos de uma cidade podem revelar aquilo que as clínicas não captam, e as clínicas podem confirmar o que os esgotos detetam.

E isto pode ser feito com os mesmos testes, rastreando dezenas de agentes patogénicos, e pelo preço de um só.