Les conclusions d’une nouvelle étude publiée sur le medRxiv* serveur de préimpression décrit que l’épidémiologie basée sur les eaux usées (WBE) peut fournir des informations sur les virus respiratoires circulants dans une communauté. En plus d’économiser du temps et de l’argent, cette méthode peut aider à la prise de décision clinique appropriée, à la modification du comportement et aux interventions de santé publique.
Étude : Surveillance des eaux usées de la grippe humaine, du métapneumovirus, du parainfluenza, du virus respiratoire syncytial (VRS), du rhinovirus et des coronavirus saisonniers pendant la pandémie de COVID-19. Crédit d’image : Daniel Jedzura/Shutterstock
Sommaire
Arrière plan
Les maladies respiratoires aiguës (IRA) sont une cause majeure de mortalité et sont associées à une morbidité importante chez les enfants de moins de cinq ans. Les IRA peuvent être d’origine bactérienne, fongique ou virale, et des symptômes graves sont généralement observés dans les cas d’infections des voies respiratoires inférieures (IVRI) – avec des complications comme la pneumonie et la bronchiolite. Les infections secondaires peuvent résulter d’une exacerbation des infections des voies respiratoires supérieures (URTI).
Aujourd’hui, la plupart des IRA ont une étiologie virale avec le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et le coronavirus humain saisonnier occupant des positions de choix en tant qu’agents pathogènes responsables. Les autres virus contribuant à l’étiopathogénie des IRA sont le rhinovirus, la grippe, le parainfluenza humain (HPIV), les adénovirus, le virus respiratoire syncytial, les entérovirus non rhinovirus et les bocavirus humains.
De nombreuses IRA disparaissent spontanément et leur prise en charge peut ne pas nécessiter de tests diagnostiques. Cela limite l’enregistrement de l’incidence précise de la maladie en fonction de l’agent causal, de la connaissance des maladies respiratoires circulantes et de la compréhension de l’épidémiologie de la maladie, de l’interférence de la maladie et des co-infections.
WBE peut aider à mieux comprendre l’incidence des maladies infectieuses dans les communautés car elles comprennent des échantillons biologiques composites avec des excrétions corporelles qui hébergent des marqueurs de maladies infectieuses. Ce mode de test d’échantillons n’implique pas d’enquêtes individuelles ni d’intervention médicale. En outre, cette méthode peut également tenir compte des infections asymptomatiques dans les sources de données au niveau communautaire.
WBE a démontré son utilité dans la surveillance des maladies et la compréhension de la circulation communautaire des principaux virus, par exemple – poliovirus, Salmonelle, l’hépatite A et les entérovirus. Cependant, son utilisation généralisée n’a pas été mise en œuvre.
La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) a incité l’application WBE à documenter les maladies respiratoires. L’exactitude de cette méthode d’enregistrement de l’incidence de la maladie a été prouvée pendant la période de tests cliniques largement accessibles pour le COVID-19.
L’étude
Cette étude a testé l’utilité et la précision de WBE dans l’enregistrement de l’incidence et de la circulation au niveau communautaire des maladies respiratoires virales.
Ici, de nouveaux tests validés de réaction en chaîne par polymérase en temps réel (RT-PCR) basés sur une sonde d’hydrolyse ont été développés pour détecter les génomes viraux respiratoires. Les solides des eaux usées collectés trois fois par semaine ont été testés pendant 17 mois pendant la pandémie de COVID-19. Les principales étiologies virales des infections respiratoires ont été principalement recherchées ; vis, coronavirus humains saisonniers (229E, OC43, NL63 et HKU-1), RSV A et B, grippe A et B, parainfluenza (1-4), métapneumovirus et rhinovirus acide ribonucléique (ARN).
Résultats
L’analyse de la qualité a montré une force fécale et une efficacité d’extraction d’ARN constantes. Des ARN ont été détectés à partir de tous les virus testés dans des échantillons d’eaux usées. La médiane de la grippe A, de la grippe B et du VRS A n’a pas été détectée tandis que l’ARN viral de ces virus a été détecté dans 28 %, 6 % et 14 % des échantillons, respectivement
La concentration médiane de SARS-CoV-2 était de 48 000 cp/g, alors que toutes les concentrations étaient les plus basses au début de l’étude en février 2021. Il y a eu une augmentation de la concentration d’ARN viral jusqu’en janvier 2022, après quoi elle a diminué de façon spectaculaire.
Les ARN viraux ont commencé à augmenter jusqu’au passage de la vague Omicron BA.1, à l’exception du RSV B. Des concentrations élevées d’ARN de coronavirus humain ont réapparu pour la première fois lorsque les concentrations de tous les autres virus (y compris le SRAS-CoV-2) étaient relativement faibles.
Presque tous les ARN de coronavirus humain étaient d’OC43 – dans sept des neuf échantillons testés – avant avril 2022. Par la suite, les concentrations d’ARN d’OC43 ont diminué, ne représentant que 20 à 30 % des infections à coronavirus humain. Pendant ce temps, 229E et HKU-1 ont augmenté de <10% à plus de 50% et 20-30%, respectivement.
De même, nous avons mesuré les concentrations d’ARN de chaque HPIV (1, 2, 3, 4A et 4B) dans les échantillons 239 couvrant la série chronologique. L’ARN des quatre HPIV était présent ; Le HPIV 3 dominait la plupart des 240 échantillons (40 à 90 % du total des HPIV), bien que chaque HPIV 2 et 4B dominait également dans l’un des 241 neuf échantillons testés. Les HPIV 1 et 4A ont le moins contribué au HPIV total présent (médiane >< 10 % à > 50 % et 20 % à 30 %, respectivement.
Les tests ont détecté des ARN des quatre virus parainfluenza humains – avec une prédominance de HPIV 3. L’un des échantillons testés a également montré des concentrations élevées de HPIV 2 et 4B, tandis que HPIV 1 et 4A avaient les contributions les plus faibles.
Lorsque les taux de positivité agrégés par état pour les infections respiratoires d’étiologie virale ont été comparés aux concentrations d’ARN viral dans les eaux usées, des associations significatives ont pu être établies entre les deux. De plus, des corrélations positives ont été trouvées pour tous les virus à l’exception de la grippe B.
Parmi les coronavirus humains, OC43 a présenté la positivité la plus élevée. Alors que parmi les virus parainfluenza humains, le HPIV 3 dominait dans les taux de positivité. HPIV 2 et 4 avaient des taux de positivité inférieurs, tandis que HPIV 1 était rare dans les échantillons cliniques.
Il convient de noter que les concentrations d’ARN viral étaient corrélées les unes aux autres et aux concentrations de gène SARS-CoV-2 N – à partir d’un programme de surveillance régional. Lors du test d’une concentration d’eaux usées lissée sur trois jours, les ARN de la grippe B et du VRS A n’étaient pas corrélés à d’autres concentrations d’ARN viral. De plus, les concentrations d’ARN de coronavirus humain n’étaient pas corrélées à d’autres concentrations d’ARN viral.
L’enregistrement des virus circulants abondants peut être utile pour élaborer des stratégies de prévention et de contrôle des maladies et peut aider à contenir les épidémies d’infection virale. Ces informations peuvent également aider à planifier des campagnes appropriées de sensibilisation à la santé publique – pour encourager la prise de décision éclairée et la modification du comportement.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
