Estudo do esgoto de um município do sul de Minas Gerais: correlação de variáveis físicas e químicas, casos de COVID-19 e concentração do RNA de SARS-CoV-2

Abstract

RESUMO A epidemiologia baseada em esgotos é uma importante ferramenta de saúde pública com grande aplicabilidade no enfrentamento à pandemia de COVID-19, visto que indivíduos infectados são capazes de excretar partículas de SARS-CoV-2. Diante desse contexto, este estudo objetivou correlacionar o número de casos de COVID-19 com variáveis físicas e químicas e presença do vírus em amostras de esgoto bruto provenientes de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) do município de Lavras (MG) coletadas entre as 19ª e 25ª semanas epidemiológicas. As amostras foram concentradas pelo método de adsorção em membrana eletronegativa, e o RNA de SARS-CoV-2 foi extraído, detectado e quantificado por reação da transcriptase reversa seguida pela reação em cadeia da polimerase (RT-qPCR) utilizando-se oligonucleotídeos e sondas para o gene N. Ademais, as variáveis pH, sólidos suspensos totais e demanda química de oxigênio foram avaliadas. Os casos de COVID-19 foram obtidos de boletins epidemiológicos disponibilizados pela prefeitura. Na 24ª semana epidemiológica, observou-se redução na concentração viral (cópias L-1) concomitantemente às medidas de enfrentamento à pandemia iniciadas pelo município. Correlação positiva forte e significativa (p < 0,05) entre carga viral e número de casos confirmados foi obtida por meio do teste de Spearman, entretanto não houve correlação entre a presença do vírus e as características físicas e químicas do esgoto. Sugere-se, portanto, que novas pesquisas sejam realizadas com a finalidade de rastrear a concentração de SARS-CoV-2 em águas residuárias, corroborando, desse modo, com o enfrentamento à pandemia e a obtenção de sistemas de vigilância epidemiológica por meio do monitoramento de esgotos.ABSTRACT Wastewater-based epidemiology is an important public health tool with great applicability when facing the COVID-19 pandemic, since infected individuals are able to excrete SARS-CoV-2 particles. In this context, this study aimed to correlate the number of cases of COVID-19 with physical and chemical variables and the presence of the virus in raw sewage samples from a sewage treatment plant (STP) in the municipality of Lavras, Minas Gerais, Brazil, collected between the 19th and 25th epidemiological weeks. The samples were concentrated by electronegative membrane adsorption method and SARS-CoV-2 RNA was extracted, detected, and quantified by RT-qPCR using oligonucleotides and probes for the N gene. Moreover, the variables pH, total suspended solids, and chemical oxygen demand were evaluated. COVID-19 cases were obtained from epidemiological bulletins made available by the municipal government. From the 24th epidemiological week on, a reduction in viral concentration (copies L-1) was observed concomitantly with the pandemic response countermeasures initiated by the municipality. A strong and significant positive correlation (p<0.05) between viral load and number of confirmed cases was obtained through Spearman’s test. However, there was no correlation between the presence of the virus and the physical and chemical characteristics of the sewage. Therefore, it is suggested that further research be carried out in order to track SARS-CoV-2 concentrations in wastewater, thus corroborating with the fight against the pandemic and the achievement of epidemiological surveillance systems based on sewage monitoring.