Summary

Relação custo-benefício Método de Rastreamento Fonte microbiana, utilizando específicas Vírus Humano e Animal

Published: December 03, 2011
doi:

Summary

O estudo descreve um método de baixo custo para a identificação da fonte de contaminação fecal / urinária ou contaminação por nitratos na água usando qPCR para a quantificação específica de vírus de DNA humano / suínos / bovinos, adenovírus e polyomaviruses, propostos como ferramentas de MST.

Abstract

Contaminação microbiana do ambiente representa um risco significativo à saúde. Clássica bacteriana fecal indicadores têm mostrado ter limitações significativas, os vírus são mais resistentes aos processos de inativação muitos e padrão de indicadores de contaminação fecal não informar sobre a fonte de contaminação. O desenvolvimento da relação custo-eficácia dos métodos para a concentração de vírus a partir de água e ensaios moleculares facilita a aplicabilidade de vírus como indicadores de contaminação fecal e como fonte microbiana de rastreamento (MST) ferramentas. Adenovírus e vírus de DNA são polyomaviruses infectar espécies de vertebrados específicas, incluindo os seres humanos e são persistentemente excretados nas fezes e / ou urina em todas as áreas geográficas estudadas. Em estudos anteriores, sugerimos a quantificação do adenovírus humano (HAdV) e polyomaviruses JC (JCPyV) por PCR quantitativo (qPCR) como um índice de contaminação fecal humano. Recentemente, desenvolvemos ensaios qPCR para a quantificação específica de Poradenovírus cine (PAdV) e polyomaviruses bovina (BPyV) como animal de contaminação fecal marcadores com sensibilidades de cópias do genoma 1-10 por tubo de ensaio. Neste estudo, apresentamos o procedimento a ser seguido para identificar a fonte de contaminação em amostras de água utilizando essas ferramentas. Como exemplo de resultados representativos, análise de vírus em águas subterrâneas que apresentem níveis elevados de nitratos é mostrado.

Detecção de vírus em baixa ou moderada águas poluídas exige a concentração do vírus, pelo menos, vários litros de água em um volume muito menor, um procedimento que geralmente inclui duas etapas de concentração em série. Este procedimento um pouco pesado ea variabilidade observada em recuperações viral significativamente prejudicar o processamento simultâneo de um grande número de amostras de água.

A fim de eliminar o gargalo causado pelos procedimentos de duas etapas que temos aplicado um protocolo um passo desenvolvido em Studie anteriors e aplicável a uma diversidade de matrizes de água. O procedimento inclui: acidificação das amostras de dez litros de água, floculação por leite desnatado, sedimentação por gravidade dos materiais floculados, a coleta do precipitado e centrifugação, ressuspensão do precipitado em 10 ml de tampão fosfato. O concentrado viral é usado para a extração de ácidos nucléicos virais e os adenovírus específicas e polyomaviruses de interesse são quantificados por qPCR. Elevado número de amostras pode ser simultaneamente analisadas por este método de concentração de baixo custo.

O procedimento foi aplicado para a análise das águas balneares, água do mar e água do rio e, neste estudo, apresentamos os resultados da análise de amostras de águas subterrâneas. Este método de alto rendimento quantitativo é confiável, simples e rentável.

Protocol

1. Concentração de partículas virais presentes em amostras de água Coleta e acondicionamento de amostras de água Coletar um mínimo de 2 repetições de 10 L por amostra em recipientes de plástico com fundo plano e uma amostra extra como um controle do processo. Esta última amostra será enriquecida com uma quantidade conhecida de partículas virais e usado como um controle. Nota: É recomendado ter material separado especiais (garrafas, tubos, etc) para amostras fortificadas. …

Discussion

O procedimento descrito iria cumprir as condições para um método de ajuste para a rotina dos laboratórios de saúde pública e ambiental: reprodutível, confiável, simples e rentável. O protocolo é simples, no entanto ele deve ser seguido com atenção. Baixa condutividade nas amostras sem adicionar a concentração de sais solicitado artificial de água do mar reduziria drasticamente a recuperação de vírus como seria o caso se o tempo de agitação de floculação é significativamente reduzido (menos d…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi parcialmente financiado pelo Governo espanhol "Ministerio de Educación y Ciencia" (projeto AGL2008-05275-C01/ALI), pela União Europeia Quadro de Investigação sete projectos financiados VIROBATHE (Contrato n º 513648), VIROCLIME (Contrato n º 243923 ) e pela Agência Catalã da Água, a Agência Catalã de l'Aigua (ACA), Departamento de Controle i Millora dels Ecosistemes Aquático. Durante o estudo desenvolvido Marta Rusiñol era um companheiro do Governo catalão "AGAUR" (FI-DGR).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
High speed centrifuge (8,000xg) Berckman Coulter Avanti J-20XP  
pH-meter, thermometer and conductimeter Afora LPPC3003  
Plastic tubes 100-200 cm length Deltalab 350059  
Sterile graduated disposable pipettes Labclinics PN10E1  
Sterile plastic tubes of 1.5 and 10-15 mL (Eppendorf, Falcons, etc.) Afora KA298/00  
Centrifuge pots (500 mL) Fisher Scientific SE5753512  
Magnetic stirrers and magnets (one per sample) Fisher Scientific 10510  
Glass or plastic containers having flat bottoms to allow the use of magnetic stirrers Deltalab 191642  
A peristaltic pump for removing the supernatant (or a water-jet vacuum pump) Watson-Marlow 323E/D  
Timer to switch-off the stirring after 8-10 hours Deltalab 900400  
Hydrochloric acid (1N and 0.1N) Panreac 141020.1611  
Sodium hydroxide (1N) Panreac 131687.1211  
Artificial seawater sea salts Sigma S9883  
Skimmed milk (SM) Difco 232100  
Phosphate buffer pH 7,5     1:2 v/v of sterile Na2HPO4 0,2M and NaH2PO4 0,2M at pH 7.5
Thiosulphate Panreac 121879.1209 Make a 10% solution in water
QIAamp Viral RNA Mini Kit Qiagen 52904  
96-well optical reaction plate (500 units) Applied Biosystems 43426659  
Optical adhesive covers (100 units) Applied Biosystems 4311971  
TaqMan Environmental PCR Master Mix 2x Applied Biosystems 4396838  

References

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Bofill-Mas, S., Hundesa, A., Calgua, B., Rusiñol, M., Maluquer de Motes, C., Girones, R. Cost-effective Method for Microbial Source Tracking Using Specific Human and Animal Viruses. J. Vis. Exp. (58), e2820, doi:10.3791/2820 (2011).

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