Padronização de metodologias de detecção de helmintos transmitidos pelo solo visando o monitoramento da qualidade ambiental de praias e outras matrizes de solo arenoso

Abstract

Resumo: O solo é considerado o principal reservatório ambiental de ovos de helmintos, entretanto, inexiste um método padrão ou ISO (International Organization for Standardization) validada para a detecção destes patógenos em matrizes arenosas ambientais. O monitoramento de helmintos transmitidos pelo solo (HTS) em áreas recreacionais é relevante por fornecer dados dos eventuais riscos associados à saúde pública. Os objetivos deste estudo foram: i) padronizar metodologias para recuperação de ovos de helmintos em diferentes matrizes de solo arenoso mediante ensaios de contaminação artificial; ii) realizar o monitoramento da contaminação por ovos de helmintos em areias de praias do litoral do Paraná por um período de dois anos aplicando a metodologia padronizada; iii) verificar a qualidade sanitária das praias mediante determinação da concentração de Escherichia coli e Enterococcus sp.; iv) realizar o monitoramento da contaminação por helmintos em areia de parques e Centros Municipais de Educação Infantil (CMEI) localizados na cidade de Curitiba. Três áreas de recreação foram selecionadas para realização dos ensaios controle e de monitoramento: área 1 - praias de Matinhos, Caiobá e Guaratuba (24 meses / praia), área 2 - parques públicos (n = 3) e área 3 – creches de Curitiba (n = 3) (10 meses / área). Para estimar a sensibilidade da taxa de recuperação de ovos, 64 protocolos foram analisados em triplicata (192 ensaios) da seguinte forma: 32 ensaios para areia de praia (área 1) e 16 ensaios para cada área 2 e 3. Um número conhecido de ovos de Ascaris suum foi inoculado em amostras de areia esterilizadas e as seguintes variáveis foram analisadas: homogeneização (vórtex ou agitador magnético), solução de dispersão (Glicina 1M, Tween™ 80, Triton™ X-100 e ICN 7X®) e tempo de contato (5 minutos ou 1 hora). Para a área 1, a maior eficiência de recuperação (41,7 %) foi obtida pelo protocolo 10: tempo de contato de 1 hora e homogeneização de 5 g de amostra com Glicina 1(M) em vórtex seguida de centrifugação (1.250 x g / 5 min) e quatro flutuações sequenciais - 40 minutos cada, em sacarose (1,24 g/cm³). Para as áreas 2 e 3 as maiores eficiências de recuperação (29,6% e 27,3%) respectivamente, foram obtidas através do protocolo 11: 5g de caixa de areia (1 hora de contato) submetida à homogeneização com Triton ™ X-100 em vórtex e, centrífugo-flutuação (1.250 x g / 5 min) aliada a três flutuações sequenciais de 30 minutos cada em sacarose (1,24 g/cm³). Em 24 meses de monitoramento da contaminação ambiental por ovos de HTS em areias das praias, pelo menos um gênero de helminto foi detectado em 25% dos meses, sendo Trichuris spp., Ascaris spp., e ovos da família Ancylostomatidae evidenciados com maior frequência. Elevadas concentrações de bactérias indicadoras foram evidenciadas nestes ambientes, sobretudo Enterococcus sp. Ovos da família Ancylostomatidae, Ascaris spp. e Trichuris spp., foram detectados em 45% das amostras arenosas oriundas de parques de Curitiba, enquanto em CMEI, a contaminação por HTS foi detectada em 70% das amostras que albergavam principalmente Ascaris spp. e ovos da família Ancylostomatidae.Os protocolos padronizados neste estudo demostraram ser eficazes para recuperação de ovos em diferentes matrizes arenosas com diferentes composições granulométricas quando considerados os resultados obtidos em ensaios controle e, especialmente devido à detecção de ovos em situação natural de contaminação em todas as áreas analisadas. Estes resultados deverão ser utilizados pelo órgão ambiental estadual para a proposição de legislação que contemple a pesquisa de HTS e estabelecimento de limites de bactérias indicadoras de contaminação fecal em areias do litoral. Além disso, denotam a necessidade de monitoramento rotineiro de parasitos em diferentes áreas de recreação, visando estabelecer a qualidade sanitária e a minimização dos riscos à saúde pública.

Abstract: The soil is considered the main environmental reservoir of helminth eggs, however, there is no standard method or validated ISO (International Organization for Standardization) for the detection of these pathogens in environmental sandy matrices. The monitoring of Soil Transmitted Helminths (STH) in recreational areas is relevant since it provides data of possible risks associated with public health. The goals of this study were: i) to standardize methodologies for the recovery of helminth eggs in different sandy soil matrices through artificial contamination assays. ii) to perform the monitoring of helminth egg contamination in beach sands from Paraná coast during two years, applying the standardized methodology; iii) to verify the sanitary quality of beaches by the estimation of the concentration of Escherichia coli and Enterococcus sp; iv) to conduct monitoring of helminth’s contamination in sand areas from parks and Municipal Centers for Early Childhood Education (MCECE) located in the city of Curitiba. Three recreational areas were selected for control trials and monitoring: area 1 – beach sands - Matinhos, Caiobá and Guaratuba (24 months / beach), area 2 - public parks (n = 3) and area 3 – day care center from Curitiba (n = 3) (10 months / area). To estimate the sensitivity of egg recovery rate, 64 protocols were analyzed in triplicate (192 trials) as follows: 32 assays for beach sand (area 1) and 16 assays for areas 2 and 3 each which presented similarity granulometric composition. A known number of Ascaris suum eggs were inoculated into sterilized sand samples and the following variables were analyzed: homogenization (vortex or magnetic stirrer), dispersion solution (Glycine 1M, Tween ™ 80, Triton™ X-100 and ICN 7X®) and contact time (5 minutes or 1 hour). For area 1, the highest recovery efficiency (41.7%) was obtained by protocol 10: contact time of 1 hour and homogenization of 5 g of sample with Glycine 1(M) in vortex followed by centrifugation (1250 x g / 5 min) and four sequential flotation - 40 minutes each, in a sucrose solution (1.24 g / cm³). For areas 2 and 3 the highest recovery efficiency (29.6% e 27,3%), respectively, was obtained through the protocol 11: 5g of sandbox (1 hour of contact) submitted to homogenization with Triton™ X-100 in vortex, followed by centrifugal-flotation (1250 x g / 5 min) alied to three sequential flotations of 30 minutes each in a sucrose gradient (1.24 g / cm³). In 24 months of monitoring of environmental contamination by STH eggs on the beach sands, at least one genus of helminth was detected in 25% of the months, with Trichuris spp., Ascaris spp., and eggs of the Ancylostomatidae family being most frequently found. In addition, high concentrations of fecal indicator bacteria have been detected in these environments, especially Enterococcus spp. Eggs of the family Ancylostomatidae, Ascaris spp. and Trichuris spp., were detected in 45% of the sandy samples from parks of Curitiba, while in CMEI, contamination by STH was detected in 70% of samples being more frequently detected Ascaris spp. and eggs of Ancylostomatidae family The protocols standardized in this study proved to be effective for recovering eggs in different sandy matrices with different granulometric compositions when considering the results obtained in control tests and, especially due to the detection of eggs in a natural contamination situation in all analyzed areas. These results will be used by the state environmental agency to propose a legislation that contemplates the research of STH and limits for indicator bacteria in coastal sand areas. They also denote the need for routine monitoring of parasites in different recreation areas, to estimate its sanitary quality and to minimize public health risk.