Pandemia de coronavírus

À caça de um novo foco de coronavírus nos esgotos

Análise das águas fecais pode alertar para novos contágios com semanas de antecedência

Inspeção rotineira na rede de esgoto de Barcelona.
Inspeção rotineira na rede de esgoto de Barcelona.David Ramos/Getty Images

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Em 20 de fevereiro, antes que a epidemia de coronavírus eclodisse na Espanha, Pedro Simón teve uma ideia alarmante. Uma revista científica dizia que os doentes de covid-19 não só expulsam o vírus pelas vias respiratórias como também pelo intestino, de forma que suas fezes contêm restos do vírus, inclusive semanas depois de a pessoa ter se recuperado. Todo esse RNA viral estaria viajando pelo esgoto até confluir em um ponto: as centrais de tratamento de águas fecais. Estariam em perigo os trabalhadores? Seria possível que as águas depuradas, reutilizadas para irrigação, estivessem cheias de vírus?

A equipe de Simón, diretor técnico da Entidade de Saneamento e Depuração de Águas Residuais de Múrcia (sudeste da Espanha), demorou alguns dias até obter as autorizações para fazer os experimentos necessários. Em 12 de março, quando a região de Múrcia contava com apenas algumas dezenas de casos de covid-19, começaram a fazer exames PCR em amostras de águas fecais que chegavam às suas principais centrais de tratamento. Fizeram isso até 14 de abril.

Os resultados mostram que as águas que chegam às centrais contêm RNA do SARS-CoV-2, mas as que saem já depuradas estão completamente limpas. Embora não tenham sido feitos testes de viabilidade, é “improvável” que o RNA viral que resta nas águas fecais seja de vírus com capacidade de infectar, apenas fragmentos incapazes de causar a doença. Então Simón passou do alarme à dúvida: e se o RNA do vírus nos esgotos servisse de alerta precoce para possíveis surtos?

O estudo ainda preliminar feito por Simón em colaboração com cientistas do CSIC (agência espanhola de pesquisa científica) e da Universidade de Valência revela que o vírus já estava ali dias antes que a epidemia generalizada começasse. Em três municípios murcianos – Lorca, Cieza e Totana – o RNA viral aparecia nas águas fecais até 16 dias antes de as autoridades sanitárias terem confirmado o primeiro contágio.

A mesma equipe de cientistas analisou amostras retrospectivas de águas residuais da cidade de Valência (leste da Espanha) e seus municípios vizinhos, colhidas dias antes da epidemia e conservadas em geladeiras a 4 graus, e outras tomadas semanas depois do seu início. Também nesse, era possível detectar o vírus antes do primeiro contágio, embora só por um dia, 24 e 25 de fevereiro, respectivamente.

“Há estudos que mostram que os infectados expelem fragmentos de vírus nas fezes até 42 dias depois da infecção”, diz Gloria Sánchez, do Instituto da Agroquímica e Tecnologia de Alimentos (IATA-CSIC) e coordenadora do trabalho. Sua equipe há anos vem analisando a presença de vírus em alimentos e águas.

Em Valência, sua equipe analisou 15 amostras colhidas em várias centrais de tratamento de águas fecais. A concentração de vírus em águas não tratadas aumentou rapidamente a partir de 24 de fevereiro, até alcançar seu máximo em 9 de março ― com entre 100.000 e um milhão de fragmentos de RNA viral em cada litro de água ― e se manteve assim até o final do período de estudo. O mais interessante é que o pico de concentração de vírus ocorreu 15 dias antes do pico de contágios diários. “Acreditamos que este sistema pode funcionar como alerta precoce frente a um possível segundo surto dentro de alguns meses; não seria uma substituição das medidas de vigilância epidemiológicas já estabelecidas, como os exames maciços, e sim algo complementar”, ressalta a cientista.

“Estes dados nos dão muita ideia do que está acontecendo na população”, acrescenta Pilar Domingo-Calap, virologista da Universidade de Valência e outra das principais autoras do estudo nessa cidade. “Com a chegada do verão, pode ser que o nível de vírus caia, mas é possível que depois volte a subir, e poderíamos detectar isso”, explica.

Um dos estudos de referência mostra que os infectados levam 10 dias para começarem a expelir RNA viral nas fezes. Isto significa que o hipotético alerta surgiria quando o vírus já estiver circulando durante esse tempo, o que não é o ideal, mas pode ser antes que os primeiros casos cheguem aos hospitais. Também quer dizer que em Múrcia o vírus já estaria circulando no começo de março, e em Valência em meados de fevereiro, o que coincide com o observado nos genomas de vírus isolados em pacientes.

Os resultados de ambos os estudos foram publicados em um servidor aberto e ainda não foram revisados por especialistas, embora seus responsáveis já os tenham enviado a revistas científicas. Representam uma forma de analisar a circulação viral graças às centrais que depuram a água de 1,2 milhão de habitantes em Valência e mais de meio milhão em Múrcia. São resultados semelhantes aos obtidos na Holanda, o primeiro país a ter feito este tipo de análise no começo de fevereiro. Ali o vírus estava na água residual em 5 de março, dias antes da confirmação do primeiro caso em algumas localidades.

“Esta é uma maneira magnífica de ver não só os casos clínicos que estão internados, mas também os leves e assintomáticos”, opina Albert Bosch, virologista da Universidade de Barcelona. Sua equipe está fazendo análises nas centrais de tratamento que atendem à capital catalã. “Chegamos a ver picos de 10.000 cópias do RNA por litro, e agora vemos uma queda acentuada, para 1.000 ou inclusive apenas centenas. A grande pergunta é o que vai acontecer a partir de agora à medida que as medidas de restrição vão sendo suspensas”, diz. O pesquisador quer lançar uma rede de vigilância da água dos esgotos que inclua dados da Catalunha, Madri, Múrcia, Valência, Extremadura e Galícia.

Há anos essa análise já é usada para detectar vírus intestinais, inclusive o da paralisia infantil. Em 2014, um estudo da Organização Mundial da Saúde recomendava este tipo de vigilância para colaborar na erradicação da pólio e apontava que em alguns casos a técnica permitiu primeiro constatar o final de um surto e demonstrar que o agente patogênico voltava a circular por casos importados. “Este tipo de vigilância é feita também com bactérias resistentes a antibióticos e seria interessante usá-la como sistema de alerta precoce com o SARS-CoV-2”, opina Iñaki Comas, pesquisador do Instituto de Biomedicina de Valência (CSIC).

Sua equipe reconstrói a expansão do coronavírus analisando o genoma completo dos vírus encontrados em diferentes pacientes. Seria interessante, diz, poder analisar o RNA viral presente no esgoto para ver se vem de doentes graves hospitalizados ou de pessoas com casos leves que possivelmente não foram contabilizadas. Sua equipe pretende analisar o genoma viral encontrado nas águas fecais pela equipe valenciana, mas o problema agora é que está em concentrações tão baixas que não é possível, afirma.

O próprio Simón reconhece que é muito difícil “destrinchar” os dados fornecidos pelas águas fecais. Os coletores das centrais de tratamento acumulam resíduos de milhões de pontos muito diferentes, residências, empresas, centros industriais, a carga viral de cada um se dilui. É possível que cada pessoa infectada tenha uma carga viral diferente e que esta também dependa do avanço da infecção. Além disso, com o vírus aumentou muito o uso de desinfetantes que também vão parar no esgoto e que provavelmente estão reduzindo a concentração de vírus. Por isso é “muito complicado” extrapolar os dados para estimar quantas pessoas podem estar infectadas em função das amostras de águas fecais, ainda que os cientistas já trabalhem em modelos matemáticos que podem dar uma estimativa adequada.

A pesquisadora holandesa Ana María Roda Husman, chefa no Centro de Controle de Doenças da Holanda, um país de 17 milhões de habitantes, afirma que se for criado um sistema de vigilância que representa toda a população este é um método “muito informativo e acessível”. Principalmente, diz, porque dá informação de quatro grupos, alguns deles dos quais há poucos dados: doentes sintomáticos, assintomáticos, pré-sintomáticos e pós-sintomáticos [os que já passaram pela doença]. Mas também há inconvenientes: “Nem todos os infectados secretam SARS-Cov-2 nas fezes, a proporção oscila entre 25% e 50% deles”, alerta. Mesmo com suas limitações esse método é capaz de analisar milhares de pessoas sem ser invasivo, por isso é de especial interesse aos países em desenvolvimento, acrescenta.

No Brasil, a Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), em parceria com a prefeitura de Niterói, no Rio de Janeiro, iniciou um estudo para verificar a presença de material genético do vírus no sistema de esgotos da cidade e, assim, acompanhar o desenvolvimento da pandemia. As primeiras coletas foram realizadas no dia 15 de abril. A previsão é de que a primeira etapa do projeto tenha duração de quatro semanas. Em Minas Gerais, uma pesquisa realizada nos esgotos despejados em ribeirões dos municípios de Belo Horizonte e de Contagem, encontrou o vírus causador da covid-19 em oito de 26 amostras coletadas entre os dias 13 e 24 de abril. A pesquisa envolve a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e terá duração de três meses.

A utilidade do método

Dois dos principais assessores científicos do Governo espanhol se mostram céticos sobre essa aproximação. Esse método “tem uma utilidade limitada; talvez possa servir como “alerta” precoce em situações em que a incidência é muito baixa e aparentemente não se detectam casos novos”, diz Antoni Trilla, epidemiologista do Hospital Clínico de Barcelona.

Miguel Hernán, epidemiologista da Universidade Harvard, acha que “o fato de que o vírus seja detectado em águas residuais dias antes do primeiro caso confirmado tem poucas implicações práticas. Confiar nesse método pode ser contraproducente se nos distrai do objetivo principal: fazer testes em menos de 24 horas em todas as pessoas com sintomas compatíveis com a covid-19. Se o sistema de saúde puder conseguir esse objetivo, não está claro que a detecção em águas residuais ocorra antes do que o primeiro diagnóstico”, acrescenta.

Outros cientistas veem potencial no método, especialmente em relação à saída do confinamento e o verão. “É um bom sistema de controle de vigilância do vírus complementar aos estudos de detecção de anticorpos e de seroprevalência que determinam a população que está imunizada”, diz Yolanda Valcárcel, epidemiologista da Universidade Rey Juan Carlos de Madri e especialista na detecção de traços de drogas e fármacos nos rios. “Faltaria avaliar a sensibilidade do método com mais estudos que correlacionem dados de prevalência com presença de RNA em água residual, mas é uma ferramenta de vigilância realmente interessante, pela informação fornecida em tempo quase real, e seu baixo custo. Do ponto de vista da saúde pública também pode ser um parâmetro a incluir na qualidade das águas de banho das regiões costeiras quando o uso como área de banho for aberto, especialmente nos pontos em que confluem muitos banhistas”, diz.

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