Monitoramento de patógenos virais por meio de epidemiologia baseada em águas residuárias

dc.contributor.advisor1Lacerda, Elisângela de Paula Silveira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9390789693192751
dc.contributor.referee1Lacerda, Elisângela de Paula Silveira
dc.contributor.referee2Rigotto, Caroline
dc.contributor.referee3Duarte, Gabriela Rodrigues Mendes
dc.contributor.referee4Bailão, Elisa Flávia Luiz Cardoso
dc.contributor.referee5Silva, Lívia do Carmo
dc.creatorSousa, Adriano Roberto Vieira de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3924895150621159
dc.date.accessioned2026-07-13T18:28:56Z
dc.date.available2026-07-13T18:28:56Z
dc.date.issued2024-06-07
dc.description.abstractOutbreaks, endemics, and pandemics caused by viral agents pose a global challenge to public health. Recently, the COVID-19 pandemic resulted in millions of deaths worldwide. In parallel, epidemics of arboviral diseases remain a serious health problem, especially in tropical countries such as Brazil. In this context, wastewater based epidemiology (WBE) has emerged as a promising tool for the detection and monitoring of viral pathogens at the population level. This study monitored viral pathogens—specifically the coronavirus (SARS-CoV2) and the arboviruses dengue (DENV), Zika (ZIKV), and chikungunya (CHIKV)—through WBE. Samples were collected between January and August 2021 and between January and December 2023 at the Dr. Hélio de Seixo Britto Wastewater Treatment Plant, located in Goiânia, Goiás, Brazil, which serves more than 700,000 inhabitants. Viral detection involved concentration with polyethylene glycol (PEG6000), extraction of nucleic acids, and subsequent analysis by real-time polymerase chain reaction (qPCR). For SARS-CoV 2, two genomic regions, N1 and N2, were monitored over 30 weeks in 2021. Results indicated that 43.63% of the samples were positive, with no significant difference between detection using primers N1 (mean 3.23 log10 genome copies/L; SD = 0.23) and N2 (mean 2.95 log10 genome copies/L; SD = 0.29). Molecular data were compared with official clinical records. Regarding arboviruses, viral RNA from nonstructural proteins was detected in 36 of the 39 monitored weeks in 2023 (92%) for at least one of the three viruses (DENV, ZIKV, or CHIKV). Additionally, a web application—“pySewage”—was developed to automate the prediction of the number of infected individuals. It is expected that the proposed experimental protocol, combined with the web interface, will enhance the capacity for predicting and monitoring viral pathogens in wastewater, providing strategic support for epidemiological surveillance efforts.eng
dc.description.resumoSurtos, endemias e pandemias causados por agentes virais representam um desafio global para a saúde pública. Recentemente, a pandemia de COVID-19 resultou em milhões de mortes no mundo. Paralelamente, epidemias de arboviroses continuam sendo um grave problema sanitário, especialmente em países tropicais, como o Brasil. Nesse contexto, a epidemiologia baseada em águas residuárias (Wastewater-Based Epidemiology, WBE) tem se destacado como uma ferramenta promissora para a detecção e o monitoramento de patógenos virais em nível populacional. O presente estudo realizou o monitoramento de patógenos virais - especificamente o coronavírus (SARSCoV-2) e os vírus causadores das arboviroses dengue (DENV), zika (ZIKV) e chikungunya (CHIKV) — por meio da WBE. As amostras foram coletadas entre janeiro e agosto de 2021 e entre janeiro e dezembro de 2023 na Estação de Tratamento de Esgoto Dr. Hélio de Seixo Britto, localizada em Goiânia, Goiás, Brasil, a qual atende mais de 700 mil habitantes. A detecção viral envolveu etapas de concentração com polietilenoglicol (PEG6000), extração de ácidos nucleicos e posterior análise por reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR). Para o SARS-CoV-2, foram monitoradas duas regiões genômicas, N1 e N2, ao longo de 30 semanas de 2021. Os resultados indicaram que 43,63% das amostras foram positivas, sem diferença significativa entre a detecção pelos primers N1 (média de 3,23 log10 cópias do genoma/L; dp = 0,23) e N2 (média de 2,95 log10 cópias do genoma/L; dp = 0,29). Os dados moleculares foram comparados com dados clínicos oficiais. Quanto às arboviroses, o RNA viral de proteínas não estruturais foi detectado em 36 das 39 semanas monitoradas em 2023 (92%) para pelo menos um dos três vírus (DENV, ZIKV ou CHIKV). Ademais, foi desenvolvido um aplicativo web — “pySewage” — para automatizar a previsão do número de pessoas infectadas. Espera-se que o protocolo experimental proposto, aliado à interface web, contribua para ampliar a capacidade de predição e monitoramento de patógenos virais em águas residuárias, oferecendo suporte estratégico às ações de vigilância epidemiológica.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationSOUSA, A. R. V. Monitoramento de patógenos virais por meio de epidemiologia baseada em águas residuárias. 2026. [83] f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15548
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências Biológicas (ICB)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSARS-CoV-2por
dc.subjectCOVID-19por
dc.subjectArbovirosespor
dc.subjectVigilânciapor
dc.subjectMonitoramentopor
dc.subjectPySewagepor
dc.subjectArboviruseseng
dc.subjectSurveillanceeng
dc.subjectMonitoringeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS
dc.titleMonitoramento de patógenos virais por meio de epidemiologia baseada em águas residuárias
dc.title.alternativeMonitoring of viral pathogens through wastewater-based epidemiologyeng
dc.typeTese

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