Anàlisi de poliomavirus i adenovirus humans com a indicadors de la contaminació vírica d'origen humà en aigua

Abstract

[cat] El medi aquàtic presenta concentracions molt variables de virus que constitueixen part de la comunitat microbiana. En zones properes a nuclis urbans el medi aquàtic rep aportacions amb elevades càrregues víriques excretades per l'home i els animals. Aquesta aigua a la vegada pot entrar en contacte altra vegada amb la població humana ja sigui per consum, per aigües de bany, etc. La qualitat de l'aigua i per tant la salut de la població es veu afectada per la presència de microorganismes patògens presents en l'aigua residual que entra en contacte amb l'aigua superficial.En aquesta tesi s'ha estudiat el possible rol dels poliomavirus i els adenovirus humans com a indicadors de la contaminació vírica d'origen humà. La tesi ha estat dividida en tres blocs.En el primer bloc s'ha estudiat el possible rol de SV40 com a virus humà i com a contaminant ambiental. SV40 es un virus de simi que va ser descobert com a contaminant de la vacuna de la poliomielitis distribuïda entre 1953 i 1963. Poc després es va veure que el virus era capaç de generar tumors en alguns animals, per això existeix la controvèrsia de si aquest virus pot generar aquest tipus de patologia en humans. En primer lloc es va estudiar l'excreció d'aquest virus per una colònia de micos naturalment infectats pel virus. Es va veure que els individus es seroconverteixen durant la joventut quan es mantenen en grups grans. L'anàlisi de les mostres ambientals de les gàbies va demostrar que SV40 es excretat per aquests micos en concentracions variables. En segon lloc es van analitzar mostres d'aigua residual del nord de la India, on la població humana coexisteix amb l'hoste natural del virus, per comprovar si realment SV40 es pot transmetre entre la població humana. Una de 30 mostres va ser positiva per SV40 però aquesta mostra contenia també contaminació fecal originada pels micos per la qual cosa no es pot concloure que la població humana excreti aquest virus.El segon bloc de la tesi esta enfocat al desenvolupament i aplicació de mètodes de concentració de poliomavirus i adenovirus humans a partir de mostres d'aigua superficial i de beguda. Es van comparar diversos mètodes per la concentració de virus a partir de diferents volums de usant mostres dopades amb quantitats conegudes de virus. El mètode que va presentar major eficiència es va aplicar en mostres de diferents punts de tres plantes de tractament d'aigües de beguda. La detecció i quantificació dels virus es va realitzar per PCR quantitativa. Les concentracions de virus es van usar per calcular l'eficiència d'eliminació de virus de les plantes. La quantificació d'adenovirus i poliomavirus humans usant PCR quantitativa va demostrar ser una eina útil per avaluar l'eficiència d'eliminació de virus en plantes potabilitzadores i com a índex de la qualitat virològica de l'aigua.El tercer bloc està centrat en l'anàlisi de la cinètica d'infecció del poliomavirus humà JC en diversos tipus de cultiu cel·lular. La transmissió d'aquest virus encara no ha estat definitivament establerta i també falta informació sobre sistemes eficients per la seva multiplicació in vitro. També es va explorar la possible interacció entre aquest virus i altres virus (adenovirus humans, poliomavirus BK i SV40). Es va veure que JC no interacciona amb adenovirus 2 en cèl·lules de càncer de colon, en canvi es va veure un efecte facilitador per part del poliomavirus BK en la infecció de JC en cèl·lules SVG (línia fetal glial humana), donant una possible explicació del perquè JC encara que és més freqüentment excretat que BK, infecta la població humana després que BK.

[eng] Water quality and public health is affected by the presence of pathogens present in wastewater which can be in contact with ground water used for recreational purposes or for consumption. The possible role of human polyomaviruses and adenoviruses as indicators of human viral faecal contamination has been the main objective of this thesis. The work has been divided in three thematic sections.The first section has been centred on the study of the possible role of SV40 as a human virus and as an environmental contaminant. SV40 is a simian virus discovered as a contaminant of the polio vaccine administered to millions of people between 1953 and 1963 and some studies have associated this virus with human cancer. The analysis of environmental samples in cages of a naturally infected macaque colony determined that it is excreted in variable concentrations. Waste water from northern India (where human population coexists with the natural host of the virus) was analyzed. SV40 is not excreted by the human population with the same pattern as human polyomaviruses do and it is not detected in the urban sewage analyzed.The second section is focused on developing and applying virus concentration methods from surface and drinking water. Several concentration methods were compared. The method that presented better performances was used to sample several steps of three drinking-water treatment plants for the presence of JC polyomavirus and human adenoviruses and the virus removal efficiencies of the plants. The quantification of human adenoviruses and JC Polyomavirus using quantitative PCR has showed to be a useful tool to evaluate the removal efficiency of viruses in drinking-water treatment plants.The third section is focused on the analysis of the multiplication kinetics of JC polyomavirus in different cell cultures. There is a lack of efficient in vitro multiplication systems of the virus. The possible interaction of JC and other viruses was studied. A significant BK helper function was observed when co-infecting SVG (human foetal glial cells) cells with JC that could be related to the fact that JC, being more frequently excreted, does not infect the human population until later that BK.