En un proyecto piloto que explora formas de monitorear COVID-19, los científicos de la Universidad de Buffalo buscaron productos farmacéuticos y ARN viral simultáneamente en aguas residuales en el oeste de Nueva York.

Los resultados de su estudio, publicados el 18 de mayo en la revista Environmental Science &Technology Letters , sugieren que medir las concentraciones de medicamentos en las aguas residuales podría agregar otra capa a los esfuerzos de monitoreo de enfermedades.

"La vigilancia de enfermedades basadas en aguas residuales se está realizando en todo el mundo a través del monitoreo del ARN viral", dice la científica principal Diana Aga, Ph.D., directora del Instituto RENEW de la UB y profesora de Química Henry M. Woodburn en la Facultad de Artes y Ciencias de la UB. . "El potencial de complementar los esfuerzos existentes con la detección de productos farmacéuticos es emocionante. Aquí hay muchas oportunidades, aunque se necesita más investigación".

Un descubrimiento interesante en el nuevo estudio involucra al paracetamol, un analgésico y un reductor de fiebre que sirve como ingrediente activo en medicamentos de venta libre como Tylenol, Theraflu y otras marcas.

En las cuatro plantas de tratamiento de aguas residuales incluidas en el proyecto, la investigación encontró que las concentraciones de acetaminofén en las aguas residuales aumentaron antes que otras medidas de COVID-19 en la comunidad a principios de 2021, incluidas las concentraciones de ARN viral de COVID-19 en las aguas residuales y el número estimado de casos confirmados. Casos de COVID-19.

Por ejemplo, en la planta de tratamiento de aguas residuales de Bird Island, que sirve a Buffalo y algunos suburbios circundantes, los niveles de acetaminofeno en las aguas residuales aumentaron aproximadamente dos semanas antes que los niveles de ARN del SARS-CoV-2 en las aguas residuales. El aumento en el ARN viral, a su vez, precedió al aumento en el número estimado de casos confirmados de COVID-19 en aproximadamente una semana, dicen los científicos.

"Nuestro mayor hallazgo es que hay un gran aumento en la concentración de paracetamol, que se usa en medicamentos de venta libre, que es anterior al pico de ARN viral en las aguas residuales y al pico de detecciones clínicas en nuestra área durante el período de estudio. dice Aga.

"Esto fue muy interesante, ya que sugiere que la detección de productos farmacéuticos podría actuar como una advertencia temprana de un posible brote de enfermedad en una comunidad", dice Aga. "Nuestro grupo es uno de los primeros en complementar la detección de ARN del SARS-CoV-2 en aguas residuales con los niveles de productos farmacéuticos".

El potencial para mejorar los estudios de aguas residuales para la salud pública

Los datos de aguas residuales se están convirtiendo en una parte crucial del monitoreo de COVID-19 a medida que las pruebas en el hogar se han vuelto más populares, lo que lleva a que muchos casos positivos no se informen.

Durante la pandemia, los investigadores de ingeniería de la UB, Ian M. Bradley y Yinyin Ye, han estado trabajando con socios, incluido el condado de Erie, para monitorear el ARN viral de COVID-19 en las aguas residuales.

El nuevo estudio en Environmental Science &Technology Letters es emocionante porque sugiere que la detección de productos farmacéuticos podría agregar otra capa a tales esfuerzos, dicen Bradley y Ye. Sus laboratorios aportaron datos a la investigación y son coautores.

El acetaminofeno no es un indicador perfecto de la COVID-19:las personas toman el medicamento para tratar muchos tipos de dolores, molestias y fiebres, y algunas fluctuaciones del medicamento en las aguas residuales durante el período de estudio no se correlacionaron con los datos del ARN viral.

Sin embargo, el aumento en el paracetamol que pareció coincidir con la ola local de COVID-19 fue grande, y este hallazgo apunta al uso de medicamentos de venta libre como una posible señal temprana de un brote inminente, dicen los investigadores.

"Lo que es realmente emocionante es que hay tanta información en las aguas residuales. ¿Cómo podemos usar esto para rastrear enfermedades para la salud pública? Todos estos datos son complementarios", dice Bradley, Ph.D., profesor asistente de ingeniería civil, estructural y ambiental. en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB, y miembro principal de la facultad en el Instituto RENEW de la UB.

"Nos estamos enfocando en estudios de salud pública de aguas residuales y queremos ver si podemos integrar más datos para tener una idea de lo que está pasando en la comunidad", dice Ye, Ph.D., profesor asistente de ciencias civiles, estructurales y ingeniería ambiental y afiliado de la facultad RENEW. "Podemos extraer información de las aguas residuales, pero todavía hay muchas incógnitas sobre cómo interpretar los datos para la salud pública. Queremos probar no solo los marcadores biológicos, sino también los marcadores químicos y todo tipo de capas diferentes de información".

Además de identificar los picos de paracetamol, el estudio encontró residuos de medicamentos recetados asociados con la pandemia en las aguas residuales, incluidos medicamentos cuya autorización de uso de emergencia para tratar el COVID-19 ha sido revocada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. + Explora más

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