Virus entéricos en verduras de hojas verdes en Córdoba, Argentina: frecuencia, identificación de genotipos virales y fuentes hídricas de contaminación y evaluación de riesgo de transmisión viral alimentaria

Abstract

Los virus entéricos como norovirus, rotavirus, astrovirus y enterovirus, pueden introducirse accidentalmente en diferentes pasos en la cadena de producción vegetal, siendo el riego de cultivos un posible vehículo de contaminación. Estos virus pueden ingresar a las aguas superficiales a través de la descarga de aguas residuales tratadas, insuficientemente tratadas o no tratadas. En este punto, la contaminación microbiológica cobra cada vez más relevancia, particularmente en nuestro país, debido a que en las últimas décadas se ha incrementado la fragilidad de los sistemas hídricos, reflejado en las dificultades para la evacuación de aguas residuales, las que muchas veces son vertidas en matrices acuosas superficiales utilizadas para riego. La situación planteada genera un escenario epidemiológico de transmisión viral en el que participan aguas contaminadas utilizadas para riego y alimentos asociados al riego, situación que finalmente impacta en la salud de la población expuesta. Este escenario de transmisión viral también genera un nuevo desafío referido a estimar la magnitud del riesgo de infección viral por consumo de alimentos. Así, las verduras de hoja verde, componentes importantes de las dietas cotidianas, podrían ser uno de los principales alimentos involucrados en la transmisión de virus entéricos, ya que se consumen crudos y generalmente sin un procedimiento exhaustivo de lavado o descontaminación. Con el objeto de conocer la calidad virológica de verduras de hojas verdes, inferir posibles fuentes de contaminación y evaluar el riesgo de transmisión alimentaria de virus entéricos a población expuesta se analizaron unidades de producción primaria de verduras y sus correspondientes aguas de irrigación en el cinturón verde de la ciudad de Córdoba, Argentina. Como producto del desarrollo de este trabajo de tesis doctoral se arribaron a las siguientes conclusiones. Se logró la optimización de una técnica para eluir y concentrar virus a partir de matrices acuosas y verduras que arrojó valores aceptables de recuperación viral y de detección de carga genómica inicial en las matrices analizadas. La detección de genomas de norovirus, rotavirus, astrovirus humanos y enterovirus infectivo en las aguas de riego y en las verduras de hoja analizadas sugiere que la contaminación de estas matrices se produjo durante todo el período estudiado en las dos unidades productivas analizadas del cinturón verde de Córdoba. Basados en la simultaneidad de detección de virus entéricos, en los perfiles genotípicos identificados y en el análisis filogenético de cepas de norovirus en el agua de riego y en las verduras, es posible sugerir que las aguas son la fuente de contaminación de las verduras durante la fase de producción. La presencia de enterovirus infectivo en las muestras estudiadas indica condiciones adecuadas de matriz para mantener la infectividad de los otros virus analizados por detección genómica. Sumado a esto la detección de enterovirus humano refleja que la contaminación fecal es de origen humano. La probabilidad media diaria de infección con rotavirus por consumir vegetales crudos lavados, varía en función del lugar de origen de los vegetales, la concentración y prevalencia del virus en estas matrices alimenticias, reflejando la necesidad de un abordaje local de la situación. El valor medio de probabilidad de infección por consumo de verduras producidas en el cinturón verde de la provincia de Córdoba resultó > al 50%. La presencia de genomas virales y partículas infecciosas en alimentos que, en general, no sufren ningún tratamiento antes del consumo, destacan a estos cultivos como potenciales fuentes de transmisión de virus entéricos a población expuesta. Estos resultados son los primeros datos para Argentina y desafían a estudios futuros en distintas áreas productivas.

Enteric viruses such as norovirus, rotavirus, astrovirus and enterovirus, can be accidentally introduced in different steps in the vegetable production chain, being the irrigation of crops one of the main vehicles of contamination. These viruses can enter to surface waters through the discharge of treated, insufficiently treated or untreated wastewater. At this point, microbiological contamination is becoming increasingly important, particularly in our country, because in recent decades the fragility of water systems has increased, reflected in the difficulties for wastewater evacuation, which many times they are shed into surface aqueous matrices used for irrigation. The situation raised generates an epidemiological scenario of viral transmission in which contaminated water used for irrigation and food associated with irrigation participate, a situation that ultimately impacts the health of the exposed population. This scenario of viral transmission also generates a new challenge related to estimating the magnitude of the risk of viral infection due to food consumption. Thus, green leafy vegetables, important components of daily diets, could be one of the main foods involved in the transmission of enteric viruses, since they are eaten raw and generally without a thorough washing or decontamination procedure. In order to know the virological quality of green leafy vegetables, infer possible sources of contamination and assess the risk of food transmission of enteric viruses to exposed population, primary vegetable production units and their corresponding irrigation waters were analyzed in the green belt from the city of Córdoba, Argentina. As a result of the development of this doctoral thesis work, the following conclusions were reached. The optimization of a technique to elute and concentrate viruses from aqueous matrices and vegetables that yielded acceptable values of viral recovery and initial genomic load detection in the analyzed matrices was achieved. The detection of norovirus, rotavirus and human astrovirus genomes and infective enterovirus in the irrigated waters and in the leafy vegetables analyzed suggests that the contamination of these matrices occurred during the entire period studied in the two productive units analyzed in the green belt of Córdoba. Based on the simultaneity of detection of enteric viruses, on the genotypic profiles identified and on the phylogenetic analysis of norovirus strains in irrigation water and on vegetables, it is possible to suggest that water is the source of contamination of vegetables during production phase. The presence of infective enterovirus in the samples studied indicates adequate matrix conditions to maintain the infectivity of the other viruses analyzed by genomic detection. In addition to this, the detection of human enteroviruses reflects that fecal contamination is of human origin. The average daily probability of infection with rotavirus by consuming washed raw vegetables varies depending on the place of origin of the vegetables, the concentration and prevalence of the virus in these food matrices, reflecting the need for a local approach to the situation. The average probability of infection due to consumption of vegetables produced in the green belt of the province of Córdoba was> 50%. The presence of viral genomes and infectious particles in foods that, in general, do not undergo any treatment before consumption, highlight these crops as potential sources of enteric virus transmission to the exposed population. These results are the first data for Argentina and challenge future studies in different productive areas.