SARS-CoV-2

VIGILÂNCIA AMBIENTAL DE SARS-CoV-2 EM ESGOTOS E ÁGUAS SUPERFICIAIS

Considerando sua longa experiência em vigilância de patógenos, a CETESB iniciou o monitoramento ambiental de SARS-CoV-2 em 06 de abril de 2020, com o objetivo principal de acompanhar o comportamento de disseminação do vírus ao longo da pandemia e avaliar tendências de sua circulação nas populações pela correlação com o número de casos de COVID-19. Informações sobre o objetivo, a metodologia e resultados obtidos desse importante trabalho de vigilância ambiental de SARS-CoV-2 em esgotos e águas superficiais do Estado e São Paulo, como ferramenta suplementar à vigilância epidemiológica da COVID-19 no Estado, podem ser explorados nos itens abaixo.

COVID-19 – SÍNDROME RESPIRATÓRIA AGUDA SEVERA

A COVID-19, síndrome respiratória aguda severa provocada pelo coronavívus SARS-CoV-2, emergiu em dezembro de 2019, na cidade de Wuhan na China e rapidamente se espalhou pelo mundo, sendo declarada uma pandemia pela Organização Mundial da Saúde em 11 de março de 2020. Atualmente são mais de 4 milhões de casos registrados, com cerca de 300 mil mortes e 215 países e territórios atingidos ao redor do mundo (OMS, 2020).

As primeiras pesquisas de taxonomia realizadas com o agente etiológico da pandemia demonstraram que o novo Coronavírus (nCoV) apresentava 75-80% de similaridade com os nucleotídeos do coronavírus da síndrome respiratória aguda severa (SARS-CoV), responsável pela epidemia de SARS em 2003 (Kitajima et al, 2020; Gundy et al, 2008; Zhu et al., 2020). O SARS-CoV-2, assim como o SARS-CoV pertence à espécie dos coravirus-relacionados a síndrome das doenças respiratórias agudas severas, subgênero Sarbecovirus (Beta-CoV linhagem B) da família Coronoviridae, e consistem de um grupo de vírus envelopados com espículas, genoma RNA, fita simples senso positivo, com variação de tamanho de 60 a 220 nm (La Rosa et al., 2012).

A principal rota de transmissão do SARS-CoV-2 é a inalação do vírus via transmissão pessoa-pessoa e aerossol/gotículas, e contaminação de fômites e mãos. Os sintomas reportados pelos pacientes com COVID-19 incluem tosse seca, febre, mialgia, fatiga, dificuldade de respirar (dispneia) e diarreia (Ahmed et al, 2020).

VIGILÂNCIA AMBIENTAL DE COVID-19

RNA viral e SARS-CoV-2 viável têm sido detectados em fluídos corpóreos como saliva, catarro e fezes (Wu et al, 2020), e consequentemente podem chegar aos esgotos, águas residuárias e águas superficiais. Dessa forma a vigilância ambiental de SARS-CoV-2 em esgotos ou águas residuárias tem se mostrado uma ferramenta importante para avaliar a circulação do vírus na população como ferramenta de vigilância epidemiológica.

A presença de RNA do SARS-CoV-2 tem sido reportado em águas residuárias de vários países da América, Ásia, Europa, África e Oceania (https://www.covid19wbec.org). No Brasil, a Fundação Osvaldo Cruz (FIOCRUZ, 2020) e Universidade Federal de Minas Gerais em parceria com a Agência Nacional de Água (ANA, 2020) tem monitorado RNA viral em amostras de esgoto, valas e ´córregos. Trabalhos similares têm sido conduzidos no Rio Grande do Sul (FEEVALE), Santa Catarina (UFSC) e vários outros estados brasileiros.

A CETESB, desde a década de 70-80, em parceria com Divisão de Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar do Centro de Vigilância (DDTHA/CVE), da Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo (SES-SP), tem usado essa ferramenta de vigilância ambiental para cólera e poliomielite, pesquisando V. cholerae e Poliovírus em esgotos, de pontos significativos da população para alertar sobre o início da circulação desses patógenos na população ou rastreá-lo nas situações de surtos, subsidiando as ações da vigilância epidemiológica. Trabalhos similares, de curta duração (em caso de surtos), têm sido realizados para outros patógenos de veiculação hídrica: vírus entéricos, protozoários patogênicos, hepaptite A, Salmonela typhi, e outros patógenos entéricos (Cassemiro et al. 2016, Funada et al. 2015, Hachich et al. 2013, Sato et al. 2015, Prado et al. 2018a, 2018b, 2019).

Considerando essa longa experiência em vigilância ambiental de patógenosl a CETESB iniciou o monitoramento ambiental de SARS-CoV-2 em 06 de abril de 2020, com o objetivo principal de acompanhar o comportamento de disseminação do vírus ao longo da pandemia e avaliar tendências de sua circulação nas populações pela correlação com o número de casos da COVID-19.

ÁREAS MONITORADAS PELA CETESB PARA SARS-CoV-2

Estão sendo avaliadas amostras provenientes das principais Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) da grande São Paulo, como Barueri, Parque Novo Mundo, São Miguel, ABC e Suzano, além da ETE de Paraguaçu Paulista no interior do Estado e a EPC Rebouças do Emissário Submarino de Santos, que recebe esgoto das cidades de Santos e São Vicente na Baixada Santista. Sub-bacias das ETEs de Barueri (Estação Elevatória Pomar) e do Parque Novo Mundo (Coletor Tronco Aricanduva) começaram a ser monitoradas apartir de junho de 2020, na tentativa de ter um melhor retrato da circulação de SARS-CoV-2 na população servida por essas bacias que apresentavam altas taxas de COVID-19.

A eficiência de remoção nas ETEs que possuem tratamento secundário também está sendo avaliada pela análise do vírus no esgoto tratado. Em outubro de 2020, iniciou-se o monitoramento nos esgotos de dois hospitais, um da rede pública (Hospital Heliópolis) e outro privado (Hospital Albert Einsten).

Ainda, considerando que parte da população não tem acesso a rede coletora de esgoto, foram selecionados pontos de monitoramento em rios que correspondem às principais bacias de esgotamento sanitário da região metropolitana de São Paulo . Também estão sendo monitoradas sub-bacias de drenagem das comunidades de Heliópolis, Paraisópolis, Cidade Tiradentes, Brasilândia e São Remo, por concentrar populações mais vulneráveis.

A evolução da concentração de SARS-CoV-2 está também sendo acompanhada em dois municípios do Estado de São Paulo, Serrana e Botucatu, que foram selecionados para imunização em massa. No Município de Serrana a vacinação em massa teve início em 17 de fevereiro com a vacina CoronaVac, se extendendo com a aplicação da segunda dose até meados de abril. No município de Botucatu, a imunização em massa com a vacina AstraZenica/Oxford teve início em 16 de maio e se extendeu até agosto para completar a imunização com a segunda dose.

Tabela 1. Pontos de Amostragem – Região Metropolitana de São Paulo – Esgoto

Local de Amostragem Endereço Cidade/ Estado Ponto de Coleta Coordenadas Geográficas Data Início Monitoramento
ETE ABC
(SABESP)		 Av. Almirante Delamare, 3000 – Nova Heliópolis São Paulo – SP Afluente da ETE 23° 33´55´´ S  46° 34´59´´W 06/04/2020 -29/09/2021*
ETE Barueri
(SABESP)		 Av. Pirarucu, 3891 – Bairro Vila Nova Aldeinha Barueri – SP Afluente da ETE 23° 30´51´´ S  46° 40´39´´W 06/04/2020
ETE Parque Novo Mundo
(SABESP)		 Av. Educador Paulo Freire, s/ n° – Parque Novo Mundo, São Paulo – SP Afluente da ETE 23° 30´11´´ S  46° 33´31´´W 06/04/2020
ETE São Miguel
(SABESP)		 Rua João Lopes Maciel, 465 – Cidade Nitro Química São Paulo – SP Afluente da ETE 23° 29´00´´ S  46° 26´55´´W 06/04/2020
Comunidade de Paraisópolis Rua Engenheiro João Ortiz Monteiro, na altura do encontro com Rua Sen. Otávio Mangabeira – Morumbi São Paulo – SP Córrego Antonico 23° 36´28´´ S  46° 43´11´´W 13/05/2020 -27/09/2022*
Bairro Brasilândia

 

 Rua Tabatinga, em frente ao número 154, próximo à esquina com Rua Camaratiba – Bairro Vila Itaberaba São Paulo – SP Poço de Visita (Rede) 23° 27´54´´ S  46° 41´30´´W 18/05/2020 -20/09/2022*
Cidade Tiradentes

 

 Rua Alexandre Legrand próximo ao n° 158 e ao cruzamento com a Rua Andreas Raselius – Jardim Marpu São Paulo – SP Poço de Visita (Rede) 23° 33´36´´ S  46° 25´06´´W 19/05/2020 -20/09/2021*
Comunidade de Heliópolis

 

 Av. Almirante Delamare, próximo ao n°3000, em frente à ETE ABC–Nova Heliópolis, São Paulo – SP Poço de Visita (Rede) 23° 36´38´´ S  46° 35´11´´W 19/05/2020 -21/09/2021*
ETE Suzano
(SABESP) 		Rua Major Pinheiro Fróes, 1560 – Vila Maria de Maggi Suzano – SP Afluente da ETE 23° 31´40´´ S  46° 19´06´´W 15/06/2020 -20/09/2021*
CT Aricanduva
(Bacia de Drenagem Novo Mundo) 		Rua Tenente Gelás, junto à ponte sobre o Rio Aricanduva – Tatuapé São Paulo – SP Poço de Visita 23° 31´41´´ S  46° 33´27´´W 15/06/2020 -20/09/2021*
EEE Pomar
(Bacia Drenagem ETE Barueri) 		EMAE – Usina de Traição: Praça das Nações Unidas, 1 – Jardim Europa São Paulo – SP Estação de Bombeamento 23° 35´40´´ S  46° 41´34´´W 16/06/2020
Hospital Israelita Albert Einstein (Privado)  Rua Ruggero Fasano s/n – próximo à faixa de pedestres em frente ao portão de carga e descarga São Paulo – SP Caixa de Inspeção 23o 60’ 03” S  46o 71’ 54”W 13/10/2020- 26/04/2021*
Hospital Heliópolis
(Público) 		 PV na calçada da Av. Almirante Delamare, entre a Viela da Ilha e Rua Cristo Redentor – Nova Heliópolis São Paulo – SP Poço de Visita 23° 31′ 58″ S  46° 38′ 22″ W 20/10/2020 – 20/04/2021*
ETE: Estação de Tratamento de Esgoto; EEE: Estação Elevatório de Esgoto; CT= Coletor; * Data de interrupção do monitoramento.

Tabela 1. Pontos de Amostragem – Estado de São Paulo – Esgoto Aeroportos, Portos e Estação Rodoviária

Local de Amostragem Endereço Cidade/ Estado Ponto de Coleta Coordenadas Geográficas Data Início Monitoramento
Aeroporto de Guarulhos Rod. Hélio Smidt, s/nº Estação Elevatória de Esgoto 2, no acesso para o Terminal 1, Guarulhos/SP Estação Elevatório de Esgoto 23° 25´48,6´´ S/46° 29´31,2´´ O 04/10/2021
Aeroporto de Viracopos Rodovia Santos Dumont, km 66, a montante da unidade de tratamento de esgotos Campinas/SP Poço de Visita 22° 59´56,2´´ S/46° 09´15,0´´ O 19/10/2021
Terminal Rodoviário Tietê Praça sem nome, ao lado da R. Eudoro Lemos (área de embarque e desembarque) São Paulo/SP Reservatório de Esgoto
Poço de Visita		 23° 31´01,4´´ S / 46° 37´29,2´´ O 13/10/2021
Elevatória Santiago da Sabesp – São Sebastião Rua Santiago, 7, Antes da chegada à EPC Itatinga São Sebastião/SP Estação Elevatório de Esgoto 23° 48´36,7´´S/45° 24´30,5´´ O 18/10/2021

 

Tabela 2. Pontos de Amostragem – Região Metropolitana de São Paulo – Água Superficial

Corpo d’água Código Local de Amostragem Cidade/Estado Latitude S Longitude W Data Início Monitoramento
Rio Tietê TIET 02090 (CSA TC) Captação principal do Município de Mogi das Cruzes Mogi das Cruzes 23 32 55 46 08 09 31/08/2020
TIET 03130 (CSA SUZ); Ponte na Estrada de Santa Isabel, na entrada de Itaquaquecetuba Itaquaquecetuba 23 28 19 46 20 50 31/08/2020
TIET 04150 (CSA SM) Ponte na Rod. Ayrton Senna, a montante do Parque Ecológico, antes da saída 19 – Aeroporto Guarulhos. Guarulhos 23 28 36 46 29 59 22/09/2020
TIET 04180 (CSA PNM) Ponte das Bandeiras, na Av. Santos Dumont São Paulo 23 31 18 46 37 52 09/09/2029
TIES 04900

(CSA BAR)

 Estrada Velha da Usina, s/n° – Residencial Onze, Reservatório Edgard de Souza Santana do Parnaíba, SP 23 2717 46 54 36 22/04/2020
Rio Tamanduateí TAMT 04600 (CSA ABC) Ponte na Av. Francisco Mesquita, 1000, em frente ao Plaza Shopping, junto a régua DAEE para PQS São Paulo 23 35 41 46 34 56 09/09/2020
Rio Juqueri JURI 03800 (CSA JQ) Ponte na rodovia Anhangüera (SP-330), no sentido Jundiaí – São Paulo, altura do km 31. Cajamar 23 24 09 46 50 09 01/09/2020

Figura 2. Bacia do Alto Tiête – Compartimentos Sanitários Ambientais (CSAs) da Região Metropolitana de São Paulo

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Tabela 3. Pontos de Amostragem – Baixada Santista – Esgoto

Local de Amostragem Endereço Cidade/Estado Ponto de Coleta Coordenadas Geográficas Data Início
Monitoramento
EPC Rebouças (SABESP)
Esgoto		 Praça Washington, 45. Santos, SP Poço de Visita no Emissário Submarino 23° 58′ 14.16″ S 46° 21′ 0.97″ W 22/06/2020
Praia dos Milionários
Água do Mar		 Rua Eng. Miguel Presgreave São Vicente, SP Isópata de 1m – Ponto Balneabilidade da CETESB 23° 58′ 33″ S, 46° 22′ 25″ W 22/06/2020 – 26/04/2021*

* Data de interrupção do monitoramento

Figura 3. Bacia de Drenagem Sanitária do EPC Rebouças.

Tabela 4. Pontos de Amostragem – Interior do Estado de São Paulo – Esgoto

Local de Amostragem Endereço Cidade/EstadoState Ponto de Coleta Coordenadas Geográficas Data Início
Monitoramento
ETE Paraguaçu Paulista
(SABESP)		 Estrada Ribeirão do Alegre s/no Paraguaçu Paulista, SP Afluente ETE 22°22’14.83” S   50°34’23.07” W 09/06/2020
ETE Serrana
(DAES)		 Rodovia Abraão Assed, CEP 14150-000 Serrana, SP Afluente ETE 21° 11’31.4″ S   47°34’00.8″ W 12/02/2021
ETE Lageado
(SABESP)		 Rua Dr. José Barbosa de Barros, 1.780, Fazenda Experimental Lageado / Unesp – Campus Botucatu Botucatu, SP Afluente ETE 22º50’ 47.03” S – 48º25’ 30.94” W 18/05/2021
ETE Rubião Junior
(SABESP)		 Rua João Calonego, 60, Jardim Nossa Senhora das Graças (Rubião Junior) Botucatu, SP Afluente ETE 22º53’ 3.07” S – 48º29’ 37.00” W 18/05/2021
PARAGUAÇU PAULISTA SERRANA BOTUCATU

Serrana e Botucatu: avaliação das tendências de SARS-CoV-2 no esgoto após a imunização em massa para COVID-19 com as vacinas CoronVac e AstraZeneca, respectivamente

AMOSTRAGEM

As amostras de esgoto bruto das ETEs, pontual ou compostas, são coletadas na entrada da Estação antes do gradeamento, e as tratadas após o tratamento secundário. Nos Poços de Visita, Estações Elevatórias, córregos canalizados e águas superficiais (rio e mar) a amostragem é pontual.

Volumes de 1 litro de amostra, com amostragens semanais ou quinzenais, são coletadas em frascos de prolipropileno, previamente esterilizados, de acordo com as orientações propostas pelo Guia de Coleta e Preservação de Amostras (ANA/CETESB, 2011). As amostras são acondicionadas em caixas térmicas e mantidas sob refrigeração durante o transporte (gelo). No laboratório, as amostras são armazenadas sob refrigeração (4 a 8 °C) e processadas dentro do período máximo de 24 horas.

MÉTODO DE ANÁLISE

Para a concentração das partículas virais presentes nas amostras de água e esgoto está sendo empregada a técnica de ultracentrifugação (Pina et al., 1998), a qual possibilita concentrar os vírus presentes tanto na fase sólida como na líquida das amostras, por meio de centrifugações em altas velocidades (34.500 rpm). Para tanto, são empregados 40 mL de amostra, que ao final do processo são reduzidos a aproximadamente 300 µL.

Em seguida, o material genético é purificado com a utilização de kit comercial para extração de RNA e DNA (QIAmp® Viral RNA, QIAgen), possibilitando a remoção de substâncias que possam afetar a eficácia do método de detecção viral.

A quantificação do material genético de SARS-CoV-2 presente nas amostras está sendo realizada pela técnica de RT-qPCR com primers específicos para amplificação das regiões genômicas N1 e N2 do gene N (proteína do nucleocapsídeo). As condições de reação e amplificação da RT-qPCR estão de acordo com o protocolo recomendado pelo CDC (2020). Os resultados são calculados e expressos por cópias de RNA/L. Para as ETEs, onde dispõem-se dos dados de vazão os resultados também são expressos em carga viral diária, que representa o número de cópias que entrou na ETE durante 24 horas.

Uma porcentagem dos isolados de SARS-CoV-2 estão sendo encaminhados para sequenciamento e para ensaios de viabilidade em células VERO E6. Os ensaios de viabilidade estão sendo realizados em parceria com a Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Para os ensaios de viabilidade as amostras são concentradas pela técnica de ultrafiltração – Centricon® Plus-70 ou ultracentrifugação em gradiente de sacarose, uma vez que a alta velocidade empregada na ultracentrifugação para os ensaios de RT-qPCR pode alterar integridade dos vírus.

VARIAÇÃO TEMPORAL E ESPACIAL DAS CONCENTRAÇÕES/CARGA DE SARS-CoV-2 NOS PONTOS MONITORADOS – GRÁFICOS INTERATIVOS.


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INFECTIVIDADE E VIABILIDADE

Os ensaios realizados em células VEROE6 demonstraram ausência de viabilidade e infectividade nas amostras analisadas.

DADOS EPIDEMIOLÓGICOS DE SARS COV-2 NO ESTADO E MUNICÍPIO DE SÃO PAULO

REFERÊNCIAS

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