Détection du SARS-CoV-2 dans les eaux pluviales urbaines : un réservoir environnemental et une interface potentielle entre les sources humaines et animales
Detection of SARS-CoV-2 in urban stormwater: An environmental reservoir and potential interface between human and animal sources
- Auteurs
- Kay Bernard, Angela Davis, Ian Simpson, Vanessa Hale, Jiyoung Lee, Ryan Winston
- Résumé court
- Le SRAS-CoV-2 a été détecté dans les eaux usées, mais il est mal compris dans les eaux pluviales. En raison de la contamination fécale d’origine humaine par les débordements d’égouts sanitaires, les déchets animaux non humains et les tuyaux qui fuient, le virus peut être détectable dans les échantillons d’eaux pluviales. Des voies de contamination comme celles-ci indiquent la possibilité que les eaux pluviales puissent agir comme un réservoir environnemental pour le SRAS-CoV-2 et pourraient être une voie de transmission. Dans cette étude, nous avons déterminé si le SRAS-CoV-2 pouvait être détecté dans les eaux pluviales par PCR numérique à transcription inverse, en utilisant le suivi des sources microbiennes pour quantifier la contamination fécale spécifique à l’homme et étudier la relation entre les caractéristiques des précipitations et les concentrations de flacons. Nous avons surveillé 10 émissaires d’égouts pluviaux dans 3 villes de l’Ohio, chacune drainant une seule utilisation dominante des terres. 25 échantillons ont été prélevés sur ces sites en 2020. 88 % contenaient au moins un gène cible du SRAS-CoV-2 (N2 [US-CDC et CN-CDC] et E). La période sèche antérieure et US-CDC N2 étaient significativement corrélées. Au niveau de la ville, deux relations significatives ont émergé montrant que les villes avaient différents niveaux du gène E. Des corrélations significatives ont confirmé le nombre de cas de COVID-19 et les concentrations de gènes dans le comté et le niveau de la COVID-19 n’ont pas été détectées. Cette recherche a confirmé que la contamination fécale humaine et le matériel génétique du SRAS-CoV-2 sont présents dans les eaux pluviales. On ignore actuellement si les humains peuvent contracter la COVID-19 à partir des eaux pluviales et quels facteurs affectent la longévité et la transmission.
- Summary
- Wastewater-based epidemiology has been used to track outbreaks of infectious diseases, including the recent spread of the SARS-CoV-2 virus. Due to human-originated fecal contamination from sanitary sewer overflows, non-human animal waste, and leaky pipes, it was surmised that SARS-CoV-2 may also be detectable in stormwater samples. Contamination pathways indicate that stormwater may act as an environmental reservoir for SARS-CoV-2 and could be a transmission pathway. In this study, we determined whether SARS-CoV-2 could be detected in stormwater samples via reverse transcription-digital droplet PCR, using microbial source tracking to quantify human-specific fecal contamination and study the relationship between rainfall characteristics and viral concentrations. We monitored 10 storm sewer outfalls in 3 Ohio cities each draining a single, dominant land use. 25 samples were collected from these watersheds in 2020. 88% of samples contained at least one SARS-CoV-2 target gene (N2 [US-CDC and CN-CDC] and E). Antecedent dry period and US-CDC N2 were significantly correlated. At the city level, two significant relationships emerged showing cities had different levels of the E gene. County-level COVID-19 case numbers and genes concentrations were not significantly correlated. This research confirmed that human fecal contamination and the genetic material of SARS-CoV-2 are present in stormwater. It is currently unknown whether humans can contract COVID-19 from stormwater and what factors affect longevity and transmission.
- Mots-clés
- Coronavirus, COVID-19, Suivi des sources microbiennes, One Health, ruissellement urbain