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INTRODUÇÃO
A virologia ambiental tem assumido papel central na saúde pública contemporânea ao evidenciar a circulação de patógenos em redes hídricas urbanas e subsidiar sistemas de vigilância baseados em esgoto (WES - Wastewater-based Epidemiology Surveillance)1,2. Essa estratégia possibilita a detecção precoce de surtos, a definição de prioridades de investimento e a integração de achados laboratoriais ao monitoramento clínico3. Em cidades amazônicas, onde a sazonalidade chuvosa, as marés e a drenagem precária se combinam, os riscos epidemiológicos tornam-se mais pronunciados4.
Nesse sentido, a Organização Mundial da Saúde (OMS) publicou diretrizes para orientar a aplicação do WES em múltiplos patógenos, reforçando sua relevância em ambientes urbanos vulneráveis5. A contaminação dos corpos hídricos pode resultar em quadros de doença diarreica aguda (DDA) na população6. Mundialmente, as DDA são responsáveis pela ocorrência anual de aproximadamente 1,7 bilhão de episódios, culminando em 443.832 mortes de menores de cinco anos. Esses dados indicam que a carga da doença ainda é elevada, embora passível de prevenção por meio de intervenções em água, saneamento e higiene7. Os riscos concentram-se em territórios marcados por abastecimento intermitente e ampla contaminação fecal, o que justifica a integração entre vigilância ambiental e respostas clínicas como estratégia de mitigação8.
As DDA, especialmente aquelas causadas por vírus gastroentéricos (rotavírus, norovírus, astrovírus e adenovírus), constituem um importante problema de saúde pública mundial. As mudanças climáticas, o crescimento populacional desordenado e o impacto antrópico no meio ambiente influenciam a ocorrência de surtos de DDA9,10. Entretanto, a OMS destaca que o rotavírus é o principal agente viral relacionado às DDA, especialmente em países de baixa e média renda, onde os impactos são mais severos em virtude da baixa cobertura vacinal e das deficiências no saneamento básico8,11.
Trata-se de um vírus pertencente à família Sedoreoviridae, gênero Rotavirus, caracterizado por possuir genoma de RNA de dupla fita segmentado e morfologia icosaédrica12. Até o presente momento, são descritas onze espécies de rotavírus, sendo a espécie Rotavirus alphagastroenteritidis (RVA) a mais importante do ponto de vista epidemiológico. O RVA é classificado com base na análise das proteínas VP7 e VP4 do capsídeo externo, que determinam os tipos G e P, respectivamente. Ele é transmitido principalmente por via fecal-oral, por meio da ingestão de água ou alimentos contaminados, bem como pelo contato interpessoal em ambientes com condições precárias de higiene13.
A infecção por rotavírus provoca gastroenterite aguda, marcada por diarreia aquosa intensa, vômitos, febre e, em casos graves, desidratação rápida. Esses quadros clínicos são especialmente graves em crianças menores de cinco anos, podendo evoluir para hospitalizações e óbitos quando não há suporte adequado para reidratação14. A patogênese está relacionada à destruição das células epiteliais do intestino delgado, comprometendo a absorção de nutrientes e água, o que culmina em perda de fluidos característica da DDA15.
É importante enfatizar que o impacto da mortalidade associada à DDA na região Norte do país é substancialmente ampliado, chegando a ser quatro a cinco vezes mais acentuado em comparação com as regiões Sul e Sudeste. Esse quadro é particularmente significativo, uma vez que a região contribui com aproximadamente 30% do panorama global de óbitos ao longo do primeiro ano de vida16. A precariedade da infraestrutura de saneamento, a falta de planejamento nas áreas urbanas e as condições socioeconômicas desfavoráveis ampliam a vulnerabilidade da população ao contato com águas contaminadas, impulsionando a elevada incidência de afecções diarreicas17,18.
Em Belém, capital do estado do Pará, o cenário do saneamento básico é particularmente crítico. De acordo com dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, em 2022, apenas 6,28% do esgoto gerado no município foi coletado, e um percentual ainda menor, 2,38%, recebeu tratamento adequado19. São despejados cerca de 58.066,80 mil m³ de esgoto na natureza sem tratamento de efluentes são lançados anualmente sem tratamento, intensificando a contaminação dos canais urbanos 20.
A precariedade se agrava com a drenagem deficiente e a ocupação de áreas alagáveis, fatores que, somados aos alagamentos recorrentes no período chuvoso amazônico, ampliam o contato direto da população com águas contaminadas. Esse contexto favorece a dispersão de patógenos hídricos e reforça a necessidade do monitoramento viral em canais de macro e microdrenagem21.
A relevância deste estudo também se fundamenta nas propriedades ambientais do rotavírus. Trata-se de um agente de elevada persistência, resistente à desinfecção com cloro e capaz de permanecer em água doce por dias ou semanas, especialmente em temperaturas mais baixas22. Essas características, associadas à possibilidade de detecção por meio de métodos moleculares em diferentes matrizes, como águas superficiais, pluviais e de esgoto, reforçam sua importância para a vigilância epidemiológica23.
Diante desse panorama, o presente estudo teve como objetivo avaliar a presença de rotavírus humano em matrizes de esgoto e águas superficiais de canais urbanos de Belém, Pará, contribuindo para a compreensão da circulação viral em ambientes hídricos urbanos e subsidiando estratégias de prevenção e controle de doenças diarreicas agudas.
MATERIAL E MÉTODOS
TIPO DE ESTUDO
Trata-se de um estudo transversal, de caráter descritivo, inserido no campo da Epidemiologia e da Vigilância em Saúde Ambiental.
ASPECTOS ÉTICOS E BIOSSEGURANÇA
Este estudo não foi submetido à apreciação do Comitê de Ética em Pesquisa envolvendo Seres Humanos (CEP), em virtude de sua natureza estritamente ambiental, voltada à análise de amostras de águas de superfície, sem envolvimento direto de seres humanos. Em relação à biossegurança, todas as atividades laboratoriais foram conduzidas em instalações classificadas como Nível de Biossegurança 2 (NB-2), seguindo rigorosamente os protocolos operacionais estabelecidos.
LOCAL E COLETA DAS AMOSTRAS
No período entre janeiro e dezembro de 2021, foram realizadas coletas mensais em oito canais urbanos localizados na região central do município de Belém, capital do estado do Pará. Os pontos de amostragem foram selecionados com base em critérios de vulnerabilidade sanitária, acesso logístico e recorrência de alagamentos. Os locais foram georreferenciados por meio da ferramenta Google Earth® e representados graficamente na Figura 1 e na Tabela 1.
Fonte: Dados da pesquisa.
Figura 1 - Mapa com a localização dos canais de drenagem baseada nas coordenadas dos pontos de coletas
Tabela 1 - Localização dos canais de drenagem da cidade de Belém, estado do Pará, investigados quanto à presença de RVA.
| CANAL | LOCALIZAÇÃO | POPULAÇÃO (n° estimado de habitantes) | COORDENADAS | |
|---|---|---|---|---|
| Latitude | Longitude | |||
| PT* 01 | Av. Pedro Miranda/ Tv. Pirajá Bairro: Pedreira | 69.608 | -1,4216771 | -48,4679009 |
| PT 02 | Av. Generalíssimo Deodoro Bairro: Cremação | 31.264 | -1,4597900 | -48,4822210 |
| PT 03 | Av. Visconde de Souza Franco Bairro: Reduto | 5.168 | -1,4410323 | -48,4932058 |
| PT 04 | Av. Alm. Tamandaré Bairro: Cidade Velha | 10.455 | -1,4598202 | -48,5017150 |
| PT 05 | R. dos Mundurucus Bairro: Canudos | 11.923 | -1,4567414 | -484594185 |
| PT 06 | Tv. Três de Maio Bairro: Umarizal | 32.639 | -1,4432325 | -48,4746598 |
| PT 07 | Av. Bernardo Sayão Bairro: Jurunas | 53.985 | -1,4764436 | -48,4815025 |
| PT 08 | UFPA-Tucunduba Bairro: Guamá | 81.227 | -1,4721204 | -48,4558244 |
Fonte: IBGE (2022).
Legenda: PT* = Ponto de coleta
Durante o processo de coleta, foram registrados parâmetros ambientais, incluindo o pH e a temperatura da água medidos com pHmetro digital multiparâmetro (Hanna, pHep® Hi98170) bem como a temperatura ambiente, obtida por meio do aplicativo meteorológico AccuWeather®. Além disso, foram coletados dados referentes à precipitação pluviométrica, obtidos a partir das planilhas anuais disponibilizadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET).
Foram utilizados frascos de vidro esterilizados, com tampa rosqueada e capacidade de 1 litro, devidamente lacrados e armazenados em caixas isotérmicas com gelo (temperatura aproximada de 4 °C), garantindo a preservação das amostras até o transporte ao Laboratório de Vírus Gastroentéricos, pertencente à Seção de Virologia do IEC, onde foram processadas para análise virológica.
CONCENTRAÇÃO DE PARTÍCULAS E EXTRAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS VIRAIS
O processo de concentração viral foi realizado por meio do método de floculação orgânica com leite desnatado acidificado, conforme protocolo descrito por Calgua et al24. Posteriormente, as amostras concentradas foram submetidas à extração de ácidos nucleicos (RNA e DNA) pelo método do isotiocianato de guanidina associado à adsorção em sílica, conforme Boom et al25, com adaptações.
DETECÇÃO DO ROTAVÍRUS
A detecção do genoma viral do RVA foi realizada por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase precedida por transcrição reversa em tempo real (RT-qPCR). Os iniciadores e a sonda utilizados foram direcionados a uma região altamente conservada do gene que codifica a proteína não estrutural 3 (NSP3), conforme descrito por Zeng et al26, com amplificação de um fragmento de aproximadamente 86 pares de bases (pb). As reações foram conduzidas no sistema de detecção QuantStudio 5® (Thermo Fisher Scientific, EUA), utilizando o kit comercial TaqMan® RNA-to-Ct™ One-Step (Thermo Fisher Scientific, EUA). Foram realizados 40 ciclos de amplificação sendo adotado com ponto de corte para positividade de Ct ≤ 38.
CARACTERIZAÇÃO DOS TIPOS G E P DE RVA
As amostras que apresentaram positividade no RT-qPCR foram submetidas à RT e à Nested-PCR para determinação dos tipos G (193 pb) e P (214 pb), conforme o protocolo de Mijatovic-Rustempasic et al.27 Os produtos da amplificação foram purificados e sequenciados com os mesmos iniciadores da Nested-PCR. As reações foram conduzidas com o kit BigDye™ Terminator v3.1 Cycle Sequencing (Applied Biosystems, CA, EUA) e submetidas ao sequenciamento em equipamento automático ABI Prism® 3130xl Genetic Analyzer (Applied Biosystems). Os dados gerados foram analisados em software específico para verificação da qualidade das sequências e identificação dos alvos amplificados.
APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS E TRATAMENTO ESTATÍSTICO
A organização e a análise dos dados obtidos, bem como a elaboração dos gráficos, foram realizadas no software R28, por meio da interface RStudio®. As variáveis físico-químicas e ambientais (pH, precipitação e temperatura), bem como os dados de detecção do RVA, foram apresentadas em gráficos descritivos. A normalidade dos dados foi verificada por meio de teste de Shapiro-Wilk, o que possibilitou a aplicação dos testes de correlação de Spearman e Pearson. Também foi aplicada a Análise Multivariada de Variância (MANOVA), a fim de investigar a relação simultânea entre múltiplas variáveis dependentes, desde que conceitualmente relacionadas.
Adotou-se um nível de significância estatística de 5% (p ≤ 0,05) para todas as análises, conforme recomendado por Akoglu29, assumindo-se esse valor como critério para rejeição da hipótese nula nas comparações realizadas.
RESULTADOS
DETECÇÃO DO ROTAVÍRUS
No presente estudo, a frequência global de RVA foi de 72,9% (70/96), conforme demonstrado na Tabela 2 e na Figura 2. A análise da distribuição temporal revelou que os meses de março, abril, junho e outubro apresentaram as maiores taxas de detecção (100%; 8/8), enquanto os meses de janeiro e julho apresentaram as menores taxas, com 37,5% (3/8) cada.
Tabela 2 - Frequência de amostras positivas para RVA referente aos canais de drenagem da cidade de Belém, estado do Pará, em 2021.
| Meses | Pontos de coleta com amostras positiva para RVA | Frequência | Desvio padrão | Min. | Max. |
|---|---|---|---|---|---|
| Janeiro | PT01,03 e 07 | 3 (37,5%) | ≈ 1,90 | 3 | 8 |
| Fevereiro | PT01,02,03,05,06 e 07 | 6 (75%) | |||
| Março | PT01,02,03,04,05,06,07 e 08 | 8 (100) | |||
| Abril | PT01,02,03,04,05,06,07 e 08 | 8 (100) | |||
| Maio | PT01,02,04,05,06 e 08 | 6 (75%) | |||
| Junho | PT01,02,03,04,05,06,07 e 08 | 8 (100%) | |||
| Julho | PT01,06 e 08 | 3 (37,5%) | |||
| Agosto | PT02,03,04,05,07 e 08 | 6 (75%) | |||
| Setembro | PT01,02,06 e 08 | 4 (50%) | |||
| Outubro | PT01,02,03,04,05,06,07 e 08 | 8 100 | |||
| Novembro | PT01,02,04,05 e 08 | 5 62,5 | |||
| Dezembro | PT01,04,05,06 e 07 | 5 62,5 | |||
| N = 70 amostras positivas (Média de ± 5,83 casos em 12 meses) | |||||
Figura 2 - Distribuição temporal do RVA em canais de drenagem urbana na cidade de Belém, estado do Pará, em 2021
Quanto à distribuição espacial, observou-se que o ponto de coleta PT01 apresentou a maior prevalência relativa de RVA ao longo do ano, com 15,7% (11/70) das detecções, s seguido dos pontos PT02, PT05, PT06 e PT08 (12,8% -9/70 cada), PT03, PT04 e PT07 (11,4% - 8/70 cada).
PARÂMETROS AMBIENTAIS E FÍSICO-QUÍMICOS
No contexto da análise dos parâmetros ambientais, a temperatura do ar aferida no momento das coletas evidenciou variabilidade média de 3,2°C ao longo do tempo, com temperatura máxima registrada de 30,5°C em setembro de 2021 e mínima de 27,3°C em fevereiro de 2021. A média anual observada foi de 28,9°C, com desvio padrão de ±2,1°C. Em relação à temperatura do ar nos pontos de coleta, a média foi 28,7°C, com o maior registro no PT04 (média 29,3%) e o menor no PT01 (28,2°C), conforme apresentado na Tabela 3.
Tabela 3 - Temperatura média do ar e da água de acordo com a distribuição temporal e local das coletas de água de canais de drenagem da cidade de Belém, estado do Pará em 2021.
| Temperatura do ar | Temperatura da água | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| T.média (°C) | Desvio Padrão (±°C) | T.média (°C) | Desvio Padrão (±°C) | ||
| Meses | Janeiro | 27,9 | 1,2 | 28,1 | 3,4 |
| Fevereiro | 27,3 | 1,5 | 27,2 | 1,8 | |
| Março | 28,5 | 1,8 | 29,1 | 1,6 | |
| Abril | 29,1 | 1,3 | 28 | 3,1 | |
| Maio | 29,7 | 1,6 | 30,3 | 1,2 | |
| Junho | 28,2 | 1,4 | 28 | 0,2 | |
| Julho | 29,4 | 1,7 | 29,6 | 1 | |
| Agosto | 30,1 | 2 | 30,5 | 1,6 | |
| Setembro | 30,5 | 1,9 | 29,8 | 1,3 | |
| Outubro | 29,8 | 1,5 | 30,2 | 1,4 | |
| Novembro | 28,9 | 1,3 | 29,8 | 0,8 | |
| Dezembro | 28,3 | 1,6 | 30,1 | 0,7 | |
| Local | PT01 | 28,2 | 1,4 | 28,7 | 1,6 |
| PT02 | 29 | 1,7 | 30,1 | 2,3 | |
| PT03 | 28,7 | 1,6 | 29,4 | 1,8 | |
| PT04 | 29,3 | 1,8 | 29,9 | 2,2 | |
| PT05 | 29,1 | 1,5 | 29,8 | 1,9 | |
| PT06 | 28,5 | 1,3 | 28,6 | 2 | |
| PT07 | 28,8 | 1,6 | 29,3 | 1,6 | |
| PT08 | 28,4 | 1,4 | 28,7 | 2,1 | |
Semelhantemente aos dados da temperatura do ar, os resultados referentes à temperatura da água revelaram variação média de 3,3°C, com maior e menor registro nos meses de agosto de 2021 (30,5°C) e fevereiro de 2021 (27,2°C), respectivamente. Em relação à temperatura das águas nos pontos de coleta, o PT02 apresentou a maior temperatura média (30,1°C), enquanto o PT06 apresentou o menor registro (28,6°C). A distribuição mensal das médias demonstra que os meses de maio (30,3°C), agosto (30,5°C), outubro (30,2°C) e dezembro (30,1°C) apresentaram valores médios superiores a 30°C, sendo considerados os períodos de maior aquecimento da água. Essa tendência reforça o padrão de flutuação sazonal, condizente com a dinâmica climática regional da área de estudo, caracterizada por variações térmicas mais pronunciadas nos meses de transição entre os períodos chuvoso e o seco (Tabela 3).
A análise dos valores de pH das amostras de água revelou ampla variação ao longo do ano, com amplitude de 5,7 a 9,2, indicando oscilações significativas em determinados períodos. A média anual de pH foi de 7,25. Os meses de maio (média de 7,24; desvio padrão de 1,08) e agosto (média de 7,55; desvio padrão de 0,98) apresentaram maior variabilidade, refletindo flutuações entre as amostras coletadas nesses períodos. O maior valor médio de pH foi registrado em setembro (8,78), acima da média anual e indicativo de condição temporariamente alcalina. Em contrapartida, os valores médios mais baixos ocorreram nos meses de outubro (6,64) e dezembro (6,66), ambos com menor variabilidade (desvio padrão de 0,29), conforme detalhado na Tabela 4.
Tabela 4 - Média mensal e por ponto de coleto do pH da água dos canais de drenagem da cidade de Belém, estado do Pará, em 2021.
| Mínima | Máxima | Média | Desvio padrão | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Meses | Janeiro | 6,9 | 7,8 | 7,38 | 0,34 |
| Fevereiro | 6,6 | 7,3 | 7,03 | 0,26 | |
| Março | 6,6 | 7,5 | 7,09 | 0,31 | |
| Abril | 6,7 | 7,6 | 7,29 | 0,34 | |
| Maio | 5,7 | 9,0 | 7,24 | 1,08 | |
| Junho | 6,7 | 7,3 | 6,96 | 0,23 | |
| Julho | 7,2 | 8,1 | 7,64 | 0,34 | |
| Agosto | 6,2 | 8,8 | 7,55 | 0,98 | |
| Setembro | 8,3 | 9,2 | 8,78 | 0,38 | |
| Outubro | 6,2 | 7,1 | 6,64 | 0,29 | |
| Novembro | 6,6 | 7,0 | 6,74 | 0,14 | |
| Dezembro | 6,1 | 7,1 | 6,66 | 0,29 | |
| Local | PT01 | 6,2 | 8,6 | 6,94 | 0,56 |
| PT02 | 6,5 | 9,2 | 7,13 | 0,72 | |
| PT03 | 5,7 | 8,3 | 7,05 | 0,68 | |
| PT04 | 6,7 | 9,0 | 7,33 | 0,66 | |
| PT05 | 6,7 | 9,0 | 7,39 | 0,74 | |
| PT06 | 6,1 | 8,3 | 7,19 | 0,63 | |
| PT07 | 6,5 | 8,8 | 7,20 | 0,65 | |
| PT08 | 6,6 | 8,3 | 7,08 | 0,61 | |
No que se refere à distribuição espacial, os pontos PT04 e PT05 apresentaram os maiores valores médios de pH, com 7,33 e 7,39, respectivamente. Já o ponto PT01 registrou o menor valor médio, com 6,94, situando-se ligeiramente abaixo da média anual. Essas variações refletem a influência de fatores hidrológicos e ambientais locais sobre a alcalinidade da água dos canais monitorados.
A Figura 3 apresenta a distribuição mensal da precipitação ao longo do ano de 2021, evidenciando padrões sazonais bem definidos. O total pluviométrico anual foi de 169,65 mm, com média mensal de 14,14 mm. Os meses de janeiro (23,12 mm), fevereiro (36,15 mm) e abril (45,12 mm) destacaram-se como os períodos de maior precipitação, excedendo significativamente a média mensal. O mês de abril, isoladamente, concentrou 42% de todo o volume anual, resultado associado a eventos climáticos de alta intensidade. Em contrapartida, os meses de março (5 mm) e maio (6 mm) registraram os menores volumes, configurando um cenário de estiagem acentuada. A análise demonstra que 78% da precipitação total anual ocorreu nos cinco primeiros meses do ano, revelando uma clara concentração sazonal das chuvas na primeira metade do período analisado.
CORRELAÇÃO ENTRE OS FATORES AMBIENTAIS E POSITIVIDADE DAS AMOSTRAS
A Figura4 apresenta o modelo de dispersão dos valores de Ct das amostras positivas em relação à média mensal da precipitação pluviométrica (figura 4A) e à temperatura média da água (figura 4B). A análise foi conduzida com base na comparação entre os coeficientes de correlação (Rho) e os respectivos valores de p, a fim de avaliar a força e a significância estatística dos modelos propostos.
Figura 4 - Modelos de correlação entres valores de Ct das amostras positivas e as variáveis temperatura média da água (A) e precipitação pluviométrica (B) em canais de drenagem urbana na cidade de Belém, estado do Pará, em 2021
Os resultados sugerem fraca ou inexistente correlação estatística, reforçando a hipótese de que, sob as condições ambientais observadas, a presença de RVA não está diretamente associada às variações desses parâmetros.
Foi verificada a normalidade dos dados de frequência de RVA combinados com as variáveis: pH (p=0,0095), temperatura da água (p=0,0065), pluviosidade (p=0,0929) e temperatura do ar (p=0,5735). Observou-se, nas duas últimas combinações, distribuição normal dos dados (p>0,05) e aplicado o teste de correlação de Pearson. Nas correlações entre a frequência de RVA e a pluviosidade, não foi possível concluir que essa variável esteja significativamente associada (Poder 0.05 = 0.1270, Poder 0.01 = 0.0135) conforme observado na figura 5A. No que tange à temperatura do ar dos canais urbanos, verificou-se que o poder do teste é baixo (0.0620) para um nível de significância de 0.05 e 0.0455 para um nível de 0.01, deste modo não há evidências de uma correlação estatisticamente significativa (Figura 5B).
Figura 5 - Gráfico do Teste de correlação de Pearson para os parâmetros de frequência de RVA e pluviosidade (A) e temperatura do ar (B) na cidade de Belém, estado do Pará
Para as combinações com ausência de distribuição normal foi aplicado o coeficiente de correlação de Spearman (rs) visando investigar possíveis associações entre os parâmetros ambientais e a frequência de detecção do RVA. A correlação entre a frequência de RVA e o pH apresentou coeficiente rs = −0,4426, sugerindo correlação negativa moderada. O valor do teste t foi de −1,5610, com base em 12 pares de dados, resultando em valor de p= 0,1495. Apesar da tendência observada, tal associação não foi estatisticamente significativa ao nível de significância adotado (α = 0,05), indicando ausência de evidência robusta para inferência causal. No que se refere à temperatura da água, o coeficiente de Spearman foi rs = 0,1008, evidenciando uma correlação positiva muito fraca. O teste t resultou em t = 0,3203 e p = 0,7554, confirmando a ausência de significância estatística também nesse parâmetro.
TIPOS G E P DE RVA
Na presente investigação, das 70 amostras positivas pela Rt-qPCR, 65 (92,8%) amplificaram na Nested-PCR e foram submetidas ao sequenciamento nucleotídico, das quais 11 (16,9%) apresentaram qualidade nas sequências para o gene VP7 e 8 (12,3%) para o gene VP4. Os genótipos distribuíram-se da seguinte forma: para o gene VP7, o tipo G6 (81,8%; 9/11) foi o mais prevalente, seguido do G3 (18,2%, 2/11); enquanto para o gene VP4, todas as amostras apresentaram o genótipo P [8] (100%; 8/8). A (Tabela 5) sumariza a distribuição dos genótipos de acordo com os pontos de coleta.
Tabela 5 - Distribuição dos genótipos G e P de RVA nos canais de drenagem da cidade de Belém, estado do Pará, em 2021.
| Genótipos | Pontos | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PT 01 | PT 02 | PT 03 | PT 04 | PT 05 | PT 06 | PT 07 | PT 08 | |
| G3 | 9,1% (1) | - | - | - | - | 9,1% (1) | - | - |
| G6 | 18,2% (2) | 18,2% (2) | 9,1% (1) | - | 9,1% (1) | - | - | 27,2% (3) |
| P[8] | 12,5% (1) | 12,5% (1) | - | - | 37,5% (3) | - | 25 (2) % | 12,5% (1) |
DISCUSSÃO
A presença de vírus entéricos nas águas residuais tem sido foco de investigações desde as décadas de 1970 e 1980, com estudos pioneiros demonstrando sua persistência em ambientes aquáticos e a influência da temperatura sobre sua estabilidade30,31. A transmissão de patógenos por meio de águas contaminadas continua sendo uma ameaça substancial à saúde pública, especialmente em regiões com saneamento inadequado32. Nesse contexto, estudos indicam alta prevalência de rotavírus em ambientes aquáticos, com destaque para esgotos não tratados, onde as taxas de detecção podem ultrapassar 68%33,34.
A presente investigação demonstrou significativa detecção de RVA em sistemas hídricos urbanos de Belém, alcançando 72,9% de positividade. Esses resultados consolidam evidências sobre a circulação persistente desse agente em matrizes aquáticas contaminadas, convergindo com achados internacionais. Investigação conduzida por Hoque et al.35 em Bangladesh identificou o RVA em 38% dos efluentes analisados, enquanto Silva-Sales et al.36 reportaram uma positividade de RVA em 90% das águas residuárias do nordeste espanhol.
A magnitude observada em nosso estudo reflete a confluência de determinantes estruturais típicos das metrópoles amazônicas, como a precariedade do saneamento básico, evidenciada pelos índices de 6,28% para coleta de resíduos sólidos e 2,38% para tratamento de esgotos, combinada com sistemas de microdrenagem insuficientes e o adensamento populacional em áreas vulneráveis a inundações19.
A heterogeneidade na distribuição geoespacial das amostras positivas, com maior prevalência (15,7%) registrada no PT01 (Travessa Pirajá), localizado em uma área densamente urbanizada. Esse achado sugere que fatores ambientais e socioeconômicos, como a alta densidade populacional e a intensa movimentação de pessoas, impactam diretamente a concentração de vírus em ambientes aquáticos. A literatura corrobora esse achado, indicando que áreas urbanas com saneamento inadequado apresentam maiores riscos de contaminação hídrica32,33.
O padrão temporal evidenciou frequências elevadas durante os meses de março, abril, junho e outubro, não obstante a ausência de associações estatisticamente significativas com variáveis ambientais tradicionais (temperatura atmosférica e pH). Essa irregularidade sazonal reflete as particularidades climáticas equatoriais da Amazônia, caracterizadas por estabilidade térmica e baixa amplitude de variação fotoperiódica, diferindo substancialmente dos padrões observados em latitudes temperadas37.
De forma geral, os resultados apontam que, embora o pH tenha demonstrado uma tendência à correlação inversa com a frequência de RVA, tal relação não se sustenta estatisticamente. A temperatura da água, por sua vez, mostrou comportamento praticamente aleatório em relação à frequência viral. Assim, não foram identificadas associações estatisticamente significativas entre os parâmetros ambientais avaliados e a presença de RVA nas amostras analisadas, dentro dos limites metodológicos deste estudo37.
O regime pluviométrico regional é denominado localmente "inverno amazônico", caracterizado por precipitações intensas e nebulosidade persistente, criando condições ambientais específicas que influenciam a dinâmica de patógenos hídricos38. Durante esse período, registraram-se precipitações máximas de 45,12 mm em abril, congruente com observações de Barril et al.39 e Ghoshal et al.40, que identificaram correlação entre índices pluviométricos de até 83,4 mm e estabilidade viral prolongada, especialmente em nações em desenvolvimento com limitações sanitárias.
As médias térmicas ambientais apresentaram picos entre agosto e outubro (29,7°C a 30,5°C). Paralelamente, as temperaturas da água nos pontos amostrais mostraram elevação significativa no período de agosto a dezembro (>29,8°C). Investigações anteriores sugerem que a termicidade hídrica pode modular a persistência do RVA, com determinadas cepas mantendo viabilidade em condições de baixa umidade e temperaturas extremas 41,42.
O pH médio anual registrado foi de 7,25, com valor máximo de 9,2, concordante com os achados de Kadai et al.43, que propuseram maior recuperação de RVA em ambientes alcalinos. Conforme elucidado por Miura, Gima e Akiba6, o RVA exibe propriedades distintas que podem influenciar a adsorção ao material particulado no meio ambiente, especulando-se que a alcalinidade possa influenciar a hidrofobicidade das proteínas do capsídeo. Cabe destacar que a variável pH permanece pouco explorada nas investigações sobre parâmetros ambientais, sendo tradicionalmente priorizados indicadores como precipitação, umidade e temperatura atmosférica para a compreensão de padrões sazonais32.
Embora, na presente análise, não tenham sido estabelecidas correlações estatisticamente significativas entre presença viral e parâmetros ambientais, é importante considerar que outros estudos também relataram resultados semelhantes. Tubatsi e Kebaabetswe44 não estabeleceram uma correlação significativa entre condições climáticas, parâmetros físico-químicos e a frequência de RVA em amostras de efluentes em Botswana, país de clima tropical. Esses dados sugerem que determinantes adicionais, como qualidade da infraestrutura sanitária e as práticas de higiene populacional, podem exercer influência superior à dos parâmetros ambientais isoladamente considerados. Isso não exclui a possibilidade de influências pontuais ou indiretas, mas indica que outros fatores, como origem da contaminação, densidade populacional ou carga fecal não mensurada podem desempenhar papel mais relevante na dinâmica viral observada.
Investigações indicam que temperatura atmosférica, precipitação e umidade podem modular a presença viral; porém a ausência de correlações significativas em determinados estudos não implica irrelevância desses parâmetros39,45. A variabilidade regional e temporal desses fatores pode influenciar os resultados, sendo necessários modelos preditivos mais abrangentes para representar adequadamente essas inter-relações42,46.
No que tange à análise genotípica do RVA, observou-se predominância da cepa G6, detectada em 81,8% das amostras nas quais foi possível determinar os genótipos. Cabe ressaltar que essa cepa é tradicionalmente associada a hospedeiros bovinos, sugerindo possível emergência da combinação atípica G6P[8], previamente documentada em outras regiões brasileiras47-49. Este tipo viral também foi identificado no Egito em efluentes, potencialmente relacionado à excreção vacinal da RotaTeq™50.
O genótipo G3 representou 18,2% das detecções, constituindo atualmente o tipo mais circulante no Brasil desde 2016 e alcançando prevalências de 84% em 201851. Na região amazônica, a circulação do G3 tem sido documentada desde 201352. Similarmente ao G6, esse genótipo apresenta características zoonóticas, com origem equina estabelecida53.
A detecção do tipo P[8] em amostras ambientais pode refletir excreção fecal de indivíduos naturalmente infectados ou imunizados pela Vacina Oral de Rotavírus Humano (VORH), disponibilizada pelo Programa Nacional de Imunizações desde 2006. Estudos espanhóis confirmam que os genótipos G3 e P[8] são frequentemente recuperados em efluentes brutos, independentemente das condições ambientais e dos protocolos de extração empregados36,54.
A baixa taxa de descrição dos genótipos entre as amostras positivas (<20%) é justificável, uma vez que as matrizes aquáticas apresentam elevada carga de interferentes que comprometem tanto a amplificação quanto a leitura nucleotídica. Esses componentes ambientais inibem reações enzimáticas essenciais, resultando em fragmentos incompletos ou sequências de baixa qualidade, fenômeno amplamente reconhecido na literatura6,9.
Nossos achados corroboram a literatura sobre a persistência do RVA em ambientes tropicais, contrastando com padrões sazonais bem definidos observados em regiões temperadas. Essa detecção contínua, fora dos picos sazonais convencionais, sugere notável resistência ambiental, possivelmente associada à estabilidade do capsídeo viral em condições de alta umidade e à proteção conferida por biofilmes ou matéria orgânica particulada4.
A detecção consistente de RVA em efluentes brutos, mesmo sob alta diluição, reforça a relevância do monitoramento ambiental para a vigilância da qualidade hídrica. Conforme destacado por Rizk e Allayeh55, existe necessidade premente de estabelecer parâmetros virológicos para supervisão de águas tratadas e não tratadas. A presença contínua de RVA em matrizes ambientais suscita questionamentos sobre a efetividade das medidas sanitárias vigentes e a necessidade de estratégias preventivas direcionadas, incluindo programas vacinais específicos42,56.
Os resultados obtidos sublinham a importância do monitoramento contínuo de águas residuárias para a detecção precoce de patógenos com potencial epidêmico e a implementação de estratégias preventivas eficazes3. A integração entre vigilância ambiental e medidas de saúde pública, incluindo a universalização do saneamento básico e gestão proativa de recursos hídricos, pode mitigar riscos de contaminação e assegurar a segurança hídrica em áreas urbanas57,58.
CONCLUSÃO
Este estudo evidenciou a circulação persistente do RVA nos canais urbanos de Belém, Pará, ao longo de 2021, revelando um cenário de vulnerabilidade sanitária acentuada pela ausência de infraestrutura adequada de esgotamento sanitário e pela degradação ambiental nas áreas de coleta. A detecção dos genótipos G3, G6 e P[8], com reconhecido potencial infeccioso humano e zoonótico, reforça a importância da vigilância ambiental como ferramenta complementar à epidemiologia clínica tradicional, especialmente em contextos tropicais urbanizados e desiguais.
Embora não tenham sido identificadas correlações estatisticamente significativas entre os parâmetros físico-químicos avaliados e a frequência de RVA, os padrões observados fornecem subsídios relevantes para estudos futuros. A ausência de relação direta, contudo, não invalida a influência potencial desses fatores, considerando a complexidade ecológica envolvida na persistência viral em ambientes aquáticos.
Por fim, este trabalho destaca a urgência da adoção de uma abordagem sistêmica e preventiva na gestão hídrica urbana. A criação de estratégias sustentáveis voltadas à vigilância epidemiológica ambiental permitirá não apenas o rastreamento precoce de patógenos como o RVA, mas também a promoção de cidades mais resilientes, saudáveis e alinhadas aos princípios da saúde única, contribuindo como referência para outras regiões tropicais que enfrentam desafios semelhantes.
