RESUMO
Introdução:
Os norovírus (NoV) são importantes agentes causadores de gastroenterite de origem alimentar, com surtos associados ao consumo de frutas, vegetais folhosos, moluscos bivalves e alimentos de delicatessen . O aumento da importância epidemiológica destes vírus tem sido demonstrado pelo estabelecimento de redes laboratoriais de vigilância em diversos continentes. As infecções por NoV se tornaram mais conhecidas especialmente com a consolidação do mercado de navios de cruzeiros no país a partir de 2004.
Objetivo:
Este estudo tem como objetivo apresentar avanços relacionados à pesquisa de NoV em alimentos, destacando características deste patógeno e estratégias para sua detecção nestas matrizes.
Método:
Foi realizada uma revisão integrativa, pelo levantamento de artigos científicos com o objetivo de tratar dos principais aspectos de NoV.
Resultados:
Foi realizada uma ampla revisão da literatura, com a descrição dos principais resultados presentes na literatura consultada e a discussão de aspectos como doenças transmitidas por alimentos (DTA), vírus como contaminantes de alimentos, estabilidade e desinfecção, surtos de origem alimentar associados aos NoV, alimentos associados à contaminação por NoV, métodos de concentração e detecção de NoV em alimentos, estudos de avaliação de risco e prevenção e controle.
Conclusões:
Os registros de envolvimento de NoV em surtos de origem alimentar e a crescente diversidade genética destes vírus reforçam a necessidade de vigilância laboratorial e epidemiológica sobretudo nos países em desenvolvimento, como o Brasil.
Palavras chave: Norovírus, Alimentos, Surtos de Doenças, Gastroenterite, Métodos, Vigilância Sanitária.
Carátula del artículo
Norovírus em alimentos
Isabelle da Silva Luz
Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Brasil
Marize Pereira Miagostovich
Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Brasil
Vigilância Sanitária em Debate, vol. 5, núm. 3, pp. 100-115, 2017
INCQS-FIOCRUZ
Recepção: 06 Fevereiro 2017
Aprovação: 23 Maio 2017
INTRODUÇÃO
Descrito pela primeira vez na década de 1970 com o uso de imunomicroscopia eletrônica1 , os vírus Norwalk, como eram conhecidos os norovírus (NoV), tiveram sua importância epidemiológica reconhecida somente a partir da década de 1990 com o advento de técnicas moleculares de clonagem e sequenciamento nucleotídico, que permitiram a produção de insumos para diagnóstico2 , 3 , 4 , 5 , 6 . Atualmente, os NoV são reconhecidos como os principais agentes causadores de surtos e casos esporádicos de gastroenterite aguda de origem não bacteriana em humanos7 , 8 , 9 , 10 .
O impacto das infecções por NoV nos países industrializados é evidente pelo número de redes de vigilância epidemiológica estabelecidas nos diferentes continentes. Plataformas eletrônicas como Noronet (Holanda) , Food-borne Viruses in Europe (União Europeia) , Hospital Norovirus Outbreak Reporting Tool (Inglaterra), Episurv (Nova Zelândia), OzFoodNet (Austrália), Calicinet e National Outbreak Reporting System (Estados Unidos) vêm promovendo a integração entre laboratórios pelo compartilhamento de dados epidemiológicos e moleculares provenientes de surtos, fornecendo informações sobre a circulação de genótipos e o surgimento de novas variantes11 , 12 , 13 , 14 . Nestes países, onde o diagnóstico é bem estabelecido, os NoV são responsáveis por mais de 200.000 mortes/ano, principalmente de crianças menores de 5 anos de idade9 .
No Brasil, as infecções por NoV se tornaram mais conhecidas especialmente com a consolidação do mercado de navios de cruzeiros no país a partir da temporada de 2004/2005 (http://www.abremar.com.br/down/fgv2015.pdf), uma vez que é comum a ocorrência de surtos de gastroenterites nestes ambientes10 , 15 , 16 , 17 , 18 . Adicionalmente, diversos estudos realizados no país vêm demonstrando o impacto das infecções por NoV em diferentes populações incluindo surtos, casos esporádicos, pacientes hospitalizados, assim como a ocorrência de infecções assintomáticas e casos associados a quadros de diarreia persistente19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 . A disseminação ambiental dos NoV em diferentes matrizes aquáticas no país também tem sido demonstrada com concentrações atingindo 1.5E+04 - 0.3E+05 (GC)/L em amostras de esgoto bruto33 , 34 , 35 , 36 , 37 , 38 , 39 , 40 .
Em relação às gastroenterites de origem alimentar, que se encontram no grupo de doenças transmitidas por alimentos (DTA), os NoV foram associados a 38 surtos (0,9%) de um total de 9.719 casos notificados pelo Ministério da Saúde (MS) no período de 2000–201441 . Em mais de 10.000 surtos de gastroenterites associados à contaminação alimentar relatados nos últimos anos, mais da metade não possui um agente etiológico definido. Assim, como na maioria dos países, a determinação de surtos de origem alimentar associados com NoV baseia-se em investigações epidemiológicas e testes laboratoriais realizados com amostras clínicas de indivíduos envolvidos nestes surtos42 .
A detecção de NoV humano em alimentos é dificultada pela complexidade da matriz alimentar e pela presença de baixos níveis de partículas de vírus, o que resulta em subnotificação de surtos43 , 44 . Esta revisão tem como principal objetivo apresentar os NoV como os principais agentes virais associados a surtos de gastroenterite de origem alimentar, descrevendo suas características gerais e os avanços relacionados à pesquisa destes vírus em matrizes alimentares.
MÉTODO
Este estudo, elaborado como uma revisão integrativa, foi conduzido segundo metodologia descrita por Sobral e Campos45 , pelo levantamento de artigos científicos com o objetivo de tratar dos principais aspectos de NoV a partir do consumo de alimentos contaminados, bem como infecções relacionadas. A pesquisa de literatura científica foi realizada por consulta à base de dados PubMed (empregando palavras-chave como: norovirus on foods , methodologies for norovirus on foods , norovirus review ) e do MS.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Doenças transmitidas por alimentos (DTA)
DTA é um termo genérico aplicado a uma síndrome geralmente constituída de anorexia, náuseas, vômitos e/ou diarreia, acompanhada ou não de febre, atribuída à ingestão de alimentos ou água contaminados. No entanto, sintomas digestivos não são as únicas manifestações dessas doenças, uma vez que infecções extraintestinais em diferentes órgãos e sistemas, de acordo com o agente envolvido, também possam ocorrer. Além de bactérias e toxinas, as DTA podem também ser causadas por substâncias tóxicas, parasitas e vírus46 .
O perfil epidemiológico das DTA no Brasil ainda é pouco conhecido. Somente alguns estados e/ou municípios dispõem de informações estatísticas e dados sobre os agentes etiológicos mais comuns, alimentos frequentemente implicados, população de maior risco e fatores contribuintes46 , 47 . Há ainda casos de DTA que não são notificados às autoridades sanitárias, uma vez que muitos patógenos alimentares causam sintomatologia branda e o paciente não busca auxílio médico48 .
Em muitos países, inclusive no Brasil, a descrição de surtos (episódio em que duas ou mais pessoas apresentam doença semelhante após ingerirem alimentos e/ou água da mesma origem notificados) se restringe àqueles que envolvem um maior número de pessoas ou quando a duração dos sintomas é mais prolongada49 .
A Figura apresenta os principais agentes etiológicos identificados nos surtos de DTA ocorridos no Brasil entre 2007 e 2016, destacando o número de agentes não identificados e o pequeno número de casos associados aos NoV, assim como outros agentes virais (rotavírus e vírus da hepatite A).
Figura
Surtos de gastroenterite de origem alimentar identificados no Brasil no período de 2007–2016* de acordo com o agente etiológico envolvido.
Fonte: Adaptado de Ministério da Saúde (2016)47; *dados sujeitos à atualização.
Vírus como contaminantes de alimentos
Como vírus de transmissão fecal-oral, os vírus entéricos humanos são importantes contaminantes de água e alimentos, principalmente por serem vírus não envelopados e resistentes a condições adversas, tanto no organismo humano (acidez do estômago) como no ambiente50 . Assim como os NoV, os vírus da hepatite A (HAV) e E (HEV), enterovírus, astrovírus, parvovírus, rotavírus, adenovírus (AdV) 40 e 41, e, mais raramente, coronavírus também são associados a infecções de origem alimentar51 , 52 .
Embora a estabilidade destes vírus nas diferentes matrizes dependa de diversos fatores ambientais, tais como pH, calor e resistência a agentes de limpeza, a baixa dose infecciosa dos NoV (18 partículas de vírus podem causar doença) representa um fator relevante na transmissibilidade destes vírus16 , 53 , 54 , 55 , 56 , 57 . A ingestão de água ou alimento contaminado constitui a principal via de infecção nestes casos, entretanto a doença associada pode ocorrer indiretamente a partir do contato com fômites contaminados58 .
Um importante fator a ser considerado na transmissão dos NoV é o grande número de infecções assintomáticas59 , 60 , 61 . Surtos por NoV frequentemente envolvem a preparação de alimentos por um manipulador no ambiente de serviço de alimentação, em que o contato direto das mãos ou com mão enluvada e limpeza inadequada são identificados como fatores contribuintes comuns62 . Uma dispersão de vírus por manipuladores de alimentos possui o potencial de contaminação nestes ambientes, onde grandes quantidades de alimento podem ser preparadas em uma área relativamente pequena, envolvendo a interação de vários funcionários63 .
Norovírus
Pertencentes ao gênero Norovirus , família Caliciviridae, os NoV são um grupo de vírus não envelopados, icosaédricos, com aproximadamente 27 a 38 nm de diâmetro, cujo nome deriva da palavra grega calyx (cálice), em referência às depressões semelhantes a este formato sobre a superfície do vírus64 , 65 . Estes vírus foram previamente referidos por outros nomes, tais como small round-structured viruses e virus Norwalk-like66 .
O genoma consiste de um RNA de cadeia simples polaridade positiva alcançando de 7,3 a 7,5 kb, organizado em três quadros abertos de leitura ( open reading frame [ORF]) e com uma cauda poli (A) na extremidade 3’2 , 3 , 67 . A ORF1 codifica uma poliproteína, a qual é clivada em pelo menos seis proteínas não estruturais, incluindo a RNA polimerase dependente de RNA (RdRp); ORF2 e ORF3 codificam respectivamente as proteínas VP1 e VP2 do capsídeo viral68 .
Devido à diversidade genética do gênero, os NoV são classificados em genogrupos (G) e genótipos (GG) pelo sequenciamento nucleotídico da região genômica completa que codifica para a proteína VP1 do capsídeo69 . Atualmente, os NoV têm sido classificados em seis genogrupos (GI-GVI), com a proposta de um sétimo70 , dos quais três (GI, II e IV) infectam humanos71 .
NoV GII.4 tem sido associado com a maior parte de surtos e casos esporádicos ocorridos mundialmente, principalmente devido à emergência de novas variantes que se tornam dominantes a intervalos de 2 a 3 anos72 . Entretanto, em 2013, o GII.P17 surgiu como um novo genótipo com potencial de evolução similar ao GII.4 alterando a epidemiologia dos NoV no mundo73 . A deriva antigênica e a recombinação de hotspot , principalmente da região de junção ORF1/ORF2, têm sido relatadas como um mecanismo importante para a evolução de NoV levando ao surgimento de novos vírus74 , 75 , 76 , 77 , 78 , 79 , 80 . Várias cepas recombinantes de NoV já foram descritas, de modo que análise de mais de uma região do genoma pode ser importante para a detecção de estirpes únicas ou recombinantes81 .
No Brasil, a diversidade genética dos NoV foi demonstrada pela detecção de diferentes genótipos de genogrupos humanos GI (GI.1-4, GI.7-8), GII (GII.1-9, GII.12-17, GII.20-22, GII.b, GII.g, GII.e) e IV (GIV.1), assim como de variantes de GII.4 e recombinantes (US95_96, Kaiso_2003, Asia_2003, Hunter_2004, Yerseke_2006a, Den Haag_2006b, New Orleans_2009 e Sydney_2012)77 , 82 , 83 , 84 , 85 , 86 .
A infecção por NoV em humanos é caracterizada como uma infecção gastrointestinal autolimitada com sintomas que incluem náusea, vômito, diarreia, mal-estar, dor abdominal, dores musculares, anorexia, dor de cabeça e febre baixa. Os sintomas geralmente começam 1 a 2 dias seguintes ao consumo de alimentos ou água contaminados e persistem por 1 a 8 dias64 .
Investigações de surto têm implicado o vômito como via de transmissão, pela produção de aerossóis que podem ser inalados, ou pela contaminação direta de superfícies87 , 88 , 89 . A infecção atinge todos os grupos etários, ocorrendo principalmente em ambientes domésticos e institucionais, tais como hospitais, escolas, restaurantes, asilos e cruzeiros marítimos60 , 65 , 90 , 91 . A epidemiologia dos NoV é complexa e influenciada por muitos fatores, incluindo imunidade da população, evolução do vírus, sazonalidade, estabilidade do vírus no ambiente e a frequente ocorrência de infecções assintomáticas59 , 60 , 61 , 92 , 93 , 94 , 95 .
Estabilidade e desinfecção
Os NoV permanecem infecciosos após tratamento com desinfetantes comumente utilizados, como álcoois e compostos quaternários de amônio, assim como após aquecimento a uma temperatura de 60°C por 30 minutos, a éter 20% por 18 horas a 4°C e quando expostos a pH 2,7 por três horas à temperatura ambiente96 . Também podem ser estáveis à inativação após tratamento com 3,75 a 6,25 mg/L de cloro (resíduo de cloro livre de 0,5 a 1,0 mg/L), concentração a qual é encontrada em sistemas de distribuição de água para consumo. Entretanto, as partículas de NoV são inativadas após tratamento com 10 mg/L de cloro. Estudos demonstraram que os NoV são mais resistentes à inativação por cloro do que poliovírus tipo 1, rotavírus humanos (Wa), rotavírus simion (SA11) e bacteriófago F297 .
Segundo Mormann et al.98 , medidas utilizadas pela indústria de processamento de alimentos para fins de conservação e processos utilizados pelos consumidores para preparo e estocagem seriam suficientes para inativar NoV em alimentos contaminados e, assim, a validação das condições de inativação térmica em alimentos específicos tem sido necessária99 .
Considerando a estabilidade dos NoVs no ambiente, Baert et al.100 desenvolveram um trabalho de revisão sobre a eficácia de métodos de conservação utilizados para inativação de vírus em alimentos. Os autores sugeriram que métodos de conservação de alimentos tais como aquecimento, processamento por alta pressão hidrostática e irradiação têm sido mais eficazes na inativação de patógenos do que congelamento, refrigeração, atividade de água reduzida, acidificação ou embalagem em atmosfera modificada. Também destacaram a combinação tempo-temperatura e a eficácia variável de sanitizantes sobre a matriz alimentar em relação às cepas virais.
A indisponibilidade de linhagens celulares para replicação de NoV humano em laboratório resultou na utilização de vírus pertencentes ao mesmo gênero como substitutos para predizer o comportamento de NoV em estudos de estabilidade em alimentos. Por compartilharem características estruturais e genéticas semelhantes e se propagarem em cultivo celular, o norovírus murino-1 (MNV-1) (genogrupo V) tem sido utilizado nestes estudos101 , 102 . Incluem-se ainda o calicivírus canino (CaCV) utilizado por Rutjes et al.103 em amostras de alface e creme, e o vírus Tulane (TV), um calicivírus que pertence ao gênero Recovirus93 , 104 . Em estudo realizado por Wang et al.94 foi demonstrado que MNV-1, TV e HAV podem resistir sobre a superfície de sementes de alfafa por um período prolongado (22oC até 50 dias), e estes vírus poderiam contaminar brotos após germinação e serem transferidos para água de irrigação.
Surtos de origem alimentar associados aos NoV
De acordo com pesquisa de literatura sobre tendências epidemiológicas globais de surtos ocorridos de 1983 a 2011, Matthews et al.105 observaram que a maioria de infecções por NoV foram transmitidas por rotas de origem alimentar (54%), com segunda posição para transmissão pessoa a pessoa (26%). Entretanto, esta foi uma metanálise de surtos publicados e não necessariamente baseada em dados de vigilância de base populacional. Além disso, taxa de ataque (definida como o número de casos por pessoa exposta) e distribuição de genótipos são fatores relevantes para a investigação de surtos106 .
Para estimar a proporção de infecções de origem alimentar causadas por NoV em uma escala global, Verhoef et al.14 utilizaram sistemas internacionais múltiplos de vigilância de surtos ( NoroNet , Calicinet , Episurv ) e revisão sistemática da literatura, e demonstraram que, embora a proporção de surtos causados por NoV GII.4 tenha sido menor do que aqueles associados com outros genótipos, é considerável a contribuição absoluta de surtos de origem alimentar por NoV GII.4 aos custos sociais e econômicos causados por este vírus.
Alimentos associados à contaminação por NoV
Alimentos frescos sujeitos à contaminação ambiental e manipulação107 , tais como frutas, vegetais folhosos108 e moluscos bivalves109 , são os que apresentam maior risco de contaminação por NoV. Estes alimentos, além de serem consumidos crus, estão sujeitos à manipulação humana considerável e passam por tratamentos sanitários industriais que não garantem a eliminação total do patógeno quando presente110 . Itens de delicatessen e alimentos prontos para o consumo que não sofrem processamento adicional, tais como sanduíches frios111 , 112 , saladas de vegetais113 e produtos de confeitaria114 , também são comumente associados a surtos.
Frutas e vegetais folhosos
Surtos relacionados a diversos tipos de produtos, incluindo frutas frescas cortadas, alface, tomates, melões, saladas, cebolas verdes, morangos, framboesas e salsa foram atribuídos a NoV humano115 , 116 , 117 . Vários surtos implicados no consumo de produtos frescos foram conhecidos ou suspeitos, devido à contaminação no campo, sugerindo que a água de irrigação seria uma via de contaminação93 , 118 .
Pesquisas anteriores com cultivo hidropônico de alface mostraram que os vírus podem ser internalizados através da raiz e disseminados para as porções aéreas da planta93 , 119 Verificou-se que o meio de crescimento das plantas desempenha o papel significativo na internalização do patógeno, por absorção pelo sistema radicular120 .
Nos Estados Unidos (EUA), NoV humano representa mais de 40% das doenças relacionadas a produtos frescos a cada ano121 , 122 e, de acordo com a Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) e o Centro Europeu de Prevenção e Controle de Doenças (ECDC), 11,6% dos casos de infecções virais foram causados pelo consumo de vegetais, frutas, bagas, sucos e alimentos mistos em 32 países da Europa, no ano de 2013123 , 124 .
Moluscos bivalves
Moluscos bivalves são classicamente conhecidos pelo alto risco de contaminação microbiológica que apresentam, uma vez que são acumuladores naturais de partículas dispersas na água. Parâmetros bacteriológicos têm sido utilizados como critério regulatório de segurança alimentar para avaliar a contaminação destes alimentos, assim como das águas de cultivo, principalmente após eventos de potencial contaminação fecal125 .
No entanto, concentrações de Escherichia coli e coliformes em ostras e águas de cultivo podem ser reduzidas dentro de alguns dias devido à inativação e eliminação sob influências do ambiente e de marés, o que não ocorre com os vírus126 . Uma característica de surtos relacionados a esta fonte é sua frequente associação com linhagens múltiplas de vírus observadas tanto em pacientes infectados como no alimento envolvido127 .
A maior parte dos surtos por NoV associados a moluscos bivalves são ligados ao consumo de ostras, porque estas são comumente consumidas cruas, embora alguns surtos tenham sido ligados a ostras cozidas128 . Estudos prévios relataram ainda que ostras congeladas importadas foram atribuídas a surtos de gastroenterite por NoV na Austrália e nos EUA129 , 130 .
Tanques para depuração de ostras têm sido utilizados para redução de contaminação bacteriana, entretanto, procedimentos de depuração padrão são ineficazes para contaminantes virais, conforme demonstrado pelos altos níveis de NoV detectados em ostras comercialmente distribuídas na Itália e EUA131 , 132 . Em ostras artificialmente contaminadas e depuradas, AdV humano foram detectados até 168 h e MNV-1 até 96 h de depuração, com quantificação viral variando de 3,2E + 05 CG/g a 4,4E + 07 CG/g para AdV e de 3,5E + 04 CG/g a 2,9E + 06 CG/g para MNV-1 após 14 dias de análise133 .
Um estudo realizado no Reino Unido em 2011 demonstrou que 76,2% (n = 844) de amostras coletadas nas áreas de produção de ostras apresentaram resultados positivos para NoV GI e/ou GII134 . Em um surto de gastroenterite associado ao consumo de ostras em um restaurante, também no Reino Unido, NoV GI e GII foram detectados em concentrações < 100 cópias/g (limite teórico de detecção do ensaio é 13 cópias/g de glândula digestiva da amostra) e 1.736 cópias/g, respectivamente135 .
No Brasil, NoV GI foram detectados em Crassostera gigas cultivadas em viveiros marinhos por 14 dias, com concentrações de 1,2 E + 06 CG/g, e NoV GII na água do mar, com concentrações de 7,5 E + 13 CG/g136 . Em investigações posteriores, NoV não foram encontrados por Souza et al.133 em ostras naturalmente contaminadas.
Itens de delicatessen e alimentos prontos para o consumo
Método para detecção de NoV foi avaliado por Stals et al.137 em alimentos prontos para o consumo, tais como amostras de salada penne , sopas, sanduíches e refeições compostas, encontrando que a recuperação de NoV GI e GII foi influenciada pelo nível de inóculo viral e pelo tipo de alimento. Além disso, MNV-1 foi avaliado com sucesso como controle de processo pela mesma metodologia de detecção.
Em um surto de gastroenterite por NoV, Malek et al.138 encontraram que o consumo de carnes de delicatessen resultou em 137 pessoas doentes, em 13 viagens de rafting independentes durante um período de um mês, e a mesma sequência do vírus foi encontrada em amostras fecais obtidas de pessoas que participaram de cinco viagens diferentes.
No Brasil, foram identificados NoV GI.1 em amostra de manteiga com ervas e NoV GII.4 em amostras de queijo e molho branco contaminadas naturalmente, relacionadas a um surto de gastroenterite aguda num navio de cruzeiro15 . Ainda neste estudo, o sequenciamento parcial do gene da RNA polimerase mostrou a presença de linhagens GII.4, confirmando trabalhos prévios que descrevem a incidência e distribuição deste genótipo no mundo inteiro74 , incluindo o Brasil21 , 139 .
Métodos de concentração e detecção de NoV em alimentos
De acordo com Baert et al.114 , três categorias de alimentos são consideradas quando se elegem metodologias de concentração e detecção de vírus: alimentos ricos em água e carboidratos (frutas e vegetais); ricos em proteína e gordura (produtos prontos para o consumo) e moluscos bivalves, devido à acumulação e concentração de partículas virais e outros patógenos no sistema digestivo67 .
As etapas requeridas para a detecção de vírus nestas matrizes incluem 1) concentração e purificação de vírus, 2) extração de ácido nucleico, 3) detecção, e (d) confirmação140 . A concentração de partículas virais para um volume menor de amostra é a etapa mais crítica do processo e particularmente necessária devido aos baixos níveis de vírus que possam ocorrer nas matrizes137 , 141 , 142 . Durante a concentração dos vírus, moléculas tais como polissacarídeos, proteínas e ácidos graxos são removidas para prevenir a inibição da extração de RNA subsequente e detecção molecular143 , 144 .
Protocolos de eluição-concentração, baseados na recuperação das partículas virais da superfície do alimento utilizando um tampão apropriado seguido por concentração dos vírus eluídos incluem precipitação por polietileno glicol (PEG), ultracentrifugação, ultrafiltração, imunoconcentração e separação catiônica. Diferentes metodologias apresentam taxas de recuperação viral influenciadas pela concentração de inóculo e pelo tipo de alimento analisado137 .
A eficiência destes métodos tem sido avaliada em diversos estudos com o objetivo de fornecer informações sobre recuperação viral. Em pesquisa realizada por Summa et al.145 , amostras de alface, presunto e framboesas foram contaminadas artificialmente com NoV GII, para comparação de quatro métodos de recuperação viral baseados em técnicas de ultrafiltração, separação imunomagnética, ultracentrifugação e precipitação por PEG. Ultracentrifugação produziu maiores eficiências de recuperação em alface e presunto, enquanto a precipitação por PEG gerou maior rendimento de recuperação de NoV em framboesas.
Outros métodos, inicialmente descritos para concentração de NoV a partir de diferentes matrizes aquáticas, têm sido adaptados para recuperação destes vírus em matrizes alimentares. A utilização de métodos comuns para diferentes matrizes pode ser útil na investigação de surtos, na qual são disponibilizadas amostras de origem diversa. O método de concentração por filtração em membranas carregadas negativamente descrito para recuperação de NoV a partir de água do mar146 foi adaptado para amostras de alface fresca e queijo minas pela eluição direta destes alimentos147 , 148 , 149 .
O método de floculação orgânica utilizando leite desnatado150 também foi adaptado com sucesso para recuperação de vírus a partir de morangos151 . Quando comparado com métodos de precipitação por PEG e filtração com membranas carregadas negativamente, demonstrou porcentagem de recuperação de 2,5 e 32 vezes maior do que as demais metodologias, respectivamente. Floculação orgânica é um método considerado de baixo custo, pois utiliza apenas um passo na concentração das amostras, economizando tempo e reagentes. A Tabela apresenta um resumo das taxas de recuperação viral obtidas com estas metodologias, em estudos realizados no Brasil.
Tabela
Eficiências de recuperação de NoV em alimentos.
A extração de RNA é a segunda etapa na estratégia para detecção de NoV. Protocolos de extração envolvem (1) lise do capsídeo viral e (2) isolamento de RNA67 . Entretanto, técnicas de extração direta de RNA viral envolvem tratamento do produto alimentar pela eluição viral com um reagente baseado em isotiocianato de guanidina/fenol, seguido por purificação do RNA extraído. Extração direta de RNA foi aplicada em alimentos compostos por proteína e/ou gordura, com 1 a 102 unidades de NoV detectados, que foram recuperados em 10 g a 30 g de hambúrguer, peru, roast beef , penne , tagliatelle e presunto de delicatessen114 , 152 , 153 .
A primeira descrição detalhada do emprego de metodologias moleculares para esclarecimento de surtos de origem alimentar foi descrita nos EUA a partir da detecção de NoV em presunto contaminado111 . Metodologias moleculares de transcrição reversa seguidas de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) são utilizadas para detecção e quantificação de NoV. O método quantitativo RT-qPCR, que incorpora uma sonda marcada com fluorescência ou corante fluorescente especificamente intercalado na mistura de reação, tem sido o mais recomendado devido a sua sensibilidade, especificidade e rapidez154 .
Entretanto, esta metodologia baseada em uma curva padrão requer calibração cuidadosa e oferece quantificação relativa com variações interlaboratoriais155 . Como a detecção de pequenas concentrações virais são a regra para matrizes alimentares, a interpretação dos resultados deve seguir critérios bem estabelecidos140 .
Apesar da sensibilidade, o ensaio molecular apresenta limitações por não fornecer dados de infecciosidade, podendo ser o RNA detectado proveniente de uma partícula viral íntegra ou ser uma molécula residual156 . Recentemente, procedimentos de pré-tratamento e/ou utilização de corantes que se intercalam em RNA e DNA, como o propídio monoazida (PMA) em metodologias moleculares, têm sido utilizados para detecção e determinação de infecciosidade de NoV humano157 , 158 , ocorrendo amplificação apenas dos genomas virais de partículas íntegras, ou seja, infecciosas159 , 160 .
Outra questão importante na detecção de NoV a partir de matrizes alimentares é a utilização de vírus como controle interno de processo. MNV-1, Mengovírus (linhagem MC0), calicivírus felino (FCV) e bacteriófagos como MS2 e PP7148 , 161 são exemplos de vírus que têm sido utilizados com sucesso135 , 162 , 163 , 164 , 165 , 166 , sendo os bacteriófagos mais acessíveis para produção em laboratórios de microbiologia de alimentos167 .
Após detecção viral, outra etapa fundamental é a caracterização molecular dos NoV pelo sequenciamento nucleotídico do genoma. O sequenciamento completo da ORF2 que codifica o gene da proteína VP1 do capsídeo viral (1.600 pares de base) é utilizado como padrão para a caracterização molecular de genótipos e estudos filogenéticos71 . Entretanto, o sequenciamento parcial desta região do genoma tem sido utilizado para caraterização rápida dos genótipos pela utilização de iniciadores que têm como alvo regiões menores da ORF2, denominadas C (extremidade 5’ da ORF2) e D (extremidade 3’ da ORF2)168 , 169 , 170 .
Para a caracterização molecular de variantes de GII.4, Vega et al.171 desenvolveram um protocolo de amplificação que utiliza iniciadores que têm como alvo a região codificante do subdomínio P2 da proteína VP1 do capsídeo viral, uma vez que grande parte das mutações que diferenciam genótipos e variantes ocorrem nessa região. Atualmente, a caracterização molecular dos NoV é facilitada pelo National Institute for Public Health and the Environment (RVMI) que disponibiliza a ferramenta Norovirus Genotyping Tool version 1.0 de genotipagem automática pela inserção de sequências nucleotídicas do genoma nesta plataforma172 .
Em 2013, Especificações Técnicas (TS) desenvolvidas pelo Comitê Europeu de Normalização [(CEN)/TC 275/WG 6] e aprovadas pela Organização Internacional para Padronização (ISO) estabeleceram metodologias padronizadas para detecção de NoV e HAV (ISO/TS 15216-1, 2013 e ISO/TS 15216-2, 2013) em categorias de alimentos de alto risco, representando um avanço significativo para os estudos de virologia de alimentos51 .
Estudos de avaliação de risco
Avaliação de risco microbiano quantitativo (QMRA) tem se tornado uma ferramenta valiosa para caracterizar riscos de doença de origem alimentar associados com patógenos, entretanto, parte considerável dos estudos são relacionados a agentes bacterianos173 , 174 , 175 . Em relação a NoV, modelos de QMRA foram desenvolvidos para avaliar o risco de NoV em água de consumo176 e água de recreação177 , 178 . Em alimentos, estudos de QMRA para NoV são limitados e concentrados na contaminação inicial de produção fresca179 , 180 , 181 .
Uma revisão sobre estudos de avaliação de risco microbiológico em água e segurança de produtos frescos revelou que os vírus apresentaram estimativas de risco mais elevadas em comparação a agentes bacterianos. Vegetais folhosos foram identificados como o produto de maior preocupação, quando comparados com diferentes gêneros alimentícios182 .
No entanto, um estudo realizado por Stals et al.112 apresentou modelo quantitativo de exposição a NoV com foco na transmissão potencial durante a preparação de sanduíches. Eles encontraram que uma única dispersão de NoV por manipulador de alimento poderia causar níveis médios de 43±18, 81±37 e 18±7 partículas de NoV presentes nos sanduíches, mãos e superfícies de trabalho, respectivamente.
Prevenção e controle
O diagnóstico laboratorial rápido é uma ferramenta importante para direcionar o controle de surtos por NoV pela escolha de práticas de intervenção e controle apropriados, tais como protocolos de limpeza e desinfecção, isolamento, agrupamento de pacientes baseado nos sintomas, exclusão de funcionários sintomáticos ou manipuladores de alimentos ou, em última instância, fechamento de estabelecimentos183 .
O controle da contaminação de alimentos, água, superfícies ambientais e fômites, assim como a higiene adequada de manipuladores de alimentos é fundamental na redução da transmissão65 . No caso de manipuladores de alimentos infectados é recomendado o afastamento por no mínimo 3 dias após a resolução dos sintomas. Adultos e crianças infectados devem se manter afastados das atividades escolares e de trabalho pelo mesmo período de tempo e, em caso de surtos, o funcionamento de estabelecimentos como navios de cruzeiro, resorts , acampamentos e restaurantes deve ser interrompido a fim de evitar a exposição de uma nova população de susceptíveis184 . Superfícies contaminadas após episódios de vômito ou diarreia devem ser desinfetadas com solução de hipoclorito a 5%-25% ou 1.000 a 5.000 ppm185 .
A significância clínica crescente de infecções por NoV humano sugere a necessidade de uma vacina eficaz, que promoveria o bloqueio de vias de transmissão particularmente para as populações de alto risco, tais como manipuladores de alimentos, militares, pessoas idosas, crianças e indivíduos imunocomprometidos, melhorando assim a segurança alimentar, saúde pública e biodefesa42 .
O desenvolvimento de vacinas para NoV tem sido direcionado para expressão de proteínas do capsídeo viral como virus like particles (VLPs) em diferentes vetores97 , 186 , 187 . Uma vacina bivalente de ampla cobertura que utiliza VLPs de um consenso de três variantes de NoVGII.4 em combinação com NoVGI.1 está em fase final de testes pelo grupo Takeda Vacinas188 , 189 , 190 . Apesar dos avanços obtidos, um dos principais desafios no desenho de vacinas é a grande variabilidade genética destes vírus e a substituição de estirpes pandêmicas em intervalos de tempo curtos, como observado para o vírus da influenza A191 .
CONCLUSÕES
Os registros de envolvimento de NoV em surtos de origem alimentar e a crescente diversidade genética destes vírus reforçam a necessidade de vigilância laboratorial e epidemiológica sobretudo nos países em desenvolvimento, como o Brasil, onde não somente a detecção direta de vírus de amostras de alimentos naturalmente contaminados, assim como o diagnóstico, ainda são restritos aos laboratórios de pesquisa. Diferentes metodologias de eluição-concentração apresentam grande variabilidade nas taxas de recuperação viral dificultando a recuperação dos NoV em diferentes matrizes.
O estabelecimento do diagnóstico de NoV nos Laboratórios Centrais dos estados (Amazonas, Bahia, Ceará, Pará, Pernambuco, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São Paulo) que estão na rota da temporada de cruzeiros pelo Programa Nacional de Fortalecimento da Vigilância Sanitária que atua nos Portos, Aeroportos e Fronteiras, publicado em 6 de dezembro de 2012, representa um grande avanço na capacidade de esclarecimento de surtos no país, facilitado pela edição da norma ISO/TS 15216 (2013) que, padronizando metodologias de concentração e detecção viral, harmoniza o diagnóstico facilitando a criação de uma rede nacional de diagnóstico de NoV que contribua para determinação do real impacto das infecções por NoV no país. Adicionalmente, a evolução rápida e contínua desses vírus requer um sistema de vigilância ativo que identifique genótipos circulantes e prevalentes que possam auxiliar no estabelecimento de uma eventual vacina no país. Neste contexto, é indispensável o estabelecimento de uma rede de vigilância epidemiológica integrada em todo território nacional.
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Notas
Notas
Financiamento: MPM (Produtividade em Pesquisa) e ISL (Programa de Pós-doutoramento) são bolsistas CNPq e Capes, respectivamente. Esta revisão está no âmbito das atividades da Fiocruz como Centro Colaborador da OPAS/OMS em Saúde Pública e Ambiental. Os autores informam nenhum conflito de interesse. O uso de nomes comerciais nesta publicação não consiste em endosso de produtos comerciais.
Declaração de interesses
Conflito de Interesse:
os autores informam não haver qualquer potencial conflito de interesse com pares e instituições, políticos ou financeiros deste estudo.
Autor notes
* E-mail: isabelle.luz@ioc.fiocruz.brbelleluz@gmail.com
