VITATOX: ČISTÁ VODA - ZDRAVÉ MĚSTO Využití epidemiologického přístupu k odpadním vodám jako zdroje informací o chování populace

Význam tématu

Wastewater based epidemiology představuje moderní přístup k monitoringu zdravotního stavu a chování populace prostřednictvím analýzy komunálních odpadních vod. Umožňuje sledovat spotřebu nelegálních drog, alkoholu, nikotinu i šíření patogenů v reálném čase a doplňuje klasické epidemiologické metody rychlými anonymními daty.

Cíle a přehled studie

Studie v rámci projektu Cistá voda – Zdrave mesto a pilotního vývoje vcasného varování SARS-CoV-2 měla za cíl zmapovat spotřebu vybraných látek ve vodách Prahy (2018–2020) a ověřit možnost zavedení celorepublikového monitoringu odpadních vod pro odhalování virové nákazy. Zahrnovala dlouhodobé odběry na šesti profilech, socioekonomickou analýzu a pilotní monitoring 30 cistírnen od dubna do cervna 2020.

Použitá metodika

Vzorky byly odebírány jako 24hodinové kompozitní vzorky s úpravou na prutok a zdržení v kanalizaci. Analýza drog, metabolitů nikotinu a ethylsulfátu probíhala metodami LC-MS/MS s korekcnimi faktory pro exkreci a degradaci. Přítomnost SARS-CoV-2 byla detekována RT-qPCR. Doplňující data o struktuře kanalizacního systému a biofilmu zvyšují presnost výpočtu denní spotreby.

Hlavní výsledky a diskuse

• V Praze byly prokázány typické denní dávky MDMA (100–300 mg/1000 obyv./den), THC, amfetaminu a kokainu s výrazným nárustem o víkendech.
• Analýza nikotinových metabolitů kopírovala oficiální spotřebu cigaret, což potvrdilo korektnost metody.
• Spotřeba alkoholu stanovená z ethylsulfátu vykázala sezonní statistiku a vyšší konzumaci o víkendech.
• Pilotní monitoring SARS-CoV-2 odhalil pozitivní vzorky na 9 cistírnách (11 % vzorku), což prokázalo použitelnost metody jako varovného systému.
• Mezinárodní spolupráce v iniciativách NORMAN a SCORE umožnila porovnání dat s dalšími zeměmi.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí anonymní a objektivní vyhodnocení skutečné spotřeby, pomáhá identifikovat geografické a časové trendy, podporuje rozhodování orgánu ochrany verejného zdraví, hodnocení účinnosti preventivních opatrení a vcasné varování pred vypuknutím epi­demií.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření monitoringu na nový spekt­r marke­rů včetně léčiv, pesticidů a perfluorovaných látek.
• Integrace s digitalizovanými datovými toky a AI pro prognózy spotreby či rychlé varování.
• Vylepšení metodiky odběru a korekcí degradace v kanalizaci.
• Zajištení etické ochrany a souladu s GDPR pri lokalizovaných studiích.

Závěr

Wastewater based epidemiology se ukazuje jako robustní nástroj pro kontinuální sledování životního stylu a zdravotních rizik populace. Projekty VÚV TGM prokázaly reálnou použitelnost pro drogy i virové markery a naznačují možnost pokrytí až 80 % obyvatel CR. Dalším krokem je zavedení rutinního monitoringu a dalsí rozvoj mezinárodní spolupráce.

Reference

• DAUGHTON CG, TERNES TA. Pharmaceutical and personal care products in the environment: Agent of subtle change? Environ Health Perspect. 1999;107:907-938.
• DAUGHTON CG. Illicit drugs: contaminants in the environment and utility in forensic epidemiology. Rev Environ Contam Toxicol. 2001;210:59–110.
• CHOI PM et al. Wastewater-based epidemiology biomarkers: Past, present and future. Trends Anal Chem. 2018;105:453–469.
• CASTIGLIONI S et al. A novel approach for monitoring tobacco use in local communities by wastewater analysis. Tobacco Control. 2014;24(1):38–42.
• MACKUĽAK T et al. National monitoring of nicotine use in Czech and Slovak Republic based on wastewater analysis. Environ Sci Pollut Res. 2015;22(18):14000–14006.
• REID MJ et al. Analysis and interpretation of specific ethanol metabolites, ethyl sulfate and ethyl glucuronide in sewage effluent for the quantitative measurement of regional alcohol consumption. Alcohol Clin Exp Res. 2011;35(9).
• KASPRZYK-HORDERN B et al. Wastewater-based epidemiology for public health monitoring. Water and Sewerage Journal. 2019;4:25–26.