Published June 1, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Epidemiological surveillance of enteric viral diseases using wastewater in Africa – A rapid review

Creators

  • 1. Carnegie Mellon University Africa
  • 2. University of Pretoria
  • 3. University of Edinburgh
  • 4. University of London
  • 5. London School of Hygiene & Tropical Medicine
  • 6. University of South Africa
  • 7. Biomedical Research and Training Institute
  • 8. University of Zimbabwe

Description

Viral enteric pathogens remain an important cause of diarrhoeal outbreaks among children in sub-Saharan Africa (SSA). Consequently, diarrhoeal illness remains a significant cause of morbidity and mortality in the under-fives in SSA. These outbreaks associated with viral pathogens tend to be seasonal and early warning systems for impending outbreaks could be very crucial for triggering preventive public health response and building public health resilience to deal with increased demand for medical services. Wastewater surveillance for pathogens is an important epidemiological component that could inform early warning systems. The objective of this rapid review was to evaluate the use of wastewater for epidemiology surveillance of enteric viral pathogens. Nine studies met the inclusion criteria. Eight viral pathogens were reviewed and analysed from 6 countries that performed wastewater analysis. Six studies explored the epidemiologic significance of viral pathogens in wastewater. The findings of this review revealed that monitoring of wastewater can provide an additional tool to determine the epidemiology of viral pathogens circulating in the community thereby providing early warning of potential outbreaks using wastewater-based epidemiology methods. Five of the included studies revealed the occurrence of viral pathogens in raw sewage and treated wastewater as an indication of inefficient elimination of viruses leading to potential release into water sources which presents a public health risk, increasing the risk of inducing gastroenteritis in the population. Six studies revealed the need for public health authorities to realise the potential benefit of environmental surveillance (ES) as an additional tool to determine the epidemiology of viral pathogens circulating in each community. Despite the significant public health challenge associated with enteric viral pathogens in sub-Saharan Africa, there remains remarkable underinvestment in potentially epidemiologically beneficial research, including wastewater-based epidemiology for these infections.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تظل مسببات الأمراض المعوية الفيروسية سببًا مهمًا لتفشي الإسهال بين الأطفال في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. وبالتالي، لا يزال مرض الإسهال سببًا مهمًا للاعتلال والوفيات بين الأطفال دون سن الخامسة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. تميل هذه الفاشيات المرتبطة بمسببات الأمراض الفيروسية إلى أن تكون موسمية ويمكن أن تكون أنظمة الإنذار المبكر للفاشيات الوشيكة حاسمة للغاية لتحفيز الاستجابة الوقائية للصحة العامة وبناء مرونة الصحة العامة للتعامل مع الطلب المتزايد على الخدمات الطبية. تعد مراقبة مياه الصرف الصحي لمسببات الأمراض مكونًا وبائيًا مهمًا يمكن أن يُسترشد به في أنظمة الإنذار المبكر. كان الهدف من هذه المراجعة السريعة هو تقييم استخدام مياه الصرف الصحي لمراقبة علم الأوبئة لمسببات الأمراض الفيروسية المعوية. استوفت تسع دراسات معايير الشمول. تمت مراجعة وتحليل ثمانية مسببات أمراض فيروسية من 6 بلدان أجرت تحليل مياه الصرف الصحي. استكشفت ست دراسات الأهمية الوبائية لمسببات الأمراض الفيروسية في مياه الصرف الصحي. كشفت نتائج هذه المراجعة أن رصد مياه الصرف الصحي يمكن أن يوفر أداة إضافية لتحديد وبائيات مسببات الأمراض الفيروسية المتداولة في المجتمع وبالتالي توفير الإنذار المبكر من تفشي الأمراض المحتملة باستخدام طرق علم الأوبئة القائمة على مياه الصرف الصحي. كشفت خمس من الدراسات المدرجة عن وجود مسببات الأمراض الفيروسية في مياه الصرف الصحي الخام ومياه الصرف الصحي المعالجة كمؤشر على القضاء غير الفعال على الفيروسات مما يؤدي إلى احتمال إطلاقها في مصادر المياه مما يشكل خطرًا على الصحة العامة، مما يزيد من خطر الإصابة بالتهاب المعدة والأمعاء لدى السكان. كشفت ست دراسات عن حاجة سلطات الصحة العامة إلى إدراك الفائدة المحتملة للمراقبة البيئية كأداة إضافية لتحديد وبائيات مسببات الأمراض الفيروسية المنتشرة في كل مجتمع. على الرغم من التحدي الكبير للصحة العامة المرتبط بمسببات الأمراض الفيروسية المعوية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، لا يزال هناك نقص ملحوظ في الاستثمار في البحوث التي يحتمل أن تكون مفيدة من الناحية الوبائية، بما في ذلك علم الأوبئة القائم على مياه الصرف الصحي لهذه العدوى.

Translated Description (French)

Les agents pathogènes entériques viraux restent une cause importante d'épidémies diarrhéiques chez les enfants en Afrique subsaharienne (Ass). Par conséquent, les maladies diarrhéiques restent une cause importante de morbidité et de mortalité chez les moins de cinq ans en Afrique subsaharienne. Ces épidémies associées à des agents pathogènes viraux ont tendance à être saisonnières et les systèmes d'alerte précoce pour les épidémies imminentes pourraient être très cruciaux pour déclencher une réponse préventive de santé publique et renforcer la résilience de la santé publique pour faire face à la demande accrue de services médicaux. La surveillance des eaux usées pour les agents pathogènes est une composante épidémiologique importante qui pourrait éclairer les systèmes d'alerte précoce. L'objectif de cette revue rapide était d'évaluer l'utilisation des eaux usées pour la surveillance épidémiologique des agents pathogènes entériques viraux. Neuf études répondaient aux critères d'inclusion. Huit agents pathogènes viraux ont été examinés et analysés dans 6 pays qui ont effectué une analyse des eaux usées. Six études ont exploré la signification épidémiologique des agents pathogènes viraux dans les eaux usées. Les résultats de cet examen ont révélé que la surveillance des eaux usées peut fournir un outil supplémentaire pour déterminer l'épidémiologie des agents pathogènes viraux circulant dans la communauté, fournissant ainsi une alerte précoce des épidémies potentielles à l'aide de méthodes d'épidémiologie basées sur les eaux usées. Cinq des études incluses ont révélé la présence d'agents pathogènes viraux dans les eaux usées brutes et traitées comme une indication de l'élimination inefficace des virus conduisant à une libération potentielle dans les sources d'eau qui présente un risque pour la santé publique, augmentant le risque d'induire une gastro-entérite dans la population. Six études ont révélé la nécessité pour les autorités de santé publique de réaliser l'avantage potentiel de la surveillance environnementale (SE) en tant qu'outil supplémentaire pour déterminer l'épidémiologie des agents pathogènes viraux circulant dans chaque communauté. Malgré le défi de santé publique important associé aux agents pathogènes viraux entériques en Afrique subsaharienne, il reste un sous-investissement remarquable dans la recherche potentiellement bénéfique sur le plan épidémiologique, y compris l'épidémiologie des eaux usées pour ces infections.

Translated Description (Spanish)

Los patógenos entéricos virales siguen siendo una causa importante de brotes diarreicos entre los niños en el África subsahariana (SSA). En consecuencia, la enfermedad diarreica sigue siendo una causa importante de morbilidad y mortalidad en los menores de cinco años en SSA. Estos brotes asociados con patógenos virales tienden a ser estacionales y los sistemas de alerta temprana para brotes inminentes podrían ser muy cruciales para desencadenar una respuesta preventiva de salud pública y desarrollar la resiliencia de la salud pública para hacer frente a una mayor demanda de servicios médicos. La vigilancia de las aguas residuales para detectar patógenos es un componente epidemiológico importante que podría informar a los sistemas de alerta temprana. El objetivo de esta revisión rápida fue evaluar el uso de aguas residuales para la vigilancia epidemiológica de patógenos víricos entéricos. Nueve estudios cumplieron con los criterios de inclusión. Se revisaron y analizaron ocho patógenos virales de 6 países que realizaron análisis de aguas residuales. Seis estudios exploraron la importancia epidemiológica de los patógenos virales en las aguas residuales. Los hallazgos de esta revisión revelaron que el monitoreo de las aguas residuales puede proporcionar una herramienta adicional para determinar la epidemiología de los patógenos virales que circulan en la comunidad, proporcionando así una alerta temprana de posibles brotes utilizando métodos epidemiológicos basados en aguas residuales. Cinco de los estudios incluidos revelaron la aparición de patógenos virales en aguas residuales crudas y aguas residuales tratadas como una indicación de la eliminación ineficiente de virus que conducen a una posible liberación en fuentes de agua que presenta un riesgo para la salud pública, lo que aumenta el riesgo de inducir gastroenteritis en la población. Seis estudios revelaron la necesidad de que las autoridades de salud pública se den cuenta del beneficio potencial de la vigilancia ambiental (ES) como una herramienta adicional para determinar la epidemiología de los patógenos virales que circulan en cada comunidad. A pesar del importante desafío de salud pública asociado con los patógenos virales entéricos en el África subsahariana, sigue habiendo una notable falta de inversión en investigación potencialmente epidemiológicamente beneficiosa, incluida la epidemiología basada en aguas residuales para estas infecciones.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المراقبة الوبائية للأمراض الفيروسية المعوية باستخدام مياه الصرف الصحي في أفريقيا – مراجعة سريعة
Translated title (French)
Surveillance épidémiologique des maladies entériques virales à l'aide des eaux usées en Afrique – Un examen rapide
Translated title (Spanish)
Vigilancia epidemiológica de enfermedades víricas entéricas utilizando aguas residuales en África – Una revisión rápida

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4281290968
DOI
10.1016/j.jiph.2022.05.010

Is supplement to
https://openalex.org/W3125817379 (Other)
https://openalex.org/W2899102479 (Other)
https://openalex.org/W2402451758 (Other)
https://openalex.org/W2383173999 (Other)
https://openalex.org/W2366686155 (Other)
https://openalex.org/W2171201300 (Other)
https://openalex.org/W2157202278 (Other)
https://openalex.org/W2019221308 (Other)
https://openalex.org/W2015209178 (Other)
https://openalex.org/W1044530532 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Zimbabwe

References

  • https://openalex.org/W1997124155
  • https://openalex.org/W2002522787
  • https://openalex.org/W2170244811
  • https://openalex.org/W2329090603
  • https://openalex.org/W2710572323
  • https://openalex.org/W2744321359
  • https://openalex.org/W2761517830
  • https://openalex.org/W2811404881
  • https://openalex.org/W2969286599
  • https://openalex.org/W3010940342
  • https://openalex.org/W3016917264
  • https://openalex.org/W3025983200
  • https://openalex.org/W3041556169
  • https://openalex.org/W3082766311
  • https://openalex.org/W3183611138
  • https://openalex.org/W3199032203
  • https://openalex.org/W4205575855