Published March 2, 2021
| Version v1
Publication
Open
Impact of sampling depth on pathogen detection in pit latrines
Creators
- 1. Georgia Institute of Technology
- 2. University of North Carolina at Chapel Hill
- 3. Malawi University of Science and Technology
- 4. North Carolina State University
- 5. Mzuzu University
- 6. University of Louisville
- 7. Emory University
- 8. University of Malawi
- 9. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology
Description
Wastewater based epidemiology (WBE) is increasingly used to provide decision makers with actionable data about community health. WBE efforts to date have primarily focused on sewer-transported wastewater in high-income countries, but at least 1.8 billion people in low- and middle-income countries (LMIC) use onsite sanitation systems such as pit latrines and septic tanks. Like wastewater, fecal sludges from such systems offer similar advantages in community pathogen monitoring and other epidemiological applications. To evaluate the distribution of enteric pathogens inside pit latrines–which could inform sampling methods for WBE in LMIC settings unserved by sewers–we collected fecal sludges from the surface, mid-point, and maximum-depth of 33 pit latrines in urban and peri-urban Malawi and analyzed the 99 samples for 20 common enteric pathogens via multiplex quantitative reverse transcription PCR. Using logistic regression adjusted for household population, latrine sharing, the presence of a concrete floor or slab, water source, and anal cleansing materials, we found no significant difference in the odds of detecting the 20 pathogens from the mid-point (adjusted odds ratio, aOR = 1.1; 95% confidence interval = 0.73, 1.6) and surface samples (aOR = 0.80, 95% CI = 0.54, 1.2) compared with those samples taken from the maximum depth. Our results suggest that, for the purposes of routine pathogen monitoring, pit latrine sampling depth does not strongly influence the odds of detecting enteric pathogens by molecular methods. A single sample from the pit latrines' surface, or a composite of surface samples, may be preferred as the most recent material contributed to the pit and may be easiest to collect.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يستخدم علم الأوبئة القائم على مياه الصرف الصحي (WBE) بشكل متزايد لتزويد صانعي القرار ببيانات قابلة للتنفيذ حول صحة المجتمع. ركزت جهود المياه والصرف الصحي والنظافة الصحية حتى الآن بشكل أساسي على مياه الصرف الصحي المنقولة عبر الصرف الصحي في البلدان ذات الدخل المرتفع، ولكن ما لا يقل عن 1.8 مليار شخص في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل يستخدمون أنظمة الصرف الصحي في الموقع مثل مراحيض الحفر وخزانات الصرف الصحي. مثل مياه الصرف الصحي، توفر الحمأة البرازية من هذه الأنظمة مزايا مماثلة في مراقبة مسببات الأمراض المجتمعية والتطبيقات الوبائية الأخرى. لتقييم توزيع مسببات الأمراض المعوية داخل مراحيض الحفرة - والتي يمكن أن تسترشد بها طرق أخذ العينات لـ WBE في إعدادات LMIC التي لا تخدمها المجاري - جمعنا الحمأة البرازية من السطح، ونقطة الوسط، والحد الأقصى لعمق 33 حفرة المراحيض في المناطق الحضرية وشبه الحضرية في ملاوي وقمنا بتحليل 99 عينة لـ 20 مسببات الأمراض المعوية الشائعة عبر النسخ العكسي الكمي المتعدد PCR. باستخدام الانحدار اللوجستي المعدل لسكان الأسرة، ومشاركة المراحيض، ووجود أرضية خرسانية أو بلاطة، ومصدر مياه، ومواد تنظيف شرجية، لم نجد فرقًا كبيرًا في احتمالات اكتشاف مسببات الأمراض العشرين من نقطة الوسط (نسبة الاحتمالات المعدلة، aOR = 1.1 ؛ فاصل الثقة 95 ٪ = 0.73، 1.6) والعينات السطحية (aOR = 0.80، 95 ٪ CI = 0.54، 1.2) مقارنة بتلك العينات المأخوذة من العمق الأقصى. تشير نتائجنا إلى أنه، لأغراض الرصد الروتيني لمسببات الأمراض، لا يؤثر عمق أخذ عينات مراحيض الحفرة بقوة على احتمالات اكتشاف مسببات الأمراض المعوية بالطرق الجزيئية. قد يتم تفضيل عينة واحدة من سطح مراحيض الحفرة، أو مجموعة مركبة من العينات السطحية، حيث ساهمت أحدث المواد في الحفرة وقد يكون من الأسهل جمعها.Translated Description (French)
L'épidémiologie basée sur les eaux usées (WBE) est de plus en plus utilisée pour fournir aux décideurs des données exploitables sur la santé communautaire. À ce jour, les efforts de WBE se sont principalement concentrés sur les eaux usées transportées par les égouts dans les pays à revenu élevé, mais au moins 1,8 milliard de personnes dans les pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI) utilisent des systèmes d'assainissement sur site tels que des latrines à fosse et des fosses septiques. Comme les eaux usées, les boues de vidange provenant de ces systèmes offrent des avantages similaires dans la surveillance des agents pathogènes communautaires et d'autres applications épidémiologiques. Pour évaluer la distribution des agents pathogènes entériques à l'intérieur des latrines à fosse - ce qui pourrait éclairer les méthodes d'échantillonnage de l'EPB dans les milieux PRFI non desservis par les égouts - nous avons recueilli les boues fécales de la surface, du milieu et de la profondeur maximale de 33 latrines à fosse dans les zones urbaines et périurbaines du Malawi et analysé les 99 échantillons de 20 agents pathogènes entériques courants par PCR de transcription inverse quantitative multiplexe. En utilisant une régression logistique ajustée pour la population des ménages, le partage des latrines, la présence d'un sol ou d'une dalle en béton, d'une source d'eau et de matériaux de nettoyage anal, nous n'avons trouvé aucune différence significative dans les chances de détecter les 20 agents pathogènes à partir du point médian (rapport de cotes ajusté, aOR = 1,1 ; intervalle de confiance à 95 % = 0,73, 1,6) et des échantillons de surface (aOR = 0,80, IC à 95 % = 0,54, 1,2) par rapport aux échantillons prélevés à la profondeur maximale. Nos résultats suggèrent que, pour les besoins de la surveillance de routine des agents pathogènes, la profondeur d'échantillonnage des latrines à fosse n'influence pas fortement les chances de détecter les agents pathogènes entériques par des méthodes moléculaires. Un seul échantillon de la surface des latrines à fosse, ou un composite d'échantillons de surface, peut être préféré en tant que matériau le plus récent ayant contribué à la fosse et peut être le plus facile à collecter.Translated Description (Spanish)
La epidemiología basada en aguas residuales (Wastewater based epidemiology, WBE) se utiliza cada vez más para proporcionar a los responsables de la toma de decisiones datos procesables sobre la salud de la comunidad. Los esfuerzos de WBE hasta la fecha se han centrado principalmente en las aguas residuales transportadas por el alcantarillado en los países de altos ingresos, pero al menos 1.800 millones de personas en los países de bajos y medianos ingresos (LMIC) utilizan sistemas de saneamiento in situ, como letrinas de pozo y tanques sépticos. Al igual que las aguas residuales, los lodos fecales de dichos sistemas ofrecen ventajas similares en el monitoreo de patógenos comunitarios y otras aplicaciones epidemiológicas. Para evaluar la distribución de patógenos entéricos dentro de las letrinas de pozo, que podrían informar los métodos de muestreo para WBE en entornos de LMIC sin servicio de alcantarillado, recolectamos lodos fecales de la superficie, el punto medio y la profundidad máxima de 33 letrinas de pozo en Malawi urbano y periurbano y analizamos las 99 muestras para 20 patógenos entéricos comunes a través de PCR de transcripción inversa cuantitativa múltiple. Utilizando la regresión logística ajustada para la población del hogar, el uso compartido de letrinas, la presencia de un piso o losa de concreto, la fuente de agua y los materiales de limpieza anal, no encontramos diferencias significativas en las probabilidades de detectar los 20 patógenos desde el punto medio (odds ratio ajustado, aOR = 1.1; intervalo de confianza del 95% = 0.73, 1.6) y muestras de superficie (aOR = 0.80, IC del 95% = 0.54, 1.2) en comparación con las muestras tomadas desde la profundidad máxima. Nuestros resultados sugieren que, a los efectos del monitoreo rutinario de patógenos, la profundidad de muestreo de las letrinas de pozo no influye fuertemente en las probabilidades de detectar patógenos entéricos por métodos moleculares. Se puede preferir una sola muestra de la superficie de las letrinas de pozo, o un compuesto de muestras de superficie, como el material más reciente que contribuyó al pozo y puede ser más fácil de recolectar.Files
journal.pntd.0009176&type=printable.pdf
Files
(500.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:40091d865566aa0cf7e0b5cb91b35c1b
|
500.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير عمق أخذ العينات على الكشف عن مسببات الأمراض في مراحيض الحفر
- Translated title (French)
- Impact de la profondeur d'échantillonnage sur la détection des agents pathogènes dans les latrines à fosse
- Translated title (Spanish)
- Impacto de la profundidad de muestreo en la detección de patógenos en letrinas de pozo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3134454284
- DOI
- 10.1371/journal.pntd.0009176
References
- https://openalex.org/W1498783489
- https://openalex.org/W1558203474
- https://openalex.org/W1587739543
- https://openalex.org/W1951724000
- https://openalex.org/W1975800092
- https://openalex.org/W1989588593
- https://openalex.org/W2002519757
- https://openalex.org/W2025374453
- https://openalex.org/W2036036778
- https://openalex.org/W2045241989
- https://openalex.org/W2052452124
- https://openalex.org/W2058502219
- https://openalex.org/W2077784857
- https://openalex.org/W2084155931
- https://openalex.org/W2099269010
- https://openalex.org/W2107982711
- https://openalex.org/W2113014022
- https://openalex.org/W2113456373
- https://openalex.org/W2115478866
- https://openalex.org/W2142373913
- https://openalex.org/W2142662767
- https://openalex.org/W2156189694
- https://openalex.org/W2157320839
- https://openalex.org/W2158859062
- https://openalex.org/W2159218216
- https://openalex.org/W2315423687
- https://openalex.org/W2460389469
- https://openalex.org/W2521607002
- https://openalex.org/W2555271352
- https://openalex.org/W2580721609
- https://openalex.org/W2580877416
- https://openalex.org/W2611069813
- https://openalex.org/W2767719252
- https://openalex.org/W2885525504
- https://openalex.org/W2901509925
- https://openalex.org/W2916774226
- https://openalex.org/W2920435431
- https://openalex.org/W2921342657
- https://openalex.org/W2942771121
- https://openalex.org/W2968505538
- https://openalex.org/W2988523167
- https://openalex.org/W2990034737
- https://openalex.org/W3008588323
- https://openalex.org/W3014221525
- https://openalex.org/W3017092394
- https://openalex.org/W3026966851
- https://openalex.org/W3028152077
- https://openalex.org/W3032757510
- https://openalex.org/W3034731061
- https://openalex.org/W3034846163
- https://openalex.org/W3039024676
- https://openalex.org/W3045895279
- https://openalex.org/W4231880572