Detectie van Norwalk-like calicivirussen en rotavirussen in rioolwater in relatie tot explosies van gastro-enteritis

RIVM rapport:In this study we describe a molecular method for the detection of a Norwalk-like virus (NLV) and a rotavirus (RNA) in sewage water concentrates. This includes its application in the monitoring of raw sewage in conjunction with confirmed outbreaks of viral gastro-enteritis. The virus was concentrated from the raw sewage by (conventional) filter adsorption-elution, followed by a two-phase separation. RNA was extracted from the final concentrate through binding to glassbeads. NLV was detected by reverse-transcriptase chain reaction amplification (RT-PCR) in all initial sewage samples collected at locations where an outbreak of gastro-enteritis had been reported. Nucleotide sequence analysis of the PCR products revealed the patient strains and the strains found in the initial sewage samples to be identical. At two of these locations rotavirus was also found in the sewage samples. In addition, NLV was detected by RT-PCR in 10 of the 11 follow-up samples, and rotavirus in 7 of these. After cloning 10 of the NLV-RT-PCR products and nucleotide sequence analysis of 5 clones per sample, 6 out of 10 specimens were found to contain multiple NLV genotypes, indicating co-circulation of several types. The remaining four sewage extracts contained only one genetic type of NLV. The amount of virus in the samples was estimated by testing 10-fold serial dilutions using RT-PCR; this amount was found to be quite variable, with maximum levels as high as 10-7RNA-containing particles per litre. Our findings imply a potential risk in waterborne transmission of NLV and rotavirus. The burden of illness due to NLV or rotavirus is also suggested to be with associated gastro-enteritis in the general population, where it is higher than has been estimated from investigations of outbreaks.
In dit rapport worden moleculaire detectiemethoden beschreven voor het aantonen van Norwalk-like calicivirus (NLV) en rotavirus RNA in rioolwaterconcentraten, inclusief de toepassing bij het volgen van explosies van virale gastro-enteritis. Het concentreren van de virussen werd uitgevoerd met behulp van een klassieke filter adsorptie-elutie methode gevolgd door een twee-fase-scheidingsmethode, waarna NLV en rotavirus met behulp van 'reverse transcriptase polymerase chain reaction' (RT-PCR) werden aangetoond. NLV werd aangetroffen in alle rioolwaters die nabij de explosie-locatie bemonsterd werden. Fylogenetische analyse van de nucleotide sequenties van de PCR producten toonde aan dat de in patienten aangetroffen NLV-typen identiek waren aan de typen gevonden in het rioolwater. Bij twee van deze locaties werd ook rotavirus RNA in het rioolwater aangetroffen.NLV werd aangetroffen in 10, en rotavirus in 7 van de 11 vervolgmonsters. Na klonering van de RT-PCR producten werden verschillende typen NLV aangetroffen in 1 monster, wat aangeeft dat er verschillende NLV-typen gelijktijdig kunnen circuleren in Nederland.De hoeveelheid virus in de monsters werd geschat door 10-voudige verdunningen te testen met behulp van RT-PCR. Relatief hoge NLV concentraties werden aangetroffen met maximaal tot de 10-7 verdunning positief voor de aanwezigheid van NLV RNA. Deze resultaten suggereren dat er een potentieel risico is voor wateroverdraagbare transmissie van NLV en rotavirus. Ongeveer 6 maanden na de explosie werd NLV nog steeds aangetroffen in het rioolwater, wat aangeeft dat NLV in het milieu een potentiele besmettingsbron kan zijn. Tevens suggereren deze resultaten dat de ziektelast van NLV en rotavirus in relatie tot gastro-enteritis wel eens hoger zou kunnen zijn in de algemene Nederlandse populatie dan tot nu toe werd aangenomen op basis van de gemelde explosies.