Metody detekcji wirusów w różnych środowiskach pracy

Stobnicka-Kupiec, A.; Górny, R.

doi:10.5604/01.3001.0012.4767

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Metody detekcji wirusów w różnych środowiskach pracy

Autorzy

Stobnicka-Kupiec A. , Górny R.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.4767

Warianty tytułu

Methods of virus detection in various work environment

Języki publikacji

Abstrakty

Wirusy to szkodliwe czynniki biologiczne, które mogą stwarzać zagrożenie dla pracowników wielu grup zawodowych. Informacje o występowaniu wirusów w różnych środowiskach pracy są bardzo nieliczne, przede wszystkim z uwagi na trudności analityczne związane z ich rutynowym wykrywaniem. Kontrole sanitarne stanowisk pracy oceniające stopień ich za-nieczyszczenia drobnoustrojowego nie są efektywne wobec wirusów, co sprawia, że ryzyko zawodowe pracowników narażonych na czynniki biologiczne jest w dalszym ciągu niedoszacowane. Taki stan rzeczy w zasadniczy sposób uniemożliwia prawidłowe za¬rządzanie bezpieczeństwem pracy. Efektywność oznaczania wirusów w próbkach środowiskowych jest uzależniona zarówno od sposobu pobierania i transportu próbek, jak i od techniki izolacji materiału genetycznego wirusa oraz metody jego detekcji. Celem niniejszej publikacji jest próba krytycznego przeglądu piśmiennictwa przedmiotu w celu określenia najefektywniejszej i najkorzystniejszej metody oznaczania wirusów w środowisku pracy. Taka metoda mogłaby posłużyć jako rutynowa w ocenie zagrożenia wirusami na różnych stanowiskach pracy. W artykule omówiono: metodykę pobierania próbek pod kątem analizy obecności wirusów, metody izolacji wirusowych kwasów nukleinowych oraz sposoby ich detekcji na podstawie: aktywności wirusa, metod biologii molekularnej oraz testów immunoenzymatycznych.

Viruses are harmful biological agents, which can pose a risk for workers from different occupational groups. Information regarding the occurrence of viruses in occupational environment is still scarce, primarily due to analytical difficulty of their routine detection. Hygiene control applied for microbiological contamination are not effective in case of viruses, so the occupational risk for workers exposed to biological agents is still underestimated. Such a state of affairs fundamentally precludes a proper management of occupational safety. The effectiveness of virus detection in the environmental samples depends on methods of sampling and transport, and isolation and identification method. The aim of this paper is an attempt to critically review the literature of the subject, determination of the best and the most effective method of virus detection and identification in the occupational environment, which could be used as a routine methodology for assessing the risk of viruses in various workplaces. The article discusses methods of viral samples collection, viral nucleic acid isolation, and, their detection based on viral activity, molecular biology and immunoenzymatic assays.

Słowa kluczowe

wirusy środowisko pracy bioaerozol wymazy powierzchniowe PCR

viruses occupational environment bioaerosol surface swabs PCR

Wydawca

Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

Rocznik

2018

Tom

Nr 3 (97)

Strony

5--18

Opis fizyczny

Bibliogr. 42 poz., tab.

Twórcy

autor

Stobnicka-Kupiec A.

agsto@ciop.pl

Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy ul. Czerniakowska 16 00-701 Warszawa

autor

Górny R.

ragor@ciop.pl

Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy ul. Czerniakowska 16 00-701 Warszawa

Bibliografia

1. Bergallo M., Costa C., Gribaudo G., Tarallo S., Baro S., Ponzi A.N., Cavallo R. (2006). Evaluation of six methods for extraction and purification of viral DNA from urine and serum samples. New Microbiologica 29, 111–119.
2. Booth T.F., Kournikakis B., Bastien N., Ho J., Kobasa D., Stadnyk L., Li Y., Spence M., Paton S., Henry B., Mederski B., White D., Low D.E., McGeer A., Simor A., Vearncombe M., Downey J., Jamieson F.B., Tang P., Plummer F. (2005). Detection of airborne severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus and environmental contamination in SARS outbreak units. Journal of Infectious Diseases 191, 1472–1477.
3. Bosch A., Sánchez G., Abbaszadegan M., Carducci A., Guix S., Le Guyader F.S., Netshikweta R., Pintó R.M., van der Poel W.H.M., Rutjes S., Sano D., Taylor M.B., van Zyl W.B., Rodríguez-Lázaro D., Kovač K., Sellwood J. (2011). Analytical methods for virus detection in water and food. Food Analytical Methods 4(1), 4–12.
4. Carducci A., Federigi I., Verani M. (2013). Virus occupational exposure in solid waste processing facilities. Annals of Occupational Hygiene 9, 1115–1127.
5. Collier L., Oxford J. (1993). Wirusologia – podręcznik dla studentów medycyny, stomatologii i mikrobiologii. Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 59–64.
6. Compton J. (1991). Nucleic acids sequence-based amplification. Nature 350, 91.
7. Dobozi-King M., Seo S., Kim J.U., Young R., Cheng M., Kish L.B. (2005). Rapid detection and identification of bacteria: Sensing of Phage-Triggered Ion Cascade (SEPTIC). Journal of Biological Physics and Chemistry 5, 3–7.
8. Druce J., Garcia K., Tran T., Papadakis G. (2012). Evaluation of swabs, transport media, and specimen transport conditions for optimal detection of viruses by PCR. Journal of Clinical Microbiology 50(3), 1064–1065.
9. Dutkiewicz J., Śpiewak R., Jabłoński L. (2002). Klasyfikacja szkodliwych czynników biologicznych występujących w środowisku pracy oraz narażonych na nie grup zawodowych. Lublin, Wydawnictwo Ad punctum.
10. Dyrektywa 2000/54/WE Parlamentu Europejskiego oraz Rady Unii Europejskiej z dnia 18 września 2000 r. dotycząca ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z narażeniem na czynniki biologiczne w miejscu pracy. Official Journal of European Communities L 262/21 z 17.10.00, 21–45.
11. Elnifro E.M., Ashshi A.M., Cooper R.J., Klapper P.E. (2000). Multiplex PCR: optimization and application in diagnostic virology. Clinical Microbiology Reviews 13(4), 559–570.
12. Faridi R., Zahra A., Khan K., Idrees M. (2011). Oncogenic potential of human papillomavirus (HPV) and its relation with cervical cancer. Virology Journal 8, 269.
13. Ganime A.C., Leite J.P.G., de Abreu Corrêa A., Melgaço F.G., Carvalho-Costa F.A. (2015). Evaluation of the swab sampling method to recover viruses from fomites. Journal of Virological Methods 217, 24–27.
14. Gelderbrom H.R. (1996). Structure and classification of viruses. Rozdział 41 [W:] S. Baron. Medical Microbiology, 4th edition. Galveston.
15. Gerba C.P., Kayed D. (2003). Caliciviruses: A major cause of foodborne illness. Journal of Food Sciences 68, 1136.
16. Gilgen M., Wegmüller B., Burkhalter P., Bühler H.P., Müller U., Lüthy J., Candrian U. (1995). Reverse transcription PCR to detect enteroviruses in surface water. Applied and Environmental Microbiology 61(4), 1226–1231.
17. Gombold J., Karakasidis S., Niksa P., Podczasy J., Neumann K., Richardson J., Sane N., Johnson-Leva R., Randolph V., Sadoff J., Minor P., Schmidt A., Duncan P., Sheets R.L. (2014). Systematic evaluation of in vitro and in vivo adventitious virus assays for the detection of viral contamination of cell banks and biological products. Vaccine 32(24), 2916–2926.
18. Hardy Diagnostics (1996). [https://catalog.hardydiagnostics.com/cp_prod/Content/hugo/ViralTansportMedia. htm].
19. Hatagishi E., Okamoto M., Ohmiya S., Yano H., Hori T., Saito W., Miki H., Suzuki Y., Saito R., Yamamoto T., Shoji M., Morisaki Y., Sakata S., Nishimura H. (2014). Establishment and clinical applications of a portable system for capturing influenza viruses released through coughing. PLoS ONE 9:e103560.
20. Heczko P.B., Wróblewska M., Pietrzyk A. (2014). Mikrobiologia lekarska. Warszawa, PZWL, 173–185.
21. Hellmér M., Paxéus N., Magnius L., Enache L., Arnholm B., Johansson A., Bergström T., Norder H. (2014). Detection of pathogenic viruses in sewage provided early warnings of hepatitis A virus and norovirus outbreak. Applied and Environmental Microbiology 80(21), 6771–6781.
22. Ibfelt T., Frandsen T., Permin A., Andersen L.P., Schultz A.C. (2016). Test and validation of methods to samples and detect human virus from environmental surfaces using norovirus as a model virus. Journal of Hospital Infection 92, 378–384.
23. Johnson F.B. (1990). Transport of viral specimens. Clinical Microbiology Reviews 3(2), 120–131.
24. Julian T.R., Tamayo F.J., Leckie J.O., Boehm A.B. (2011). Comparison of surface sampling methods for virus recovery from fomites. Applied and Environmental Microbiology 77(19), 6918–6925.
25. Kintzios S., Bem F., Mangana O., Nomikou K., Markoulatos P., Alexandropulous N., Fasseas C., Arakeylan V., Petrou A.-L., Soukouli K., Moschopoulou G., Yialouris C., Simonian A. (2004). Study on the mechanism of Bioelectric Recognition Assay: evidence for immobilized cell membrane interactions with viral fragments. Bio-sensors & Bioelectronics 20, 907–916.
26. Latorre-Margalef N., Avril A., Tolf C., Olsen B., Waldenström J. (2016). How does sampling methodology influence molecular detection and isolation success in influenza A virus field studies. Applied and Environmental Microbiology 82(4), 1147–1153.
27. Lednicky J.A., Loeb J.C. (2013). Detection and isolation of airborne influenza AH3N2 virus using a sioutas personal cascade impactor sampler. Influenza Research and Treatment, article ID 656825, Hindawi Publishing Corporation.
28. Mackay I.M., Arden K.E., Nitsche A. (2002). Real-time PCR in virology. Nucleic Acids Research 30(6), 1292– 1305.
29. Mars M.H., van Maanen C., Vellema P., Kramps J.A., van Rijn P.A. (2010). Evaluation of an indirect ELISA for detection of antibodies in bulk milk against bluetongue virus infections in the Netherlands. Veterinary Microbiology 15(146), (3-4), 209–214.
30. Moreno L., Aznar R., Sánchez G. (2015). Application of viability PCR to discriminate the infectivity of hepatitis A virus in food samples. International Journal of Food Microbiology 18(201), 1–6.
31. Nakamura T., Hamasaki M., Yoshitomi H., Ishibashi T., Yoshiyama C., Maeda E., Sera N., Yoshida H. (2015). Environmental surveillance of poliovirus in sewage water around the introduction period for inactivated polio vaccine in Japan. Applied and Environmental Microbiology 81(5), 1859–1864.
32. Ndiaye A.K., Diop P.A.M., Diop O.M. (2014). Environmental surveillance of poliovirus and non-polio enterovirus in urban sewage in Dakar, Senegal (2007-2013). The Pan African Medical Journal 19, 243.
33. Pavšič J., Žel J., Milavec M. (2016). Digital PCR for direct quantification of viruses without DNA extraction. Analytical and Bioanalytical Chemistry 408, 67–75.
34. Reid S.M., Ferris N.P., Hutchings G.H., King D.P., Alexandersen S. (2004). Evaluation of real-time reverse transcription polymerase chain reaction assays for the detection of swine vesicular disease virus. Journal of Virological Methods 116, 169.
35. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22.04.2005 r. w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki. DzU nr 81, poz. 716 ze zm.
36. Smith T.F. (2000). Specimen requirements; selection, collection, transport, and processing [W:] Clinical virology manual, 3rd ed. [Red.] S. Spector, R.L. Hodinka, A. Young. Washington, D.C., ASM Press.
37. Soltan M.A., Tsai Y.L., Lee P.Y.A., Tsai C.F., Chang H.F.G., Wang H.T.T., Wilkes, R.P. (2016). Comparison of electron microscopy, ELISA, real time RT-PCR and insulated isothermal RT-PCR for the detection of Rotavirus group A (RVA) in feces of different animal species. Journal of Virological Methods 235, 99–104.
38. Stobnicka A., Gołofit-Szymczak M., Wójcik-Fatla A., Zając V., Korczyńska-Smolec J., Górny R.L. (2017). Prevalence of human parainfluenza viruses and noroviruses on office fomites. Food and Environmental Virology [https://doi.org/10.1007/s12560-017-9327-z].
39. Tîrziu E., Cumpânâşoiu C., Nichita I., Reman G.D., Sonea C., Şereş M. (2014). Performance assessment of three tests applied in enzootic bovine leucosis diagnosis. Romanian Biotechnological Letters 19(5), 9666–9677.
40. Vanspauwen M.J., Wolffs P.F., Franssen F.M., Bruggeman C.A., Wouters E.F., Linssen C.F. (2014). Comparison of three different techniques for the isolation of viral RNA in sputum. Journal of Clinical Virology 61(2), 265–269.
41. Verreault D., Moineau S., Duchaine C. (2008). Methods for sampling of airborne viruses. Microbiology and molecular biology reviews 72(3), 413–444.
42. Zhao Y., Aarnik J.A., Wang W., Fabri T., Koerkamp P.W.G.G., de Jong M.C.M. (2014). Airborne virus sampling – efficiencies of samplers and their detection limits for infectious bursal disease virus (IBDV). Annals of Agricultural and Environmental Medicine 21(3), 464–471.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-b560aecf-86f0-42b5-869c-d57869bdc3ea