Suelos y Compost: reservorios de la Gripe Aviar H5N1

Ya os hemos descrito en numerosas ocasiones que el hombre ha desarrollado potentes tecnologías contaminantes, entre las que las que se encuentran la elaboración de ciertos compost de origen industrial, los lodos de depuradora, sustratos vegetales basados en residuos, etc. La noticia de hoy nos informa que la antiguamente temida gripe aviar puede encontrarse agazapada en estos ambientes, obligando a analizar y desinfectar las zonas de riesgo, en aquellos lugares en donde abundan las granjas de aves. Ya veremos que ocurre en 2013 con la nueva cepa H7N9, o gripe de Shanghái.  Pero sigamos (…) Estudios realizados en Camboya sobre, horizontes de suelos arenosos típicos de los arrozales (paddy soils) de la zona de estudio, sustratos vegetales basado en compost, arenas utilizadas para las construcciones de ciertas zonas, lodos, aguas recolectadas de estanques, plantas acuáticas y muestras de suelo, así lo constatan. Obviamente, deben darse ciertas condiciones, como que el pH no sea muy ácido o que los suelos no resulten ser muy arenosos, etc., si bien aun es prematuro indicar los hábitats adecuados para generar nichos-reservorios de este virus. Eso sí, los sustratos vegetales en base a ciertos residuos y algunos tipos de compost parecen, de momento, ser los ambientes con de más alto riesgo de albergar estos temidos patógenos para la humanidad. Se trata de un mundo muy complejo, mientras que yo soy un mero profano en la materia. Por lo tanto, abajo os reproduzco partes de un par de artículos que posiblemente tan solo sean la punta de un iceberg más tenebroso. Cuando comencé mi andadura en este blog, mis conocimientos sobre la relación entre suelos, agricultura y salud pública eran paupérrimos. Empero, conforme íbamos editando post, me he topado con numerosísimas investigaciones que apuntan a que el medio edáfico es un reservorio impresionante de patógenos, por no hablar de algunos compost y los lodos residuales.   La portentosa y sofisticada tecnología contemporánea, se encuentra convirtiendo un bien tan preciado e indispensable para la biosfera y la humanidad, como los recursos edáficos, en un arma que puede llegar a ser letal.  Así comienza una de las notas de prensa (en suajili, es decir la lengua del imperio): “Con vistas a determinar el riesgo potencial de brotes epidémicos de la gripe aviar (virus H5N1) entre animales de corral y humanos, en la Camboya rural, se recolectaron a muestras de variables ambientales. Se detectó la presencia de RNA viral en 27 (35) de 77 muestras de lodo, agua de estanque, plantas de agua y muestras de suelo. Los resultados subrayan la necesidad de una desinfección periódica de las áreas en donde se crían aves de corral”. ¡Qué lástima de sociedad! ¡Que derroteros tecnológicos tan descarriados! Y que asco de modelo económico global!. Eso si, notar que el material que reproducimos se encuentra repleto de hipervínculos que redirigen a otras páginas web y artículos de los que podéis compilar más información al respecto. Veamos ahora que ocurre con la ya aludida H7N9, o gripe de Shanghái, que “podría” resultar ser mucho peor que la anteriormente denominada gripe aviar, que tanto nos atemorizó hace muy pocos años, si ciertos datos se confirman.

Juan José Ibáñez

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Virus de la Gripe Aviar H5N1 Fuente:  The 5Th State 

Contaminated Soil and Transmission of Influenza Virus (H5N1)

US National Library of Medicine. National Institutes of Health; Volume 18, Number 9—September 2012 . Letter

To determine potential risk for bird-to-human transmission during influenza A virus (H5N1) outbreaks among backyard poultry in rural Cambodia, we collected environmental specimens. Viral RNA was detected in 27 (35%) of 77 specimens of mud, pond water, water plants, and soil swabs. Our results underscore the need for regular disinfection of poultry areas.

Ver también: Environmental Contamination during Influenza A Virus (H5N1) Outbreaks, Cambodia, 2006

 Et al. 2008. Vong,* Sowath Ly,* Sek Mardy,* Davun Holl,† and Philippe Buchy*

PdfContaminated Soil and Transmission of Influenza Virus (H5N1)

Technical appendix

Article Contents: Letter, Acknowledgment, References, Table, Technical Appendix [62 KB - 1 page], Suggested Citation, Suggested citation for this article

To the Editor: Highly pathogenic avian influenza (HPAI) virus (H5N1) has been responsible for 603 confirmed human cases worldwide, including 356 that resulted in death, and for >7,000 epizootic outbreaks (1,2). Direct contact between hosts is the main mechanism of transmission for avian influenza viruses, but the possible role of the environment as a source of HPAI virus (H5N1) infection has been rarely studied, particularly in the context of countries where the virus is enzootic or epizootic (37). To determine if contaminated soil contributes to the transmission cycle of HPAI virus (H5N1), we used experimental and simulated field conditions to assess possible transmission in chickens. (…)

We used 3 types of soil: 1) sandy topsoil collected from around rice fields in Phnom Penh Province, Cambodia; 2) building sand purchased from a local building company; and 3) soil-based compost purchased from a local tree nursery. Physicochemical and microbiologic parameters were measured for water extracts obtained for each type of soil (Technical Appendix Table [PDF - 62 KB - 1 page]), and low- and high-dose contamination protocols (Technical Appendix Figure [PDF - 62 KB - 1 page]) were used to experimentally contaminate each soil type. In brief, we seeded the soil samples with 1–56 infectious units of contaminated feces; 1 infectious unit was defined as 1 g feces from an SPF duck mixed with 1 × 107.8 50% egg infective dose of HPAI virus (H5N1) particles. The contaminated soil was then sprinkled on the bottom of an isolator (surface area 0.2 m2) in which the chickens were housed. Oropharyngeal and cloacal swab samples and feathers were collected daily from the chickens and underwent quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR) testing targeting the H5 hemagglutinin gene (8). Surviving birds were killed humanely at the end of the experiments, and postmortem examination and collection of serum and organ samples were conducted on all animals. Organ samples were tested by using qRT-PCR, and serum samples were tested by using hemagglutination inhibition assay (9).

No clinical symptoms, deaths, or seroconversion for HPAI virus (H5N1) were observed in chickens exposed to contaminated sandy topsoil, regardless of the dose protocol used (Table). However, for building sand and soil-based compost, the high-dose contamination protocol, starting with 8 infectious units, resulted in a 100% mortality rate by day 4. Low-dose protocols, starting at 1 infectious unit, resulted in survival of all birds at day 24, with no clinical symptoms and no virus detected in the samples collected postmortem. However, seroconversion for HPAI virus (H5N1) was observed in 33% and 50% of the chickens exposed to building sand and compost, respectively (Table).

Soil-based compost and building sand, although existing in natural settings, are not the most common substrates found in places where free-ranging poultry are raised in Cambodia. Therefore, despite the high mortality rate observed in our study after exposure to highly contaminated soils, the role of these soil types in transmission of HPAI virus (H5N1) infection to poultry or other species, including humans, appears limited when replaced in actual epizootic or enzootic field conditions. Our results also show that exposure of chickens to moderately contaminated soil may result in a protective immune response.

Sandy topsoil, on the other hand, did not allow any transmission of HPAI virus (H5N1) from the environment to chickens. This type of soil, which covers ≈40% of the rice-growing areas of Cambodia (10) and is abundant in neighboring countries of the Mekong region, is the most common ground on which local poultry are found wandering and the typical soil found at the sites of HPAI virus (H5N1) outbreaks. This sandy topsoil is acidic and poorly buffered, which explains the differences observed between our indirect pH measures and the direct measures reported in specialized literature (10). The soil’s low pH may inactivate enveloped viral particles, as well as bacteria (Technical Appendix Table [PDF - 62 KB - 1 page]).

In Cambodia, as in several other countries affected by HPAI virus (H5N1), decontamination of the environment after an outbreak is recommended by authorities; for example, disinfectants such as cresols are sprayed over environmental surfaces. However, because of resource limitations, only limited areas can be treated. Our results provide evidence that, even when abundantly contaminated, some soil types are unlikely to allow transmission of the virus to poultry and, consequently, probably not to other animals or to humans. These results suggest that limited resources could be better concentrated in high-risk areas, where the nature of the soils would be more likely to lead to poultry infection after natural contamination. These data may aid in the design of more cost-effective and solid-based decontamination measures for preventing transmission of HPAI virus (H5N1) to humans and animals.

Ramona A. Gutiérrez and Philippe Buchy

Author affiliations: Institut Pasteur in Cambodia, Phnom Penh, Cambodia

Acknowledgment

This work was supported by the Office of the Assistant Secretary for Preparedness and Response of the US Department of Health and Human Services.

Table. Clinical, virologic, and serologic results obtained from chickens exposed to soils experimentally contaminated with influenza virus (H5N1)

Technical Appendix. [62 KB - 1 page]

Suggested citation for this article: Gutiérrez RA, Buchy P. Contaminated soil and transmission of influenza virus (H5N1) [letter]. Emerg Infect Dis [serial on the internet]. 2012 Sep [date cited]. http://dx.doi.org/10.3201/eid1809.120402 DOI: 10.3201/eid1809.120402

References

World Organisation for Animal Health. Outbreaks of highly pathogenic avian influenza (subtype H5N1) in poultry—from the end of 2003 to 7 May 2012 [cited 2012 May 24].

http://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Animal_Health_in_the_World/docs/pdf/graph_avian_influenza/graphs_HPAI_07_05_2012.pdf

World Health Organization. Cumulative number of confirmed human cases for avian influenza A(H5N1) reported to WHO, 2003–2012—as of 02 May 2012 [cited 2012 May 24.

 http://www.who.int/influenza/human_animal_interface/EN_GIP_20120502CumulativeNumberH5N1cases.pdf

Horm SV, Gutiérrez RA, Sorn S, Buchy P. Environment: a potential source of animal and human infection with influenza A (H5N1) virus. Influenza Other Respi Viruses. 2012. Epub ahead of print. DOI

Indriani R, Samaan G, Gultom A, Loth L, Indryani S, Adjid R, Environmental sampling for avian influenza virus A (H5N1) in live-bird markets, Indonesia. Emerg Infect Dis. 2010;16:1889–95.PubMed

Leung YHC, Zhang L-J, Chow C-K, Tsang C-L, Ng C-F, Wong C-K, Poultry drinking water for avian influenza surveillance. Emerg Infect Dis. 2007;13:1380–2. DOI PubMed

Stallknecht DE, Goekjian VH, Wilcox BR, Poulson RL, Brown JD. Avian influenza virus in aquatic habitats: what do we need to learn? Avian Dis. 2010;54(Suppl):461–5. DOIPubMed

Vong S, Ly S, Mardy S, Holl D, Buchy P. Environmental contamination during influenza A virus (H5N1) outbreaks, Cambodia, 2006. Emerg Infect Dis. 2008;14:1303–5. DOI PubMed

World Health Organization. Recommendations and laboratory procedures for detection of avian influenza A(H5N1) virus in specimens from suspected human cases. Revised August 2007 [cited 2012 Jan 16].

http://www.who.int/influenza/resources/documents/RecAIlabtestsAug07.pdf  

World Organisation for Animal Health. Manual of diagnostics tests and vaccines for terrestrial animals 2010. Chapter 2.3.4: avian influenza [cited 2012 Jan 16]. http://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/tahm/2.03.04_AI.pdf

Nesbitt HJ. Rice production in Cambodia. Manila: International Rice Research Institute; 1997.

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Comentarios

Estimado Juanjo.
Creo que estás muy equivocado sobre los composts y creo que comentes un tremendo error al meter en el mismo saco a todos los composts o algo que se le parezca (de hecho, dudo mucho de que el soil-based composts ese sea realmente un compost o esté bien hecho). Pongo seriamente en duda la afirmación del título de tu entrada ya que denotas cierta ignorancia sobre el mundo del compostaje en general.

Te equivocas a afirmar que el compostaje es una “tecnología tremendamente contaminante”, cuando por definición es todo lo contrario. El compostaje es lo mismo que pasa en la naturaleza cuando se degrada la materia orgánica y se transforma en ácidos húmicos, pero de una forma mucho más controlada. Además, hoy en día el compostaje es una de las principales metodologías para la obtención de abonos orgánicos (al ser la turba un recurso limitado), imprescindibles para la correcta salud y fertilidad de cualquier suelo agrícola, como bien sabes y has comentado en numerosas ocasiones en tu blog…

Creo que confundes el residuo orgánico con la tecnología para tratarlo. Sin duda, si el residuo orgánico es altamente tóxico química o biológicamente, difícilmente el producto resultante al compostarlo será bueno. El tratamiento no empeora el material inicial, solo lo mejora en el caso de poder hacerlo. Sin duda, si ya los estiércoles de las gallinas tienen presencia del virus que comentas, los composts resultantes posiblemente también lo tendrán (aunque en un compostaje bien hecho, la fase termófila alcanza entre 55 y 65ºC durante varios meses eliminando cualquier microorganismo patógeno presente, otra cosa son los virus que eso ya se me escapa).

Querido amigo, creo que en este post has pecado de “sensacionalista” ya que cualquiera que lo lea pensará negativamente de los composts cuando no es así. Otra cosa son los estiércoles de animales que crecen en condiciones paupérrimas y que los ceban a antibióticos y demás porquerías …

Tu fiel lector.

Germán Tortosa

Estimado Germán. Una cuestión es lo que debería ser y otra bien distinta lo que muchas cosas son en la “práctica”. Lo mismo ocurre por desgracia con muchos productos llamados ecológicos. Más quisiera yo que las cosas fueran como debieran ser. Y no lo digo yo, sino que la UE, etc., llevan análisis como para extraer conclusiones muy preocupantes, etc. Y aquí la literarura científica dice una cosa y los monitoreos que llevan instituciones otra. Sin embargo para no alarmar a veces no se publican, pero si conces a los responsables de algunos de ellos y te lo cuentan….De equivocado nada. Lamento que esta vez estemos en desacuerdo. Un abrazo
Juanjo

German,
Tras leer el post detenidamente, veo que tienes razón. No se trata de que me equivocara o no, sino que me expresé mal, dando lugar a un error conceptual imperdonable que acabo de subsanar. Eso si tu comentario me ha hecho meditar ciertos asuntos de la cultura y divulgación científica que editaré un post de la semana que viene. Dicen que rectificar es de sabios, y he dulcificado calificaciones muy duras previas. ¡Lo siento!.Gracias por el comentario y en el post aludido explicaré lo que ocurre en general.
Un abrazo
Juanjo Ibáñez

Hola Juanjo.
No te preocupes, que no me ha molestado en absoluto. De hecho, aprecio mucho tu blog por el tono crítico que usas a menudo. Estamos muy acostumbrados a ser complacientes y a no buscar la confrontación dialéctica e intelectual con lo que leemos y estudiamos (yo el primero, lo reconozco). El caso es que has tocado un tema del que se un poco y por eso me he atrevido a comentar el post en “defensa” de los composts (je,je,je). Como ya te conozco y te he leído mucho, me he atrevido a hacerlo por que pienso que el debate enriquece mucho tu blog y sabía que lo ibas a apreciar. Creo que lo importante de los blogs es que brinda la oportunidad de poder discutir con tus lectores sobre algo que les ha interesado.

Un abrazo

Germán

Sin problemas pero todo debe ser aclarado ya que el lector también merece una explicación.
Un fuerte abrazo
Juanjo

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