Abstract Inefficient treated wastewaters are a critical factor for public health due to can be a dissemination vehicle for pathogens such as enteric viruses; nevertheless, the enteric viral circulation has been poorly studied in our region. This work aims to study the presence of five enteric virus, in parallel with operative parameters, in affluents and effluents of five wastewater treatment plants (WWTP) located in the Greater Metropolitan Area of Costa Rica in 2013. The viral pathogens studied were enterovirus, hepatitis A virus, rotavirus A, and norovirus GI and GII (determined by end point PCR technique); since basic control parameters analyzed were biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, suspended solids, settable solids, fats and oils, blue methylene active substances, and fecal coliforms. All wastewater treatment plants showed acceptable removal of physicochemical parameters, but with microbial parameters, its efficiency was low; all enteric viruses were detected year-round at effluents and influents of the WWTP, with a predominance during the dry season. The most frequently detected virus was rotavirus, followed by norovirus G1. In conclusion, the studied wastewater treatment plants are efficient to remove physicochemical parameters; the year circulation of enteric virus in Costa Rica was demonstrated, and finally, a wastewater treatment plant improvement it is necessary to achieved treated waters safety discharges.

Resumen Las aguas residuales inadecuadamente tratadas son un factor de riesgo para la salud pública dado que son un vehículo de diseminación de microorganismos patógenos como virus entéricos. Sin embargo, la circulación de patógenos virales en esta matriz ha sido poco estudiada en la región. El objetivo de este trabajo fue describir la presencia de cinco virus enteropatógenos y parámetros operativos básicos, en afluentes y efluentes de cinco plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) con sistemas de lodos activados, ubicadas en el Gran Área Metropolitana de Costa Rica durante el 2013. Los patógenos virales estudiados fueron: enterovirus, virus de hepatitis A, rotavirus A, norovirus G1 y norovirus G2 (determinados por PCR punto final); mientras que los parámetros de control de rendimiento analizados incluyeron disponibilidad bioquímica de oxígeno, disponibilidad química de oxígeno, sólidos suspendidos, sólidos sedimentables, grasas y aceites, sustancias activas al azul de metileno y coliformes fecales. A nivel fisicoquímico todas las plantas mostraron un rendimiento aceptable, caso contrario a los parámetros microbiológicos, todos los virus investigados fueron detectados en aguas tratadas y no tratadas durante todo el año, siendo más frecuentes durante la época seca. El virus más frecuente fue rotavirus, seguido por norovirus G1. En conclusión, este estudio describe que durante el periodo estudiado las PTAR fueron eficientes en la remoción de parámetros fisicoquímicos, y que la circulación de virus entéricos es común en las PTAR estudiadas. Por ello, es necesaria la inclusión de procesos de desinfección adicionales para una descarga segura de las aguas tratadas.

Resumen (Introducción): El agua para consumo es un determinante de la salud humana; particularmente cuando se obtiene de fuentes superficiales puede ser afectada por contaminantes microbiológicos causantes de enfermedades, los cuales a su vez son influenciados por las condiciones ambientales; sin embargo, estos efectos han sido poco estudiados en Costa Rica. (Objetivo): Determinar la influencia de variables ambientales en las concentraciones de microorganismos patógenos e indicadores fecales en un sistema de abastecimiento de agua para consumo humano. (Metodología): Se realizó un muestreo dos veces al mes durante un año. Se midió la concentración de Cryptosporidium sp., Giardia sp. colifagos somáticos y Escherichia coli. Se analizaron las condiciones espaciales mediante el uso de sistemas de información geográfica, y las condiciones climáticas de manera descriptivas. Para el análisis de datos, se utilizaron técnicas para datos censurados y un modelo de regresión de Poisson para evaluar la influencia de la intensidad de precipitación sobre las concentraciones de microorganismos. (Resultados): Se encuentran diferencias estacionales para colifagos somáticos y E. coli. Cryptosporidium sp. y Giardia sp. son más frecuentes cuando la intensidad de precipitación es débil, mientras que colifagos somáticos y E. coli presentan mayores concentraciones conforme aumenta la intensidad de precipitación. (Conclusiones): Las cuatro microcuencas presentan vulnerabilidad por contaminación con respecto a sus condiciones espaciales y se determina que tanto la estacionalidad climática y la intensidad de la precipitación 24 h antes afectan de manera diferente a cada uno de los microorganismos en estudio, por lo cual, se recomienda su evaluación periódica de forma independientemente.

Abstract (Introduction): Drinking water is a determining factor in human health; when obtained from surface sources, it can be affected by microbiological contaminants that cause disease, which in turn could be influenced by environmental conditions. However, these effects have been little studied in Costa Rica. (Objective): To determinate the environmental variability influence in the concentrations of pathogen microorganisms and fecal indicators in a drinking water system. (Methodology): samples were collected twice a month for one year. Cryptosporidium sp., Giardia sp., somatic coliphages, and Escherichia coli concentrations were measure. Spatial conditions were analyzed using geographic information systems, and climate conditions analysis were performed using descriptive technics. To data analysis were used censored data technics and Poisson regression models to evaluate the influence of the rainfall on microorganisms’ concentrations. (Results): seasonal differences were found for somatic coliphages and E. coli. Cryptosporidium sp. and Giardia sp. concentrations were more frequent with weak precipitation intensity. Meanwhile, coliphages and E. coli concentrations were higher when precipitation intensity increase. (Conclusions): The four micro-basins presented pollution vulnerability for their spatial conditions. Besides, study microorganisms were affected differently by climatic seasonality and 24 h previous intensity of the precipitation. Therefore, it is recommended an individual evaluation of them periodically.

Resumen Introducción: la enfermedad diarreica es una de las principales causas de muerte en niños menores de cinco años. Uno de los agentes etiológicos bacterianos más reconocido es Escherichia coli, que puede causar infecciones a través de diversos mecanismos asociados a la adquisición de genes de virulencia. Metodología: se recolectaron muestras de aguas residuales en los afluentes y los efluentes de cinco plantas de tratamiento de la Gran Área Metropolitana, durante tres días consecutivos, en los meses de marzo, mayo, octubre y diciembre del año 2013, a fin de cuantificar la concentración de E. coli, mediante la técnica de fermentación en tubos múltiples, y evaluar la presencia de los genes de virulencia aatA, bfpA, eaeA, ipaH, lt, st, stx1 y stx2, vinculados con patotipos de E. coli diarrogénica, con la técnica de PCR punto final. Resultados: el estudio reveló niveles de E. coli similares a los encontrados en afluentes de otras regiones del mundo, en cambio, los efluentes presentaron concentraciones superiores a los 4 Log10 NMP/100 mL. La circulación anual de genes de virulencia fue relacionada con los patotipos enterotoxigénica, productores de toxina Shiga/enterohemorrágica, enteroagregativa y enteropatógena. No se detectaron genes referentes a la variedad enteroinvasora. Además, se determinó que no todas las plantas de tratamiento remueven significativamente la carga de E. coli. Conclusiones: el flujo de E. coli diarrogénica es común en nuestro país y su diseminación en el ambiente es posible cuando los efluentes se descargan en cuerpos de aguas superficiales

Abstract Introduction. Diarrheic disease is one of the most important diseases causes in children under five years. One of the most recognized etiological agents is Escherichia coli. This bacterium has the capacity of causing infections by multiple mechanisms associated with the acquisition of different virulence genes. Methodology: water samples were collected from the affluents and effluents of five wastewater treatment plants located in the Costa Rican Great Metropolitan Area, during three sequential days, in March, May, October, and December from 2013. The aim was to quantify E. colis concentration by multiple tubes fermentation method and to evaluate the presence of aatA, bfpA, eaeA, ipaH, lt, st, stx1, and stx2 virulence genes, related with diarrheagenic E. coli, by PCR end-point method. Results: The study revealed that the levels of E. coli into the affluents are similar to those reported in other world regions. The effluents concentration presented higher than 4 Log10 NMP/100 mL level of E. coli. A year-round circulation of virulence genes was demonstrated, and it was associated with enterotoxigenic, Shiga-toxin producers/ enterohemorrhagic, enteroaggregative, and enteropathogenic pathotypes. Genes related to enteroinvasive variety did not were detected. Not all wastewater treatment plants removed E. coli efficiently. Conclusions: Diarrheagenic E. coli circulation is common in our county with the possibility of dissemination to the environment by effluents wastewater discharge in surface water bodies.

Resumen Objetivo: Actualizar la información sobre la prevalencia de parasitosis en niños en Costa Rica y la relación de esta con factores socioeconómicos. Metodología: se realizó un estudio para determinar la prevalencia de parásitos y comensales intestinales en niños de 1-7 años, de 13 centros que cuentan con dos modalidades de programas de alimentación. A los padres se les administró un cuestionario estructurado (n=2514; 96,8% de los padres invitados a participar accedieron). Se recolectaron muestras de heces de los niños (n=1368, 54,0%), que fueron analizadas por frotis directo y montaje de Kato. Se corrieron pruebas de chi cuadrado, se calcularon las razones de probabilidades (OR) y se realizó un modelo de regresión logística binaria para examinar las asociaciones entre las características socioeconómicas de las familias de los niños y su probabilidad de desarrollar parasitosis. Resultados: La prevalencia de protozoarios comensales, protozoarios patógenos, helmintos o una combinación de los anteriores (CPH) fue del 24,1% (IC 95%: 21,9-26,4). La prevalencia de parásitos patógenos y la de helmintiasis fue del 8,5% (IC 95%: 7,5-10,5) y 0,7% (IC 95%: 0,1-1,5), respectivamente. El protozoario patógeno más frecuente fue Giardia intestinalis (8,0%), el comensal fue Endolimax nana (7,7%) y el helminto fue Ascaris lumbricoides (0,4%). No se observaron diferencias significativas en la prevalencia de CPH o parasitosis según sexo o programa de alimentación. Las prevalencias más altas de CPH y parasitosis se observaron en La Uruca (46,9% y 17,2%, respectivamente) y las más bajas en Paso Ancho (7,7% y 0%, respectivamente). Tener una edad >5 años, vivir en una casa con paredes construidas con material de desecho o zinc, habitar en una vivienda no adecuada (i.e., vivienda indígena, cuarto en cuartería, tugurio, casa móvil, pensión o convento) y tener una familia con más de 4 miembros, fueron identificados como posibles factores de riesgo para CPH. Conclusiones: La prevalencia de comensales, patógenos, helmintos encontrada en este estudio fue menor a la observada en la última Encuesta Nacional de Nutrición de Costa Rica (32,6%), realizada en 2008-2009. Sin embargo, el estudio muestra que existen condiciones permisivas para la trasmisión de enteroparásitos, y que resulta necesario darle seguimiento a las medidas preventivas y de tratamiento de las parasitosis.

Abstract Objective: To determine the prevalence of parasitosis in children in Costa Rica and its association with socioeconomic factors. Methods: We conducted a cross-sectional study to assess the prevalence of intestinal parasites and commensals in children aged 1-7 years old, from 13 centers with two types of food distribution programs. We administered a structured questionnaire, which included some questions from the 2014 Costa Rican National Home Survey, to most of the parents who consented for their children to participate in the study (n=2435 out of 2514). We collected stool samples from children (n=1368; 54,0%) and then analyzed them using a direct smear and Kato assembly. Odds ratios (OR) and chi-square tests were calculated and a binary logistic regression model was fitted to assess the associations between socioeconomic characteristics of the children’s families and the probability of having an intestinal parasitic infection. Results: The prevalence of commensal protozoans, pathogenic protozoans, helminthes, or a combination of them (referred to henceforth as CPH) was 24.1% (95% CI: 21.9-26.4), whereas prevalences of pathogenic parasites and helmithiasis were 8.5% (95% CI: 7.5-10.5) and 0.7% (95% CI: 0.1-1.5), respectively. The most prevalent pathogenic parasite was Giardia intestinalis (8.0%), the most frequent commensal protozoan was Endolimax nana (7.7%), and the most prevalent helminth was Ascaris lumbricoides (0.4%). There were no significant differences in the prevalence of CPH or parasitosis by sex or nutritional program. The highest prevalences of CPH and parasitosis were observed in La Uruca (46.9% and 17.2%, respectively) and the lowest in Paso Ancho (7.7% and 0%, respectively). Being 5 years old or above, living in a house with walls made up of waste material or zinc, having a non-suitable house (i.e., indigenous housing, living in a small room inside a quartery house, slums, mobile housing, pension, or convent), and having more than 4 family members were identified as risk factors for having a CPH. Conclusions: The CPH prevalence found in this study was lower than the one observed in the Costa Rican National Nutritional Survey 2008-2009 (32.6%). However, this study shows that there are several permissive conditions that allow the transmission of intestinal parasites and that it is necessary to improve the preventive and treatment measures of intestinal parasites.

ResumenLa calidad del agua de consumo es una de las preocupaciones más grandes a las que se enfrentan los entes de salud. En Costa Rica, a pesar de la buena calidad de las fuentes de agua y del agua de consumo, se siguen registrando numerosos casos de diarrea anualmente. En este estudio se realizó un análisis de indicadores de contaminación virales y bacterianos, en dos comunidades del Valle Central con acueducto propio. Se analizaron en total 24 muestras de agua por cada comunidad, durante un año, 12 en la fuente de agua y 12 en el agua tratada. La frecuencia de diarreas en cada comunidad fue comparada con la calidad microbiológica del agua consumida, encontrándose ausencia de indicadores bacterianos en muestras de agua tratada, mientras que la presencia de indicadores virales en el agua de consumo (con cloro residual) se relaciona con un incremento en el número de casos de diarreas, adicionalmente se analizó el comportamiento de las diarreas de acuerdo a la precipitación promedio con el fin de observar posibles patrones de estacionalidad. Estos hallazgos respaldan la necesidad de ampliar el monitoreo de calidad microbiológica del agua con otro tipo de indicadores de contaminación que correlacionen mejor con otros agentes patógenos de transmisión hídrica, principalmente en época seca, periodo en que se observan más casos de diarrea.

AbstractThe quality of potable water is one of the most important issues of public health. In Costa Rica, in spite of having good sources of water and good quality of water for consumption, there continues to be a significant number of diarrhea cases annually. In this investigation, viral and bacterial analyses of indicators of contamination were conducted in two rural communities with their own aqueducts in the Central Valley of Costa Rica. Twenty-four samples were taken from each community during the year; 12 from the water sources and 12 from the treated waters. The frequency of diarrhea in each community was compared to the microbiological quality of the water being consumed, noting an absence of bacterial indicators in samples of treated water, while the presence of viral indicators in the water (with residual chlorine) were associated with an incremental increase in the number of cases of diarrhea. The analysis also included measurements of average monthly rainfall with the aim of observing possible associations between seasonal conditions and the incidence of diarrhea cases. These findings indicate the need to increase the monitoring of the microbiological quality of the water with other types of indicators of contamination that correlate better with other pathogens transmitted by water, especially in the dry seasons when a greater number of cases of diarrhea are observed.

Los hallazgos más recientes en cuanto a la trasmisión del Toxoplasma gondii en Costa Rica nos indican que la ingestión de carne poco cocida, así como de algunos embutidos, en donde se ha encontrado el parásito en forma viable, son mecanismos de infección importante. Estos aspectos han hecho variar un poco la concepción anterior de que la ingestión de ooquistes del parásito era la principal, sino la única, vía de infección en nuestro país. Por ello se propone un nuevo ciclo de trasmisión para este parásito, comparándolo con el previamente establecido. Este nuevo patrón epidemiológico establece mayores posibilidades de infección con este parásito para los costarricenses.

Recent findings relating to the Toxoplasma gondii transmission in Costa Rica, show us that raw bovine or pork meat sausage ingestion is very important as an infection mechanism route. Therefore the tradicional model where oocysts ingestion has been considered the principal or the only infection route, has changed. In fact a new tranmission model for this parasitosis where oocyst and cyst ingestion are possible is suggested.