Implementation of two plate count methods for detection of somatic coliphages and contributions to the standard methodologies

Los métodos de recuento en placa capa doble y capa simple de agar, para la cuantifcación de colifagos somáticos en aguas, fueron implementados utilizando como base metodologías estándar. Diferentes variables fueron ensayadas, lo cual permitió la precisión en algunos pasos no incluidos en metodologías estándares. De los hallazgos de mayor importancia, se exponen las consecuencias de utilizar un cultivo de Escherichia coli excesivamente concentrado y se describe la obtención de un cultivo en fase logarítmica en solo 4 horas de incubación, ajustando la concentración a una densidad óptica de 0,3 a 600nm (3,1 x 108 UFC/ mL), o a un McFarland 1 (3,0 x108 UFC/ mL). Se determinó que los controles de colifagos deben ser almacenados a -70 °C para reducir su degradación y que se deben evitar cantidades superiores a 20 mL de mezcla de reacción por plato de Petri, para reducir las burbujas que pueden interferir con la lectura de unidades formadoras de placas (UFP). Se demostró que los colifagos de las muestras de agua pueden almacenarse 48 horas a 4 °C sin que sufran degradación y que en las muestras con altas concentraciones de colifagos no se observa UFP porque se da una lisis confluente de la capa bacteriana. No se encontraron diferencias signifcativas en la recuperación de colifagos al utilizar un método u otro, pero dichos métodos deben ser evaluados por medio de controles, antes de aplicarlos directamente en el análisis de muestras de agua.Two plate count methods, double layer and single layer of agar for quantifcation of somatic coliphages in water, were implemented using standard methodologies. Several variables were tested and provided valuable information that was not included in standard methodologies. The most important fndings are described, such as the effect of using an excessively concentrated culture of E. coli and production of a log phase culture in only 4 hours of incubation, adjusting the concentration to an optical density of 0.3 at 600 nm (3.1 x 108 CFU / mL), or to McFarland 1 (3.0 x 108 CFU / mL). It was determined that coliphages controls must be stored at -70 °C to reduce its degradation. Quantities of reaction mixture exceeding 20 mL per Petri dish must be avoided to prevent interfere with bubbles during the counting of plate forming units (PFU). It was demonstrated that coliphages isolated from water samples can be stored for 48 hours at 4 °C without any degradation, and PFU are not observed in samples with high concentrations of coliphages, because a confluent lysis of the bacterial layer. There was no signifcant difference in the recovery of coliphages using doble layer or single layer methods, but such methods should be evaluated by means of controls, before applying them directly in the analysis of water samplesUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Fecal contamination of the superficial water of the microbasin of Rio Purires, Costa Rica, 2010-2011

La contaminación fecal de las aguas superfciales es un problema importante para la salud pública, dada la transmisión de microorganismos patógenos. Se estima que las poblaciones ubicadas cerca de costas, ríos o lagos con elevada contaminación fecal, tienen mayor riesgo de desarrollar enfermedades infecciosas gastrointestinales. En esta investigación se analizó durante un año, la contaminación fecal en las aguas superfciales de la microcuenca del río Purires, ubicada en una zona de alta densidad poblacional en Costa Rica. En el 100% de las muestras se detectó contaminación fecal, siendo el punto de muestreo 3 el que mostró los niveles más altos, en promedio 2,2 x 104 Número Más Probable(NMP)/100 mL. Aunque los puntos 1 y 2 presentaron menor contaminación fecal, en promedio 6,4 x 102 NMP/100 mL y 6,3 x 103 NMP/100 mL respectivamente, estos valores indican también mala calidad de las aguas. Con estos resultados se pretende llamar la atención sobre la problemática ambiental de alta contaminación fecal en las aguas superfciales de esta microcuenca. Esta información es un insumo para desarrollar acciones de control sobre las fuentes de contaminación que afectan la calidad de las aguas y por ende, la salud de las poblaciones ubicadas en su cercanía.Fecal contamination of the superfcial waters is an important public health problem due to the presence of pathogenic microorganismsIt has been estimated that populations located close to coasts, rivers of lakes with an elevated fecal contamination have a higher risk of developing communicable gastrointestinal diseases. This investigation analyzed the fecal contamination of the superfcial waters of the microbasin of the Rio Purires, located in a highly populated area of Costa Rica. Fecal contamination was detected in 100% of the samples, and sample point 3 was the one that showed the highest levels, with an average of 2.2 x 104 Most Probable Number (MPN)/100mL. Even thought points 1 and 2 presented a lower fecal contamination, an average of 6.4 x 102 MPN/100mL and 6.3 x 103 MPN/100mL, respectively, these values also indicate low quality water. With these results we intend to alert regarding the problem of a high fecal contamination of superfcial waters of this microbasin. This information is an input for developing control actions over the contamination sources which compromise the quality of water and, therefore, the health of the populations located in its vicinityUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Nutritional deficiencies and anemia in preschool children of Costa Rica, in 2014-2016

Objetivos: (i) Determinar la prevalencia de deficiencias nutricionales y anemia en preescolares que se benefician de dos programas de ayuda nutricional (intramuros y extramuros) en los Centros de Educación y Nutrición y Centros Infantiles de Nutrición y Atención Integral (CEN-CINAI) e (ii) identificar los factores socioeconómicos asociados con deficiencias nutricionales y anemia en esta población. Métodos: Se censaron 2503 niñas y niños de 0 a 7 años de 13 centros CEN-CINAI de la Región Central Sur de Costa Rica en el período 2014-2016. La infomación sobre las características socioeconómicas de sus familias se obtuvo mediante un cuestionario estructurado. Además, se tomaron medidas antropométricas (n=2205) y muestras de sangre para hemograma (n=2203) de las niñas y los niños. Resultados: Se estimó una prevalencia de deficiencias nutricionales de 15,4% (intervalo de confianza [IC] 95%: 14,0-17,0) y una prevalencia de anemia de 7,5% (IC 95%: 6,4-8,6). Ambas condiciones fueron más frecuentes en infantes ≤5 años (23,2% para deficiencias nutricionales y 8,6% para anemia) y en beneficiarios del programa de ayuda extramuros (41,9% y 10,6%, respectivamente). Otros factores demográficos y socioeconómicos, tales como ser del sexo femenino, habitar en una vivienda no adecuada con un techo de material natural o de desecho y ser parte de una familia numerosa (>4 integrantes) también se asociaron con la presencia de deficiencias nutricionales y/o anemia. Conclusiones: Las prevalencias de deficiencias nutricionales y anemia observadas en este estudio resaltan la importancia de intervenir aquellos factores socioeconómicos modificables que influyen en estas prevalencias y mejorar la atención médica de preescolares en condición de vulnerabilidad.Objectives: (i) Determining the prevalence of nutritional deficiencies and anemia in preschool children who are beneficiaries from two nutritional aid programs (intramural and extramural) in the Education and Nutrition Centers and Children's Centers for Nutrition and Comprehensive Care (CEN-CINAI), and (ii) identifying the socioeconomic factors associated with nutritional deficiencies and anemia in these children. Methods: A total of 2503 children from 0 to 7 years old from 13 CEN-CINAI of the Central South Region of Costa Rica were surveyed in 2014-2016. Data on socioeconomic characteristics of their families were obtained using a structured questionnaire. In addition, anthropometric measurements (n = 2205) and blood samples for complete blood counts (n = 2203) were collected from the children. Results: We estimated a prevalence of nutritional deficiencies at 15.4% (95% confidence interval [CI]: 14.0-17.0) and anemia at 7.5% (95% CI: 6.4-8.6). Both conditions were more frequent in children aged ≤5 years (23.2% for nutritional deficiencies and 8.6% for anemia) and in beneficiaries from the extramural assistance program (41.9% and 10.6%, respectively). Other demographic and socio-economic factors, such as being female, living in inadequate housing with a roof made of natural material or waste, and being part of a large family (>4 members) were also associated with the presence of nutritional deficiencies and/or anemia. Conclusions: The prevalence of nutritional deficiencies and anemia observed in this study highlight the importance of intervening on modifiable socio-economic factors that influence these prevalences and improving the medical care of preschool children living in vulnerable conditions.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Evaluation of climatic seasonal influence on the quality of water for human consumption in a San José (Costa Rica) supply system, 2017-2018

Objetivo: Analizar el estado y la influencia de la variabilidad climática en la calidad del agua de un sistema de abastecimiento para consumo humano en San José, Costa Rica, captado en cuatro microcuencas del cantón Vásquez de Coronado, en el periodo 2017-2018, para brindar recomendaciones al operador y promover la protección de la población abastecida Métodos: Estudio descriptivo de los parámetros de calidad básicos de agua para consumo humano (Escherichia coli, coliformes fecales, turbidez, conductividad, pH, color, temperatura y cloro residual). Los análisis se realizaron siguiendo el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Se delimitaron las zonas de captación utilizando sistemas de información geográfica. Se utilizó estadística descriptiva e inferencial para describir la calidad del agua y su variabilidad espacial y estacional. Resultados: La concentración de coliformes fecales en el agua superficial fue > 103 NMP/100 mL y la turbidez >5 UTN en el 76% de las muestras. En la red de distribución se encontraron concentraciones de clororesidual y turbidez (>5 UTN) por encima de los límites recomendados para agua de consumo humano . Se encontró diferencias significativas en todos los parámetros básicos de calidad de agua entre las distintas zonas de captación (p<0,05 en todos los casos), asícomo entre épocas climáticas por zona de captación. Conclusión: Estos resultados indican que se estáutilizando agua de calidad inadecuada para uso y consumo humano, por lo cual se recomienda unmonitoreo intensivo y sectorizado de las fuentes paralocalizar puntos de contaminación.Objective: Analyze the water quality and the influence of the climatic variability in supply system for the human consume in San José, Costa Rica, in four catchment areas in Vasquez of Coronado in the period 2017-2018 to give recommendations to the operator and promote the protection of the supplied population. Methods: Descriptive study of the basic parameters of the drinking water (Escherichia coli, fecal coliforms, turbidity, conductivity, pH, color, temperature, and residual chlorine). The analyses were done following Standard Methods for the examination of Water and Wastewater. The catchment areas were delimited using geographic information systems (GIS). Descriptive and inferential statistic was used to describe the water quality, spatial and seasonal variability. Results: The concentration of fecal coliforms in the catchment areas was >10 3 NMP/100 mL and the turbidity >5 UTN in 76% of the samples. In the distribution system were found concentrations of the residual chlorine and turbidity (>5 UTN) above according to recommended limits for drinking water in the country. The results showed significant differences in all of the basic parameters of the water quality between catchment areas (p<0, 05 in all cases) and between climatic periods for catchment areas. Conclusion: These results indicate that water of inadequate quality is being used for human use and consumption, for which reason intensive and sectorized source monitoring is recommended to locate contamination points.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Salud::Facultad de MicrobiologíaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Salud::Facultad de Medicina::Escuela de Tecnologías en Salu

Relation between coliphages presence in drinking water, rain and acute diarrhea in Costa Rica

La 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.The 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 fro m 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 presen ce 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 association s 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 path ogens transmitted by water, especially in the dry seasons when a greater number of cases of diarrhea are observed.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

A somatic coliphage threshold approach to improve the management of activated sludge wastewater treatment plant effluents in resource-limited regions

Versión aceptada para publicaciónEffective wastewater management is crucial to ensure the safety of water reuse projects and 29 effluent discharge into surface waters. Multiple studies have demonstrated that municipal 30 wastewater treatment with conventional activated sludge processes is inefficient for the removal 31 of the wide spectrum of viruses in sewage. In this study, a well-accepted statistical approach was 32 used to investigate the relationship between viral indicators and human enteric viruses during 33 wastewater treatment in a resource-limited region. Influent and effluent samples from five urban 34 wastewater treatment plants (WWTP) in Costa Rica were analyzed for somatic coliphage and 35 human enterovirus, hepatitis A virus, norovirus genotype I and II, and rotavirus. All WWTP 36 provide primary treatment followed by conventional activated sludge treatment prior to 37 discharge into surface waters that are indirectly used for agricultural irrigation. The results 38 revealed a statistically significant relationship between the detection of at least one of the five 39 human enteric viruses and somatic coliphage. Multiple logistic regression and Receiver Operating Characteristic curve analysis identified a threshold of 3.0 ×103 40 (3.5-log10) somatic 41 coliphage plaque forming unit per 100 mL, which corresponded to an increased likelihood of encountering enteric viruses above the limit of detection (>1.83×102 42 virus target/100 mL). 43 Additionally, quantitative microbial risk assessment was executed for famers indirectly reusing 44 WWTP effluent that met the proposed threshold. The resulting estimated median cumulative 45 annual disease burden complied with World Health Organization recommendations. Future 46 studies are needed to validate the proposed threshold for use in Costa Rica and other regions.Universidad de Costa Rica/[]/UCR/Costa RicaNational Science Foundation/[OCE-1566562]/NSF/Estados UnidosUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Salud::Facultad de Microbiologí

Prevalencia de deficiencia de vitamina D en niños de Costa Rica

Objective: To determine the prevalence of vitamin D deficiency in children in the South- Central Region of Costa Rica. Methods: A cross-sectional study was performed with Costa Rican children aged 1-7 years from the South-Central Region of the country belonging to the Nutrition and Education Centers and Children’s Nutrition and Comprehensive Care Centers. Serum samples were collected from all participants between August 2014 and May 2016 and stored at -80 ° C. Vitamin D status was assessed by immunoassay on an ARCHITECT Plus i1000 instrument. Descriptive statistics were performed with the SPSS statistical software package (V20, IBM Corp). A value of p˂0.05 was considered significant. Spearman and Pearson correlation were also performed to study the association between vitamin D status, anthropometric and hematological variables. Results: A total of 428 samples were analyzed. According to the cut-off points established by the Endocrine Society, 4.9% of the children tested presented deficiency, 50.2% had insufficiency and 44.9% had vitamin D sufficiency. The mean concentration of 25-hydroxyvitamin D in the studied population was 29.7 ng/mL (SD 6.5) in boys and 29.8 ng/mL (SD 7.0) in girls. A high prevalence of hypovitaminosis D (55.1 %) was found, but only 7.9 % of the children presented 25-hydroxyvitamin D ≤ 20 ng/mL. No correlation was found between vitamin D status and any of the evaluated anthropometric or hematological variables. Conclusions: More than half of the young population presented hypovitaminosis-D. Therefore, in order to overcome this situation, the recommendation is to supplement the population with vitamin D and improve its fortification in widespread accessible food in Costa Rica.Objetivo: Determinar la prevalencia de la deficiencia de vitamina D en niños de la Región Central Sur de Costa Rica. Métodos: Se realizó un estudio transversal con niños de 1-7 años de la Región Central Sur de Costa Rica pertenecientes a los Centros de Educación y Nutrición y Centros de Atención Integral y Nutrición Infantil. Se recolectaron muestras de suero de todos los participantes entre agosto de 2014 y mayo de 2016 y se almacenaron a -80°C hasta su uso. Se evaluó las concentraciones de vitamina D mediante un inmunoensayo con el instrumento ARCHITECT Plus i1000. Los análisis estadísticos descriptivos se realizaron con el paquete de software estadístico SPSS (V20, IBM Corp). Se consideró significativo un valor de p <0,05. También se realizó la correlación de Spearman y Pearson para estudiar la asociación entre el estatus de vitamina D con variables antropométricas y hematológicas. Resultados: Se analizaron un total de 428 muestras. Un 4,9% de los niños presentaban deficiencia, 50,2% insuficiencia y el 44,9% suficiencia de vitamina D, según los puntos de corte establecidos por Endocrine Society. La concentración media de 25-hidroxi vitamina D en la población estudiada fue de 29,7 ng/mL (DE 6,5) en niños y de 29,8 ng/mL (DE 7,0) en niñas. Se encontró una alta prevalencia de hipovitaminosis D (55,1%), pero solo el 7,9% de los niños presentó 25- hidroxi vitamina D ≤ 20 ng/mL. No se encontró correlación del estatus de vitamina D con ninguna de las variables antropométricas o hematológicas evaluadas. Conclusiones: Más de la mitad de la población infantil evaluada presentó hipovitaminosis D. Por lo tanto, se recomienda suplementar y mejorar la fortificación con vitamina D en alimentos ampliamente accesibles en la población costarricense.Universidad de Costa Rica/[742-B4-351]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[ED-538]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Salud::Facultad de Microbiologí

Clase 1 integrase ang genetic cassettes blaoxa and blatem among multidrug resistant Shigella isolates in Costa Rica

Artículo científico -- Universidad de Costa Rica. Instituto de Investigaciones en Salud, 2014Shigella is an important enteropathogen and the major cause of dysentery and diarrheal disease around the world. There are no studies related to the molecular detection of integrons among Shigella spp. isolates in Costa Rica. Here we are reporting for the first time the presence of class 1 integrase (intI-1) and extended spectrum β-lactamases genetic cassettes, blaOXA, and blaTEM among multidrug resistant Shigella isolates in Costa Rica. The antibiotic resistance pattern and presence of integrase class 1(intI-1) and genetic cassettes blaOXA and blaTEM were analyzed in 30 Shigella isolates (S. flexneri (83%) and S. sonnei (17%). Bacteria were collected at hospitals and cliniques in Costa Rica and exclusively from stools of individuals with diarrhea. from Costa Rica. Twenty nine out of 30 isolates were resistant to at least, one antibiotic. Multidrug resistance was observed in 26 out of 30 isolates (87%), and found to carry integrase class 1 (93%), and genetic cassettes blaOXA (76%) and blaTEM (7%).Universidad de Costa Rica. Instituto de Investigaciones en SaludUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Deficiencias nutricionales y anemia en niñas y niños preescolares de Costa Rica en el periodo 2014-2016

Objectives: (i) Determining the prevalence of nutritional deficiencies and anemia in preschool children who are beneficiaries from two nutritional aid programs (intramural and extramural) in the Education and Nutrition Centers and Children's Centers for Nutrition and Comprehensive Care (CEN-CINAI), and (ii) identifying the socioeconomic factors associated with nutritional deficiencies and anemia in these children. Methods: A total of 2503 children from 0 to 7 years old from 13 CEN-CINAI of the Central South Region of Costa Rica were surveyed in 2014-2016. Data on socioeconomic characteristics of their families were obtained using a structured questionnaire. In addition, anthropometric measurements (n = 2205) and blood samples for complete blood counts (n = 2203) were collected from the children. Results: We estimated a prevalence of nutritional deficiencies at 15.4% (95% confidence interval [CI]: 14.0-17.0) and anemia at 7.5% (95% CI: 6.4-8.6). Both conditions were more frequent in children aged ≤5 years (23.2% for nutritional deficiencies and 8.6% for anemia) and in beneficiaries from the extramural assistance program (41.9% and 10.6%, respectively). Other demographic and socio-economic factors, such as being female, living in inadequate housing with a roof made of natural material or waste, and being part of a large family (>4 members) were also associated with the presence of nutritional deficiencies and/or anemia. Conclusions: The prevalence of nutritional deficiencies and anemia observed in this study highlight the importance of intervening on modifiable socio-economic factors that influence these prevalences and improving the medical care of preschool children living in vulnerable conditions.Objetivos: (i) Determinar la prevalencia de deficiencias nutricionales y anemia en preescolares que se benefician de dos programas de ayuda nutricional (intramuros y extramuros) en los Centros de Educación y Nutrición y Centros Infantiles de Nutrición y Atención Integral (CEN-CINAI) e (ii) identificar los factores socioeconómicos asociados con deficiencias nutricionales y anemia en esta población. Métodos: Se censaron 2503 niñas y niños de 0 a 7 años de 13 centros CEN-CINAI de la Región Central Sur de Costa Rica en el período 2014-2016. La infomación sobre las características socioeconómicas de sus familias se obtuvo mediante un cuestionario estructurado. Además, se tomaron medidas antropométricas (n=2205) y muestras de sangre para hemograma (n=2203) de las niñas y los niños. Resultados: Se estimó una prevalencia de deficiencias nutricionales de 15,4% (intervalo de confianza [IC] 95%: 14,0-17,0) y una prevalencia de anemia de 7,5% (IC 95%: 6,4-8,6). Ambas condiciones fueron más frecuentes en infantes ≤5 años (23,2% para deficiencias nutricionales y 8,6% para anemia) y en beneficiarios del programa de ayuda extramuros (41,9% y 10,6%, respectivamente). Otros factores demográficos y socioeconómicos, tales como ser del sexo femenino, habitar en una vivienda no adecuada con un techo de material natural o de desecho y ser parte de una familia numerosa (>4 integrantes) también se asociaron con la presencia de deficiencias nutricionales y/o anemia. Conclusiones: Las prevalencias de deficiencias nutricionales y anemia observadas en este estudio resaltan la importancia de intervenir aquellos factores socioeconómicos modificables que influyen en estas prevalencias y mejorar la atención médica de preescolares en condición de vulnerabilida