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Authors
Abstract(s)
A segurança microbiológica da água potável tem sido tradicionalmente avaliada através de
parâmetros bacterianos. No entanto, a contaminação fúngica na água potável representa riscos
significativos para a saúde, especialmente para indivíduos imunocomprometidos, mas permanece
amplamente negligenciada nas regulamentações de segurança da água. A Diretiva 2020/2184 da União
Europeia trouxe atualizações importantes para os padrões de qualidade da água, com foco na proteção
da saúde pública. No entanto, falha em abordar a presença de contaminantes fúngicos na água potável,
apesar de evidências de sua ocorrência em sistemas hídricos. Essa omissão destaca uma lacuna
regulatória, visto que a contaminação fúngica apresenta riscos, especialmente em ambientes de saúde
com populações vulneráveis.
Estudos demonstram que os fungos podem persistir em sistemas de água fria e quente, formando
biofilmes que os protegem de fatores ambientais, desinfetantes e antibióticos. Os biofilmes são
comunidades de microrganismos, incluindo fungos, comuns em sistemas de distribuição de água. Os
fungos interagem com bactérias nos biofilmes, desempenhando várias funções na sua formação. É
crucial investigar os mecanismos que afetam a germinação de esporos e o crescimento dos fungos nesses
sistemas. Espécies clinicamente relevantes pertencentes a géneros
como Aspergillus, Fusarium, Candida e Penicillium estão associadas a infeções graves, principalmente
em ambientes hospitalares, onde populações vulneráveis estão em maior risco de infeções oportunistas.
A presença de fungos na água, especialmente em ambientes hospitalares e instituições de longa
permanência, como as Estruturas Residenciais para Pessoas Idosas (ERPI), é um motivo de crescente
preocupação.
Os biofilmes podem ainda afetar a qualidade da água potável, contendo microrganismos que
produzem toxinas prejudiciais à saúde e compostos que alteram o sabor e odor da água. Eles também
aceleram a corrosão dos tubos, aumentando a concentração de metais na água. Os biofilmes são
resistentes aos tratamentos de desinfeção e não há um método definido para sua remoção eficaz. A
temperatura, nutrientes disponíveis, tipo de desinfetante e material dos tubos são fatores que influenciam
a formação de biofilmes. Fungos em biofilmes tornam-se mais resistentes, sobrevivendo a temperaturas
elevadas e à desinfeção com cloro, o que pode aumentar a exposição e afetar a saúde humana.
A contaminação fúngica em sistemas de água representa riscos significativos para a saúde
pública, especialmente em ambientes hospitalares, onde pacientes imunocomprometidos estão
altamente vulneráveis a infeções oportunistas. Esse problema é agravado pelo fato de que os fungos
podem persistir em sistemas de água quente e fria, muitas vezes resistindo aos processos de tratamento
de água convencionais. Fatores como a localização da fonte de água, exposição à luz solar, composição
iónica, níveis de pH e a presença de matéria orgânica influenciam a presença de fungos. Estudos demonstraram que fungos como Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Fusarium e Candida podem
ser frequentemente isolados de água tratada e não tratada. Apesar dos significativos riscos para a saúde
que esses fungos representam, especialmente em hospitais, onde podem ocorrer infeções nosocomiais,
os protocolos de tratamento de água muitas vezes não conseguem eliminar esporos fúngicos de forma
eficaz. Isso destaca a necessidade de métodos de deteção mais avançados, como técnicas moleculares,
como o qPCR e a sequenciação, que oferecem maior precisão na identificação da diversidade fúngica
em comparação com os métodos tradicionais baseados em culturas. Conseguindo-se uma identificação
correta e rápida da espécie, facilita a obtenção do tratamento adequando para a infeção em questão.
Em 2022, a OMS publicou a primeira lista de patógenos fúngicos prioritários para investigação,
na qual estão incluídas 19 espécies escolhidas de acordo com critérios relacionados com o seu impacto
na saúde pública. Categorizaram os fungos patogénicos em três grupos, de acordo com o nível de
prioridade: crítica, alta e média. Alguns exemplos de espécies incluídas nessa lista são Candida
auris, Aspergillus fumigatus sensu stricto, Candida tropicalis e Talaromyces marneffei. O aumento das
resistências fúngicas é preocupante devido à falta de tratamentos eficazes. A resistência aos azóis,
usados no tratamento de Aspergillus fumigatus, é um exemplo significativo, com resistências surgindo
da exposição a fungicidas agrícolas. Métodos otimizados para detetar resistências em amostras clínicas
e ambientais são essenciais para a saúde pública.
Não há uma abordagem padronizada para a pesquisa de fungos em águas. Métodos comuns
incluem filtração da água, contagem de colônias e identificação por métodos convencionais, espectrais
ou moleculares. Técnicas moleculares como PCR e sequenciação são usadas para identificação, com a
região ITS sendo a mais utilizada. A técnica MALDI-TOF MS também é promissora para identificação
rápida de fungos e bactérias.
O objetivo principal desta dissertação foi aprofundar o conhecimento sobre a presença de fungos
em sistemas de água potável, com foco em ambientes com populações vulneráveis, como hospitais e
instituições de cuidados prolongados (ERPI). Além da identificação e quantificação das espécies
fúngicas, o estudo comparou o crescimento fúngico em diferentes meios de cultura (DRBC e Malte),
contaminação fúngica em diferentes pontos de coleta (válvulas, chuveiros e torneiras) e entre sistemas
de água quente e fria. Também se procurou identificar os fungos capazes de formar biofilmes e
determinar a sua relevância clínica nas diferentes instituições de saúde.
Observou-se que a concentração média de fungos era maior em amostras colhidas em válvulas,
sugerindo que esses pontos específicos do sistema de distribuição de água são mais propensos à
proliferação fúngica. Além disso, as amostras de água fria apresentaram uma maior concentração de
fungos do que as de água quente, indicando que temperaturas mais baixas podem favorecer o
crescimento fúngico. Isto é particularmente relevante, pois sugere que os sistemas de água fria,
amplamente utilizados em ambientes hospitalares, podem transmitir contaminação fúngica relevante.
Verificou-se também a presença de fungos potencialmente formadores de biofilmes, incluindo géneros
como Aspergillus, Candida, Penicillium, Rhodotorula e Fusarium. E ainda de espécies clinicamente
relevantes causadoras de infeções graves, como A. fumigatus sensu stricto, Candida
parapsilosis, Fusarium spp., Talaromyces spp., Penicillium spp., Alternaria spp. e Rhodotorula spp..
Fungos patogénicos com relevância clínica foram encontrados com maior frequência em ERPIs
comparativamente aos hospitais.
A análise realizada revelou diferenças significativas no crescimento de fungos e leveduras entre
amostras de água quente e fria. A água fria apresentou níveis mais altos de contaminação, sugerindo que
é mais propícia ao crescimento de fungos e leveduras. Muitos fungos, particularmente espécies filamentosas, prosperam nesses ambientes. Por outro lado, as contagens baixas de unidades formadoras
de colônias (UFC) observadas na água quente indicam que temperaturas mais altas limitam a
sobrevivência microbiana, sugerindo que o calor pode ser eficaz de controlo de contaminação. No
entanto, a presença de algumas espécies fúngicas em amostras de água quente sugere que temperaturas
elevadas, por si só, não são suficientes para eliminar todos os contaminantes.
A presença de fungos patogénicos na água potável representa um risco significativo para
populações vulneráveis, como pacientes hospitalizados e residentes de ERPI. Os resultados deste estudo
reforçam a necessidade urgente de estratégias de desinfeção e gestão de qualidade da água mais eficazes,
que garantam a eliminação desses microrganismos e protejam a saúde pública. A introdução de
parâmetros para monitorizar a presença de fungos nos sistemas de água potável seria um passo crucial
para garantir que todas as potenciais ameaças microbianas à saúde sejam adequadamente controladas.
A ausência de tais medidas regulatórias pode deixar lacunas no sistema de vigilância da qualidade da
água, expondo grupos vulneráveis a riscos desnecessários.
Em conclusão, os resultados deste estudo sugerem fortemente que a monitorização da qualidade
da água em ambientes sensíveis, como hospitais e residências de idosos, deve incluir a deteção de
contaminantes fúngicos, dada a fragilidade de alguns dos seus utilizadores. Além disso, estratégias de
desinfeção mais eficazes e específicas para fungos devem ser desenvolvidas e implementadas para
garantir que a água potável fornecida nesses locais seja completamente segura. Ao incluir parâmetros
fúngicos nas regulamentações de qualidade da água, será possível reduzir os riscos associados a infeções
fúngicas, proteger a saúde das populações mais vulneráveis e melhorar a segurança da água potável.
This study investigates the diversity of fungal species in water systems across different healthcare settings, emphasizing their potential health risks, particularly for immunocompromised individuals. Fungi are increasingly recognized as opportunistic pathogens, capable of forming biofilms that enhance their resistance to disinfectants and increase their persistence in water systems. Samples were collected from two distinct settings, ERPI (Residential Structure for Elderly People) and hospital environments, and fungal species were identified using molecular techniques. Clinically relevant fungi, including biofilm-forming yeasts, were detected in hospital water systems, raising concerns about the adequacy of current water disinfection methods. The presence of biofilm-forming species was higher in water outlets like taps, showerheads, and valves, particularly in the ERPI (Estrutura Residencial para Pessoas Idosas) setting. These findings highlight the need for more effective fungal control strategies and advanced disinfection techniques to protect vulnerable populations in healthcare facilities. Furthermore, the data showed significant variation in colony-forming units (CFUs) between different water outlets, with the highest levels observed in valves from the ERPI setting. The study supports the integration of fungal monitoring into water quality regulations, to mitigate the risks posed by these resilient microorganisms. Future research should focus on understanding biofilm formation mechanisms and developing targeted water management strategies that can eliminate fungal biofilms to ensure safer water systems in healthcare and other critical environments.
This study investigates the diversity of fungal species in water systems across different healthcare settings, emphasizing their potential health risks, particularly for immunocompromised individuals. Fungi are increasingly recognized as opportunistic pathogens, capable of forming biofilms that enhance their resistance to disinfectants and increase their persistence in water systems. Samples were collected from two distinct settings, ERPI (Residential Structure for Elderly People) and hospital environments, and fungal species were identified using molecular techniques. Clinically relevant fungi, including biofilm-forming yeasts, were detected in hospital water systems, raising concerns about the adequacy of current water disinfection methods. The presence of biofilm-forming species was higher in water outlets like taps, showerheads, and valves, particularly in the ERPI (Estrutura Residencial para Pessoas Idosas) setting. These findings highlight the need for more effective fungal control strategies and advanced disinfection techniques to protect vulnerable populations in healthcare facilities. Furthermore, the data showed significant variation in colony-forming units (CFUs) between different water outlets, with the highest levels observed in valves from the ERPI setting. The study supports the integration of fungal monitoring into water quality regulations, to mitigate the risks posed by these resilient microorganisms. Future research should focus on understanding biofilm formation mechanisms and developing targeted water management strategies that can eliminate fungal biofilms to ensure safer water systems in healthcare and other critical environments.
Description
Tese de Mestrado, Biologia Humana e Ambiente, 2024, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
Keywords
Água de consumo Fungos Hospitais Unidades de saúde Teses de mestrado - 2024