A socioenvironmental approach to the nosogenic potential of freshwaters with presence of thermotolerant free-living amoebae in Costa Rica

Abstract

Introduction: Within the group of free-living amoebae (FLA), the genus Naegleria stands out for including species adapted to high temperatures, such as the facultative human parasite Naegleria fowleri, that can be found in various terrestrial and aquatic environments. Characterizing and monitoring water bodies is crucial for determining the presence of pathogenic microorganisms and assessing the risk of infection. In this study, we propose an environmental survey to identify physicochemical parameters related to the presence of Naegleria in natural freshwater sources used for recreation in Costa Rica, as well as people’s knowledge, attitudes, and practices (KAP) profile in relation to the infection by N. fowleri.Materials and methods: Water and sediment samples were collected from 24 locations. Parameters such as temperature, pH, electrical conductivity, and dissolved oxygen in water were measured. In sediment, analyses were performed for metals, cations, and texture. Water samples were also filtered, cultured, and subjected to molecular analyses to determine the presence of FLA. Additionally, a KAP survey was conducted among 72 individuals during the fieldwork. Results: FLA were isolated at 42 °C from 22 sites, 7 of which tested positive for Naegleria. Although some parameters were statistically associated (p < 0.05) with the presence of Naegleria, epidemiological association was not demonstrated. From the KAP survey, 37.5% of participants had never heard about N. fowleri. Average scores of 35.8% for knowledge, and 3.01 and 2.16 for attitudes and practices were obtained, with 5 being the optimum value. Significant differences (p < 0.05) between the level of knowledge by gender and geographic origin were obtained.Conclusion: This study represents a first monitoring effort to determine the frequency of FLA in surface waters of Costa Rica, indicating the presence of thermotolerant vahlkampfiid FLA in non-thermal freshwaters with the ability to proliferate at high temperatures. The KAP survey revealed a low level of knowledge and deficiencies in the management and prevention of PAM risk among the population exposed to natural freshwater reservoirs. These findings must drive health promotion, communication, and education strategies in the local population exposed to risky recreational activities.Introducción: Dentro del grupo de las amebas de vida libre (FLA), el género Naegleria destaca por incluir especies adaptadas a altas temperaturas, como el parásito humano facultativo Naegleria fowleri, que puede encontrarse en diversos entornos terrestres y acuáticos. La caracterización y el seguimiento de las masas de agua son fundamentales para determinar la presencia de microorganismos patógenos y evaluar el riesgo de infección. En este estudio, proponemos un estudio ambiental para identificar los parámetros fisicoquímicos relacionados con la presencia de Naegleria en fuentes naturales de agua dulce utilizadas con fines recreativos en Costa Rica, así como el perfil de conocimientos, actitudes y prácticas (KAP) de la población en relación con la infección por N. fowleri. Materiales y métodos: Se recogieron muestras de agua y sedimentos en 24 ubicaciones. Se midieron parámetros como la temperatura, el pH, la conductividad eléctrica y el oxígeno disuelto en el agua. En los sedimentos, se realizaron análisis de metales, cationes y textura. Las muestras de agua también se filtraron, se cultivaron y se sometieron a análisis moleculares para determinar la presencia de FLA. Además, se llevó a cabo una encuesta KAP entre 72 personas durante el trabajo de campo. Resultados: Se aislaron FLA a 42 °C en 22 emplazamientos, 7 de los cuales dieron positivo para Naegleria. Aunque algunos parámetros se asociaron estadísticamente (p < 0,05) con la presencia de Naegleria, no se demostró una asociación epidemiológica. Según la encuesta KAP, el 37,5 % de los participantes nunca había oído hablar de N. fowleri. Se obtuvieron puntuaciones medias del 35,8 % en conocimientos, y de 3,01 y 2,16 en actitudes y prácticas, siendo 5 el valor óptimo. Se obtuvieron diferencias significativas (p < 0,05) entre el nivel de conocimiento según el género y el origen geográfico. Conclusión: Este estudio representa un primer esfuerzo de monitoreo para determinar la frecuencia de FLA en aguas superficiales de Costa Rica, indicando la presencia de FLA vahlkampfiidos termotolerantes en aguas dulces no termales con capacidad para proliferar a altas temperaturas. La encuesta KAP reveló un bajo nivel de conocimiento y deficiencias en la gestión y prevención del riesgo de PAM entre la población expuesta a embalses naturales de agua dulce. Estos hallazgos deben impulsar estrategias de promoción de la salud, comunicación y educación en la población local expuesta a actividades recreativas de riesgo.