Bacterial hand contamination among Tanzanian mothers varies temporally and following household activities

Authors


Corresponding Authors Alexandria B. Boehm, Jerry Yang & Akiko Yamazaki Environment & Energy Building, 473 Via Ortega, Room 189, MC 4020, Stanford, CA 94305, USA. Tel.: +1 650 724 9128; Fax: +1 650 723 7058; E-mail: aboehm@stanford.edu; Jennifer Davis, Jerry Yang & Akiko Yamazaki Environment & Energy Building, Stanford University, 473 Via Ortega, Room 255, MC 4020, Stanford, CA 94305. E-mail: jennadavis@stanford.edu

Summary

Objective  To characterize mechanisms of hand contamination with faecal indicator bacteria and to assess the presence of selected pathogens on mothers’ hands in Tanzania.

Methods  A household observational study combined with repeated microbiological hand rinse sampling was conducted among 119 mothers in Dar es Salaam, Tanzania. All hand rinse samples were analysed for enterococci and Escherichia coli, and selected samples were analysed for genetic markers of Bacteroidales, enterovirus and pathogenic E. coli.

Results  Using the toilet, cleaning up a child’s faeces, sweeping, cleaning dishes, preparing food and bathing were all found to increase faecal indicator bacterial levels on hands. Geometric mean increases in colony forming units per two hands ranged from 50 (cleaning dishes) to 6310 (food preparation). Multivariate modelling of hand faecal indicator bacteria as a function of activities recently performed shows that food handling, exiting the household premises and longer time since last handwashing with soap are positively associated with bacterial levels on hands, while bathing is negatively associated. Genetic markers of Bacteroidales, enterovirus and pathogenic E. coli were each detected on a subset of mothers’ hands.

Conclusions Escherichia coli and enterococci on hands can be significantly increased by various household activities, including those involving the use of soap and water. Thus, faecal indicator bacteria should be considered highly variable when used as indicators of handwashing behaviour. This work corroborates hands as important vectors of disease among Tanzanian mothers and highlights the difficulty of good personal hygiene in an environment characterized by the lack of networked sanitation and water supply services.

Abstract

Objectif:  Caractériser les mécanismes de contamination des mains par des bactéries indicatrices de pollution fécale et évaluer la présence de certains agents pathogènes sur les mains des mères en Tanzanie.

Méthodes:  Etude d’observation dans des ménages, combinée à un échantillonnage microbiologique répété de l’eau de rinçage des mains, menée auprès de 119 mères à Dar es-Salaam, en Tanzanie. Tous les échantillons de rinçage des mains ont été analysés pour la présence d’entérocoques et d’E. coli et des échantillons sélectionnés ont été analysés pour des marqueurs génétiques de Bacteroidales, entérovirus et E. coli pathogène.

Résultats:  L’utilisation des toilettes, le nettoyage des selles d’enfant, balayer, faire la vaisselle, la préparation des aliments et le bain ont tous été trouvés comme des sources d’augmentation des taux de bactéries indicatrices de contamination fécale des mains. La moyenne géométrique des augmentations des unités formant colonie variait de 50 (faire la vaisselle) à 6310 (préparation des aliments) pour les deux mains. Une modélisation multivariée des bactéries indicatrices de pollution fécale des mains en fonction des activités récemment effectuées montre que la manipulation des aliments, la sortie hors des prémisses des ménages et plus de temps écoulé depuis le dernier lavage des mains avec du savon sont positivement associés aux taux de bactéries sur les mains, alors que le bain y est négativement associé. Des marqueurs génétiques de Bacteroidales, d’entérovirus et d’E. coli pathogène ont été détectés dans un sous échantillon des mains des mères.

Conclusions: E. coli et les entérocoques sur les mains peuvent être significativement augmentés par diverses activités domestiques, y compris celles impliquant l’utilisation d’eau et du savon. Ainsi, les bactéries indicatrices de pollution fécale doivent être considérées comme hautement variables lorsqu’elles sont utilisées comme indicateurs du comportement de lavage des mains. Ce travail confirme les mains comme importants vecteurs de maladie chez les mères en Tanzanie et souligne la difficulté d’une bonne hygiène personnelle dans un environnement caractérisé par le manque de réseau d’assainissement et de services d’approvisionnement en eau.

Abstract

Objetivo:  Caracterizar los mecanismos de contaminación de las manos con bacterias indicadoras de contaminación fecal y evaluar la presencia de ciertos patógenos en las manos de madres Tanzanas.

Métodos:  Estudio observacional en hogares combinado con un muestreo microbiológico continuado de las manos mediante enjuague de las mismas realizado a 119 madres en Dar es Salaam, Tanzania. Todas las muestras del enjuague de las manos fueron analizadas en busca de enterococos y E. coli, y algunas muestras fueron analizadas en busca de marcadores genéticos de Bacteroidales, enterovirus, y E. coli patógenas.

Resultados:  El uso del lavabo, limpiar la cara de los hijos, lavar los platos, preparar la comida, y bañarse eran todas actividades tras las cuales aumentaban los niveles de bacterias indicadoras de contaminación fecal en las manos. El rango de aumento en la media geométrica de las unidades formadoras de colonias de las dos manos estaba entre 50 (por lavar los platos) y 6310 (por preparar la comida). El modelaje multivariado de las bacterias indicadoras de contaminación fecal en las manos, como función de las actividades realizadas recientemente, mostró que el manejar comida, salir del hogar, y un mayor lapso de tiempo transcurrido desde el último lavado de manos con jabón están asociados de forma positiva con los niveles de bacterias en las manos, mientras que el tomar un baño está asociado negativamente. Los marcadores genéticos de Bacteroidales, enterovirus, y E. coli patogénica fueron detectados en un subgrupo de manos de madres.

Conclusiones:  La presencia de E. coli y enterococcus en las manos pueden aumentar significativamente por varias actividades en el hogar, incluyendo aquellas que involucran el uso de jabón y agua. Por lo tanto, las bacterias indicadoras de contaminación fecal debería considerarse como altamente variable cuando se usan como indicadoras del comportamiento de lavado de manos. Este trabajo corrobora que las manos son vectores importantes de enfermedad entre las madres Tanzanas y subraya las dificultades de una buena higiene personal en un medio caracterizado por una falta de redes sanitarias y servicios de agua corriente.

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