Timp de lectură: 4 minute
Nu se știe cu precizie cât timp rămân infecțioase virusurile din aerosoli. Însă, unele studii sugerează că umiditatea și temperatura aerului pot juca un rol în persistența virusului.
În acest context, mulți specialiști subliniază că un factor care a fost subestimat până acum este compoziția chimică a aerosolilor expirați, în special aciditatea și interacțiunile cu aerul din interior.
Multe virusuri, cum ar fi virusul gripal A, sunt știute a fi sensibile la acizi; particulele de aerosoli expirați pot absorbi acizi volatili și alte substanțe din aer, printre care acidul acetic, acidul azotic sau amoniacul, din aerul interior, ceea ce, la rândul său, afectează nivelul de aciditate (pH) al particulelor.
Până în prezent nu se efectuase nicio cercetare privind efectul pe care îl are acidificarea aerosolilor după expirare asupra încărcăturii virale pe care o transportă. Acum, o echipă de cercetători de la ETH Zurich, EPFL și Universitatea din Zurich – Institutul de Virologie Medicală, Elveția, a investigat acest lucru.
După ani de pregătiri, această colaborare a demarat în 2019 ca un proiect dedicat exclusiv gripei.
Având în vedere pandemia COVID-19, cercetătorii au extins domeniul de aplicare pentru a include noul coronavirus, mai specific modul în care aceste două virusuri reacționează la mediile acide.
Astfel, cercetătorii au testat sensibilitatea virusului gripal A și a coronavirusului la diferite condiții acide în lichidul pulmonar generat artificial și în mucusul nazal sau pulmonar, pe care oamenii de știință l-au recoltat în prealabil din culturi de celule de mucus special cultivate.
Cercetătorii au investigat comportamentul aerosolilor de mucus folosind o capcană electrodinamică pentru particule. Cu acest aparat, cercetătorii pot „ține” particule individuale în suspensie timp de zile sau săptămâni și le pot studia fără contact cu suprafețele, de exemplu pentru a vedea cum le afectează schimbările de umiditate.
Modul exact în care se comportă cu adevărat virușii în suspensie în aerosoli acizi este un aspect care rămâne de confirmat în experimente ulterioare. Ținând cont de aceste aspecte, cercetătorii, care au propus inițial ipoteza că aciditatea poate fi un modulator important al activității virusurilor, au dezvoltat tehnici experimentale și abordări de modelare care vor permite ca viitoarele experimente să fie efectuate atât în condiții stricte de bio-securitate, cât și folosind diferite compoziții ale aerului din interior.
Potrivit cercetătorilor, aerosolii expirați se acidifică foarte rapid, mai repede decât s-ar fi așteptat. Viteza cu care fac acest lucru depinde de concentrația moleculelor de acid din aerul înconjurător și de dimensiunea particulelor de aerosoli. Echipa a examinat picături minuscule – de câțiva micrometri – de mucus nazal și de lichid pulmonar sintetizate special pentru studiu. În aerul interior obișnuit, aceste picături au avut nevoie de numai aproximativ 100 de secunde pentru a atinge un pH de 4, ceea ce este aproximativ echivalent cu aciditatea sucului de portocale. O soluție neutră are un pH de 7; pH-ul soluțiilor acide este mai mic de 7; cel al soluțiilor bazice este mai mare de 7.
Cercetătorii au experimentat cu diverse virusuri în suspensie în lichide de tipul celor din care sunt făcuți aerosolii naturali purtători – lichidul pulmonar și mucusul nazal, în special – pentru a vedea cât de acide ar trebui să fie acestea pentru a inactiva diferite specii virale. Pe baza experimentelor anterioare privind difuzia compușilor în astfel de picături, ei au calculat, de asemenea, cât de ușor ar pătrunde acidul azotic în acestea. Ei au folosit un model computerizat bazat pe rezultatele pe care le-au colectat. Pentru virusurile gripale, modelul arată că aerul normal din încăperi este deja destul de nociv în sensul în care virusurile gripei sunt inactivați de acesta în câteva minute.
SARS-COV 2 este însă mai greu de inactivat – în aerul normal al unei încăperi, acesta poate rămâne activ timp de câteva zile (deoarece pH-ul aerosolului nu scade aproape niciodată sub 3,5 în spațiile interioare tipice). A fost nevoie de un pH de sub 2, adică de condiții foarte acide, cum ar fi cele din sucul de lămâie nediluat, pentru a inactiva coronavirusul. Studiul arată că, în spațiile bine ventilate, inactivarea virusurilor gripale A din aerosoli funcționează eficient, iar amenințarea SARS-CoV-2 poate fi, de asemenea, redusă. Cu toate acestea, în încăperile slab ventilate, riscul ca aerosolii să conțină viruși activi este de 100 de ori mai mare decât în încăperile cu un aport puternic de aer proaspăt.
În schimb, picăturile devin capcane mortale în mai puțin de un minut dacă aciditatea aerului este suficient de mare. Iar acest lucru sugerează o idee interesantă. Injectarea de acid azotic în aerul unei clădiri, prin intermediul sistemului de ventilație, ar putea, conform modelului, să reducă de 1.000 de ori șansele de infectare a oamenilor cu SARS-COV 2. Potrivit studiului, o concentrație de acid azotic la niveluri de aproximativ 50 ppb (părți pe miliard de aer, ceea ce reprezintă 1/40 din limita legală de 8 ore la locul de muncă) ar putea reduce de o mie de ori riscul de infectare cu COVID-19.
Acest lucru îi determină pe cercetători să sfătuiască ca încăperile interioare să fie ventilate frecvent și bine, astfel încât aerul interior încărcat de virusuri și substanțele bazice, cum ar fi amoniacul provenit din emisiile oamenilor și din activitățile din interior, să fie transportate în exterior, în timp ce componentele acide din aerul exterior să intre în încăperi în cantități suficiente.
Cercetătorii implicați în acest studiu sunt, prin urmare, de acord că sunt necesare studii pe termen lung pentru a evalua riscurile pentru oameni și structuri ale adăugării unor cantități de acid în sistemele de ventilație, în concentrații foarte mici (concentrația necesară pentru a distruge SARS-COV2 este mai mică de o zecime din nivelul legal de siguranță pentru locurile de muncă din America și o mare parte din Europa). De exemplu, adăugarea de acizi ar putea deteriora materialele sau conductele, în timp ce o altă provocare ar fi planul pentru muzee sau biblioteci, care filtrează foarte bine aerul pentru a preveni deteriorarea operelor de artă și a cărților.
Oricum, studiul introduce o perspectivă interesantă și ne reamintește un lucru aflat mereu la îndemână: încăperile interioare să fie ventilate frecvent și bine, astfel încât aerul interior încărcat de virusuri și substanțele bazice, cum ar fi amoniacul provenit din emisiile oamenilor și din activitățile din interior, să fie transportate în exterior, în timp ce componentele acide din aerul exterior să intre în încăperi în cantități suficiente pentru a ne proteja de virusuri precum virusul gripal A și Sars-Cov 2.
Mirela Mustață, Redactor executiv E-asistent
Traducere și adaptare după:
Science & technology | Acidifying the air may protect against covid | The Economist
