Badanie przenoszenia wirusów grypy w powietrzu
Dr. med. Walter Hugentobler
Autor:
Dr. med. Walter Hugentobler
Specjalista w dziedzinie medycyny internistycznej




Dr. med. Walter Hugentobler / Medycyna internistyczna FMH

Oprócz obecnych środków przeciwko pandemii dodatkowe nawilżanie powietrza, szczególnie w szpitalach, mogłoby bardziej ograniczyć ryzyko rozprzestrzeniania się koronawirusa 2019-nCoV.


Chińskie służby zdrowia szybko zgłosiły nowe przypadki zakażeń i zgonów. Współpracują z WHO. Drastyczne ograniczenia w podróżowaniu, które dotykają obecnie ponad 50 milionów osób, dowodzą, że sytuacja jest klasyfikowana jako bardzo poważna. Te niezwykle drastyczne środki są bezprecedensowe w najnowszej historii walki z epidemiami i pandemiami. Obecnie nie można ocenić ich rezultatów i możliwych skutków ubocznych.

Nowy koronawirus 2019-nCoV, którego kod genetyczny już rozszyfrowano i otwarcie zakomunikowano, jest bardzo powiązany z wirusem SARS. Laboratoriom na całym świecie udało się wykorzystać te informacje do opracowania testów wykrywających wirusa. Uważa się, że wirus przeniósł się na ludzi na targu mięsnym w Wuhan, na którym sprzedaje się również żywe dzikie zwierzęta. Teraz wirus rozprzestrzenia się wśród ludzi. U niektórych osób wirus wywołuje objawy grypy, takie jak kaszel i trudności w oddychaniu. Zdjęcia rentgenowskie wykazują nieuleczalne zapalenie płuc, które może prowadzić do śmierci. Niepokojące jest to, że porównując obecną epidemię z pandemią SARS 2002/2003, 2019­nCoV rozprzestrzenia się znacznie prędzej i ma znacznie większy zasięg.

Połączenie wyników badań nad opornością koronawirusów na wilgotność i temperaturę z danymi dotyczącymi pandemii SARS i epidemii MERS (obie wywołane przez odmiany koronawirusa) prowadzi do nowych, interesujących wniosków. Zarówno krzyżowanie między gatunkiem zwierzęcia a człowiekiem, jak i przenoszenie się wirusa między ludźmi jest oczywiście możliwe, ale może też być odpowiednio blokowane dzięki typowemu połączeniu wilgotności i temperatury powietrza. Wiadomo, że koronawirusy mogą rozprzestrzeniać się przede wszystkim wśród dzikich ssaków i ptaków. Zwierzęta te oswaja się również w Chinach i sprzedaje się je żywe na otwartych halach targowych w celu późniejszej konsumpcji.

Czasy przeżycia koronawirusów SARS i MERS na powierzchniach nieożywionych oraz jako zakaźnych kropelek w powietrzu badano wielokrotnie i szeroko. Wielokrotnie pokazywano identyczny model. Bardzo niskie temperatury i niska wilgotność powietrza pozwalają wirusom przeżyć na powierzchniach i w powietrzu przez długi czas. Czas przeżycia był długi nawet przy średnich temperaturach od 20 do 30°C, ale tylko wtedy, gdy powietrze było suche. Bardzo wysokie temperatury (> 30°C) inaktywują koronawirusy. Dlatego powtarzające się epidemie MERS na Półwyspie Arabskim występowały tylko w chłodniejszych miesiącach zimowych. Należy się spodziewać, że obecny koronawirus 2019 będzie reagował podobnie na wilgotność i temperaturę.

Krzyżowanie międzygatunkowe musi odbywać się na wolnym powietrzu, gdzie ludzie mają kontakt ze zwierzętami zakaźnymi. Między ludźmi z kolei wirus przenosi się w miejscach, w których dochodzi do ich kontaktu (czyli tam, gdzie spędzamy ok. 90% naszego życia), czyli praktycznie wyłącznie w budynkach i środkach transportu publicznego. Należy pamiętać, że klimat wewnątrz budynków i na zewnątrz znacznie się różni, szczególnie w budynkach ogrzewanych, gdy na zewnątrz temperatury są niskie. Wynikiem tego są komfortowe temperatury od 20 do 24°C i nienaturalnie niska wilgotność.


Dlaczego warunki w centralnych i południowych Chinach są idealne dla przenoszenia koronawirusów w miesiącach zimowych? (patrz tabela)..
W zimie w Chinach hale targowe na świeżym powietrzu, na których sprzedawane jest mięso, mają optymalnie niskie temperatury sprzyjające przenoszeniu się wirusów ze zwierząt na ludzi. Jak już wspomniano, warunki wewnątrz pomieszczeń są decydujące dla przenoszenia się wirusa między ludźmi. W środkowych i południowych Chinach zimą temperatury są niskie i konieczne jest włączanie ogrzewania w domach. Temperatury w domach i środkach transportu publicznego wynoszą od 20 do 24 stopni, a wilgotność w ogrzewanych pomieszczeniach od 20% do maksymalnie 40%. To idealne warunki, w których koronawirusy SARS mogą długo przeżyć na powierzchniach i w powietrzu. Sprzyjają one również przenoszeniu wirusów przez kontakt i przez powietrze.

Ludzie nie mają wpływu na zewnętrzne warunki klimatyczne, które umożliwiają krzyżowanie międzygatunkowe. Ale mogą zmienić warunki w pomieszczeniach. Decydujące czynniki to temperatura, wilgotność, współczynnik wymiany powietrza i procent świeżego powietrza, które można indywidualnie kontrolować. Ponieważ najbardziej komfortowa temperatura wynosi między 20°C a 24°C, na zwiększenie ryzyka zakażenia w budynkach musi mieć wpływ wilgotność powietrza i wentylacja. Wzrost wilgotności powietrza w budynkach poprzez nawilżanie do około 50% zmniejsza ryzyko transmisji. Większa wymiana powietrza i większy procent świeżego powietrza dodatkowo ograniczają ryzyko.

Nawilżanie powietrza ma również proaktywne działanie przeciw rozprzestrzenianiu się wirusów przez chorych, w tym przez tak zwanych „super roznosicieli”, przed pojawieniem się objawów lub przed rozpoznaniem. Nawilżone powietrze poprawia ponadto funkcję obronną dróg oddechowych u zdrowych osób dzięki skuteczniejszemu oczyszczaniu dróg oddechowych i lepszej obronie immunologicznej. Prewencyjne podniesienie zbyt niskiej wilgotności powietrza w budynkach w okresie zimowym jest niedrogim i skutecznym rozwiązaniem zmniejszającym ryzyko rozprzestrzeniania się wirusów bez powodowania skutków ubocznych. Ponieważ około 58% przypadków SARS to transmisje w szpitalach, oczekuje się, że nawilżanie powietrza w szpitalach będzie miało nieproporcjonalnie duży pozytywny wpływ. Powietrze można również nawilżać w budynkach publicznych, prywatnych i biurowych. Nawilżanie to prosty sposób na aktywne zwalczanie obecnego wirusa, przeciwko któremu nie ma obecnie szczepionki ani konkretnego leku.

Badanie naukowe „Wpływ temperatury i wilgotności względnej powietrza na czas przeżycia koronawirusa na powierzchniach”
Badanie to wyraźnie pokazuje, że utrzymanie średniej wilgotności powietrza w szpitalach i placówkach opieki zdrowotnej byłoby skutecznym środkiem zmniejszającym ryzyko przenoszenia koronawirusa.

Mimo że badanie ma na celu uzyskanie wglądu w możliwe środki zwalczania SARS-CoV (wirus pandemii SARS w latach 2002/2003), jego wyniki są najbardziej prawdopodobne w przypadku rozprzestrzeniania się COVID-19, czyli choroby przenoszonej przez SARS-CoV-2, koronawirusa, który genetycznie jest bardzo zbliżony do SARS-CoV.

Organy regulacyjne i projektanci szpitali muszą znać dostępne dowody naukowe, takie jak to badanie, i skupić swoje działania bardziej na kontroli wilgotności jako powszechnym środku kontroli zakażeń.
Inaktywacja odpowiednika koronawirusa SARS TGEV
Klimat wewnętrzny, w którym spędzamy 90% naszego życia, ma decydujące znaczenie dla przenoszenia wirusów między ludźmi. To właśnie wewnątrz budynków dochodzi najczęściej do kontaktu między ludźmi i właśnie wewnątrz budynków oddycha się tym samym powietrzem.
W ogrzewanych, suchych pomieszczeniach (20°C, wilgotność względna 20%) zimą ≈ 80% koronawirusów na powierzchniach jest nadal zakaźnych po tygodniu. Mogą one być przenoszone z powierzchni na ludzi poprzez bezpośredni i pośredni kontakt lub przez powietrze.

Jeśli powietrze zostanie nawilżone do 50%, po 2 dniach mniej niż 1% wirusów jest nadal zakaźnych. To znacznie zmniejsza ryzyko transmisji.

Inaktywacja odpowiednika koronawirusa SARS TGEV w temperaturze zewnętrznej 20°C i przy różnej wilgotności powietrza w pomieszczeniu 20% (Ryc. 1), 50% (Ryc. 2), 80% (Ryc. 3). Najszybsza inaktywacja przy wilgotności względnej 50% (- 2,5 log10 w 2 dni).