Tossire, starnutire, parlare e persino solo respirare possono produrre particelle sospese nell'aria che possono diffondere SARS-CoV-2. Stanislaw Pytel / Digital Vision tramite Getty Images
Io sono un scienziato che studia le malattie infettive e mi sono specializzato in gravi infezioni respiratorie, ma faccio anche parte della squadra di sicurezza della mia chiesa.
Nelle ultime settimane, quando gli Stati hanno iniziato ad allentare le restrizioni, abbiamo discusso se e come riavviare i servizi in sicurezza. Ma il coronavirus è tutt'altro che sparito. Mentre proviamo a capire come mantenere i servizi proteggendo i nostri membri, una domanda è particolarmente preoccupante: quanto è diffusa la diffusione aerea del virus?
Come diffondere un virus
Le infezioni respiratorie sono generalmente diffuse in tre modi possibili: dal contatto diretto, dalle goccioline e dalle particelle sospese nell'aria.
La trasmissione dei contatti si verifica quando una persona tocca un oggetto con virus attivo su di esso - chiamato un fomite - e si ammala.
Le goccioline sono piccole particelle di muco o saliva che provengono dalla bocca o dal naso di una persona quando tossiscono o parlano. Le dimensioni variano da 5 micron a centinaia di micron di diametro - un globulo rosso a un granello di sabbia. La maggior parte delle goccioline, in particolare quelle grandi, cadono a terra in pochi secondi e di solito non viaggiano più di 1 o 2 metri. Se una persona tossisse su di te e ti ammalassi, quella sarebbe la trasmissione di goccioline.
La trasmissione aerea avviene a causa di particelle sospese nell'aria note come nuclei di goccioline. Nuclei di goccioline sono un po 'di muco o saliva più piccoli di 5 micron di diametro. Persone producono nuclei di goccioline quando parlano, ma possono anche formarsi quando piccole goccioline evaporano e si riducono di dimensioni. Molte di queste goccioline si riducono così tanto che loro iniziano a galleggiare prima che colpiscano il suolo, diventando così aerosol.
Le persone producono migliaia di questi nuclei di goccioline al secondo mentre parlano e le particelle aerosolizzate può contenere virus vivi e galleggiare nell'aria per ore. Sono facili da inalare e se contengono virus vivi possono far ammalare le persone. La capacità dei nuclei di goccioline di trasmettere il coronavirus ha un impatto enorme su se e come riaprire luoghi come la mia chiesa.
I nuclei delle goccioline e altri aerosol possono galleggiare per ore nell'aria e, se inalati, diffondere il coronavirus. Jorg Greuel / Photodisc via Getty Images
All'inizio della pandemia, gli esperti dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie e l'Organizzazione mondiale della sanità erano molto preoccupati per il coronavirus trasmesso da superfici e da grandi goccioline.
Ma più ricerche vengono fatte su SARS-CoV-2, più prove ci sono la trasmissione per via aerea si sta verificando anche se è controverso. Sia il CDC che l'OMS stanno ora raccomandando alla popolazione di indossare maschere, ma per le persone che vanno in giro per la vita e si chiedono come riaprire le aree pubbliche in tutto il mondo, la domanda rimane: quanto è importante la trasmissione aerea?
Longevità aerea in laboratorio
Per essere infettato, una persona deve entrare in contatto con virus vivi. Se il virus muore prima che una persona possa inalarlo, non si ammalerà.
Per testare quanto SARS-CoV-2 può vivere nell'aria, i ricercatori usano attrezzature speciali per creare virus aerosolizzato e tenerlo in volo per lunghi periodi di tempo. I ricercatori possono quindi prelevare campioni del virus e vedere per quanto tempo rimane in vita in un aerosol. Uno studio iniziale di ricercatori del National Institute of Health ha mantenuto il virus in volo per quattro ore e ha scoperto virus vivi per tutto il tempo. Un successivo studio prestampato di cui facevo parte lo ha scoperto il coronavirus può rimanere in vita fino a 16 ore in aria.
Né lo studio iniziale né quello a cui sono stato coinvolto hanno misurato l'impatto della temperatura, dell'umidità, della luce ultravioletta o dell'inquinamento sulla sopravvivenza del virus negli aerosol. È stato dimostrato che la luce solare simulata può inattivare il 90% dei virus SARS-CoV-2 in saliva sulle superfici or negli aerosol entro sette minuti. Questi studi suggeriscono che il virus verrebbe rapidamente inattivato all'aperto, ma il rischio di trasmissione all'interno rimarrebbe.
Una pratica di coro nello stato di Washington è stata il luogo di un'enorme epidemia e offre una delle prove più forti per la trasmissione aerea. Satoshi-K / E + tramite Getty Images
Prove dal mondo reale
Gli studi di laboratorio possono fornire preziose informazioni, ma gli scenari del mondo reale indicano il vero rischio derivante dalla trasmissione aerea.
Relazioni degli Cina, Singapore ed Nebraska hanno trovato il virus nelle stanze dei pazienti e a livelli molto bassi nel sistema di ventilazione degli ospedali in cui sono stati trattati i pazienti COVID-19. Il rapporto dalla Cina ha anche trovato prove del virus all'ingresso di un grande magazzino. Finora, questo campionamento è stato fatto usando test di reazione a catena della polimerasi che cercano pezzi di DNA virale, non virus vivo. Non possono dire ai ricercatori se ciò che stanno trovando è contagioso.
Per prove dirette dei rischi della trasmissione aerea, possiamo esaminare alcuni casi di studio negli Stati Uniti e all'estero.
Uno studio ha monitorato l'infezione di una singola persona infetta in un call center in Corea del Sud Altre 94 persone. Vi è anche il diffuso caso di una persona infetta in un ristorante di Guangzhou, in Cina, che diffonde il virus ad altre nove persone a causa del flusso d'aria creato da un'unità di aria condizionata nella stanza.
Forse il più sorprendente, specialmente per me stesso mentre contempliamo come riaprire la nostra chiesa, è l'esempio del coro della chiesa nella Contea di Skagit, Washington. Un singolo individuo cantare in una pratica di coro ha infettato altre 52 persone. Cantando e forte vocalizzazione in generale può produrre molti aerosol e le prove dimostrano che alcune persone sono super-emettitori di aerosol anche durante il normale linguaggio. È probabile che alcune infezioni in questo incidente si siano verificate da goccioline o contatto diretto, ma il fatto che una persona sia stata in grado di infettare così tante persone suggerisce fortemente che la trasmissione nell'aria è stata il fattore trainante di questo focolaio.
Un articolo pubblicato proprio la scorsa settimana ha confrontato il successo delle misure di mitigazione - come il distanziamento sociale o l'uso della maschera - per cercare di determinare come si sta diffondendo il virus. Gli autori hanno concluso che la trasmissione di aerosol è stata la via dominante. Questa conclusione è oggetto di accesi dibattiti nella comunità scientifica, ma questo studio e altri mostrano l'efficacia delle maschere nel rallentare la diffusione di COVID-19.
Le maschere, oltre al distanziamento sociale, sono il miglior strumento disponibile per ridurre la diffusione aerea e sono necessarie quando si aprono chiese e altri luoghi pubblici. Foto AP / Damian Dovarganes
Cosa significa questo per la riapertura e per gli individui?
Le prove suggeriscono fortemente che la trasmissione per via aerea avviene facilmente ed è probabilmente un fattore determinante per questa pandemia. Deve essere preso sul serio quando le persone iniziano ad avventurarsi nel mondo.
Per fortuna, c'è un modo semplice, se non perfetto, che puoi ridurre la trasmissione aerea: maschere. Dal momento che le persone possono diffondere il virus quando sono pre-sintomatici o asintomatici, indossare una maschera universale è un modo molto efficace ea basso costo per rallentare la pandemia.
Poiché il rischio primario è all'interno, aumento della velocità di ventilazione e il non ricircolo dell'aria all'interno degli edifici eliminerebbe più rapidamente il virus dall'ambiente interno.
La mia chiesa ha deciso di riaprire, ma stiamo solo programmando di consentire un numero limitato di persone nella chiesa e di diffonderle in tutto il santuario per mantenere le distanze sociali. E almeno per ora, tutti sono tenuti a indossare maschere. Soprattutto mentre canti.
Circa l'autore
Douglas Reed, professore associato di immunologia, Università di Pittsburgh
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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