Il virus SARS-CoV-2 può perdere il 90% dell'infettività, entro 20 minuti di permanenza nelle particelle di aerosol, secondo i nuovi risultati dell'Università di Bristol.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), è il primo a indagare sulla diminuzione dell'infettività di SARS-CoV-2 nelle particelle di aerosol per periodi da secondi a pochi minuti. Lo scopo dello studio è stato di esplorare il processo, che potrebbe cambiare l'infettività virale in tempi brevi dopo l'espirazione.
Gli scienziati delle scuole di chimica, veterinaria e medicina cellulare e molecolare di Bristol hanno cercato di ottenere una comprensione dettagliata dei fattori che regolano la sopravvivenza delle particelle inalabili SARS-CoV-2 disperse nell'aria e di come l'infettività è influenzata da condizioni ambientali come l'umidità relativa (UR) e temperatura. RH misura la quantità di vapore acqueo (umidità) presente nell'aria rispetto a quanto potrebbe esserci a quella temperatura. Idealmente, i livelli di UR interna sana sono compresi tra il 40 e il 60%.
Utilizzando un nuovo strumento chiamato CELEBS (Controlled Electrodynamic Levitation and Extraction of Bioaerosols onto a Substrate), il team è stato in grado di sondare la sopravvivenza di SARS-CoV-2 in particelle generate in laboratorio ed esaminare come temperatura e umidità possano guidare i cambiamenti nell'infettività, da scale temporali che vanno da cinque secondi a 20 minuti. Lo stesso esperimento è stato condotto confrontando quattro diverse varianti SARS-CoV-2, tra cui Alpha e Beta.
I risultati degli esperimenti del team hanno rilevato una significativa perdita di infettività entro i primi dieci minuti dalla generazione di particelle di aerosol che è fortemente dipendente dall'umidità relativa ambientale, ma non dalla temperatura. Questo effetto non è stato modificato nelle diverse varianti di SARS-CoV-2.
Il team ha osservato una diminuzione dell'infettività nell'aria a bassa umidità relativa (<50%) che si verifica quasi immediatamente, scendendo al 50% entro dieci secondi dalla generazione dell'aerosol. Questa perdita si verifica quando le particelle sospese nell'aria si asciugano e perdono rapidamente umidità, formando una particella solida. Ad alta umidità relativa, la perdita di infettività a seguito di aerosolizzazione è più graduale, con una perdita costante di infettività del 50% entro i primi cinque minuti e del 90% entro venti minuti. Questa perdita è dovuta a un aumento significativo del pH delle particelle di aerosol.
Jonathan Reid , autore principale dello studio, direttore del Bristol Aerosol Research Center e professore di chimica fisica presso la School of Chemistry dell'Università di Bristol, ha dichiarato: "Sappiamo che le particelle di aerosol, esalate quando le persone infette respirano, parlano o tossiscono, possono trasmettere virus. Comprendere i meccanismi, che influenzano la sopravvivenza dei patogeni durante l'aria, è un ulteriore pezzo del puzzle per comprendere la diffusione di malattie come il COVID-19.
“Utilizzando sistemi modello in laboratorio, siamo stati in grado di identificare questi due processi che possono portare alla rapida perdita di infettività del virus SARS-CoV-2 in tempi iniziali. Va anche ricordato che ci può essere una variazione di 1.000 volte nella massa dell'aerosol esalato e una variazione di 10.000 volte della carica virale esalata SARS-CoV-2 tra gli individui. Tutto questo ci ricorda le cose che ancora non capiamo e, insieme agli studi epidemiologici, l'importanza di utilizzare mitigazioni appropriate per ridurre la trasmissione di aerosol, comprese le mascherine, il distanziamento fisico e la ventilazione”.
Questo lavoro è stato finanziato da NIHR-UKRI, Elizabeth Blackwell Institute for Health Research, Medical Research Council, PROTECT COVID-19 National Core Study sulla trasmissione e l'ambiente, gestito dall'Health and Safety Executive per conto di HM Government, BBSRC, Defense , Laboratorio di scienza e tecnologia e EPSRC.
Proceedings of the National Academy of Sciences PNAS: "The dynamics of SARS-CoV-2 infectivity with changes in aerosol microenvironment". DOI: 10.1073/pnas.2200109119
