Koristeći novu tehniku znanstvenici otkrili kako se živi virus može prenositi čak i samo disanjem

Oponenti ideje da se koronavirus širi zrakom, među kojima su i mnogi stručni savjetnici Svjetske zdravstvene organizacije, smatrali su da nema dokaza da lebdeće respiratorne kapljice koje nazivamo aerosoli sadrže žive viruse, piše Index. Bili su uvjereni da se radi samo o dijelovima genetskog materijala virusa.

Skupina virologa i znanstvenika o aerosolu sada je potvrdila da se zarazni virus nalazi u aerosolu u zraku, piše The New York Times.

“Ako ovo nije dokaz, onda ne znam što jest”

“Ljudi su tražili upravo to. Ovo je nedvosmislen dokaz da u aerosolima postoji zarazni virus”, rekla je Lindsey Marr, stručnjakinja za širenje virusa zrakom, koja nije bila uključena u istraživanje.

Istraživačka ekipa Sveučilišta na Floridi uspjela je izolirati živi virus iz aerosola koji je prikupila na udaljenosti od dva do pet metara od pacijenta hospitaliziranog zbog covida-19, što je više od razdaljina preporučenih u smjernicama o društvenoj distanci.

Ovo otkriće obavljeno je prošlog tjedna na internetu i još nije prošlo stručnu recenziju, ali je već izazvalo pomutnju među znanstvenicima.

“Ako ovo nije dokaz, onda ne znam što jest”, napisala je dr. Marr na Twitteru prošli tjedan.

Prenošenje disanjem na velike daljine

Ako se navedeni nalazi potvrde, implikacije bi mogle biti vrlo ozbiljne. Naime, to bi moglo značiti da se covid-19 može prenositi na mnogo veće udaljenosti nego što se do sada mislilo, što pak znači da bi standardna pravila o držanju distance od 1,5 metara u nekim okolnostima mogla biti nedostatna.

Kapljice kojima se prenosi virus mogu se stvarati na više načina – kihanjem, kašljanjem, šmrcanjem, pjevanjem, govorenjem i disanjem. U svim slučajevima one nastaju sličnim mehanizmima – kada neka površina vode puca. To pucanje može se događati u raznim dijelovima dišnog sustava, od alveola u plućima koje se pune i prazne preko grla do nosa i usnica. U tom procesu nastaju kapljice različitih dimenzija. Velike brže padaju na tlo, dok manje mogu putovati, nošene zrakom, na veće udaljenosti. Najmanje kapljice, manje od 5 mikrometara (1/10 promjera vlasi kose), obično se nazivaju aerosolom, a u zraku mogu lebdjeti i po nekoliko sati. Uz strujanje zraka, primjerice propuh, mogu se prenijeti na daljine od više metara.

Veće kapljice također se mogu isušiti u zraku, mogu se smanjiti i pretvoriti u aerosol. Budući da se kapljice aerosola mogu vrlo dugo zadržati u zraku, jedino rješenje je dobra ventilacija uz filtriranje i održavanje vlage u zraku kako bi se umanjio efekt isušivanja i ubrzalo padanje kapljica na tlo. Ventilacija u kojoj cirkulira isti zrak bez dobrog filtriranja nije od koristi.

Ovdje će također trebati istražiti koliko dugo osoba treba biti izložena takvom aerosolu da bi se nakupilo dovoljno virusa da se osoba zarazi. Za očekivati je da bi dulja izloženost aerosolu u zatvorenom prostoru i u manjim prostorijama mogla biti problem. To pak znači da nas preporučene distance na radnim mjestima i u školama neće nužno zaštititi od infekcije.

Zahtjevno istraživanje

No neki stručnjaci kažu kako još uvijek nije jasno je li količina otkrivenog virusa dovoljna da bi izazvala infekciju. Istraživanje je bilo zahtjevno. Aerosoli su po definiciji sićušni, promjera samo do pet mikrometara, a isparavanjem mogu postati još manji. Pokušaji hvatanja ovih osjetljivih kapljica obično uništavaju virus koji sadrže.

“Vrlo je teško uzeti i zadržati uzorak biološkog materijala iz zraka. Moramo biti pametni prilikom uzimanja biološkog materijala kako bismo simulirali uvjete koji postoje prilikom udisanja”, rekla je za The New York Times Shelly Miller, inženjerka zaštite okoliša sa Sveučilišta Colorado Boulder, koja se bavi kvalitetom zraka i bolestima koje se prenose zrakom.

Prethodni pokušaji bili su kompromitirani u različitim fazama postupka. Na primjer, jedna je ekipa koristila rotirajući bubanj kako bi širila aerosol te pokazala da virus ostaje zarazan i do tri sata. Ali kritičari su upozorili da su takvi uvjeti eksperimentalni i neprirodni. Druga je znanstvena ekipa koristila želatinske filtere ili plastične i staklene cijevi kako bi prikupljala aerosole kroz vrijeme. No snaga zraka je isušila aerosole i uništila virus. Treća skupina je uspjela izolirati živi virus, ali pokazalo se da ne može zaraziti stanice.

“Ovo je vrlo pametna tehnika mjerenja”

U novoj studiji istraživači su osmislili uređaj za uzimanje uzoraka koji koristi čistu vodenu paru kako bi dovoljno povećao aerosole da ih se može lako prikupiti iz zraka. Umjesto da ih ostavi u takvom stanju, uređaj odmah prebacuje aerosole u tekućinu bogatu solju, šećerom i proteinima, koja čuva patogen.

“Impresioniran sam, radi se o vrlo pametnoj tehnici mjerenja”, rekla je Robyn Schofield, atmosferska kemičarka sa Sveučilišta Melbourne u Australiji.

Kao urednica časopisa Atmospheric Measurement Techniques dr. Schofield je upoznata s dostupnim opcijama, ali kaže da još nije vidjela ništa slično. Istraživači su prethodno koristili ovu metodu kako bi uzimali uzorke zraka iz bolničkih soba. Ali u tim su pokušajima lebdeći respiratorni virusi rasli brže, što je otežavalo izoliranje koronavirusa.

Ovaj put, znanstvenici su prikupili uzorke zraka iz sobe na odjelu s pacijentima s covidom-19 u bolnici University of Florida Health Shands. Nijedan pacijent u sobi nije bio podvrgnut medicinskim postupcima za koje se zna da generiraju aerosole, za koje Svjetska zdravstvena organizacija i drugi tvrde da su glavni izvori virusa koji se prenosi zrakom u bolničkim uvjetima.

“Zatvoreni prostori bez dobre ventilacije mogu akumulirati puno više virusa u zraku”

Znanstvena ekipa koristila je dva uređaja za uzorke, jedan na dva metra i drugi na pet metara od pacijenata. Na obje udaljenosti znanstvenici su uspjeli prikupiti virus i potom pokazati da virus koji dolazi iz aerosola u zraku može zaraziti stanicu u laboratorijskoj posudi. Genska sekvenca izoliranog virusa bila je identična virusu iz novoprimljenog pacijenta iz sobe. U spomenutoj sobi zrak se mijenjao šest puta u sat vremena i imao je učinkovite filtere, ultraljubičasto zračenje i druge sigurnosne mjere kako bi se virusi deaktivirali prije vraćanja zraka u sobu.

“To objašnjava zašto smo pronašli samo 74 virusne čestice po litri u zraku. Zatvoreni prostori bez dobre ventilacije, poput škola, mogu akumulirati mnogo više virusa u zraku”, rekao je za The New York Times vodeći virolog znanstvene ekipe Sveučilišta na Floridi John Lednicky.

Teško je procijeniti rizik infekcije iz ovih nalaza

No drugi stručnjaci smatraju da je iz ovih nalaza teško procijeniti rizik infekcije za pojedince.

“Nisam sigurna da su ove brojke dovoljne da bi kod nekoga izazvale infekciju. Jedini zaključak koji mogu izvući iz ovog rada je da se održivi virus može uzgojiti iz zraka. Ali to nije mala stvar”, rekla je Angela Rasmussen, virologinja sveučilišta Columbia u New Yorku.

Nekoliko je stručnjaka primijetilo da je udaljenost na kojoj su istraživači pronašli virus mnogo veća od 180 centimetara, koliko se preporučuje za fizičku distancu.

“Minimalni razmak od 180 cm dovodi ljude u zabludu”

“Znamo da u zatvorenim prostorima ta pravila o distanci više ne vrijede. Minimalni razmak od 180 cm dovodi u zabludu jer ljudi smatraju da su zaštićeni u zatvorenim prostorima, iako zapravo nisu”, rekla je dr. Schofield dodajući kako je malim aerosolima potrebno samo pet minuta da bi prošli cijelom prostorijom.

Preporuka se temeljila na ideji da su “velike balističke kapljice” jedini nositelji virusa, smatra dr. Marr. Ova bi otkrića također trebala potaknuti ljude da budu oprezni i da pojačaju ventilaciju, smatra Seema Lakdawala, stručnjakinja za respiratorne viruse Sveučilišta u Pittsburghu.

“Svi znamo da se virus može prenositi na sve moguće načine, ali mi smo se fokusirali samo na mali broj načina” rekla je dr. Lakdawala.

Neobičan aspekt studije

Ona i drugi stručnjaci primijetili su jedan čudan aspekt nove studije. Znanstvenici su izvijestili da su pronašli virusnog RNK isto koliko i zaraznih virusa, ali druge metode uglavnom su otkrile 100 puta više genetske tvari.

“Kad se uzimaju brisevi iz nosa ili klinički uzorci, ima mnogo više RNK nego zaraznog virusa”, rekla je dr. Seema Lakdawala.

Dr. Lednicky je primio pozive i e-mailove istraživača iz cijelog svijeta koje su zanimala njegova otkrića. Rekao je kako će provjeriti svoje podatke kako bi bio siguran. U konačnici, rekao je dr.  Lednicky, točan broj možda nije važan: “Možemo uzgojiti virus iz zraka, mislim da bi to trebala biti važna lekcija.”

foto: unsplash

Tagovi: aerosol, Covid-19, disanje, distanca, kašljanje, kihanje, koronavirus, otkriće, virus, znanstvenici,