La câteva luni de la declanșarea unei pandemii care a luat sute de mii de vieți și a decimat economiile din întreaga lume, oamenii de știință încă nu au o înțelegere completă a modului în care se transmite virusul care a provocat-o. Închiderile se atenuează deja în unele locuri, iar oamenii se pregătesc să revină la o versiune de muncă și viață socială. Dar o întrebare crucială se încăpățânează să rămână: Poate agentul patogen din spatele COVID-19 să fie „transmis prin aer”?

De luni de zile, Centrele americane pentru Controlul și Prevenirea Bolilor și Organizația Mondială a Sănătății au susținut că noul coronavirus se transmite în principal prin picături de la cineva care tușește, strănută sau chiar vorbește la câțiva metri distanță. Dar rapoarte anecdotice sugerează că ar putea fi transmis prin particule suspendate în aer (așa-numita „transmitere prin aerosoli”). Iar OMS a revenit recent asupra îndrumărilor sale pentru a spune că nu poate fi exclusă o astfel de transmitere, în special în „locațiile de interior, unde există spații aglomerate și insuficient ventilate în care persoanele infectate petrec perioade lungi de timp cu alte persoane”. După ce au participat la o repetiție a unui cor în statul Washington la începutul lunii martie, zeci de persoane au fost diagnosticate sau au dezvoltat simptome de COVID-19, chiar dacă nu au dat mâna sau nu au stat aproape unii de alții. Cel puțin două au murit. După ce au luat masa la un restaurant cu aer condiționat din China, la sfârșitul lunii ianuarie, trei familii aflate la mesele vecine s-au îmbolnăvit de virus – posibil prin picături suflate prin aer.

Pentru a aborda perspectiva răspândirii pe cale aeriană a noului coronavirus, este mai întâi necesar să înțelegem ce înțeleg oamenii de știință prin „transmis prin aer”. Termenul se referă la transmiterea unui agent patogen prin intermediul aerosolilor – picături respiratorii minuscule care pot rămâne suspendate în aer (cunoscute sub numele de nuclee de picături) – spre deosebire de picăturile mai mari care cad pe sol la câțiva metri. În realitate, însă, distincția dintre picături și aerosoli nu este una clară. „Separarea între ceea ce se numește „răspândire prin aer” și „răspândire prin picături” este într-adevăr un spectru”, în special atunci când vorbim despre distanțe relativ mici, spune Joshua Santarpia, profesor asociat de patologie și microbiologie la University of Nebraska Medical Center.

Spunerea prin aer a fost emisă ca ipoteză pentru alte coronavirusuri mortale, inclusiv cele care provoacă sindromul respirator acut sever (SARS) și sindromul respirator din Orientul Mijlociu (MERS). O mână de studii sugerează că noul coronavirus, SARS-CoV-2, poate exista sub formă de aerosoli în mediile de îngrijire a sănătății. Dar rămân multe necunoscute cu privire la faptul dacă virusul aerosolizat este infecțios și la ce cantitate de virus trebuie să fie expus cineva pentru a se îmbolnăvi, cunoscută sub numele de doza minimă infecțioasă. Chiar dacă transmiterea prin aerosoli are loc, nu este clar cât de frecventă este aceasta, în comparație cu alte căi de transmitere, cum ar fi picăturile sau suprafețele. Descoperirea acestor informații este vitală, mai ales având în vedere faptul că oamenii pot răspândi SARS-CoV-2 atunci când nu prezintă simptome.

Poate că „Coronavirusul se transmite prin aer?” este întrebarea greșită. COVID-19 poate avea potențialul de a se răspândi prin aer, spune Stanley Perlman, profesor de microbiologie la Universitatea din Iowa. „Dar dacă este important din punct de vedere clinic este cu adevărat întrebarea pe care se dorește să o aflăm”, spune el.

Dovada transmiterii prin aerosoli

Câteva dintre cele mai puternice dovezi că transmiterea prin aer a noului coronavirus ar putea fi posibilă provin dintr-un studiu publicat la sfârșitul lunii trecute în Nature. În acesta, cercetătorii au măsurat materialul genetic al virusului, sau ARN, în aerosoli eșantionați în februarie și martie la două spitale din Wuhan, China – orașul în care se crede în general că a început epidemia. Cercetătorii au descoperit niveluri foarte scăzute de ARN viral în aer în secțiile de izolare ale spitalelor și în camerele ventilate ale pacienților. Dar au existat niveluri considerabil mai ridicate în unele dintre zonele de toaletă ale pacienților. De asemenea, au găsit niveluri ridicate de ARN viral în locurile în care lucrătorii medicali își dau jos echipamentul de protecție, precum și în două locuri predispuse la aglomerație din apropierea spitalelor. „Studiul nostru și alte câteva studii au dovedit existența aerosolilor SARS-CoV-2 și au implicat faptul că transmiterea SARS-CoV-2 prin aerosoli ar putea fi o cale deloc neglijabilă de la purtătorii infectați la cineva din apropiere”, spune coautorul studiului, Ke Lan, profesor și director al Laboratorului cheie de stat de virusologie de la Universitatea Wuhan.

Un studiu preprint (nepublicat încă) condus de Santarpia și colegii săi a găsit în mod similar dovezi de contaminare virală în probele de aer și pe suprafețele din camerele în care pacienții COVID-19 au fost ținuți în izolare. „Cred că sunt mulți dintre noi – inclusiv eu însumi – care cred cu tărie că este foarte posibilă calea de transmitere prin aer”, spune el. „Aș ezita să o numesc în vreun fel dovedită. Dar cred că există din ce în ce mai multe dovezi care să o susțină.”

Atât studiul Nature, cât și lucrarea lui Santarpia au măsurat ARN-ul viral, nu virusul propriu-zis, așa că nu este clar că materialul găsit în aerosoli a fost infecțios din punct de vedere funcțional. „Găsirea ARN-ului nu vă spune că aveți o răspândire prin aerosoli”, spune Perlman, care nu a fost implicat în niciunul dintre cele două studii.

O altă lucrare, publicată recent în New England Journal of Medicine, a arătat că virusul infecțios SARS-CoV-2 poate rămâne în aerosoli timp de cel puțin trei ore – și timp de mai multe zile pe diverse suprafețe – într-un mediu de laborator. Dar cantitatea de virus viabil a scăzut semnificativ în acest timp. Oamenii de știință nu cunosc doza infecțioasă a SARS-CoV-2. (Pentru gripă, studiile au arătat că doar trei particule de virus sunt suficiente pentru a îmbolnăvi pe cineva.)

În general, majoritatea dovezilor că SARS-CoV-2 poate deveni aeropurtat provine din mediile clinice – care tind să aibă o mulțime de persoane bolnave și pot găzdui proceduri invazive, cum ar fi intubările, care pot determina pacienții să tușească, generând aerosoli. Nu este clar cât de reprezentative sunt aceste zone pentru mediile cotidiene. „Nu există prea multe dovezi convingătoare că răspândirea aerosolilor este o parte majoră a transmiterii” COVID-19, spune Perlman.

Această evaluare nu înseamnă că nu are loc, totuși. Benjamin Cowling, șeful diviziei de epidemiologie și biostatistică de la Școala de Sănătate Publică a Universității din Hong Kong, spune că există o concepție populară greșită conform căreia, dacă un virus se poate răspândi prin aer, trebuie să fie capabil să se răspândească pe o distanță mare. El oferă analogia de a fi într-un restaurant în care cineva fumează: „Dacă persoana de pe partea cealaltă a restaurantului fumează, probabil că nu ai simți mirosul și nici măcar nu ai observa. Asta pentru că fumul nu ar ajunge niciodată la tine”, spune el. „Asta nu înseamnă că nu se produce fum”. Cu alte cuvinte, doar pentru că SARS-CoV-2 ar putea să nu se transmită pe distanțe mari, asta nu înseamnă că nu este transmis prin aer. La fel ca fumul de țigară, particulele de aerosoli se răspândesc în jurul unei persoane într-un nor, concentrația fiind cea mai mare în apropierea fumătorului și mai mică pe măsură ce se îndepărtează.

Inclusiv dacă aerosolii nu se deplasează mai departe decât majoritatea picăturilor, „regula de doi metri” atât de des invocată pentru distanțarea socială poate depinde de circumstanțe, spune Cowling. Dacă există un ventilator sau un aparat de aer condiționat, aerosolii infecțioși (sau chiar picăturile, așa cum s-a suspectat în cazul acelui restaurant din China) ar putea îmbolnăvi potențial pe cineva mai departe care se află sub vânt.

Câteva dovezi sugerează că vorbitul ar putea fi un mod semnificativ de transmitere a virusului. Un studiu publicat pe 13 mai în Proceedings of the National Academy of Sciences USA a folosit împrăștierea luminii laser pentru a vizualiza picăturile mici de salivă expulzate în timpul vorbirii. Cercetarea nu a măsurat picăturile cu virusul SARS-CoV-2 viabil. Dar dacă se presupune că picăturile conțin șapte milioane de particule de virus pe mililitru, un minut de vorbire cu voce tare ar putea genera mai mult de 1.000 de picături care conțin virus și care ar putea atârna în aer timp de opt minute sau mai mult, scriu cercetătorii în studiu. „Există o probabilitate substanțială ca vorbirea normală să provoace transmiterea virusului pe calea aerului în medii închise”, concluzionează ei.

Factori care afectează riscul de răspândire pe calea aerului

Cowling emite ipoteza că multe virusuri respiratorii pot fi răspândite pe calea aerului – dar că gradul de contagiozitate este scăzut. Pentru gripa sezonieră, numărul de reproducere de bază, sau R0 – o denumire tehnică pentru numărul mediu de persoane pe care le infectează o persoană bolnavă – este de aproximativ 1,3. Pentru COVID-19, se estimează că este undeva între doi și trei (deși este posibil să ajungă până la 5,7). În comparație cu rujeola, care are un R0 cuprins între 12 și 18, aceste valori sugerează că majoritatea persoanelor cu boala cauzată de SARS-CoV-2 nu sunt extrem de contagioase.

Dar există aparent și excepții, cum ar fi repetiția corului din statul Washington, spune Cowling. Un raport al CDC despre acest eveniment, publicat pe 12 mai, a constatat că din cele 61 de persoane care au participat la repetiția de 2,5 ore (dintre care una a avut simptome de coronavirus), 32 au dezvoltat infecții confirmate cu COVID-19 și 20 au dezvoltat infecții probabile. Raportul a concluzionat că „transmiterea a fost probabil facilitată de apropierea apropiată (la mai puțin de 2 metri) în timpul antrenamentului și amplificată de actul de a cânta” și că cântatul „ar fi putut contribui la transmitere prin emisia de aerosoli, care este afectată de intensitatea vocalizării”. Din motive necunoscute, unii indivizi par să infecteze mult mai mulți oameni decât alții. Acești așa-numiți „superspanditori” au fost documentați și în epidemia de SARS din 2003. În ceea ce a devenit cunoscută sub numele de regula 20/80, aproximativ 80 la sută din evenimentele de transmitere a bolilor infecțioase pot fi asociate cu doar 20 la sută din cazuri, notează Cowling. „Nu știm cum să identificăm aceste 20 la sută”, spune el. „Dar dacă am putea să o facem, într-un fel, atunci ar fi un progres major.”

Ventilația joacă probabil, de asemenea, un rol important în ceea ce privește ușurința cu care virusul poate fi transmis prin aer. Spațiile interioare prezintă probabil un risc mai mare decât cele exterioare, mai ales dacă sunt slab ventilate, spun Cowling și alții. Zonele aglomerate, cum ar fi barurile, restaurantele și trenurile de metrou, toate ar putea fi riscante – mai ales dacă oamenii sunt asimptomatici și petrec perioade lungi de timp în astfel de zone. Precauțiile ar putea include o mai bună ventilație, curățenie regulată și purtarea de măști.

Cowling este coautorul unui studiu, publicat la începutul lunii aprilie în Nature Medicine, al pacienților cu infecții respiratorii la o clinică ambulatorie din Hong Kong între 2013 și 2016. Această cercetare a detectat ARN de la coronavirusurile sezoniere – cele care provoacă răceli, nu COVID-19 -, precum și de la virusurile gripale sezoniere și rinovirusuri, atât în picăturile cât și în aerosolii din respirația expirată a pacienților. Lucrarea, condusă de Nancy Leung, profesor asistent la școala de sănătate publică a Universității din Hong Kong, a constatat că purtarea măștilor chirurgicale a redus cantitățile de ARN al gripei în picături și de ARN al coronavirusului sezonier în aerosoli.

Deși studiul nu a analizat în mod specific COVID-19, constatările susțin purtarea măștilor ca modalitate eficientă de limitare a transmiterii virusului de la o persoană infectată – cunoscută în limbajul medical drept control la sursă. Nu există prea multe dovezi că măștile transmit protecție persoanelor sănătoase, deși acest lucru este posibil (și poate depinde de tipul de mască). Cu toate acestea, având în vedere prevalența infecției asimptomatice cu COVID-19, există o anumită justificare pentru purtarea universală a măștilor pentru a preveni ca cei care nu știu că sunt bolnavi să îi infecteze pe alții. În Hong Kong, care și-a ținut focarul relativ sub control, măștile sunt purtate de marea majoritate a populației, spune Cowling.

Probabilitatea transmiterii prin aer – în special în comparație cu alte căi, cum ar fi picăturile sau suprafețele – rămâne neclară. Majoritatea cercetătorilor cred în continuare că noul coronavirus se răspândește în principal prin intermediul picăturilor și prin atingerea persoanelor sau suprafețelor infectate. Așadar, spălarea sârguincioasă a mâinilor și distanțarea socială sunt în continuare cele mai importante măsuri pe care oamenii le pot lua pentru a evita infectarea.

Leung pune riscurile în perspectivă. Cea mai mare parte din ceea ce știu oamenii despre transmiterea prin aerosoli provine de la tuberculoză, rujeolă și varicelă, spune ea – și acești agenți patogeni au de obicei o transmisibilitate ridicată, cu potențial de răspândire pe distanțe lungi. „Prin urmare, gândirea convențională este că, odată ce menționezi că există transmiterea prin aerosoli, toată lumea este atât de îngrijorată, deoarece transmisibilitatea este mai mare și că este mai dificil de controlat”, explică ea. Dar chiar dacă există o transmitere prin aer, aceasta poate avea loc doar la distanțe scurte – în cadrul cărora alte căi de infecție pot fi la fel de probabile sau chiar mai probabile. Astfel, adaugă Leung, „a avea un risc mai mare de transmitere prin aerosoli în sine nu se traduce neapărat printr-o transmisibilitate mai mare.”

Citește mai multe despre epidemia de coronavirus de la Scientific American aici, și citește acoperirea din rețeaua noastră internațională de reviste aici.

Nota editorului (7/9/20): Acest articol a fost actualizat în lumina recunoașterii de către Organizația Mondială a Sănătății a unei potențiale transmisii prin aerosoli a noului coronavirus. Revenirea a venit după ce peste 200 de oameni de știință au contribuit la o scrisoare deschisă în care au subliniat dovezile cumulative pentru acest tip de transmitere. Textul fusese modificat anterior, la 15 mai, pentru a include noi informații despre picăturile răspândite prin vorbire și despre o practică de cor din statul Washington care a îmbolnăvit numeroase persoane.

.