Con el ascenso de COVID-19, el mundo aprendió cómo estar cerca de otra persona o personas puede aumentar el riesgo de infección por el virus. Una nueva investigación dirigida por la Universidad de Bristol en el Reino Unido ha proporcionado una respuesta a la pregunta de cómo y por qué los virus respiratorios transmitidos por el aire permanecen más tiempo en espacios cerrados: el dióxido de carbono.
«Sabíamos que el SARS-CoV-2, al igual que otros virus, se propaga a través del aire que respiramos», dijo Allen Haddrell, autor principal y coautor correspondiente del estudio e investigador asociado principal en Ciencia de Aerosoles en la Facultad de Química de la Universidad. «Pero este estudio representa un gran avance en nuestra comprensión de exactamente cómo y por qué sucede esto y, fundamentalmente, qué se puede hacer para detenerlo».
El dióxido de carbono (CO2) es un buen indicador de la ventilación en un espacio interior, y el número de personas en una habitación afecta la concentración de CO2. Como tanto el CO2 como los virus respiratorios están presentes en el aire exhalado, tiene sentido que la concentración de CO2 se utilice como indicador indirecto del riesgo de transmisión viral.
Aquí necesitamos profundizar un poco más en la ciencia de la respiración. El alto pH (alcalinidad) del aliento exhalado se debe a las secreciones respiratorias de las que se origina. Por ejemplo, la saliva y el líquido pulmonar contienen niveles elevados de bicarbonato, un alcalino. El pH de las gotas expulsadas en el aliento cambia a medida que el bicarbonato se evapora en CO2 gaseoso, pero se ve afectado por factores como la humedad relativa, el tamaño de las gotas y la concentración ambiental de CO2. Como se cree que el pH es un factor de infectividad de un virus transmitido por el aire, los investigadores exploran si el CO ambiental2 La concentración afectó la estabilidad de los virus transmitidos por el aire (aerostabilidad) y, por tanto, su riesgo de transmisión.
En el contexto de la pandemia de COVID-19, se utilizaron monitores de CO2 para estimar la ventilación de los edificios. El aire exterior normal contiene alrededor de 400 ppm de CO2; En espacios interiores típicos y bien ventilados, la concentración está entre 400 y 1000 ppm. En espacios ocupados y mal ventilados, la concentración de CO2 puede superar las 2.000 ppm y superar las 5.000 ppm en entornos más concurridos.
Variando el CO2 concentración en el aire entre 400 partes por millón (ppm) y 6.500 ppm, los investigadores confirmaron una correlación entre CO2 concentración y el tiempo que los virus transmitidos por el aire permanecieron infecciosos. En comparación con el CO atmosférico típico2 de alrededor de 500 ppm, un aumento moderado de CO2 de 400 ppm a 800 ppm (aún dentro del rango para una habitación bien ventilada) resultó en un aumento significativo de la aerostabilidad viral para todas las variantes del SARS-CoV-2 (Delta, Beta, Omicron) después de dos minutos. No se observaron diferencias en la infectividad entre 800 ppm y 6500 ppm.
Un CO elevado2 La concentración afectó profundamente la infectividad del SARS-CoV-2 con el tiempo. En comparación con el aire normal, cuando CO2 Las concentraciones eran de 3.000 ppm, similar a la de una habitación llena de gente, aproximadamente 10 veces más virus seguía siendo infeccioso después de 40 minutos.
«Esta relación arroja luz importante sobre por qué pueden ocurrir eventos de súper esparcidores bajo ciertas condiciones», dijo Haddrell. “El alto pH de las gotas exhaladas que contienen el virus SARS-CoV-2 es probablemente un factor importante en la pérdida de infecciosidad. El CO2 se comporta como un ácido cuando interactúa con las gotas. Esto hace que el pH de las gotas se vuelva menos alcalino, lo que hace que el virus dentro de ellas se inactive a un ritmo más lento”.
Afortunadamente, la recomendación de los investigadores para reducir la infectividad es sencilla.
«Es por eso que abrir una ventana es una estrategia de mitigación eficaz porque elimina físicamente el virus de la habitación, pero también hace que las gotas de aerosol sean más tóxicas para el virus», dijo Haddrell.
Dado el interés mundial en reducir el CO2 atmosférico, que los científicos del clima predicen que aumentará a más de 550 ppm En las próximas décadas, los investigadores dicen que sus hallazgos tendrán implicaciones más amplias.
«Estos hallazgos, por lo tanto, tienen implicaciones más amplias no sólo en nuestra comprensión de la transmisión de virus respiratorios, sino también en cómo los cambios en nuestro entorno pueden exacerbar la probabilidad de futuras pandemias», dijo Haddrell. «Los datos de nuestro estudio sugieren que los niveles crecientes de CO2 en la atmósfera pueden coincidir con un aumento en la transmisibilidad de otros virus respiratorios al extender el tiempo que permanecen infecciosos en el aire».
El estudio fue publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
Fuente: Universidad de Bristol
