Коронавирус передается по воздуху: что известно на данный момент

***

Способны ли частицы вируса SARS-CoV-2 надолго оставаться в воздухе в виде аэрозоля и впоследствии сохранять способность к заражению при вдыхании? От ответа на этот вопрос зависит понимание динамики распространения инфекции и принятие адекватных мер по противодействию.

Несмотря на то, что новая коронавирусная инфекция активно распространяется среди людей уже на протяжении почти двух месяцев, мы до сих пор многого о ней не знаем. Один из важных, не прояснённых моментов связан с тем, способны ли частицы вируса SARS-CoV-2 надолго оставаться в воздухе в виде аэрозоля и впоследствии сохранять способность к заражению при вдыхании. От ответа на этот вопрос зависит понимание динамики распространения инфекции и принятие адекватных мер по противодействию.

В этой статье предлагаю рассмотреть данные полученные исследователями в этом направлении по состоянию на 16 марта 2020.

Аэробиология. Ликбез

Существующая классификация передачи возбудителей инфекционных заболеваний по воздуху выделяет два основных класса: воздушно-капельный и воздушно-пылевой путь, или в английской версии — «droplet» и «airborne» соответственно. Предлагаю следовать более интуитивной английской терминологии и в рамках этой статьи использовать наименования — капельный и воздушный путь соответственно.

Всемирная организация здравоохранения определяет воздушные инфекции, как способные распространяться по воздуху с аэрозолями содержащими капли менее 5 микрометров в диаметре, а те заболевания, которые передаются только каплями большего размера — считаются капельными.

1 микрометр — 1 µm, это одна тысячная часть миллиметра

Считается, что частицы более 5 микрометров, распылившись, например, в результате чихания, не способны надолго задерживаться в воздухе и вскоре оседают под действием силы тяжести. Капли менее 5 микрометров, напротив, могут долгое время находиться в воздухе, в виде аэрозоля и передвигаться вместе с воздушными потоками. Помимо размера частиц на способность инфекций передаваться по воздуху влияет еще множество факторов, от молекулярной структуры, температуры и влажности, до количества солнечного ультрафиолета и скорости ветра. Изучением всех тонкостей распространения микроорганизмов по воздуху занимается специальный раздел биологии – Аэробиология .

На данный момент в отношении многих патогенов признано, что они способны передаваться воздушным способом, например, бактериальные патогены: коклюш, стафилококк, и туберкулез, и вирусы такие, как: вирус гриппа, ветряная оспа, краснуха, а также предшественник коронавируса — SARS-CoV

Воздушный или капельный, какая разница и почему это должно кого-то волновать?

От типа распространения инфекции, зависят необходимые меры предосторожности и профилактики. Сейчас официальная версия ВОЗ и Центра по контролю и профилактике заболеваний США классифицирует новый коронавирус, как передающийся капельным путем (droplet infection), то есть вместе с частицами более 5 микрометров.  Размер микрокапель, выходящих из дыхательных путей человека, колеблется в диапазоне от <5 до 500 микрометров в диаметре и зависит в первую очередь от дыхательной активности, так при обычном спокойном дыхании образуются самые маленькие частицы и гораздо большего размера во время кашля и чихания.

Если инфекция распространяется по воздуху только капельным путем, то, как правило, выход капель содержащих её возбудители происходит во время чихания или кашля, такие капли будут осаждаться на землю в течении короткого времени и в радиусе нескольких метров. В этом случае достаточно не находиться слишком близко к зараженному в момент, когда он кашляет или чихает и избегать контакта с вылетающими частицами, также эффективным может быть ношение зараженными медицинских масок, которые вполне способны задерживать крупные частицы.

Если инфекция способна распространяться по воздуху в виде аэрозоля, состоящего из капель менее 5 микрометров, которые выходят из дыхательных путей постоянно, при обычном выдыхании и способны находиться долгое время во взвешенном состоянии, тогда ситуация осложняется и необходимы дополнительные более серьезные меры. В этом случае передача инфекции возможна при нахождении с зараженным в одном помещении, или даже при вдыхании воздуха, проходящего по единой системе вентиляции.

Для наглядности приведу видео, в котором исследователи продемонстрировали, используя Шлирен-метод визуализации распространение воздушных потоков во время различных видов дыхательной активности таких, как: разговор между людьми, спокойное дыхание, смех, кашель и чихание с использованием платка, хирургической маски и маски N95 .

Что известно в отношении SARS-CoV-2?

3 марта были опубликованы результаты заборов воздуха из палат 3-х пациентов находящихся на стационаре в очаге вспышки SARS-CoV-2 в Сингапуре, сообщается, что хотя вирус был найден в смывах с поверхностей сантехники и мебели, но в заборах воздуха не было обнаружено аэрозольных частиц вируса, хотя они и были найдены на деталях вентиляции.

10 марта был опубликован препринт работы, с результатами анализов 35 проб воздуха из трех локаций: больницы Renmin университета Ухань, из развернутой полевой больницы Fangcang и из общественной зоны (PUA) также в Ухане. Сообщается что в двух случаях, аэрозольных частиц вируса обнаружено не было либо были лишь незначительные концентрации. Но образцы из отделения реанимации и пробы воздуха в туалете больницы Fangcang дали положительный результат .

Важно отметить, что исследования, приведенные выше искали только генетическую сигнатуру вируса, то есть следы РНК. Чтобы понять сохранил ли вирус из воздуха способность инфицировать клетки, необходимо подсевать собранный вирусный материал в клеточную культуру и исследовать результаты. Препринт такого исследования был опубликован уже 13 марта 2020, и результаты были еще более тревожными. В материале, вышедшем при поддержке Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) и Национального института здоровья (NIH), сообщаются предварительные данные о стабильности частиц нового SARS-CoV-2 в аэрозолях и на различных поверхностях, в сравнении с наиболее близким к нему SARS-CoV-1.

Препринт означает, что данные еще предстоит проверить экспертам, но пока результаты выглядят не слишком утешительно. А именно, было показано что: SARS-CoV-2 оставался жизнеспособным в аэрозолях на протяжении 3-х часов, со снижением инфекционного титра с 10^3,5 до 10^2,7 TCID50/L. Также было показано, что наибольшее время жизнеспособности у коронавируса наблюдалось на пластиковых поверхностях – до 48 часов.

Сравнения меры титра TCID50 (вертикальная ось) коронавирусов 2019-nCoV и SARS-CoV-1 в аэрозолях и на различных типах поверхностей. По горизонтали отложено время в часах. Примечание: TCID50 – это мера вирусного титра, если коротко, то если мы говорим, что вирусный титр составляет 10^2,7 TCID50/L – это значит, что в одном литре объема содержится 10^2,7≈500 доз вируса, способных вызвать цитопатический эффект (вирусное поражение клеток) в 50% пробирок с клеточной культурой.

Обсуждение

Понимание того как распространяется вирус, крайне важно для разработки эффективных мер предосторожности и профилактики вирусной инфекции. Пока данных о том способен ли коронавирус распространяться по воздуху в виде аэрозоля от одного человека к другому, слишком мало, те исследования, что есть на данный момент, требуют экспертной проверки. Но следует учитывать вероятность того, что эти данные подтвердятся и по возможности сокращать свои риски.

Автор: Никита Иванов,  опубликовано в издании Хабр

http://argumentua.com/stati/koronavirus-peredaetsya-po-vozdukhu-chto-izvestno-na-dannyi-moment

***

Комментарий: Ученые сообщили о возможности заражения коронавирусом через дыхание 

Предположительно, коронавирус SARS-CoV-2 может попадать в воздух через так называемый "биоаэрозоль", возникающий во время дыхания. После этого вирус остается в воздухе заразным в течение трех часов.

Ученые в США полагают, что коронавирус может попадат в воздух с дыханием человека

До сих пор большинство ученых склонялось к мнению о том, что коронавирус SARS-CoV-2, который вызывает опасную пневмонию COVID-19, передается в основном воздушно окапельным путем. Это означает, что им можно заразиться от чихающего или кашляющего больного или дотронувшись до поверхности, на которую попали капельки выделений последнего. Однако теперь некоторые ученые склонны полагать, что вирус может попасть в воздух через дыхание инфицированного человека и оставаться там после этого заразным на протяжении трех часов. Об этом сообщает немецкий журнал Focus в пятницу, 3 апреля.

Выводы о том, что коронавирус может передаваться через обычное дыхание, содержатся также в материалах исследования "Аэрозоль и устойчивость на поверхности вируса SARS-CoV-2 в сравнении с вирусом SARS CoV-1", опубликованном 17 марта в научном журнале The New England Journal of Medicine.

Согласно авторам исследования, вирус может попадать в воздух в "аэрозольных капельках" диаметром менее пяти микрометров. Эти капельки способны парить в воздухе до трех часов. Все это время содержащиеся в них вирусы остаются заразными, говорится в статье.

Выводы Национальной академии наук США о коронавирусе

Кроме этого, о возможности передачи коронавирусной инфекции этим путем предупреждает Национальная академия наук США (NAS) в экстренном письме к правительству страны от 1 апреля. "Доступные на сегодняшний день результаты исследований говорят о том, что существует возможность передачи вируса SARS-CoV-2 через биоаэрозоли, производимые дыханием человека", - говорится в этом письме.

Далее его авторы сообщают о том, что недавнее исследование, проведенное медицинским центром университета Небраски, подтвердило наличие РНК вируса в помещении, где оказывали помощь больным коронавирусом. Генетический материал вируса был найден также на одежде, которую носил персонал, обследовавший больных, хотя во время этого обследования пациенты не чихали и не кашляли, говорится в письме.

ВОЗ о возможности передачи коронавируса через дыхание

В то же время эксперты NSA отмечают, что степень угрозы заразиться коронавирусом через дыхание или во время разговора, а также поведение биоаэрозолей, содержащих коронавирус, в окружающей среде необходимо исследовать отдельно. Пока известно лишь, что концентрация вируса, содержащаяся в дыхании разных пациентов, также является различной, указывается в документе.

Со своей стороны Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) неоднозначно относится к гипотезе о том, что коронавирус может передаваться через биоаэрозоли. В конце марта представители ВОЗ заявили, что этот способ передачи инфекции "при определенных обстоятельствах и в некоторых ситуациях, в которых возникают аэрозоли, является вероятным". В качестве примера подобной ситуации эксперты ВОЗ назвали интурбацию тяжело больного пациента с целью обеспечения его кислородом.

Focus: Надо носить защитные маски

Если способ передачи коронавируса через биоаэрозоль подтвердится, делает вывод журнал Focus, возникает большая проблема: люди должны будут носить защитные маски на публике, чтобы предотвратить заражение лицом к лицу, но эти маски почти везде в дефиците.

Автор: Елена Гункель

https://p.dw.com/p/3aQIJ

***

Приложение. Коронавирус: для кого он особенно опасен и почему?

Мужчины, женщины и дети заражаются коронавирусом SARS-CoV-2 с одинаковой частотой. Но последствия инфицирования очень разные. Решающими факторами являются возраст, пол и предыдущие заболевания.

Есть две новости: плохая и хорошая. Плохая заключается в том, что распространение нового коронавируса SARS-CoV-2  в ближайшие недели и месяцы продолжится с увеличивающейся скоростью и две трети населения будут инфицированы. В этом уверен Кристиан Дростен (Christian Drosten), ведущий вирусолог берлинской клиники "Шарите". По его мнению, с наступлением тепла и окончанием классического сезона простуды и гриппа ситуация с SARS-CoV-2 вряд ли изменится.

А хорошая новость, говорит Дростен, состоит в том, что у большинства инфицированных симптомы заболевания будут протекать легко. И подавляющая часть населения уже к осени, когда наступит очередная волна простудных заболеваний, сформирует антитела против SARS-CoV-2.

В группе риска - пожилые люди

Особому риску в ситуации с распространением коронавируса подвержены прежде всего пожилые люди, при этом уровень смертности растет в геометрической прогрессии приблизительно с 65 лет. В Китае, к примеру, уровень смертности среди инфицированных в возрастной группе до 40 лет составил 0,2%, но в возрасте от 70 до 79 лет этот показатель повысился до 8%, а с 80 лет - до 14,8%.

Таким образом, в период пандемии коронавируса люди пожилого возраста должны быть особенно защищены, тем более если они страдают хроническими заболеваниями, повышающими опасность летального исхода. Входящие в эту группу риска должны избегать любых скоплений народа, будь то массовые мероприятия или встречи в людных местах.

Пожилых родителей не стоит просить присмотреть за внуками в случае карантина или в любых подобных ситуациях. Необходимо также исключить их походы по магазинам - родственники должны позаботиться о том, чтобы принести им продукты на дом.

Почти у всех жертв коронавирусной инфекции еще до заражения SARS-CoV-2 были какие-либо хронические заболевания. В соответствии с анализом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), риск смерти от коронавируса повышают, в частности, патологии сердца и сосудов, сахарный диабет, хронические заболевания легких, гипертония и онкологические заболевания.

Почему мужчины болеют чаще женщин?

По данным ВОЗ, мужчины значительно чаще погибают от коронавирусной инфекции, чем женщины: в середине февраля уровень смертности от SARS-CoV-2 в Китае составлял 2,8 % для мужчин и 1,7 % - для женщин. Аналогичная ситуация наблюдалась в 2003 году в Гонконге при вспышке атипичной пневмонии. И даже обычным гриппом мужчины обычно заражаются чаще женщин.

В сравнении с мужской иммунной системой, женская - более устойчива. В основном это объясняется тем, что женский половой гормон эстроген стимулирует иммунную систему и таким образом быстрее и агрессивнее борется с болезнетворными организмами. Мужской гормон тестостерон, с другой стороны, подавляет иммунную систему.

Кроме того, есть и генетические факторы, говорит молекулярный вирусолог Томас Питчман (Thomas Pietschmann) в беседе с DW. Дело в том, что "некоторые иммунорелевантные гены, например гены, отвечающие за распознавание патогенов, кодируются на Х-хромосоме". Поскольку у женщин две Х-хромосомы, а у мужчин только одна, то у женщин есть преимущество.

Однако, помимо генетической предрасположенности, решающим фактором является образ жизни. Мужчины часто ведут более нездоровый образ жизни, чем женщины. В Китае, например, курят около 52% всех мужчин, тогда как доля курящих женщин не дотягивает и до трех процентов. Легкие, ослабленные курением, более восприимчивы к респираторным инфекциям.

Почему дети почти не болеют коронавирусной инфекцией?

Удивительно, но в нынешней пандемии коронавируса SARS-CoV-2 дети не являются "слабым звеном" - среди погибших пока нет ни одного ребенка. Коронавирусная инфекция у детей протекает бессимптомно или в очень легкой форме. Конечно же, дети тоже заражаются коронавирусом, но инфекция протекает у них бессимптомно или же в очень легкой форме. Причина этого до конца еще не ясна. Врачи предполагают, что у детей проявляется действие так называемой врожденной "неспецифической системы".

Первую специфическую иммунную защиту от патогенных организмов младенцы получают благодаря грудному вскармливанию. Материнское молоко обеспечивает иммунную защиту против возбудителей инфекционных патологий благодаря наличию в нем специфических антител - лейкоцитов, атакующих все патогены, которые попадают в организм через слизистые оболочки или на кожу.

Эта "пассивная иммунизация" обычно продолжается до тех пор, пока дети не создадут свою собственную иммунную систему защиты, которая развивается до 10 лет. И даже после этого их защитная система не теряет способность "учиться" на протяжении всей жизни при встрече с новыми патогенами.

Авторы: Александер Фройнд, Марина Барановская

https://p.dw.com/p/3ZIku