Estudio sobre hurones refuerza el papel de los aerosoles en la propagación del SARS-CoV-2
ARRIBA: ISTOCK.COMJHAYES44
A medida que se ha desarrollado la pandemia de COVID-19, los investigadores han debatido acaloradamente el método principal de transmisión de el virus SARS-CoV-2 a través de gotas respiratorias relativamente grandes, que caen rápidamente al suelo por su propio peso, o gotas más pequeñas en aerosol capaces de circular en el aire durante largos períodos de tiempo. Un estudio publicado en el servidor de preimpresión bioRxiv la semana pasada (19 de octubre) agrega aún más evidencia de que el virus infeccioso se puede propagar a través de gotas en aerosol.
Si yo fuera alguien que pensara que las gotas eran la forma [en que se transmitía el SARS-CoV-2] y si fuera escéptico acerca de los aerosoles, este estudio podría hacerme reconsiderar mis suposiciones, dice la ingeniera de Virginia Tech Linsey Marr, que estudia cómo se propagan los virus a través de los aerosoles y no participó en el estudio.
Es otro ladrillo en el edificio de evidencia para la transmisión de aerosoles de largo alcance.
William Ristenpart, Universidad de California, Davis
Aunque los datos de observación sugieren que el SARS-CoV-2 se propaga entre personas a distancias cortas, los estudios experimentales de transmisión en aerosol han sido limitados. Los investigadores han encontrado el virus en el aire latente del hospital de las habitaciones con pacientes infectados y han establecido que el habla normal probablemente bombea aerosoles infecciosos al aire. Aún así, pocos estudios han probado directamente la transmisión aérea de forma experimental, por lo que los autores del estudio recurrieron a los hurones, que han sido un modelo clásico para estudiar la transmisión de enfermedades infecciosas, ya que los hurones y los humanos comparten similitudes en la fisiología pulmonar y la distribución de receptores celulares.
Para estudiar la transmisión del virus, Herfst y sus colegas apilaron dos contenedores de hurones uno encima del otro, conectados solo por un conducto de 15 cm de ancho hecho de tubería de PVC con cuatro vueltas de 90 grados. Infectaron a cada uno de los tres grupos de cuatro hurones, llamados hurones donantes, con un virus diferente. Un conjunto recibió SARS-CoV-2; otro grupo contrajo SARS-CoV, el virus responsable del brote de SARS de 2003; y un tercero estaba infectado con la influenza H1N1, el virus detrás de la pandemia de gripe de 2009, como control positivo. Las pruebas de transmisión aérea en humanos son muy limitadas, y no se pueden hacer esos experimentos en humanos por razones obvias, dice Erasmus Medical. El virólogo del centro Sander Herfst, autor principal del nuevo estudio.
Los investigadores colocaron cada hurón donante por sí mismo en la parte inferior del aparato de dos jaulas y un solo hurón sano, llamado hurón receptor indirecto, en la jaula superior, con una rejilla de acero que cierra ambos extremos del conducto para atrapar alimentos, heces u otras partículas grandes. Un ventilador transportaba aire desde la jaula inferior a la jaula superior a 100 litros por minuto. Si la transmisión de COVID-19 solo fuera posible a través de gotas grandes, los investigadores plantearon la hipótesis de que ningún hurón receptor indirecto debería infectarse, ya que la malla de acero, los conductos giran en ángulo recto, la distancia de un metro entre los animales y la gravedad deberían trabajar en contra. gotas grandes que suben a la jaula superior.
El ingeniero William Ristenpart de la Universidad de California, Davis, que estudia la dispersión de patógenos en el aire y no participó en el estudio, dice que la configuración experimental imita los experimentos clásicos de la década de 1960 investigar la transmisión de la gripe. El pequeño conducto serpenteante que tienen realmente evita que las gotas balísticas sean transportadas hacia arriba en el flujo de aire, le dice a The Scientist.
ARRIBA: En el experimento, un hurón donante infectado se alojó en el jaula inferior, y un hurón receptor indirecto sano se alojó en la jaula superior. El aire de la jaula del hurón donante viajó hacia arriba al hurón receptor indirecto a través de un conducto con múltiples ángulos rectos destinados a capturar partículas grandes. JASMIN KUTTER, ERASMUS MEDICAL CENTER
Los investigadores tomaron muestras de la nariz y la garganta de los hurones cada dos días para medir las cantidades. de ARN viral y virus infeccioso presente. Al final del experimento de 13 días, todos los hurones receptores indirectos en los grupos de influenza y SARS-CoV habían contraído los virus de los hurones donantes, mientras que dos de los cuatro receptores de SARS-CoV-2 estaban infectados. Los cuatro hurones donantes y cuatro receptores infectados con SARS-CoV enfermaron gravemente, presentando dificultades para respirar y menos actividad de lo habitual, mientras que los infectados con SARS-CoV-2 estaban completamente asintomáticos.
Es otro ladrillo en el edificio de evidencia para la transmisión de aerosoles de largo alcance, dice Ristenpart.
La eficiencia de la transmisión de SARS-CoV-2 de largo alcance en los hurones también puede indicar por qué el virus se ha propagado tan agresivamente a través de los visones, que también pertenecen a la familia Mustelidae, dice Herfst. Millones de visones han sido sacrificados en los Países Bajos y Dinamarca debido a brotes de virus.
Históricamente, los científicos han considerado que los aerosoles son partículas de menos de cinco micrones de diámetro, aunque Marr dice que no sabe cómo se obtuvo ese número. . En una carta publicada en Science a principios de este mes (16 de octubre), Marr pidió que el umbral de tamaño se elevara a 100 micras y señaló que las partículas de más de cinco micras pueden comportarse como aerosoles suspendidos en el aire, en lugar de que caer al suelo al poco tiempo de ser emitidas.
Los autores del nuevo estudio señalan que encontraron partículas de más de 10 micras en la entrada de ambas jaulas, pero no pudieron precisar su tamaño máximo ni su composición , una limitación del tamaño de partículas aerodinámico que utilizaron. Sospechan que las partículas procedían de la jaula inferior debido a la dirección y la alta velocidad del flujo de aire.
Los hurones se acicalan lamiéndose el pelaje, lo que podría enviar una nube de partículas de pelaje cargadas de virus al aire. . Los autores del estudio encontraron pequeñas cantidades de ARN viral pero ningún virus infeccioso en el pelaje de los hurones donantes de SARS-CoV. Ristenpart, quien ayudó a descubrir que los conejillos de Indias podían transmitir la influenza a través de partículas de piel en aerosol en un estudio de agosto publicado en Nature Communications, dice que aprecia que los autores discutieran la posibilidad de que el virus pudiera transmitirse a través de partículas de piel.
Aunque los autores reconocen que sus experimentos no discriminan entre la transmisión a través de pequeños aerosoles, gotas grandes y fómites, Marr dice que cree que es muy poco probable que las partículas de más de 50 micrones viajen a la jaula superior según sobre el área de la sección transversal del conducto, la velocidad del aire y los giros de 90 grados.
El estudio llega semanas después de que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. reconocieran que el nuevo coronavirus puede propagarse a través de aerosoles. La agencia actualizó sus pautas para incluir la transmisión aérea a mediados de septiembre, pero eliminó el lenguaje al día siguiente. Si se descubriera que el virus se propaga entre las personas predominantemente a través de aerosoles, dice Marr, eso tendría implicaciones prácticas para las recomendaciones de tipos de máscaras y sistemas de ventilación más adecuados para filtrar partículas en el aire.
Ahora que Herfst ha descubierto que el virus se transmite de manera efectiva a través del aire, dice que espera abordar a continuación cuánto tiempo se puede detectar el virus infeccioso en el aire alrededor de los hurones infectados, lo que ayudaría a responder cuánto tiempo las personas siguen siendo contagiosas.
JS Kutter et al., SARS-CoV y SARS-CoV-2 se transmiten por el aire entre hurones a más de un metro de distancia, bioRxiv, doi:10.1101/2020.10.19.345363, 2020.