Un nuevo estudio ha revelado por primera vez el papel vital del dióxido de carbono (CO2 ) juega a la hora de determinar la vida útil de los virus transmitidos por el aire, concretamente el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Mostró claramente mantener CO2 unos niveles bajo control ayudan a reducir la supervivencia del virus y, por tanto, el riesgo de infección.
La investigación, dirigida por la Universidad de Bristol y publicada hoy en Nature Communications , muestra cómo el CO2 es un factor importante para prolongar la vida de las variantes del SARS-CoV-2 presentes en pequeñas gotas que circulan en la atmósfera.
El autor principal, el Dr. Allen Haddrell, investigador asociado principal en ciencia de aerosoles en la Facultad de Química de la Universidad, dijo:"Sabíamos que el SARS-CoV-2, como otros virus, se propaga a través del aire que respiramos. 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.
"Esto demuestra que abrir una ventana puede ser más eficaz de lo que se pensaba originalmente, especialmente en habitaciones abarrotadas y mal ventiladas, ya que el aire fresco tendrá una menor concentración de CO2 , lo que hace que el virus se desactive mucho más rápido.
"Pero también resalta la importancia de nuestros objetivos globales de cero emisiones netas porque la investigación indica niveles incluso ligeramente elevados de CO2 , que están aumentando en la atmósfera con la aparición del cambio climático, pueden mejorar significativamente la tasa de supervivencia del virus y el riesgo de propagación."
Durante la pandemia de COVID-19 se utilizaron monitores de dióxido de carbono para ayudar a estimar la ventilación en los edificios, ya que tanto el CO2 y el virus están presentes en el aliento exhalado. Pero esta investigación ha descubierto cómo el CO2 En realidad, en sí mismo hace que el virus sobreviva más tiempo en el aire. Los investigadores también descubrieron que las diferentes variantes del SARS-CoV-2 tenían diferentes aeroestabilidades, y la última variante omicrón tenía una vida útil más prolongada.
Los investigadores hicieron estos descubrimientos utilizando una tecnología de bioaerosoles única que desarrollaron, llamada CELEBS (Levitación electrodinámica controlada y extracción de bioaerosoles en un sustrato), que permite medir la supervivencia de diferentes variantes del SARS-CoV-2 en partículas en el aire generadas en laboratorio que imitan el aerosol exhalado. .
Variando la concentración de CO2 en el aire entre 400 partes por millón (ppm) (el nivel en el aire exterior normal) y 6500 ppm, el equipo confirmó una correlación entre los aumentos de CO2 Las concentraciones y el tiempo que los virus transmitidos por el aire permanecen infecciosos en el aire, agravan el riesgo de transmisión.
Los resultados mostraron un aumento del CO2 Una concentración de sólo 800 ppm, un nivel identificado como bien ventilado, resultó en un aumento de la aerostabilidad viral. Después de 40 minutos, en comparación con el aire limpio, alrededor de 10 veces más virus seguían siendo infecciosos cuando el aire tenía una concentración de CO2. concentración similar a la de una habitación llena de gente (3000 ppm).
El Dr. Haddrell dijo:"Esta relación arroja luz importante sobre por qué pueden ocurrir eventos de súper esparcidor bajo ciertas condiciones. El alto pH de las gotas exhaladas que contienen el virus SARS-CoV-2 es probablemente un factor importante de la pérdida de infecciosidad.>2 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.
"Es por eso que abrir una ventana es una estrategia de mitigación efectiva porque elimina físicamente el virus de la habitación, pero también hace que las gotas de aerosol sean más tóxicas para el virus".
De aquí a finales de siglo, recientes investigaciones científicas sobre el clima han proyectado la concentración de CO2 Se espera que en la atmósfera alcance más de 700 ppm.
El Dr. Haddrell añadió:"Por lo tanto, estos hallazgos 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. Los datos de nuestro estudio sugieren que los niveles crecientes de CO2 en la atmósfera puede coincidir con un aumento en la transmisibilidad de otros virus respiratorios al extender el tiempo que permanecen infecciosos en el aire".
El profesor Jonathan Reid, coautor y director del Centro EPSRC de formación doctoral en ciencias de aerosoles de la Universidad de Bristol, afirmó:"Aunque hay muchas cosas que todavía no entendemos, ahora estamos obteniendo una imagen mucho más completa del papel exhalado". Los aerosoles respiratorios desempeñan un papel en el transporte de virus infecciosos entre las personas y en los mecanismos que controlan su supervivencia.
"Estos hallazgos pueden servir como base científica para el diseño de estrategias de mitigación que podrían salvar vidas en cualquier futura pandemia".
Más información: Allen Haddrell et al, La concentración ambiental de dióxido de carbono se correlaciona con la aerostabilidad del SARS-CoV-2 y el riesgo de infección, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47777-5
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Bristol
