Grâce à la salive, partie coronavirus infectieux

Des recherches récentes de l’Université du Colorado à Boulder ont peut-être enfin révélé pourquoi les humains ont tendance à tomber plus souvent malades à cause de maladies virales aéroportées dans des environnements plus secs.

Publié en décembre dans PNAS-Nexus, l’étude a révélé que les particules en suspension dans l’air transportant un coronavirus de mammifère étroitement lié au virus qui cause le COVID-19 restent infectieuses deux fois plus longtemps dans un air plus sec, en partie parce que la salive émise avec elles sert de barrière protectrice autour du virus, en particulier à basse température. niveaux d’humidité.

L’étude a des implications majeures non seulement pour la pandémie actuelle de COVID-19, mais potentiellement pour toutes les maladies infectieuses transmises par des virus recouverts de salive. La recherche souligne également l’importance de gérer la filtration et la ventilation de l’air intérieur pour atténuer la propagation des maladies aéroportées, en particulier pour les bâtiments dans les États arides tels que le Colorado, les environnements fermés secs comme les cabines d’avion et pendant les mois d’hiver secs dans les climats tempérés du monde entier.

“La physique de l’air dans nos bâtiments et le climat dans lequel nous vivons affectent les choses qui peuvent nous rendre malades et combien de temps elles persistent. Nous avons maintenant des indications prudentes sur la durée pendant laquelle des coronavirus comme celui qui cause le COVID-19 peuvent rester dans l’air et constituer une menace de maladie infectieuse », a déclaré Marc Hernandezauteur principal et professeur SJ Archuleta de génie civil et environnemental.

En 2020, Hernandez avait l’intuition que l’humidité relative et la salive étaient des facteurs importants dans la transmission du nouveau virus qui balayait le monde. Il a également dirigé le laboratoire de microbiologie et de désinfection de l’ingénierie environnementale, l’un des seuls laboratoires de bioaérosols à grande échelle du pays prêt et capable de relever le défi au début de la pandémie.

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Les ingénieurs civils conçoivent et exploitent des bâtiments aux États-Unis pour maintenir une humidité relative intérieure entre environ 40 % et 60 %. Dans le monde réel, cependant, ces pourcentages varient plus largement. À San Francisco par exemple, où Hernandez a grandi, l’humidité relative pousse une rosée de 60 %. En comparaison, le Colorado oscille à 25 %.

Ils ont donc libéré des particules en suspension chargées de virus dans plusieurs chambres scellées à la pointe de la technologie – la plus grande de la taille d’une grande salle de bain – avec et sans salive, et à 25%, 40% et 60% relatif humidité. Ils ont découvert que la salive agissait comme un mécanisme de protection contre le virus, quel que soit le niveau d’humidité. À 40% et 60% d’humidité relative, la moitié des particules de coronavirus en suspension dans l’air étaient toujours infectieuses après un vieillissement d’une heure dans la chambre. Mais à 25 % d’humidité, ce temps a doublé : la moitié des particules d’origine libérées dans la chambre sont restées infectieuses pendant deux heures.

«Cela montre que ce virus peut traîner pendant un bon moment, des heures, même. C’est plus long qu’un cours, plus long que le temps passé au restaurant, plus long que le temps passé au café. Un occupant peut entrer, propager le coronavirus dans l’air et repartir. Selon des facteurs architecturaux, quelqu’un d’autre pourrait entrer dans cet espace avec des doses puissantes qui traînent encore », a déclaré Hernandez.

Comme le virus peut rester infectieux dans l’air plus longtemps qu’il ne faut à la plupart des systèmes de ventilation pour l’éliminer, des mesures d’atténuation supplémentaires axées sur l’air telles que la filtration sont nécessaires pour réduire la transmission, suggère l’étude.

“J’espère que cet article aura un impact technique dans nos bâtiments, par exemple, dans les écoles et les hôpitaux, afin que nous puissions minimiser l’infectiosité de ces virus dans l’air”, a déclaré Marina Nieto-Caballero, auteure principale, qui a obtenu son doctorat en le laboratoire de bioaérosols Hernandez en 2021 et est maintenant chercheur postdoctoral à la Colorado State University.

Utiliser la salive pour la science

La température, la lumière et l’humidité relative peuvent toutes affecter la durée pendant laquelle une particule virale reste infectieuse, mais jusqu’à présent, aucune étude n’avait pris en compte les fluides qui les transportent. Pourtant, les gens produisent toujours de la salive et émettent de minuscules particules dans l’air chaque fois qu’ils parlent, rient ou même chantent, a déclaré Hernandez.

L’équipe a utilisé de la fausse salive de qualité médicale pour imiter ces particules et s’est tournée vers un professeur de chimie Marguerite Tolbert pour examiner des échantillons de virus protégés par la salive sous un microscope typique sur des plaques plates, ainsi qu’avec un microscope spécial qui les mesure dans l’air.

Ensemble, ils ont découvert que ce ne sont pas les protéines de la salive – comme l’ont supposé d’autres scientifiques – qui permettent au virus de persister si bien dans un air plus sec, mais ses glucides sucrés qui les stabilisent. Alors que de nombreux types de particules en suspension dans l’air, telles que les particules de sel commun, cristallisent dans une humidité relative plus faible, les particules de salive sont devenues gélatineuses, voire vitreuses, a déclaré Tolbert.

Les chercheurs soupçonnent que c’est cet état physique, quelque part entre le solide et le liquide, qui fournit au virus une protection supplémentaire et lui permet de persister plus longtemps dans l’air sec.

Hernandez espère que les résultats pourront aider à ouvrir la porte à des recherches plus “désordonnées” utilisant des scénarios plus réalistes pour mieux comprendre les particules en suspension dans l’air.

« Soyons plus réalistes sur la façon dont nous testons les choses en laboratoire. Utilisons la salive. Utilisons les fluides pulmonaires, utilisons le sang. C’est effrayant, et c’est plus cher. Mais sans ces données, nous ne savons pas », a déclaré Hernandez.

Recherche dans les climats secs, pour les climats secs

Les Coloradans font partie des 100 millions d’Américains qui vivent dans un climat sec et qui pourraient, par conséquent, être exposés à un risque accru d’exposition à l’intérieur pour les virus aéroportés comme le coronavirus.

Mais que peuvent faire les personnes qui vivent ou passent du temps dans des environnements plus secs ?

Bien qu’il puisse valoir la peine d’augmenter l’humidité relative à l’intérieur à au moins 40 %, l’humidification des espaces intérieurs est coûteuse et inefficace, a déclaré Hernandez.

« Au lieu de cela, nous pouvons ajouter des filtres à air simples et peu coûteux qui élimineront plus rapidement les particules de l’air. Nous pouvons augmenter le taux de ventilation, ouvrir les fenêtres et nous assurer de faire passer plus d’air frais », a déclaré Hernandez. “Nous le savons depuis le début, mais cette recherche nous donne un objectif.”

Les autres auteurs de cet article incluent : Odessa Gomez et Margaret Tolbert de CU Boulder ; Shuichi Ushijima de CU Boulder et CIRES ; Ryan Davis et Erik Huynh de l’Université Trinity ; Eddie Fuques de l’Université d’État de l’Oregon ; et Alina Handorean de la Colorado School of Mines.