¿Cuál es la conexión entre la ventilación y la transmisión de patógenos?

¿Cuál es la conexión entre la ventilación y la transmisión de patógenos?

En un estudio reciente publicado en medRxiv * Servidor de preimpresión: Los investigadores examinaron la relación entre los patógenos respiratorios interiores y la ventilación natural, los niveles de dióxido de carbono (CO2) y la filtración del aire.

Studie: Natürliche Belüftung, geringer CO2-Ausstoß und Luftfilterung sind mit einer Reduzierung von Krankheitserregern der Atemwege in der Raumluft verbunden. Bildnachweis: ART-ur/Shutterstock

Este artículo de noticias fue una revisión de un informe científico preliminar que no había sido revisado por pares en el momento de su publicación. Desde su publicación inicial, el informe científico ha sido revisado por pares y aceptado para su publicación en una revista académica. Los enlaces a los informes preliminares y revisados ​​por pares se pueden encontrar en la sección Fuentes al final de este artículo. Ver fuentes

Actualmente, se sabe poco sobre los efectos del clima interior, la actividad humana, la ventilación y la filtración del aire en la detección y concentración de patógenos respiratorios. La capacidad de cuantificar los bioaerosoles en el aire interior para monitorear las infecciones respiratorias y los riesgos de transmisión se ve comprometida por esta falta de conocimiento y, por lo tanto, requiere una investigación exhaustiva.

Sobre el estudio

En el presente estudio, los investigadores identifican el huésped, el patógeno, las variables ambientales y de comportamiento asociadas con una mayor exposición al bioaerosol a patógenos respiratorios en el aire interior.

Entre octubre de 2021 y abril de 2022, el equipo recolectó 341 muestras de aire ambiente en 21 sitios de muestreo. Al tratar los resultados cuantitativos de la reacción en cadena de la polimerasa (qPCR) de cada patógeno en una muestra como una sola observación, el equipo examinó los efectos independientes de una variedad de variables en la detección y concentración de patógenos en el aire. Los modelos generados tenían ajustes de correlación dentro de la muestra e incluían el tipo de patógeno como covariable.

Para cada patógeno, el equipo ejecutó un modelo de regresión logística (LRM) con eliminación hacia atrás utilizando las variables independientes retenidas de estos modelos, utilizando los valores de qPCR Ct como resultados numéricos. Se recolectaron muestras de aire simultáneamente a partir del 7 de febrero en los tres grupos de cría durante 24 días. El sitio 2 tenía tres filtros Blue PURE 221 instalados, mientras que el sitio 1 no tenía filtración de aire, lo que resultó en una tasa de suministro de aire total teórica de 1770 m3/hora y 10,7 cambios de aire por hora (ACH). Se colocaron tres filtros Philips 3000i en el Sitio 3, lo que dio como resultado una tasa de suministro de aire total teórica de 999 m3/hora y 6,1 cambios de aire por hora.

Resultados

Los resultados del estudio mostraron que las infecciones más comunes detectadas al comparar las tasas de positividad en todas las muestras fueron Streptococcus pneumoniae, enterovirus humano, bocavirus humano, adenovirus humano y citomegalovirus humano (en ese orden). El rango de edad de tres a seis años tuvo el mayor porcentaje de muestras positivas para al menos un patógeno, seguido de cero a tres años, de 25 a 65 años, de 12 a 18 años, de 18 a 25 años y de seis a 12 años. y más de 65 años.

En el entorno de cría mostrado, el bocavirus humano, el enterovirus humano, el citomegalovirus humano y el Streptococcus pneumoniae casi siempre fueron positivos. Durante el invierno, el equipo notó un aumento prolongado en las infecciones por adenovirus humanos y Pneumocystis jirovecii. Otros virus, como el enterovirus D68, el virus de la influenza A, el virus de la parainfluenza humana 3, el virus sincitial respiratorio, el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), el CoV humano 229E, el CoV humano HKU-1, el CoV humano OC43 y el enterovirus D68 mostraron picos más cortos. Las fluctuaciones en los resultados positivos para el SARS-CoV-2, el enterovirus D68 y el virus de la influenza A fueron consistentes con los resultados de las muestras clínicas en los hospitales universitarios de Lovaina, que están cerca del sitio de muestreo.

Antes de agrupar, 14 patógenos tuvieron al menos 10 resultados positivos y 12 patógenos tuvieron al menos 10 resultados positivos. Primero, se utilizó un resultado binario de LRM para cualquier positividad de patógeno respiratorio. Se ha demostrado que la detección de patógenos está inversamente correlacionada con la vocalización. Cada aumento de 100 ppm en la concentración de CO2 aumentó la probabilidad de encontrar una infección respiratoria en un 8,8%. A medida que la ventilación natural aumentó gradualmente, la probabilidad disminuyó en un 11%. Los modelos de ecuación de estimación generalizada (GEE) y modelo de regresión logística mixta (MLRM), que representan la correlación dentro de la muestra, tuvieron niveles de significancia y tamaños de efecto iguales.

Debido al tamaño de muestra más pequeño, el rendimiento de estos modelos se redujo. Sin embargo, todavía mostraron una correlación significativa entre el CO2 medio y la detección de enterovirus humano, otros CoV, Pneumocystis jiroveci y Streptococcus pneumoniae. Por otro lado, el equipo encontró una conexión negativa con el descubrimiento del bocavirus humano. Además, la ventilación natural se correlacionó negativamente con la presencia de virus respiratorio sincitial y Pneumocystis jiroveci.

El valor de qPCR Ct disminuyó en 0,13 por cada 100 ppm de aumento de CO2. A diferencia de análisis anteriores, la ventilación natural no se asoció significativamente con la concentración. Sin embargo, cuando estaba presente la filtración de aire, hubo un aumento en el Ct promedio de 0,57, que estuvo esencialmente relacionado con la concentración del patógeno. Incluso cuando se realizó un MLRM y se eliminaron los valores imputados, los niveles de significancia y los tamaños del efecto fueron comparables.

Los niveles más altos de adenovirus humanos, citomegalovirus humanos, bocavirus humanos y Streptococcus pneumoniae continuaron correlacionándose positivamente con el CO2 medio. El virus respiratorio sincitial se asoció con niveles más bajos. Se encontraron bocavirus humanos, citomegalovirus humanos, varios coronavirus y Streptococcus pneumoniae en cantidades reducidas en el aire después de la filtración del aire.

Diploma

Los resultados del estudio mostraron que la cantidad de patógenos detectados y sus concentraciones correspondientes variaban dramáticamente según el patógeno, el mes y el grupo de edad. En particular, la baja ventilación natural y los altos niveles de CO2 fueron factores de riesgo independientes para la detección. Su concentración se correlacionó de forma independiente con la concentración de CO2 y la filtración del aire. Los investigadores apoyaron el uso de filtración de aire y ventilación para reducir la transmisión de patógenos.

Este artículo de noticias fue una revisión de un informe científico preliminar que no había sido revisado por pares en el momento de su publicación. Desde su publicación inicial, el informe científico ha sido revisado por pares y aceptado para su publicación en una revista académica. Los enlaces a los informes preliminares y revisados ​​por pares se pueden encontrar en la sección Fuentes al final de este artículo. Ver fuentes

Referencias:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Joren Raymenants, Caspar Geenen, Lore Budts, Jonathan Thibaut, Marijn Thijssen, Hannelore De Mulder, Sarah Gorissen, Bastiaan Craessaerts, Lies Laenen, Kurt Beuselinck, Sien Ombelet, Els Keyaerts, Emmanuel Andre. (2022). Natürliche Belüftung, geringer CO2-Ausstoß und Luftfilterung sind mit einer Reduzierung von Krankheitserregern der Atemwege in der Raumluft verbunden. medRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.09.23.22280263 https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.09.23.22280263v1
• Von Experten begutachteter und veröffentlichter wissenschaftlicher Bericht.
  Raymenants, Joren, Caspar Geenen, Lore Budts, Jonathan Thibaut, Marijn Thijssen, Hannelore De Mulder, Sarah Gorissen, et al. 2023. „Raumluftüberwachung und Faktoren im Zusammenhang mit der Erkennung respiratorischer Krankheitserreger in kommunalen Einrichtungen in Belgien.“ Naturkommunikation 14 (1): 1332. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36986-z. https://www.nature.com/articles/s41467-023-36986-z.