Quel est le lien entre la ventilation et la transmission d’agents pathogènes ?

Quel est le lien entre la ventilation et la transmission d’agents pathogènes ?

Dans une étude récente publiée dans medRxiv * Serveur de prépublication : les chercheurs ont examiné la relation entre les agents pathogènes respiratoires intérieurs et la ventilation naturelle, les niveaux de dioxyde de carbone (CO2) et la filtration de l'air.

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

Cet article de presse était une revue d'un rapport scientifique préliminaire qui n'avait pas été évalué par des pairs au moment de la publication. Depuis sa publication initiale, le rapport scientifique a été évalué par des pairs et accepté pour publication dans une revue universitaire. Des liens vers les rapports préliminaires et évalués par des pairs se trouvent dans la section Sources à la fin de cet article. Afficher les sources

Actuellement, on sait peu de choses sur les effets du climat intérieur, de l’activité humaine, de la ventilation et de la filtration de l’air sur la détection et la concentration des pathogènes respiratoires. La capacité de quantifier les bioaérosols dans l’air intérieur pour surveiller les infections respiratoires et les risques de transmission est compromise par ce manque de connaissances et nécessite donc des recherches approfondies.

À propos de l'étude

Dans la présente étude, les chercheurs identifient les variables liées à l’hôte, à l’agent pathogène, au comportement et à l’environnement associées à une exposition plus élevée aux bioaérosols aux agents pathogènes respiratoires dans l’air intérieur.

Entre octobre 2021 et avril 2022, l’équipe a collecté 341 échantillons d’air ambiant sur 21 sites d’échantillonnage. En traitant les résultats quantitatifs de la réaction en chaîne par polymérase (qPCR) de chaque agent pathogène dans un échantillon comme une seule observation, l’équipe a examiné les effets indépendants d’une variété de variables sur la détection et la concentration d’agents pathogènes aéroportés. Les modèles générés comportaient des ajustements de corrélation au sein de l'échantillon et incluaient le type d'agent pathogène comme covariable.

Pour chaque agent pathogène, l’équipe a exécuté un modèle de régression logistique (LRM) avec élimination vers l’arrière en utilisant les variables indépendantes retenues de ces modèles, en utilisant les valeurs qPCR Ct comme résultats numériques. Des échantillons d'air ont été collectés simultanément à partir du 7 février dans les trois groupes d'élevage pendant 24 jours. Le site 2 avait trois filtres Blue PURE 221 installés, tandis que le site 1 n'avait aucune filtration de l'air, ce qui donnait un débit d'air total théorique de 1 770 m3/heure et 10,7 changements d'air par heure (ACH). Trois filtres Philips 3000i ont été placés sur le site 3, ce qui donne un débit d'air total théorique de 999 m3/heure et 6,1 changements d'air par heure.

Résultats

Les résultats de l'étude ont montré que les infections les plus courantes détectées lors de la comparaison des taux de positivité dans tous les échantillons étaient Streptococcus pneumoniae, l'entérovirus humain, le bocavirus humain, l'adénovirus humain et le cytomégalovirus humain (dans cet ordre). La tranche d'âge de trois à six ans présentait le plus grand pourcentage d'échantillons testés positifs pour au moins un agent pathogène, suivie de zéro à trois ans, de 25 à 65 ans, de 12 à 18 ans, de 18 à 25 ans et de six à 12 ans. et plus de 65 ans.

Dans l'environnement d'élevage présenté, le bocavirus humain, l'entérovirus humain, le cytomégalovirus humain et le Streptococcus pneumoniae étaient presque toujours positifs. Au cours de l’hiver, l’équipe a remarqué une longue augmentation des infections à adénovirus humain et à Pneumocystis jirovecii. D'autres virus, tels que l'entérovirus D68, le virus de la grippe A, le virus parainfluenza humain 3, le virus respiratoire syncytial, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), le CoV humain 229E, le CoV humain HKU-1, le CoV humain OC43, l'entérovirus D68 ont montré des pics plus courts. Les fluctuations des résultats positifs pour le SRAS-CoV-2, l’entérovirus D68 et le virus de la grippe A concordaient avec les résultats des échantillons cliniques des Hôpitaux universitaires de Louvain, proches du site de prélèvement.

Avant le regroupement, 14 pathogènes avaient au moins 10 résultats positifs et 12 pathogènes avaient au moins 10 résultats positifs. Tout d’abord, un résultat LRM binaire a été utilisé pour toute positivité d’un pathogène respiratoire. Il a été démontré que la détection d'agents pathogènes est inversement corrélée à la vocalisation. Chaque augmentation de 100 ppm de la concentration de CO2 augmente de 8,8 % le risque de détecter une infection respiratoire. À mesure que la ventilation naturelle augmentait progressivement, la probabilité diminuait de 11 %. Les modèles d’équation d’estimation généralisée (GEE) et de modèle de régression logistique mixte (MLRM), qui tiennent compte de la corrélation au sein de l’échantillon, avaient tous deux des niveaux de signification et des tailles d’effet égaux.

En raison de la taille réduite des échantillons, les performances de ces modèles ont été réduites. Cependant, ils ont toujours montré une corrélation significative entre le CO2 moyen et la détection de l'entérovirus humain, d'autres CoV, de Pneumocystis jiroveci et de Streptococcus pneumoniae. D’un autre côté, l’équipe a découvert un lien négatif avec la découverte du bocavirus humain. De plus, la ventilation naturelle était négativement corrélée à la présence du virus respiratoire syncytial et de Pneumocystis jiroveci.

La valeur qPCR Ct a diminué de 0,13 pour 100 ppm d’augmentation de CO2. Contrairement aux analyses précédentes, la ventilation naturelle n'était pas significativement associée à la concentration. Cependant, lorsque la filtration de l’air était présente, on observait une augmentation du Ct moyen de 0,57, essentiellement liée à la concentration du pathogène. Même en effectuant un MLRM et en supprimant les valeurs imputées, les niveaux de signification et les tailles d'effet étaient comparables.

Des niveaux plus élevés d’adénovirus humain, de cytomégalovirus humain, de bocavirus humain et de Streptococcus pneumoniae ont continué à être corrélés positivement avec le CO2 moyen. Le virus respiratoire syncytial était associé à des niveaux plus faibles. Le bocavirus humain, le cytomégalovirus humain, divers coronavirus et Streptococcus pneumoniae ont tous été trouvés en quantités réduites dans l'air après filtration de l'air.

Diplôme

Les résultats de l'étude ont montré que le nombre d'agents pathogènes détectés et leurs concentrations correspondantes variaient considérablement en fonction de l'agent pathogène, du mois et du groupe d'âge. En particulier, une faible ventilation naturelle et des niveaux élevés de CO2 étaient des facteurs de risque indépendants pour la détection. Leur concentration était corrélée indépendamment à la concentration de CO2 et à la filtration de l'air. Les chercheurs ont soutenu l’utilisation de la filtration de l’air et de la ventilation pour réduire la transmission des agents pathogènes.

Cet article de presse était une revue d'un rapport scientifique préliminaire qui n'avait pas été évalué par des pairs au moment de la publication. Depuis sa publication initiale, le rapport scientifique a été évalué par des pairs et accepté pour publication dans une revue universitaire. Des liens vers les rapports préliminaires et évalués par des pairs se trouvent dans la section Sources à la fin de cet article. Afficher les sources

Références :

• 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.