Wat is het verband tussen ventilatie en overdracht van ziekteverwekkers?

Wat is het verband tussen ventilatie en overdracht van ziekteverwekkers?

Uit een recente studie gepubliceerd in medRxiv * Preprint-server: Onderzoekers onderzochten de relatie tussen luchtwegpathogenen binnenshuis en natuurlijke ventilatie, kooldioxide (CO2)-niveaus en luchtfiltratie.

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

Dit nieuwsartikel was een recensie van een voorlopig wetenschappelijk rapport dat op het moment van publicatie nog niet door vakgenoten was beoordeeld. Sinds de eerste publicatie is het wetenschappelijk rapport nu peer-reviewed en geaccepteerd voor publicatie in een academisch tijdschrift. Links naar de voorlopige en peer-reviewed rapporten zijn te vinden in de sectie Bronnen aan het einde van dit artikel. Bekijk bronnen

Momenteel is er weinig bekend over de effecten van binnenklimaat, menselijke activiteit, ventilatie en luchtfiltratie op de detectie en concentratie van luchtwegpathogenen. Het vermogen om bioaërosolen in de binnenlucht te kwantificeren om luchtweginfecties en overdrachtsrisico's te monitoren wordt door dit gebrek aan kennis aangetast en vereist daarom uitgebreid onderzoek.

Over de studie

In de huidige studie identificeren onderzoekers de gastheer-, pathogeen-, gedrags- en omgevingsvariabelen die verband houden met een hogere blootstelling aan bioaerosolen aan ademhalingspathogenen in de binnenlucht.

Tussen oktober 2021 en april 2022 verzamelde het team 341 monsters van de omgevingslucht op 21 bemonsteringslocaties. Door de resultaten van de kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR) van elke ziekteverwekker in een monster als één enkele observatie te behandelen, onderzocht het team de onafhankelijke effecten van een verscheidenheid aan variabelen op de detectie en concentratie van ziekteverwekkers in de lucht. De gegenereerde modellen hadden correlatie-aanpassingen binnen de steekproef en omvatten het pathogeentype als covariaat.

Voor elke ziekteverwekker voerde het team een ​​logistisch regressiemodel (LRM) uit met achterwaartse eliminatie, waarbij gebruik werd gemaakt van de behouden onafhankelijke variabelen uit deze modellen, waarbij qPCR Ct-waarden als numerieke resultaten werden gebruikt. Luchtmonsters werden vanaf 7 februari gelijktijdig gedurende 24 dagen in de drie opfokgroepen verzameld. Op locatie 2 waren drie Blue PURE 221-filters geïnstalleerd, terwijl op locatie 1 geen luchtfiltratie was, wat resulteerde in een theoretisch totaal luchttoevoerdebiet van 1770 m3/uur en 10,7 luchtverversingen per uur (ACH). Op locatie 3 zijn drie Philips 3000i-filters geplaatst, wat resulteerde in een theoretisch totaal luchttoevoerdebiet van 999 m3/uur en 6,1 luchtverversingen per uur.

Resultaten

Onderzoeksresultaten toonden aan dat de meest voorkomende infecties die werden gedetecteerd bij het vergelijken van de positiviteitspercentages van alle monsters Streptococcus pneumoniae, het menselijke enterovirus, het menselijke bocavirus, het menselijke adenovirus en het menselijke cytomegalovirus waren (in die volgorde). In de leeftijdscategorie van drie tot zes jaar was het grootste percentage monsters positief getest op ten minste één ziekteverwekker, gevolgd door nul tot drie jaar, 25 tot 65 jaar, 12 tot 18 jaar, 18 tot 25 jaar en zes tot 12 jaar. en ruim 65 jaar.

In de getoonde kweekomgeving waren het menselijke bocavirus, het menselijke enterovirus, het menselijke cytomegalovirus en Streptococcus pneumoniae bijna altijd positief. Tijdens de winter merkte het team een ​​lange piek op in infecties met het menselijke adenovirus en Pneumocystis jirovecii. Andere virussen, zoals enterovirus D68, influenza A-virus, menselijk para-influenzavirus 3, respiratoir syncytieel virus, ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), menselijk CoV 229E, menselijk CoV HKU-1, menselijk CoV OC43, enterovirus D68 vertoonden kortere pieken. Schommelingen in positieve resultaten voor SARS-CoV-2, enterovirus D68 en influenza A-virus kwamen overeen met de resultaten van klinische monsters in de Universitaire Ziekenhuizen van Leuven, die dicht bij de monsternameplaats liggen.

Vóór de groepering hadden 14 ziekteverwekkers minstens 10 positieve resultaten en hadden 12 ziekteverwekkers minstens 10 positieve resultaten. Eerst werd een binair LRM-resultaat gebruikt voor de positiviteit van respiratoire pathogenen. Er is aangetoond dat de detectie van pathogenen omgekeerd gecorreleerd is met vocalisatie. Elke stijging van de CO2-concentratie met 100 ppm verhoogde de kans op het vinden van een luchtweginfectie met 8,8%. Naarmate de natuurlijke ventilatie geleidelijk toenam, nam de kans af met 11%. De modellen voor de gegeneraliseerde schattingsvergelijking (GEE) en het gemengde logistische regressiemodel (MLRM), die rekening houden met de correlatie binnen de steekproef, hadden beide gelijke significantieniveaus en effectgroottes.

Vanwege de kleinere steekproefomvang waren de prestaties van deze modellen verminderd. Ze vertoonden echter nog steeds een significante correlatie tussen de gemiddelde CO2-uitstoot en de detectie van het humaan enterovirus, andere CoV’s, Pneumocystis jiroveci en Streptococcus pneumoniae. Aan de andere kant ontdekte het team een ​​negatief verband met de ontdekking van het menselijke bocavirus. Bovendien was natuurlijke ventilatie negatief gecorreleerd met de aanwezigheid van het respiratoir syncytieel virus en Pneumocystis jiroveci.

De qPCR Ct-waarde daalde met 0,13 per 100 ppm CO2-toename. In tegenstelling tot eerdere analyses was natuurlijke ventilatie niet significant geassocieerd met concentratie. Wanneer er echter luchtfiltratie aanwezig was, was er sprake van een stijging van de gemiddelde Ct van 0,57, wat in essentie verband hield met de ziekteverwekkerconcentratie. Zelfs bij het uitvoeren van een MLRM en het verwijderen van geïmputeerde waarden waren de significantieniveaus en effectgroottes vergelijkbaar.

Hogere niveaus van menselijk adenovirus, menselijk cytomegalovirus, menselijk bocavirus en Streptococcus pneumoniae bleven positief correleren met de gemiddelde CO2-uitstoot. Respiratoir syncytieel virus werd geassocieerd met lagere niveaus. Het menselijke bocavirus, het menselijke cytomegalovirus, verschillende coronavirussen en Streptococcus pneumoniae werden na luchtfiltratie allemaal in verminderde hoeveelheden in de lucht aangetroffen.

Diploma

Uit de onderzoeksresultaten bleek dat het aantal gedetecteerde ziekteverwekkers en de bijbehorende concentraties dramatisch varieerden, afhankelijk van de ziekteverwekker, de maand en de leeftijdsgroep. Met name lage natuurlijke ventilatie en hoge CO2-niveaus waren onafhankelijke risicofactoren voor detectie. Hun concentratie correleerde onafhankelijk met de CO2-concentratie en luchtfiltratie. Onderzoekers steunden het gebruik van luchtfiltratie en ventilatie om de overdracht van ziekteverwekkers te verminderen.

Dit nieuwsartikel was een recensie van een voorlopig wetenschappelijk rapport dat op het moment van publicatie nog niet door vakgenoten was beoordeeld. Sinds de eerste publicatie is het wetenschappelijk rapport nu peer-reviewed en geaccepteerd voor publicatie in een academisch tijdschrift. Links naar de voorlopige en peer-reviewed rapporten zijn te vinden in de sectie Bronnen aan het einde van dit artikel. Bekijk bronnen

Referenties:

• 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.