Hva er sammenhengen mellom ventilasjon og patogenoverføring?

Hva er sammenhengen mellom ventilasjon og patogenoverføring?

I en fersk studie publisert i medRxiv * Preprint-server: Forskere undersøkte forholdet mellom innendørs luftveispatogener og naturlig ventilasjon, karbondioksid (CO2) nivåer og luftfiltrering.

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

Denne nyhetsartikkelen var en gjennomgang av en foreløpig vitenskapelig rapport som ikke hadde blitt fagfellevurdert på publiseringstidspunktet. Siden den første publiseringen har den vitenskapelige rapporten nå blitt fagfellevurdert og akseptert for publisering i et akademisk tidsskrift. Lenker til de foreløpige og fagfellevurderte rapportene finner du i Kilder-delen på slutten av denne artikkelen. Se kilder

Foreløpig er lite kjent om effektene av inneklima, menneskelig aktivitet, ventilasjon og luftfiltrering på påvisning og konsentrasjon av luftveispatogener. Evnen til å kvantifisere bioaerosoler i inneluften for å overvåke luftveisinfeksjoner og overføringsrisiko er kompromittert av denne mangelen på kunnskap og krever derfor omfattende forskning.

Om studiet

I denne studien identifiserer forskerne verts-, patogen-, atferds- og miljøvariabler assosiert med høyere bioaerosoleksponering for respiratoriske patogener i inneluften.

Mellom oktober 2021 og april 2022 samlet teamet 341 luftprøver på 21 prøvetakingssteder. Ved å behandle de kvantitative polymerasekjedereaksjonsresultatene (qPCR) for hvert patogen i en prøve som en enkelt observasjon, undersøkte teamet de uavhengige effektene av en rekke variabler på påvisning og konsentrasjon av luftbårne patogener. De genererte modellene hadde korrelasjonsjusteringer innenfor prøven og inkluderte patogentype som en kovariat.

For hvert patogen kjørte teamet en logistisk regresjonsmodell (LRM) med bakover eliminering ved å bruke de beholdte uavhengige variablene fra disse modellene, ved å bruke qPCR Ct-verdier som numeriske resultater. Luftprøver ble samlet inn samtidig fra 7. februar i de tre oppdrettsgruppene i 24 dager. Sted 2 hadde tre Blue PURE 221-filtre installert, mens område 1 ikke hadde luftfiltrering, noe som resulterte i en teoretisk total lufttilførselshastighet på 1770 m3/time og 10,7 luftskifter per time (ACH). Tre Philips 3000i-filtre ble plassert på sted 3, noe som resulterte i en teoretisk total lufttilførselshastighet på 999 m3/time og 6,1 luftskifte per time.

Resultater

Studieresultater viste at de vanligste infeksjonene som ble oppdaget ved sammenligning av positivitetsrater på tvers av alle prøver, var Streptococcus pneumoniae, humant enterovirus, humant bocavirus, humant adenovirus og humant cytomegalovirus (i den rekkefølgen). Aldersspennet på tre til seks år hadde den største prosentandelen av prøver som testet positive for minst ett patogen, etterfulgt av null til tre år, 25 til 65 år, 12 til 18 år, 18 til 25 år, seks til 12 år. og mer enn 65 år.

I det viste oppvekstmiljøet var humant bocavirus, humant enterovirus, humant cytomegalovirus og Streptococcus pneumoniae nesten alltid positive. I løpet av vinteren la teamet merke til en lang økning i humant adenovirus og Pneumocystis jirovecii-infeksjoner. Andre virus, som enterovirus D68, influensa A-virus, humant parainfluensavirus 3, respiratorisk syncytialvirus, alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), human CoV 229E, human CoV HKU-1, human CoV OC43, enterovirus D68 viste kortere topper. Svingninger i positive resultater for SARS-CoV-2, enterovirus D68 og influensa A-virus stemte overens med resultater fra kliniske prøver ved universitetssykehusene i Leuven, som ligger nær prøvetakingsstedet.

Før gruppering hadde 14 patogener minst 10 positive resultater og 12 patogener hadde minst 10 positive resultater. Først ble et binært LRM-resultat brukt for eventuell respiratorisk patogenpositivitet. Patogendeteksjon har vist seg å være omvendt korrelert med vokalisering. Hver 100 ppm økning i CO2-konsentrasjon økte sjansen for å finne en luftveisinfeksjon med 8,8 %. Etter hvert som naturlig ventilasjon økte gradvis, sank sannsynligheten med 11 %. Modellene for generalisert estimeringslikning (GEE) og blandet logistisk regresjonsmodell (MLRM), som står for korrelasjon innenfor utvalget, hadde begge like signifikansnivåer og effektstørrelser.

På grunn av de mindre prøvestørrelsene ble ytelsen til disse modellene redusert. Imidlertid viste de fortsatt en signifikant korrelasjon mellom gjennomsnittlig CO2 og påvisning av humant enterovirus, andre CoVs, Pneumocystis jiroveci og Streptococcus pneumoniae. På den annen side oppdaget teamet en negativ sammenheng med oppdagelsen av humant bocavirus. Videre var naturlig ventilasjon negativt korrelert med tilstedeværelsen av respiratorisk syncytialvirus og Pneumocystis jiroveci.

qPCR Ct-verdien sank med 0,13 per 100 ppm CO2-økning. I motsetning til tidligere analyser var naturlig ventilasjon ikke signifikant assosiert med konsentrasjon. Men når luftfiltrering var tilstede, var det en økning i gjennomsnittlig Ct på ​​0,57, noe som hovedsakelig var relatert til patogenkonsentrasjonen. Selv når du utfører en MLRM og fjerner imputerte verdier, var signifikansnivåene og effektstørrelsene sammenlignbare.

Høyere nivåer av humant adenovirus, humant cytomegalovirus, humant bocavirus og Streptococcus pneumoniae fortsatte å korrelere positivt med gjennomsnittlig CO2. Respiratorisk syncytialvirus var assosiert med lavere nivåer. Humant bocavirus, humant cytomegalovirus, forskjellige koronavirus og Streptococcus pneumoniae ble alle funnet i reduserte mengder i luften etter luftfiltrering.

Diplom

Studieresultatene viste at antall påviste patogener og deres tilsvarende konsentrasjoner varierte dramatisk avhengig av patogen, måned og aldersgruppe. Spesielt lav naturlig ventilasjon og høye CO2-nivåer var uavhengige risikofaktorer for påvisning. Konsentrasjonen deres korrelerte uavhengig med CO2-konsentrasjon og luftfiltrering. Forskere støttet bruken av luftfiltrering og ventilasjon for å redusere patogenoverføring.

Denne nyhetsartikkelen var en gjennomgang av en foreløpig vitenskapelig rapport som ikke hadde blitt fagfellevurdert på publiseringstidspunktet. Siden den første publiseringen har den vitenskapelige rapporten nå blitt fagfellevurdert og akseptert for publisering i et akademisk tidsskrift. Lenker til de foreløpige og fagfellevurderte rapportene finner du i Kilder-delen på slutten av denne artikkelen. Se kilder

Referanser:

• 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.