Qual é a conexão entre ventilação e transmissão de patógenos?

Qual é a conexão entre ventilação e transmissão de patógenos?

Num estudo recente publicado em medRxiv * Servidor de pré-impressão: Os pesquisadores examinaram a relação entre patógenos respiratórios internos e ventilação natural, níveis de dióxido de carbono (CO2) e filtragem de ar.

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

Esta notícia foi uma revisão de um relatório científico preliminar que não havia sido revisado por pares no momento da publicação. Desde a sua publicação inicial, o relatório científico foi agora revisto por pares e aceite para publicação numa revista académica. Links para os relatórios preliminares e revisados ​​por pares podem ser encontrados na seção Fontes no final deste artigo. Ver fontes

Atualmente, pouco se sabe sobre os efeitos do clima interno, da atividade humana, da ventilação e da filtragem do ar na detecção e concentração de patógenos respiratórios. A capacidade de quantificar bioaerossóis no ar interior para monitorizar infecções respiratórias e riscos de transmissão é comprometida por esta falta de conhecimento e, portanto, requer extensa investigação.

Sobre o estudo

No presente estudo, os pesquisadores identificam o hospedeiro, o patógeno, as variáveis ​​comportamentais e ambientais associadas à maior exposição do bioaerossol a patógenos respiratórios no ar interno.

Entre outubro de 2021 e abril de 2022, a equipe coletou 341 amostras de ar ambiente em 21 locais de amostragem. Ao tratar os resultados quantitativos da reação em cadeia da polimerase (qPCR) de cada patógeno em uma amostra como uma única observação, a equipe examinou os efeitos independentes de uma variedade de variáveis ​​na detecção e concentração de patógenos transportados pelo ar. Os modelos gerados tiveram ajustes de correlação dentro da amostra e incluíram o tipo de patógeno como covariável.

Para cada patógeno, a equipe executou um modelo de regressão logística (LRM) com eliminação retroativa usando as variáveis ​​independentes retidas desses modelos, usando valores qPCR Ct como resultados numéricos. Amostras de ar foram coletadas simultaneamente a partir de 7 de fevereiro nos três grupos de criação durante 24 dias. O Local 2 tinha três filtros Blue PURE 221 instalados, enquanto o Local 1 não tinha filtragem de ar, resultando em uma taxa total teórica de fornecimento de ar de 1.770 m3/hora e 10,7 renovações de ar por hora (ACH). Três filtros Philips 3000i foram colocados no Local 3, resultando em uma taxa total teórica de fornecimento de ar de 999 m3/hora e 6,1 renovações de ar por hora.

Resultados

Os resultados do estudo mostraram que as infecções mais comuns detectadas ao comparar as taxas de positividade em todas as amostras foram Streptococcus pneumoniae, enterovírus humano, bocavírus humano, adenovírus humano e citomegalovírus humano (nessa ordem). A faixa etária de três a seis anos apresentou o maior percentual de amostras positivas para pelo menos um patógeno, seguida de zero a três anos, 25 a 65 anos, 12 a 18 anos, 18 a 25 anos, seis a 12 anos. e mais de 65 anos.

No ambiente de criação mostrado, o bocavírus humano, o enterovírus humano, o citomegalovírus humano e o Streptococcus pneumoniae foram quase sempre positivos. Durante o inverno, a equipe notou um longo aumento nas infecções por adenovírus humano e Pneumocystis jirovecii. Outros vírus, como enterovírus D68, vírus influenza A, vírus parainfluenza humano 3, vírus sincicial respiratório, síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), CoV humano 229E, CoV humano HKU-1, CoV humano OC43, enterovírus D68 apresentaram picos mais curtos. As flutuações nos resultados positivos para SARS-CoV-2, enterovírus D68 e vírus influenza A foram consistentes com os resultados de amostras clínicas nos Hospitais Universitários de Leuven, que estão próximos do local de amostragem.

Antes do agrupamento, 14 patógenos tiveram pelo menos 10 resultados positivos e 12 patógenos tiveram pelo menos 10 resultados positivos. Primeiro, um resultado binário de LRM foi usado para qualquer positividade de patógeno respiratório. Foi demonstrado que a detecção de patógenos está inversamente correlacionada com a vocalização. Cada aumento de 100 ppm na concentração de CO2 aumentava a chance de encontrar uma infecção respiratória em 8,8%. À medida que a ventilação natural aumentou gradualmente, a probabilidade diminuiu 11%. Os modelos de equação de estimativa generalizada (GEE) e modelo de regressão logística mista (MLRM), que levam em conta a correlação dentro da amostra, ambos tiveram níveis de significância e tamanhos de efeito iguais.

Devido aos tamanhos amostrais menores, o desempenho desses modelos foi reduzido. No entanto, ainda mostraram uma correlação significativa entre o CO2 médio e a detecção de enterovírus humanos, outros CoVs, Pneumocystis jiroveci e Streptococcus pneumoniae. Por outro lado, a equipe descobriu uma ligação negativa com a descoberta do bocavírus humano. Além disso, a ventilação natural correlacionou-se negativamente com a presença de vírus sincicial respiratório e Pneumocystis jiroveci.

O valor qPCR Ct diminuiu 0,13 por aumento de 100 ppm de CO2. Em contraste com análises anteriores, a ventilação natural não foi significativamente associada à concentração. Porém, quando houve filtração de ar, houve um aumento no Ct médio de 0,57, o que esteve essencialmente relacionado com a concentração do patógeno. Mesmo ao realizar um MLRM e remover valores imputados, os níveis de significância e tamanhos de efeito foram comparáveis.

Níveis mais elevados de adenovírus humano, citomegalovírus humano, bocavírus humano e Streptococcus pneumoniae continuaram a correlacionar-se positivamente com o CO2 médio. O vírus sincicial respiratório foi associado a níveis mais baixos. Bocavírus humano, citomegalovírus humano, vários coronavírus e Streptococcus pneumoniae foram encontrados em quantidades reduzidas no ar após a filtração do ar.

Diploma

Os resultados do estudo mostraram que o número de patógenos detectados e suas concentrações correspondentes variaram dramaticamente dependendo do patógeno, do mês e da faixa etária. Em particular, a baixa ventilação natural e os elevados níveis de CO2 foram factores de risco independentes para detecção. A sua concentração correlacionou-se independentemente com a concentração de CO2 e a filtração do ar. Os pesquisadores apoiaram o uso de filtragem de ar e ventilação para reduzir a transmissão de patógenos.

Esta notícia foi uma revisão de um relatório científico preliminar que não havia sido revisado por pares no momento da publicação. Desde a sua publicação inicial, o relatório científico foi agora revisto por pares e aceite para publicação numa revista académica. Links para os relatórios preliminares e revisados ​​por pares podem ser encontrados na seção Fontes no final deste artigo. Ver fontes

Referências:

• 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.