Prenos po zraku?

Virusi so submikroskopski infektivni delci, zgrajeni iz nukleinske kisline DNK ali RNA, ki jih obdaja proteinska ovojnica, imenovana kapsida. Ker virusi niso živi organizmi, njihovo prenos ni odvisen izključno od njih samih, ampak tudi od medija oziroma organizma, v katerem se nahaja. Ob razširjanju novega koronavirusa je bilo uradno stališče Svetovne zdravstvene organizacije, da se SARS-CoV-2 širi preko kapljic, in sicer z neposrednim ali pa s posrednim kontaktom s sluznico. Pri posrednem kontaktu gre največkrat za samoinokulacijo lastnih sluznic, denimo če smo se prej rokovali z okuženo osebo ali pa dotikali okuženih površin. Gre torej za lokalni prenos, pri katerem je potrebna bližina okužene osebe. Na ta način naj bi se širil denimo virus influence, ki povzroča sezonsko gripo.

Sredi marca pa je bilo v javnosti zaslediti paniko, ko so nekateri mediji poročali, da se SARS-CoV-2 širi preko zraka. Konceptualni zmedi oziroma nejasnemu pomenu, kaj pomeni prenos infektivnih delcev in organizmov preko zraka, botruje dejstvo, da Svetovna zdravstvena organizacija pod kategorijo prenosa preko zraka uvršča dve obliki možnega širjenja infektivnih delcev in organizmov – preko že omenjenih kapljic ter preko aerosolov. V obeh primerih gre za kapljice, ki pa jih ločuje razmejitvena črta petih mikrometrov. V znanstveni skupnosti sicer glede tega, ali zgolj velikost določa različni način prenosa, ni konsenza. A pojdimo po vrsti.

Aerosoli so opredeljeni kot kapljice velike pet mikrometrov ali manj. Gre za suspenzijo delcev, ki jih obdaja tekočina, ki pa zaradi svoje majhnosti ne padejo na tla, ampak so sposobni lebdeti v zraku. Prenos oziroma okužba poteka z inhalacijo okuženih aerosolov. Pri takšnem aerogenem prenosu ni nujna neposredna bližina kužne osebe. Primer virusa, ki se prenaša v aerogeno, so denimo ošpice. Aerosoli z infektivnimi delci virusa ošpic lebdijo v prostoru še dve uri po tem, ko ga zapusti okužena oseba. Ošpice veljajo za najbolj nalezljivi virus: da bi dosegli zanesljiv nivo čredne imunosti populacije, je nujna vsaj 94-odstotna precepljenost.

Ko govorimo o kapljičnem prenosu, govorimo o kapljicah, ki so večje od petih mikrometrov in lahko pri običajnem govoru ali dihanju po zraku v dolžino prepotujejo do dva metra, predno zaradi teže padejo na tla. Pri kašlju ali kričanju lahko dobijo zalet od 15 do 50 metrov na sekundo, pri močnem kihu pa celo 100 metrov na sekundo. Na ta način lahko kapljice po zraku prepotujejo dolžino osem metrov predno padejo na tla.

S stališča virusa - ali kakšnega drugega patogena - pa pravzaprav ni zares pomembno, ali se prenaša preko aerosolov ali kapljično, dokler je njegov prenos uspešen. Na kapljice v zraku namreč delujejo številne fizikalne sile, upoštevati pa je treba tudi pogoje, ali gre za zunanje okolje ali notranje prostore. Tako se velike kapljice v zraku sušijo, s čimer postajajo vedno manjše, veča pa se verjetnost, da jih gravitacija ne bo vlekla proti tlom, ampak bodo sposobne obstati v zraku. Po drugi strani pa se s sušenjem veča nevarnost izsušitve kapljic. Če te postanejo premajhne in se posušijo, tudi virusi niso več nujno viabilni, saj se lahko poškoduje njegova ovojnica, proteinski plašč ali RNA molekula. V tem primeru za zdravje ne predstavljajo nobene nevarnosti več.

Ker gre pri virusih za polifiletske infektivne delce, ki se med seboj zelo razlikujejo po svoji zgradbi, vpliv teh dejavnikov na njihovo viabilnost variira od primera do primera. Tako je ključno predvsem zavedanje, da na tem področju ni bilo narejeno veliko raziskav, zato tovrstnih podatkov za posamezne viruse enostavno ne poznamo. Že pri virusu influence obstajajo nestrinjanja glede tega, ali se prenaša zgolj kapljično, ali tudi preko aerosolov. Zato nekateri znanstveniki in znanstvenice izražajo pomisleke glede poenostavljene določitve, ki kot aerogene določa kapljice v velikosti do 5 mikrometrov, saj ta kriterij ne velja univerzalno počez za vse viruse oziroma patogene. 

Poleg viabilnosti virusov, je za uspešen prenos in okužbo pomembna tudi njihova zadostna koncentracija. Gre za tako imenovano infektivno dozo, najmanjše mogoče število infektivnih delcev, ki lahko povzročijo nalezljivo bolezen pri določenem gostitelju. Nenazadnje pa na dinamiko prenosa vpliva tudi virulentnost virusa, to je, kako uspešno je sposoben premagati obrambne sisteme gostitelja in sprožiti obolenje.

Kot lahko vidimo, na prenos virusa vpliva mnogo dejavnikov, končni cilj pa je dosežen, ko je zagotovljena replikacija virusa oziroma njegovo pomnoževanje v novem gostitelju. Nova znanstvena spoznanja o virusu SARS-CoV-2 resda prihajajo z neverjetno hitrostjo, vendar nam za razumevanje vseh vrst prenosa, kot tudi mehanizma delovanja, poteka in posledic obolenj, manjka še mnogo koščkov za sestavo širše slike. Tako bo tudi za znanstveno potrditev, da se SARS-CoV-2 ne prenaša izključno kapljično, temveč tudi aerogeno, poleg zaznanih aerosolov, nujen še vsaj podatek o infektivni dozi virusa. Torej kolikšna koncentracija virusa je potrebna za okužbo v človeku. Nadaljnji dobrodošel podatek pa bo informacija o tem, kolikšen čas izpostavitve virusnim delcem je potreben, da se virus prenese in razširi.

Do sedaj objavljene raziskave iz področja aerogenega prenosa SARS-CoV-2 navajajo, da se virus v laboratorijskih pogojih nahaja v obliki viabilnih aerosolov do tri ure. Pomanjkljivost takšnih raziskav je seveda v tem, da so opravljene v umetno ustvarjenih pogojih. V eni izmed raziskav so bili aerosoli ustvarjeni z nebulatorjem iz visoko koncentriranega vzorca virusa, zato je vprašljivo, ali enaki delci nastajajo tudi v prostorih, v katerih se nahajajo okuženih bolniki in bolnice. V eksperimentu so sicer pokazali viabilnost virusnih aerosolov, vendar pa je to zgolj eden izmed nujnih pogojev. Nikakor pa ne gre za zadostni pogoj, da bi virusu lahko prepisali zmožnost prenosa preko aerosiliziranih infektivnih delcev.

Nekaj več podatkov obeta zaenkrat še znanstveni prispevek raziskovalne skupine iz Singapurja, ki pa še čaka na strokovni pregled in objavo. V tej raziskavi so več dni spremljali analizo zraka pri treh pacientih, obolelih za covid-19. Rezultati so pokazali, da so bili v prostoru virusni aerosoli v velikosti štiri mikrometre zaznani do tri ure. Žal pa v raziskavi niso preverili, ali gre za viabilne virusne aerosole. Zgolj zaznana RNA nam sama po sebi nič ne pove o njeni potencialni infektivnosti, saj gre lahko za poškodovane molekule, ki ne morejo sprožiti nastanka okužbe. 

Na današnji dan tako še velja, da poteka primarni prenos virusa SARS-CoV-2 preko kapljic. Sedaj sicer vemo, da lahko virusni delci v okolju ostanejo v obliki aeoroslov, vendar še ne vemo, kakšen pomen ima to za njihovo širjenje. Vsak teden je sicer obavljena vsaj ena nova raziskava o prenosu virusa, še več pa je takih, ki na strokovni pregled in objavo še čakajo. V medijih smo sicer lahko zadnja dva dni zasledili aerodinamično modelirane študije o raznašanju aerosolnih virusnih delcev iz okuženih oseb. Upamo, da vam je ta komentar v dovoljšnji meri razširil horizont znanja in pokazal, da preučevanje virusov in njihove infektivnosti ni tako zelo enostavno. Do odkritja novih znanstveno preverjenih spoznanj pa si predvsem umivajmo roke, ohranjajmo fizično razdaljo in v javnosti zaradi zaščite drugih, nosimo maske.

Prenos virusnih kapljic in aerosolov je preučevala Teja.