Vyššie hladiny CO2 zvyšujú prežitie vírusov v ovzduší a riziko prenosu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 20. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nová štúdia po prvýkrát odhalila, akú dôležitú úlohu zohráva oxid uhličitý (CO2) pri určovaní životnosti vírusov prenášaných vzduchom, konkrétne koronavírusu SARS-CoV-2, ktorý spôsobuje ochorenie COVID-19. Jasne sa ukázalo, že udržiavanie hladiny CO2 pod kontrolou pomáha znižovať prežívanie vírusu, a tým znižovať aj riziko infekcie.
Výskum, ktorý viedla Bristolská univerzita, ukazuje, ako je CO2 hlavným faktorom predlžujúcim životnosť variantov vírusu SARS-CoV-2 prítomných v malých kvapôčkach cirkulujúcich v atmosfére.
„V tomto prípade ide o výskum, ktorý je zameraný na aerosólovú vedu,“ uviedol korešpondujúci autor štúdie Dr. Allen Haddrell, vedúci výskumný pracovník v oblasti aerosólovej vedy na univerzitnej chemickej fakulte. „Vedeli sme, že SARS-CoV-2 sa podobne ako iné vírusy šíri vzduchom, ktorý dýchame. Táto štúdia však predstavuje obrovský prelom v našom chápaní toho, ako a prečo sa to deje0. A čo je veľmi dôležité, čo sa dá urobiť, aby sa to zastavilo.“
„Ukazuje, že otvorenie okna môže byť účinnejšie, ako sa pôvodne predpokladalo, najmä v preplnených a zle vetraných miestnostiach, pretože čerstvý vzduch bude mať nižšiu koncentráciu CO2, čo spôsobí, že vírus sa inaktivuje oveľa rýchlejšie.“
Vedci tvrdia, že ich výskum tiež naznačuje, že aj mierne zvýšená hladina CO2, ktorá sa v atmosfére zvyšuje s nástupom klimatických zmien, môže výrazne zlepšiť mieru prežitia vírusu a riziko jeho šírenia.
Počas pandémie COVID-19 sa na pomoc pri odhade vetrania v budovách používali monitory oxidu uhličitého, keďže CO2 aj vírus sú prítomné vo vydychovanom vzduchu. Tento výskum však odhalil, ako samotný CO2 v skutočnosti spôsobuje, že vírus prežíva vo vzduchu dlhšie. Vedci tiež zistili, že rôzne varianty vírusu SARS-CoV-2 majú rôznu aerostabilitu, pričom najnovší variant „Omicron“ má dlhšiu životnosť.
Výskumníci tieto zistenia urobili pomocou jedinečnej bioaerosólovej technológie, ktorú vyvinuli a ktorá sa nazýva ako CELEBS (Controlled Electrodynamic Levitation and Extraction of Bioaerosols onto a Substrate - Riadená elektrodynamická levitácia a extrakcia bioaerosólov na substráte). Tá umožňuje merať prežívanie rôznych variantov vírusu SARS-CoV-2 v laboratórne vytvorených časticiach vzduchu, ktoré napodobňujú vydychovaný aerosól.
Zmenou koncentrácie CO2 vo vzduchu v rozmedzí od 400 častíc na milión (ppm), čo je úroveň v bežnom vonkajšom vzduchu, až do do 6 500 ppm, tím potvrdil koreláciu medzi zvýšením koncentrácie CO2 a dĺžkou času, počas ktorého vírusy prenášané vzduchom zostávajú infekčné vo vzduchu, čo zvyšuje riziko prenosu.
Výsledky ukázali, že zvýšenie koncentrácie CO2 len na 800 ppm, čo je úroveň označená ako dobre ventilovaná, viedlo k zvýšeniu aerostability vírusov. Po 40 minútach, v porovnaní s čistým vzduchom, zostalo približne 10-krát viac vírusu infekčného, keď mal vzduch koncentráciu CO2 podobnú ako v preplnenej miestnosti (3 000 ppm).
„Tento vzťah vrhá dôležité svetlo na to, prečo môže za určitých podmienok dôjsť k superšíreniu. Vysoké pH vydychovaných kvapôčok obsahujúcich vírus SARS-CoV-2 je pravdepodobne hlavnou príčinou straty infekčnosti. CO2 sa pri interakcii s kvapôčkami správa ako kyselina. To spôsobuje, že pH kvapôčok sa stáva menej zásadité, čo vedie k pomalšej inaktivácii vírusu v nich,“ hovorí Haddrell.
Otvorenie okna je tak účinnou stratégiou zmierňovania následkov, pretože jednak fyzicky odstraňuje vírus z miestnosti, ale tiež spôsobuje, že samotné aerosólové kvapôčky sú pre vírus toxickejšie.
Podľa najnovších klimatologických výskumov sa očakáva, že odteraz do konca storočia dosiahne koncentrácia CO2 v atmosfére viac ako 700 ppm.
„Tieto zistenia majú preto širšie dôsledky nielen na naše chápanie prenosu respiračných vírusov, ale aj na to, ako môžu zmeny v našom životnom prostredí zhoršiť pravdepodobnosť budúcich pandémií. Údaje z našej štúdie naznačujú, že stúpajúca hladina CO2 v atmosfére sa môže zhodovať so zvýšením prenosnosti iných respiračných vírusov tým, že sa predĺži doba, počas ktorej zostávajú infekčné vo vzduchu,“ dodáva Haddrell.
Štúdia by mohla slúžiť ako vedecký základ pre návrh stratégií na zmiernenie následkov, ktoré by mohli zachrániť životy pri akejkoľvek budúcej pandémii. Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Communications.
