Esistono gli aerosol. Negare la sua esistenza è come negare la pioggia.
Un aerosol è definito come una particella (solida o liquida) che può rimanere sospesa nell’aria (almeno per “secondi”) e che viene dispersa con correnti d’aria¹. Gli aerosol più conosciuti sono le particelle, PM per il suo acronimo in inglese “particulate material” , sospese nell’inquinamento delle grandi città. Gli aerosol in discussione oggi sono quelli attribuiti alla trasmissione virale per via aerea.
Una comprensione adeguata della via di trasmissione virale e della sua interrelazione con gli aerosol di inquinamento ambientale potrebbe spiegare e dare origine a un’ipotesi che giustifichi la mancanza di controllo in questa pandemia.
Aggiornamento sulle vie di trasmissione virale:
In una recente classificazione della trasmissione SARS2 COVID19, il Dr. Donald Milton² (Università del Maryland, USA), descrive che ci sarebbero tre vie di contagio:
1. La via “fomite” , chiamata anche vettore passivo o “contatto superficiale”, fomite è un oggetto senza vita, ma con la proprietà di trasmettere la malattia (qualsiasi germe); come un interruttore della luce, la maniglia di una porta, le lenzuola…. e che dopo essere stati in contatto, il contagio avviene toccando la bocca, le narici o gli occhi.
2. La “grande goccia” o la “goccia balistica” . Le goccioline sono particelle di saliva o di fluido respiratorio (> 100 micron, dove 1 micron (μm) è un millesimo di 1 mm) che vengono espulse dalle persone infette quando tossiscono, starnutiscono e, in misura minore, parlano. Volano balisticamente (come un proiettile) a una distanza inferiore a 2 metri. Sono contagiosi dopo l’impatto nella bocca, nelle narici o negli occhi. Se non urtano, cade su qualsiasi superficie (terreno).
3. La via dell’aerosol . Anche gli aerosol sono particelle, ma di saliva o di fluido respiratorio (dette anche microgocce), con la capacità di restare sospese nell’aria e di disperdersi con correnti d’aria, ma con diametro < 100 micron. Possono essere suddivisi in base alla loro dimensione e alla loro capacità di penetrare nel sistema respiratorio (è simile alla classificazione delle particelle degli inquinanti ambientali, che le classifica in base al luogo in cui colpiscono le vie respiratorie).
Quanto più piccola è la dimensione dell’aerosol, tanto maggiore sarà la capacità di sospenderlo nell’aria (da secondi a ore), potrà percorrere distanze maggiori e sarà influenzato dalle correnti d’aria o dal ricircolo dell’aria. Cioè, gli aerosol più piccoli rimarranno più a lungo, viaggeranno più lontano nell’aria e potranno colpire diverse parti del tratto respiratorio umano.
La differenza è che le goccioline balistiche infettano per impatto e gli aerosol infettano per inalazione. Nella figura 1, Milton² spiega la rotta balistica (traiettoria diretta, a breve distanza e con grandi microgocce, ed è rappresentata in blu). E poi si osservano i 3 modelli di aerosol come vie di contagio (rappresentati dai colori rosso, giallo e verde, a seconda delle dimensioni):
1) Aerosol respirabili <2,5 μm: definiti come quegli aerosol/particelle abbastanza piccoli da raggiungere i bronchioli e gli alveoli respiratori (colore rosso)
2) Aerosol toracici <10 μm: sono quelle particelle più grandi (fino a 10 -15 μm) in grado di penetrare la trachea e le grandi vie aeree intratoraciche. (colore giallo)
3) Aerosol inalabili o particelle sospese totali: sono gli aerosol più grandi, <100 micron e possono penetrare nelle vie respiratorie superiori (colore verde).
Figura 1: Rappresentazione schematica dei percorsi di infezione da goccioline (blu) e aerosol (verde, giallo e rosso) per una malattia respiratoria. Entrambi viaggiano attraverso l’aria dalla persona infetta alla persona suscettibile, ma le goccioline balistiche infettano per impatto e gli aerosol infettano per inalazione. (Una stele di Rosetta per comprendere gocce e aerosol infettivi. Donald K Milton. Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society, volume 9, numero 4, 1 settembre 2020, pagine 413–415, https://doi.org/10.1093/jpids/ piaa079 Web: http://tinyurl.com/faqs-aerosol)
Non vi sono dubbi nella letteratura scientifica sull’esistenza di aerosol di varie dimensioni, generati dall’espirazione, dal parlare, dal canto, dalla tosse e dagli starnuti, e che possono essere sospesi nell’aria di un ambiente scarsamente o non ventilato. L’aria è un gas che, anche nei luoghi chiusi, non è fermo; risponde al microclima del luogo e sarà condizionato dalla temperatura, pressione, umidità, tra le altre variabili fisiche. Lo stesso calore del corpo umano che emettiamo (specialmente nelle aree con un maggior numero di persone) può condizionare gli aerosol a fluire su “correnti calde ascendenti”².
Il coronavirus ha un diametro approssimativo di 0,12 micron e non fluttua isolato nell’aria. Vengono immersi e trasportati da queste microgocce/aerosol di dimensioni variabili. Inoltre, non vi è dubbio che il materiale virale COVID-19 esista in questi aerosol e sia persino replicabile (il che suggerisce la vitalità).
Questa scoperta è stata dimostrata in aree ad alto rischio di aerosolizzazione come i centri sanitari³. E di solito la concentrazione più elevata si trova vicino o nei condotti di ventilazione, così come nei bagni, nel personale medico4, nei corridoi dei centri sanitari affetti da COVID-19 e persino sotto il letto dei pazienti affetti da COVID-19 dove è orientato uno dei flussi di ventilazione in quella direzione.
I molteplici esempi scientifici (pubblicati e scientificamente provati) di infezioni in luoghi chiusi, con ventilazione artificiale e ricircolo d’aria (superinfezioni), finiscono per chiudere l’idea potenziale che gli aerosol emanati dai pazienti affetti da COVID 19 in luoghi non ventilati siano potenzialmente infettivi a distanze molto maggiori dei 2 metri classicamente descritti.
I super contagi non si spiegano se non con la via dell’aerosol. In un paio d’ore, un singolo individuo ha infettato altre 52 persone con il coronavirus durante una prova del coro con 61 persone a Sakgit (Washington, Stati Uniti) 6. Questo è uno degli episodi di infezione di massa da coronavirus meglio documentati fino ad oggi. data, secondo il Centro per il controllo delle malattie (CDC) degli Stati Uniti. Non c’è modo di spiegarlo se non si tratta di contagio per via aerosol.
L’episodio di super contagio su un autobus diretto a un rito religioso in Cina, o il caso del ristorante di Guangzhou (Cina)7, tutti multipli in luoghi senza ventilazione e a diversi metri di distanza dal paziente zero, non si spiegano se non per la via dell’aerosol. Per alcuni ricercatori esiste già un supporto scientifico sufficiente per dimostrare che questa sarebbe la principale via di trasmissione, rappresentando il 75% delle infezioni totali5.
È importante notare che, anche se parliamo di “trasmissione aerea”, le probabilità di contrarre l’infezione negli spazi aperti sono da 20 a 100 volte inferiori rispetto agli spazi chiusi. Inoltre, i raggi UV del sole inattivano qualsiasi virus in pochi minuti, e quanto più arioso è lo spazio esterno, tanto minori sono le possibilità di contagio.
D’altronde non ci sono dubbi sull’importanza delle classiche misure di prevenzione. La meta-analisi pubblicata sulla rivista Lancet “ Distanziamento fisico, maschere facciali e protezione degli occhi per prevenire la trasmissione da persona a persona di SARS-CoV-2 e COVID-19: una revisione sistematica e meta-analisi” , mostra l’importanza distanziamento fisico, mascherine e protezione per gli occhi per prevenire la trasmissione da persona a persona. Tuttavia, alla luce di quanto sta accadendo nel nostro Paese e nel mondo, ciò non sembra sufficiente.
Il video della simulazione di aerosolizzazione con e senza maschera effettuata dal supercomputer Fugaku (un supercomputer a petascala sviluppato da Fujitsu per il RIKEN Computer Science Center di Kobe, in Giappone, il più veloce al mondo con 7,5 milioni di core Figure 2 e 3) , ha dimostrato a colpo d’occhio come la maschera previene la contaminazione balistica (diretta), ma non inibisce completamente l’aerosol, essendo la maschera N95 (utilizzata solo in campo medico) la più efficace. Vale a dire che ci sarebbe una percentuale non trascurabile di aerosolizzazione con le maschere oronasali chirurgiche convenzionali e sicuramente qualcosa in più nelle maschere oronasali fatte in casa (erroneamente chiamate tapabocas). Ancor di più... se non sono posizionati correttamente.
Il supercomputer Fugaku ci mostra la filtrazione di aerosol molto piccoli, soprattutto negli spazi dove il tessuto della maschera non entra in contatto con la pelle (come l’angolo naso/guancia). Dunque le mascherine sono utili... ma non bastano. Il Prof. José Luis JImenez¹ mette a confronto il fumo di tabacco espirato a fini pratici ed educativi per spiegare il concetto di sospensione di aerosol in luoghi chiusi. Infatti, il fumo di tabacco espirato è un inquinante ambientale di tipo aerosol.
Le misure di bioprotezione individuale riducono il contagio, ma non sono sufficienti ad abolirlo, soprattutto nei luoghi ad alto rischio. Sarebbe poi necessario inibire l’aerosolizzazione del luogo. In questo portale dimostriamo il contagio minimo che il personale di cabina ha avuto sui voli rimpatriati in Argentina con COVID 19, avvenuto tra marzo e aprile. Lo attribuisco ai sistemi di biosicurezza degli aerei dotati di potenti filtri HEPA 14 ad alta efficienza insieme al ricircolo dell’aria esterna.
Oggi esistono lavori scientifici che fanno riferimento agli elementi di biosicurezza dell’aereo (Rischio di COVID-19 durante il viaggio aereo, JAMA ottobre 2020) 8. I filtri HEPA 14 filtrano il 99,9% dei virus e altri germi e abbiamo proposto di adattare il meccanismo di filtraggio di aerei e sale operatorie di negozi, spazi chiusi, uffici, palestre, trasporti pubblici, università, teatri, bar... ecc¹5.
Ora... Qual è il rapporto tra gli aerosol virali presenti nell’aria e quelli derivanti dall’inquinamento ambientale?
Gli aerosol derivanti dall’inquinamento ambientale sono stati ampiamente studiati. Sono particelle (PM) in sospensione che causano danni alla nostra salute (polmone, cuore e cancro). Sono costituiti da una miscela complessa di particelle solide e liquide di sostanze organiche e inorganiche sospese nell’aria. Il PM è uno dei 4 inquinanti ambientali e colpisce più persone di qualsiasi altro inquinante.
I componenti principali del PM sono nitrati, solfati, polveri minerali, ammoniaca, cloruro di sodio, fuliggine e acqua. Si dividono classicamente in PM < 10 micron e. E questa mortalità è dovuta fondamentalmente all’esposizione cronica ai più piccoli aerosol inquinanti: PM < 2,5 micron chiamati “particelle respirabili”. Più piccolo è il PM, maggiore è la probabilità che raggiungano il polmone profondo (bronchioli e alveoli) con il potenziale di passare nella circolazione (sangue) per diffusione (scambio alveolo-capillare). E maggiore è la profondità... maggiore è il danno.
Questo meccanismo di danno dovuto alla contaminazione ambientale di piccole particelle (PM <2,5) è stato ampiamente dimostrato e ci introduce ad un’ipotesi: se gli aerosol virali “respirabili” nell’aria (< 2,5 micron) avessero anche la capacità di colpire direttamente gli alveoli… si verificherebbe una polmonite SARS-2 più rapida e grave?
L’inoculazione di questo coronavirus nelle fosse nasali è stata ampiamente dimostrata, e viene descritta come la principale via d’ingresso (sopra faringe e congiuntiva)… Ma questa porta d’accesso è l’unico ingresso diretto al sistema respiratorio? Potrebbe darsi che gli aerosol e le microgocce più grandi colpiscano i passaggi nasali, quelli medi nel tratto respiratorio superiore e quelli più piccoli nel tratto respiratorio inferiore.
Questa non è un’ipotesi nuova. Già nel 1966, il dottor Robert Alford ¹¹ investigò le vie di contagio del virus dell’influenza, confrontando l’inalazione con l’instillazione nasale; e suggerì che con i piccoli aerosol la carica virale necessaria per il contagio era inferiore ma allo stesso tempo la gravità era maggiore. Cioè, ha descritto le proprietà anisotrope di un virus (la risposta clinica cambia a seconda della direzione del virus, delle dimensioni, del luogo di inoculazione, del microclima... ecc.). Il dottor Donad Milton nel 2012 nel suo articolo di revisione “Qual era la modalità principale di trasmissione del vaiolo?” Implications for biodefense” ¹¹ (“Qual era la principale modalità di trasmissione del vaiolo? Implicazioni per la biodefense”) pubblicato sulla prestigiosa rivista “Cellular And Infection Microbiology”, descrive un ipotetico scenario di bioterrorismo dovuto al vaiolo.
In questo lavoro ha studiato le possibili vie di trasmissione del vaiolo come prevenzione di un attacco biologico. In quell’articolo postulò come probabile la teoria secondo cui, minori fossero le dimensioni degli aerosol, maggiori sarebbero i danni e anche maggiore la mortalità. Dice: “se il vaiolo potesse trasmettersi attraverso microgoccioline aerodisperse con diametro aerodinamico ≤2,5 μm (micron) capaci di rimanere sospese nell’aria per ore e depositarsi nella parte inferiore del polmone, allora aumenterebbero i sistemi di ricircolo meccanico dell’aria”. il tasso di contatto, l’R0, il rischio di diffusione dell’epidemia e la difficoltà di controllare le infezioni ospedaliere. “Qualsiasi somiglianza con la realtà NON è una semplice coincidenza.
L’articolo fa anche riferimento al fatto che quanto più profondo è l’impatto dei piccoli aerosol (<2,5 micron) sull’albero respiratorio, tanto più grave può essere la malattia del vaiolo. Milton conclude nel suo articolo sulla variolazione e il bioterrorismo: “il vaiolo sembra non essere stato trasmesso con la stessa efficienza e virulenza attraverso tutte le vie, siano esse aerosol, grandi goccioline o contatto diretto e inoculazione cutanea. Sembra che sia stato trasmesso in modo più efficiente e virulento da aerosol di particelle fini… ”
Cioè, il vaiolo avrebbe anche proprietà anisotrope come il virus dell’influenza. E il coronavirus SARS-2/COVID-19 avrà proprietà anisotrope? Vale a dire... la risposta clinica potrebbe cambiare a seconda di quale parte del sistema respiratorio viene colpita?
Sebbene l’ipotesi possa valere anche per questo coronavirus, non è così semplice dimostrarlo né è stata ancora dimostrata. La causa per cui alcuni individui presentano sintomi maggiori e una maggiore gravità rimane dibattuta. Oltre alla carica virale, il tempo di esposizione, la suscettibilità individuale (multiorigine), la storia e il tenore della risposta infiammatoria; L’argomentazione secondo cui la via di trasmissione di aerosol molto piccoli arriva direttamente agli alveoli potrebbe essere un’ipotesi che spiega la maggiore rapidità e gravità della malattia.
D’altro canto, le mascherine riducono l’aerosolizzazione, ma non la inibiscono completamente. E il suo uso scorretto non è raro. E neanche i pazienti affetti da COVID 19 che indossano le mascherine le indossano sempre correttamente. La realtà è che è molto difficile indossarlo correttamente quando ci sentiamo male e abbiamo il fiato corto. Ed è già stato dimostrato nei centri sanitari che il materiale genetico virale del Covid-19 esiste nell’aria e sulle superfici.
Se quando espiriamo gli aerosol che filtrano dalle mascherine sono piccolissimi (le macrogoccioline rimangono impattate sulla maschera)... Si potrebbe spiegare perché, nonostante l’uso delle mascherine sia obbligatorio, alcuni pazienti presentano direttamente sintomi di polmonite? Come avviene nella contaminazione ambientale ed è stato suggerito nella trasmissione del vaiolo, gli aerosol contaminati < 2,5 micron (i più piccoli e quelli che rimangono sospesi più a lungo) potrebbero avere un impatto diretto sulla parte inferiore dell’albero polmonare. Anche se oggi non c’è una risposta, è un’ipotesi che richiede considerazione.
Una delle opzioni per ridurre il contagio da aerosol in aree chiuse ad alto rischio di infezione sono gli elementi elettronici di biosicurezza con sistemi di filtraggio ad alta efficienza (HEPA 14) combinati con germicidi (ad esempio, una luce UV non tossica). che garantiscono la filtrazione degli aerosol (di tutte le dimensioni) ed il frequente ricambio dell’aria ambiente. I pochi esempi pubblicati in cui, oltre agli elementi di protezione personale, sono incorporati filtri ad alta efficienza e pressione positiva tra altri elementi di biosicurezza, hanno dimostrato fino a un livello zero di contagio interpersonale.
Qualcosa che l’umanità ha sottovalutato tanto che nel 21° secolo non esiste alcun controllo né si sa dove sia realmente il principale meccanismo di trasmissione virale di questo coronavirus. Le vie classiche di trasmissione virale (incorporate senza modifiche dal 1930) non bastano a spiegare la portata di questa pandemia. L’andirivieni di un’Istituzione come l’OMS nel raccomandare l’uso delle mascherine nella comunità (e anche in quella medica!) ne è un chiaro esempio. E questo 21 settembre, in un’incredibile svista etichettata come “errore non forzato”, il prestigioso CDC statunitense elimina ciò che conferma entro 24 ore. Sul suo sito web¹² si descrive che, data l’evidenza che gli aerosol sono un’importante via di contagio in luoghi chiusi o scarsamente ventilati, potrebbero essere utili sistemi di purificazione dell’aria basati su filtri e lampade UV.
Dopo essere stato eliminato, una dichiarazione simile e con le stesse raccomandazioni è stata rilasciata 8 giorni dopo (29 settembre) dall’International Air Quality and Health Laboratory della Queensland University of Technology, Brisbane, Australia¹³, e per gli stessi 293 prestigiosi scienziati che hanno sollecitato l’OMS a modificare la propria valutazione sulla via di contagio degli aerosol. Alcuni di questi ricercatori consigliano addirittura il CDC. Chiaramente “la politica ha ragioni che la ragione non comprende”.
Per questo e forse... nella sottovalutazione della via di trasmissione dell’aerosol in luoghi chiusi e poco ventilati, e nell’ipotesi (non ancora studiata) della proprietà anisotropa di questo virus, una delle cause dell’origine di tanto il contagio può mentire. .
Infine potrei elencare le dieci regole dell’aerosol in questo modo:
1- Gli aerosol esistono.
2- L’aerosol è qualsiasi particella liquida o solida, con la capacità di rimanere sospesa nell’aria, ma facilmente disperdibile con correnti d’aria.
3- Gli aerosol inquinanti ambientali sono particelle di PM <10 micron e PM <2,5 micron di diametro la cui inalazione nuoce alla nostra salute. I PM < 2,5 micron sono i più pericolosi perché raggiungono in profondità l’albero respiratorio e possono oltrepassare la barriera alveolo-capillare.
4- Nella via di contagio di un virus respiratorio, la macrogoccia “balistica” colpisce direttamente a breve distanza e viene facilmente inibita da una maschera. Tutto il resto (tranne l’infezione superficiale) è contagio da aerosol. Pertanto, oggi sarebbe la principale via di contagio.
5- Gli aerosol che eliminiamo quando tossiamo, starnutiamo, parliamo ad alta voce, cantiamo... ecc., sono microgocce inferiori a 100 micron e si possono dividere in 3 tipi di aerosol a seconda della loro dimensione e della loro capacità penetrare nell’albero respiratorio. . (< 2,5 micron, < 10 micron e < 100 micron)
6- Gli aerosol nelle aree a rischio (paziente COVID19) possono contenere materiale virale replicabile.
7- Dati basati sull’osservazione e sul tracciamento, rigorosamente valutati e pubblicati su riviste scientifiche e siti web, dimostrano che nelle superinfezioni in luoghi chiusi e con ricircolo d’aria, l’unica via di trasmissione possibile a diversi metri di distanza dal paziente zero è la via dell’aerosol. .
8- Le possibilità di contagio negli spazi esterni sono da 20 a 100 volte inferiori rispetto ai luoghi chiusi. Dipenderà dal sole, dal vento, dall’umidità... e dalla vicinanza (senza mascherina e a breve distanza ci si contagia comunque)
9- Le mascherine (mediche e fatte in casa) inibiscono parzialmente l’aerosol. Dipende dal suo corretto utilizzo e dal tipo di maschera quanto sarà efficace. Sono utili, ma non sono efficaci al 100%. E sono molto utili nel contagio diretto (macrogotta)
10- Sistemi di filtraggio ad alta efficienza combinati con germicidi (come la luce UV non tossica) possono essere utili per ridurre “in situ” (e con presenza umana) l’aerosolizzazione di un luogo ad alto rischio. L’ozono in modalità notturna integra la disinfezione dei contagi superficiali (fomiti).
Autore: Dott. Martin Lombardero: Cardiologo, Responsabile dei Sanatori di Imaging Cardiaco di La Trinidad Palermo, San Isidro e Ramos Mejía. (CABA e Provincia di Bs. As., Argentina).
