Investigaciones realizadas con un equipo de espiración llamado Gesundheit-II han demostrado que los aerosoles respiratorios finos podrían desempeñar un papel significativo en la transmisión del SARS-CoV-2.
Las partículas de SARS-CoV-2 pueden aerosolizarse mediante actividades como hablar y cantar.
Esto significa que es necesario minimizar la exposición a los aerosoles de partículas finas, especialmente en interiores, mediante métodos como una mayor ventilación del aire y el distanciamiento social.
Los investigadores pretenden utilizar el mismo método para determinar si la carga viral en aerosoles de las nuevas variantes de la COVID-19 es superior a la de las cepas anteriores.
Los aerosoles respiratorios finos podrían desempeñar un papel significativo en la transmisión del SARS-CoV-2, según informan los investigadores.
Sus nuevos hallazgos demuestran que una persona infectada puede aerosolizar partículas de SARS-CoV-2 al hablar y cantar. Los investigadores también constatan que los aerosoles finos (de menos de 5 micrómetros, o μm) generados por estas dos actividades contienen más partículas virales que los aerosoles gruesos (de más de 5 μm).
Los resultados de este estudio demuestran que es necesario mitigar la exposición a los aerosoles de partículas finas, especialmente en entornos interiores donde es más probable que se produzca la transmisión aérea del SARS-CoV-2. Reducir la exposición a los aerosoles respiratorios finos es posible mediante intervenciones como el uso universal de mascarillas, el distanciamiento físico, una mayor ventilación de las estancias, una filtración más eficiente y la aplicación adecuada de tecnologías de purificación del aire.
«Si bien estudios anteriores han establecido la cantidad relativa de aerosoles (o de partículas) producidos durante actividades similares, no midieron la cantidad de partículas del virus SARS-CoV-2 generadas», afirma el líder del proyecto Tham Kwok Wai, profesor asociado del departamento de entorno construido de la Escuela de Diseño y Medio Ambiente de la NUS.
«Según nuestro conocimiento, este es el primer estudio que cuantifica y compara las partículas de SARS-CoV-2 en los aerosoles generados al respirar, hablar y cantar. Por ello, el trabajo de nuestro equipo sienta las bases para estimar el riesgo de transmisión de infecciones.»
Cantando en el Gesundheit-II.
El estudio se publica en la revista Clinical Infectious Diseases. Participaron 22 pacientes con COVID-19 positivo que ingresaron en el Centro Nacional de Enfermedades Infecciosas (NCID) entre febrero y abril de 2021. El NCID fue el centro de investigación que seleccionó y reclutó a los pacientes y realizó la secuenciación del genoma completo para determinar las cepas virales de la infección.
Los participantes debían realizar tres actividades espiratorias independientes el mismo día. Estas actividades consistieron en 30 minutos de respiración, 15 minutos de conversación en forma de lectura en voz alta de fragmentos de un libro infantil y 15 minutos de canto de diferentes canciones, con descansos entre las actividades.
Los participantes llevaron a cabo estas tres actividades utilizando un equipo de recogida de aire espiratorio diseñado específicamente, conocido como Gesundheit-II. Este equipo fue facilitado para la investigación por su inventor, el profesor Donald Milton, de la Universidad de Maryland, quien es uno de los coautores del artículo y colaborador del proyecto. En los estudios, se pidió a los participantes que colocaran la cabeza en la entrada en forma de cono del equipo. Este cono funcionaba como una campana de ventilación en la que el aire se aspira continuamente alrededor de la cabeza del participante, lo que permite recoger las partículas espiratorias en el muestreador conectado.
Los aerosoles se recogieron en dos fracciones de tamaño: gruesa (más de 5 μm) y fina (menor o igual a 5 μm). La carga viral de la muestra se cuantificó mediante un método conocido como reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa y cuantitativa.
«Observamos que los pacientes con COVID-19 que se encuentran en las primeras fases de la enfermedad es probable que emitan niveles detectables de ARN del SARS-CoV-2 en los aerosoles respiratorios. Sin embargo, la variación de emisión del virus entre personas fue alta. Sorprendentemente, algunos pacientes liberaron más virus al hablar que al cantar», afirma la codirectora del proyecto Kristen Coleman, de la Escuela de Medicina Duke-NUS.
«Hasta ahora ha sido difícil demostrar directamente cómo se puede transmitir el SARS-CoV-2», añade Mark Chen, responsable de la Oficina de Investigación del NCID en el Centro Nacional de Enfermedades Infecciosas.
«Gracias a los esfuerzos coordinados de uno de nuestros médicos residentes, el doctor Sean Ong, y al apoyo de nuestro equipo de enfermería y de los pacientes, pudimos estudiar actividades clave de alto riesgo, como hablar y cantar, garantizando al mismo tiempo la seguridad de los pacientes y del personal implicado. El resultado final proporciona mediciones directas que demuestran que, además de las gotículas respiratorias, las partículas víricas emitidas en la respiración espirada y en las actividades de vocalización son probablemente mecanismos importantes para la transmisión del SARS-CoV-2.»
Aerosoles respiratorios finos y la variante delta
El equipo de investigación recomienda un enfoque de medidas de control en varios niveles para reducir el riesgo de transmisión aérea del SARS-CoV-2.
«Aunque nuestros intentos de cultivar virus infecciosos en cultivos celulares no tuvieron éxito, nuestros estudios pueden proporcionar una referencia importante para orientar las actividades de prevención de infecciones», explica el profesor Paul Tambyah, de la Facultad de Medicina Yong Loo Lin de la NUS, coautor del artículo.
«En situaciones que implican cantar, son consideraciones importantes la distancia de seguridad entre los cantantes, así como evitar y filtrar el flujo de aire desde el coro hacia el público, por ejemplo mediante la instalación de cortinas de aire. En situaciones que implican hablar, determinar los patrones de flujo de aire y minimizar la exposición mediante la disposición de asientos y mobiliario, el distanciamiento y la alteración del movimiento del aire, por ejemplo con ventiladores, incluidos los ventiladores de escritorio, son opciones prácticas que pueden adoptarse para reducir el riesgo de transmisión del SARS-CoV-2», afirma Tham.
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Los investigadores planean utilizar los mismos métodos para determinar si la carga viral en aerosoles asociada a las nuevas variantes, especialmente la variante delta, es superior a la de las cepas anteriores.
En la investigación también participaron colaboradores de los departamentos de microbiología e inmunología, otorrinolaringología y medicina de la Facultad de Medicina Yong Loo Lin de la NUS, del Hospital Tan Tock Seng, del Sistema Universitario de Salud Nacional, así como del Instituto de Biología Molecular y Celular de la Agencia para la Ciencia, la Tecnología y la Investigación (A*STAR). El apoyo procedió del Consejo Nacional de Investigación Médica de Singapur y de la NUS.
