Новое исследование впервые показало, какую важную роль играет углекислый газ (CO2) в продолжительности жизни вирусов, передающихся воздушно-капельным путем.
Результаты показали, что поддержание уровня CO2 в норме помогает снизить выживаемость вирусов, а значит, и риск заражения. Исследование, проведенное учеными Бристольского университета и опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что CO2 является основным фактором, продлевающим жизнь вирусов, присутствующих в атмосферных аэрозолях.
Ведущий автор исследования Аллен Хаддрелл рассказал: "Мы знали, что SARS-CoV-2, как и другие вирусы, распространяется через воздух, которым мы дышим. Но это исследование представляет собой огромный прорыв в нашем понимании того, как и почему это происходит, и, что особенно важно, что можно сделать, чтобы остановить это. Наше исследование показывает, что даже незначительное повышение уровня CO2, который увеличивается в атмосфере с началом изменения климата, может значительно улучшить скорость выживания вируса и риск его распространения".
Во время пандемии COVID-19 мониторы углекислого газа использовались для оценки вентиляции в зданиях, но данное исследование показало, что CO2 сам по себе заставляет вирус дольше выживать в воздухе. Исследователи также обнаружили, что различные варианты SARS-CoV-2 обладают различной аэростабильностью, а, например, вариант Омикрон имеет более длительный срок жизни.
Исследователи сделали эти открытия, используя разработанную ими уникальную технологию получения биоаэрозолей, которая позволяет измерять выживаемость различных вариантов SARS-CoV-2 в созданных в лаборатории аэрозолях. Варьируя концентрацию CO2 в воздухе от 400 частей на миллион (ppm) - уровень обычного наружного воздуха - до 6500 ppm, авторы подтвердили корреляцию между увеличением концентрации CO2 и длительностью сохранения вирусов в воздухе, что повышает риск передачи инфекции. Результаты показали, что увеличение концентрации CO2 всего до 800 ppm - уровня, который считается хорошо проветриваемым, - привело к увеличению аэростабильности вирусов. Через 40 минут примерно в 10 раз больше вирусов оставались заразными, когда концентрация CO2 в воздухе была аналогична концентрации в переполненной комнате (3 000 ppm).
Хаддрелл отметил: "Эта взаимосвязь проливает важный свет на то, почему распространение вируса может происходить при определенных условиях. Высокий pH выдыхаемых капель, содержащих вирус SARS-CoV-2, вероятно, является основным фактором потери инфекционности. При взаимодействии с каплями CO2 ведет себя как кислота. В результате рН капель становится менее щелочным, а вирус в них инактивируется медленнее. Именно поэтому открытие окна является эффективной стратегией борьбы с вирусом, поскольку оно не только физически удаляет вирус из помещения, но и делает сами аэрозольные капли более токсичными для вируса".
Согласно последним исследованиям климатологов, в период до конца века концентрация CO2 в атмосфере достигнет более 700 ppm. Хаддрелл добавляет: "Таким образом, эти результаты имеют более широкое значение не только для нашего понимания передачи респираторных вирусов, но и для того, как изменения в нашей окружающей среде могут усугубить вероятность будущих пандемий. Данные нашего исследования позволяют предположить, что повышение уровня CO2 в атмосфере может совпадать с увеличением передаваемости других респираторных вирусов, увеличивая время, в течение которого они остаются заразными в воздухе".
Улучшение понимания основных физико-химических свойств респираторного аэрозоля, влияющих на вирусную инфекционность, может открыть новые возможности для смягчения последствий передачи респираторных заболеваний, таких как COVID-19. Эти наблюдения подтверждают исключительную важность вентиляции и поддержания низких концентраций CO2 в помещениях для снижения риска передачи заболеваний. Кроме того, они позволяют лучше понять корреляцию повышенной концентрации CO2 с аэростабильностью вирусов при рассмотрении последствий повышения уровня CO2 в атмосфере.
