Il coronavirus rimane attivo sulla pelle umana per nove ore

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Il coronavirus rimane attivo sulla pelle umana per nove ore, i ricercatori giapponesi hanno scoperto che in una scoperta hanno dimostrato la necessità di lavarsi frequentemente le mani per combattere la pandemia di COVID-19.

L’agente patogeno che causa l’influenza sopravvive sulla pelle umana per circa 1,8 ore al confronto, afferma lo studio pubblicato questo mese sulla rivista Clinical Infectious Diseases.

“La sopravvivenza di nove ore di SARS-CoV-2 ( il ceppo virale che causa COVID-19) sulla pelle umana può aumentare il rischio di trasmissione per contatto rispetto allo IAV (virus dell’influenza A), accelerando così la pandemia”, ha detto .

Il team di ricerca ha testato la pelle raccolta dai campioni dell’autopsia, circa un giorno dopo la morte.

Sia il coronavirus che il virus influenzale vengono inattivati ​​entro 15 secondi applicando etanolo, che viene utilizzato nei disinfettanti per le mani.

“La sopravvivenza più lunga di SARS-CoV-2 sulla pelle aumenta il rischio di trasmissione per contatto; tuttavia, l’igiene delle mani può ridurre questo rischio “, ha detto lo studio.

Lo studio sostiene le linee guida dell’Organizzazione mondiale della sanità per il lavaggio regolare e accurato delle mani per limitare la trasmissione del virus, che ha infettato quasi 40 milioni di persone in tutto il mondo da quando è emerso per la prima volta in Cina alla fine dell’anno scorso.


Le malattie respiratorie causate da virus sono diventate una seria preoccupazione per la salute pubblica globale, in particolare con l’emergere di nuovi virus. La pandemia più nota nella storia recente è la pandemia di influenza spagnola, causata da un ceppo del virus dell’influenza A noto come H1N1, che ha portato ad almeno 50 milioni di morti in tutto il mondo nel 1918.1

L’influenza suina, causata dall’H1N1, è stata responsabile della pandemia nel 2009-2010, che si è diffusa rapidamente da un paese all’altro.2 Inoltre, i recenti focolai di coronavirus che hanno causato le malattie respiratorie chiamate sindrome respiratoria acuta grave (SARS, il virus noto come SARS -CoV-1), che ha avuto origine in Cina nel 2002, e la sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS, il virus noto come MERS-CoV), identificato per la prima volta in Medio Oriente nel 2012, hanno entrambi causato gravi sconvolgimenti e minacciato la vita e il sostentamento delle persone. 3,4

La pandemia della malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) in corso, l’ultimo esempio, si è diffusa rapidamente da dicembre 2019. Sebbene il tasso di nuove infezioni in alcuni paesi si sia ridotto significativamente di recente, altri paesi stanno ancora affrontando una crescita esponenziale.

Come altri virus respiratori umani, si dice che SARS-CoV-2 si diffonda principalmente in piccole goccioline rilasciate quando una persona infetta starnutisce o tossisce, sebbene la conversazione e la respirazione siano state recentemente evidenziate come potenziali vie di trasmissione del virus.5

Mentre ci si aspetta che goccioline più grandi atterrino sulle superfici circostanti entro un lasso di tempo relativamente breve, alcune goccioline più piccole (<5 μm di diametro) possono rimanere in volo e potenzialmente viaggiare per distanze maggiori, ad esempio, fino a 7-8 m se una nuvola turbolenta è creato.6,7

Di conseguenza, si prevede che il virus si diffonda per inalazione diretta di goccioline cariche di virus o, più raramente, aerosol, o per contatto delle mani con superfici contaminate e successivo trasferimento alle mucose.

La dose infettiva di SARS-CoV-2, ovvero il numero medio di particelle virali necessarie per stabilire un’infezione per COVID-19, è sconosciuta, ma i dati di altri virus respiratori, come l’influenza, indicano che la dose virale iniziale è direttamente correlata con la gravità dei sintomi della malattia 8

L’approccio migliore per prevenire le infezioni virali è la vaccinazione e i farmaci antivirali sono l’unica opzione di trattamento una volta infettati. Tuttavia, al momento, in assenza di un vaccino o farmaco efficace, e con la maggior parte della popolazione non esposta o senza protezione immunitaria dopo il recupero da COVID-19,9, c’è un rischio considerevole di future epidemie su larga scala in tutto il mondo.

Gli operatori sanitari sono in prima linea nella risposta all’epidemia di COVID-19 e sono esposti quotidianamente al rischio di infezione da virus SARS-CoV-2. I dispositivi di protezione individuale (DPI) sono la loro principale difesa contro la contaminazione virale. Oltre agli sforzi compiuti su vaccini e farmaci, è necessario sviluppare nuove ed efficaci strategie di prevenzione, ad esempio, lo sviluppo di materiali di protezione antivirali efficaci per i DPI o il controllo delle infezioni ambientali, riducendo potenzialmente la trasmissione per contatto di pandemie virali in futuro. urgentemente.

SARS-CoV-2 e superfici

I virus non possono riprodursi al di fuori dell’ospite, affidandosi invece al macchinario cellulare dell’ospite per produrre RNA e per costruire proteine ​​per il proprio uso. Un virus completamente assemblato, pronto a infettare un ospite, è noto come virione.

La struttura di base di un virione di solito compone un nucleo di acido nucleico (RNA o DNA) e un capside proteico per proteggere il suo acido nucleico. Alcuni virus, come i coronavirus, hanno un involucro lipidico aggiuntivo.

Il primo passaggio dell’infezione / ingresso cellulare dell’ospite è l’attaccamento del virus al tessuto dell’ospite riconoscendo e legandosi ai recettori della superficie cellulare con le loro proteine ​​visualizzate esternamente.

Si prevede che le proteine ​​di superficie virali giochino un ruolo anche quando i virus interagiscono con substrati prodotti dall’uomo al di fuori di un ospite.
Si prevede che l’attaccamento virale alle superfici prodotte dall’uomo sia una funzione delle proprietà fisico-chimiche del materiale.

Il legame di virus su superfici sintetiche è stato tipicamente descritto utilizzando interazioni elettrostatiche non specifiche10, 11, 12, 13 e idrofobe11, 12, 13, 14. I primi studi hanno dimostrato che la sopravvivenza del virus e la capacità di infettare le cellule dei mammiferi aumenta con la quantità di adsorbimento sulle superfici di trasferimento a contatto.15

Tuttavia, studi più recenti hanno dimostrato che un forte adsorbimento irreversibile su superfici idrofobe e policationiche ha danneggiato e inattivato i virus.11, 12, 13

Ad oggi, le informazioni sulla correlazione tra l’attaccamento dei virus ai materiali e la loro stabilità al di fuori di un host sono ancora limitate.

La stabilità e l’infettività del virus in condizioni ambientali sono influenzate da una combinazione di biologia (tipo) del virus, ambiente (temperatura, luce, umidità relativa [RH]) e caratteristiche fisico-chimiche della superficie, insieme a fattori ambientali locali, compresi l’identità del liquido vettore (saliva / muco), agenti tossici, pH e sali. 16

È quindi difficile confrontare gli studi pubblicati, poiché le condizioni sperimentali, i metodi e i tipi di virus variano nelle condizioni scelte per modellare questa situazione complessa, in assenza di informazioni sulle condizioni dominanti nella trasmissione.

La classificazione delle superfici come “morbide” o “dure” ha guadagnato attenzione. Le “superfici morbide”, ovvero cartone, carta, tessuto (che potrebbero essere meglio classificate come superfici porose), sono state raggruppate, poiché è stato osservato che supportano virus infettivi per periodi più brevi, mentre “superfici dure”, plastica e acciaio, sono stati osservati per supportare il virus attivo per periodi più lunghi.17,18

Qui esaminiamo più in dettaglio l’importanza delle superfici polimeriche e delineiamo quali ricerche sono necessarie per scegliere materiali ottimali per ridurre la trasmissione del contatto. Consideriamo anche quali aspetti materiali influenzano l’adsorbimento e la sopravvivenza del virus e, nel contesto dei DPI, suggeriamo quali miglioramenti si possono ottenere.

È stato segnalato che la trasmissione di SARS-CoV-1 (il coronavirus umano più strettamente correlato a SARS-CoV-2) inizia solo dopo lo sviluppo dei sintomi ed è associata a cariche virali rilevabili nel tratto respiratorio che raggiungono un picco dopo circa 10 giorni.19 Al contrario, il virus SARS-CoV-2 è stato ampiamente rilevato nel tratto respiratorio superiore in assenza di sintomi, 20 evidenziando la possibilità di diffusione virale attraverso microgocce (bioaerosol) generate durante la respirazione o la conversazione.5

È stato dimostrato che questi casi asintomatici hanno una carica virale simile rispetto ai pazienti sintomatici.21 Come altri coronavirus, le particelle di SARS-CoV-2 sono sferiche e hanno proteine ​​che sporgono dalla loro superficie, con la proteina spike che è la più caratteristica.

Il legame della proteina spike ai recettori dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2) sulla superficie delle cellule umane determina cambiamenti strutturali alla proteina, che facilita la fusione della membrana e l’ingresso del nucleocapside nel citoplasma cellulare.22,23 È stato scoperto che la SARS -La proteina spike CoV-2 ha un’affinità aumentata da 10 a 20 volte per il recettore ACE2, rispetto a SARS-CoV-1, che potrebbe facilitare una replicazione efficiente nel tratto respiratorio superiore e consentire una trasmissione umana più efficiente.24

Sebbene le principali vie di trasmissione non siano completamente comprese, è probabile che il trasferimento del virus da superfici contaminate giochi un ruolo importante.

È importante sottolineare che gli aerosol carichi di virus possono anche essere generati dalla levata (rimozione) dei DPI, dalla pulizia o dal movimento del personale, quindi potrebbe esserci un vantaggio su una superficie che incoraggia un forte legame.25,26

Fondamentalmente, non è chiaro per quanto tempo il virus SARS-CoV-2 possa rimanere vitale al di fuori dell’ospite.

La degradazione virale e l’inattivazione sulle superfici sono influenzate da fattori ambientali come umidità, temperatura e luce, ma in modo critico anche dall’identità della superficie.15 Un articolo di revisione27 pubblicato all’inizio di quest’anno ha riassunto la ricerca sulla persistenza del coronavirus su una gamma di potenziali contatti. superfici di trasferimento: SARS-CoV-1 e MERS-CoV sono risultati infettivi su metallo (acciaio), 28,29 vetro, 28 e plastica (tipo non specificato) 28, 29, 30 fino a 9 giorni , in condizioni ambientali .31

La temperatura e l’umidità più elevate sembrano accelerare la degradazione virale sulle superfici, ad esempio, è stato riportato che SARS-CoV-1 rimane infettivo sulla plastica (polistirolo) a temperatura ambiente e umidità relativa del 40% -50% con solo 1 log10 di perdita di titolo dopo 5 giorni , mentre una perdita di titolo di 0,25–2 log10 è stata osservata a 38 ° C e 80% –90% di umidità relativa entro 24 ore.

Sebbene lo stato superficiale della piastra di plastica a 24 pozzetti fosse sconosciuto, per le applicazioni di colture di tessuti viene spesso utilizzata la modificazione dell’ossigeno della superficie del polistirene.32 Più recentemente, il coronavirus umano 229E (HCoV-229E) è stato inoculato su una varietà di superfici, incluso l’acciaio , politetrafluoroetilene (Teflon), poli (cloruro di vinile) (PVC), piastrelle di ceramica, vetro e gomma siliconica.

Il virus è rimasto infettivo per almeno 5 giorni su tutte le superfici, come dimostrato da un test della placca che misura l’infezione delle cellule ospiti in vitro, 33 ma è stato ridotto a 3 giorni per la gomma siliconica.34 Inoltre, i virus dell’influenza A, il sistema respiratorio virus che causano l’influenza aviaria, sono risultati rilevabili fino a 2 settimane su acciaio inossidabile e fino a 1 settimana su cotone e microfibra in condizioni ambientali.35

Invece di utilizzare qPCR per misurare la quantità di acido nucleico virale che potrebbe derivare da virus inattivati, nella maggior parte di questi studi sono stati utilizzati la titolazione dell’endpoint della dose infettiva della coltura tissutale del 50% (TCID50) e le analisi della placca virale.

Questi misurano l’infettività virale nelle cellule di coltura tissutale e quindi rappresentano una quantificazione funzionale più rilevante del virus infettivo sulle superfici.
Uno studio più recente36 ha confrontato la stabilità di SARS-CoV-2 e SARS-CoV-1 in aerosol e su varie superfici da 21 ° C a 23 ° C e 40% di umidità relativa (65% di umidità relativa per aerosol).

Una dose di virus di 50 μl di 105 TCID50 / ml, che è stato dimostrato da qPCR essere equivalente alle cariche virali presenti nel tratto respiratorio superiore di individui infetti, 21 è stata posizionata su una varietà di superfici.

A causa della natura dell’assorbimento del liquido sul cartone, l’inoculo è stato recuperato da questo tamponando prima la superficie e poi estraendo con mezzo dal tampone in punti temporali predeterminati, mentre quelli sugli altri materiali sono stati recuperati direttamente dalle superfici.

Tutti i campioni sono stati quindi quantificati mediante titolazione dell’endpoint TCID50 su cellule Vero E6. In particolare, i ricercatori hanno stimato i tassi di decadimento dei virus vitali sulle superfici utilizzando un modello di regressione bayesiano, che ha permesso loro di tenere conto delle differenze nelle fonti di rumore sperimentale, compreso il livello di inoculo iniziale.

Nelle condizioni sperimentali, SARS-CoV-2 è rimasto rilevabile fino a 4 ore su rame rossastro (99,9%, residui metallici), fino a 24 ore su cartone e fino a 2-3 giorni su plastica (polipropilene) e lega AISI 304 acciaio inossidabile. SARS-CoV-1 ha mostrato una stabilità simile su queste superfici testate rispetto a SARS-CoV-2, con tempi di vitalità più brevi riportati per il cartone.

Gli autori stanno pianificando studi di follow-up più completi, ad esempio esperimenti eseguiti a diversi livelli di temperatura e umidità relativa.

Polimeri e SARS-CoV-2

La maggior parte dei DPI (guanti, camici, visiere e maschere per il viso), e in effetti molte superfici di lavoro in cui può verificarsi il trasferimento del contatto, sono polimerici. I guanti monouso in polimero sono onnipresenti nelle strutture cliniche per aiutare a prevenire la contaminazione incrociata tra pazienti e operatori sanitari e per proteggere da sostanze chimiche pericolose e batteri / virus.

Ad esempio, gli operatori sanitari indossano guanti medicali come barriera al contatto con sangue, altri fluidi corporei, ferite o membrane mucose e la pelle dei pazienti e superfici a più alto rischio, per ridurre la possibilità di trasferimento di batteri / virus. Attualmente, ci sono tre tipi principali di guanti medicali disponibili in commercio, inclusi guanti in lattice, nitrile e vinile.

In particolare, i guanti in lattice, realizzati con gomme naturali con poliisoprene come costituente chimico primario, offrono una grande flessibilità, comfort e vestibilità per gli operatori sanitari che svolgono lavori delicati. Tuttavia, poiché il numero di persone che soffrono di allergie al lattice è in aumento, 37 guanti privi di lattice sono ora scelti da molti utenti professionali.

I guanti in vinile, realizzati in PVC, sono i guanti privi di lattice più economici e sono spesso preferiti per attività a basso rischio e più brevi che richiedono ancora un certo livello di protezione. I guanti in polietilene non sono raccomandati per uso medico in quanto sono larghi, con una resistenza alla trazione limitata, ma sono spesso usati nella preparazione e nel servizio del cibo.

I guanti in nitrile, realizzati con un copolimero sintetico di monomeri acrilonitrile e butadiene, sono preferiti nelle aree cliniche, poiché sono estensibili, altamente durevoli e resistenti alle forature. È importante sottolineare che anche i livelli di protezione offerti da ciascun tipo di materiale variano.

Mentre i guanti in lattice sono stati segnalati per fornire la migliore protezione contro batteri e virus dopo la puntura, 38 guanti sintetici offrono un grado più elevato di protezione chimica. Visiere mediche, camici e maschere per il viso variano in base ai polimeri di cui sono fatti e per quale scopo vengono indossati.

Le visiere per il viso sono spesso realizzate in polietilene tereftalato (PET), come un recente design approvato CE CE specifico per COVID-19.39 Grembiuli monouso, solitamente realizzati in polietilene per proteggere dai liquidi, progettati con collo sopra la testa e lungo maniche, sono raccomandati per l’uso in aree ad alto rischio o procedure che generano aerosol dalla Guida del governo del Regno Unito sulla prevenzione e il controllo delle infezioni per COVID-19.40

Maschere per il viso per ridurre il rischio di espirare e / o inalare virus, solitamente costituite da uno strato esterno in tessuto non tessuto idrofobo (p. Es., Polipropilene, poliestere e poliaramide), uno strato intermedio filtrato / filtrante (p. Es., Fibre sintetiche come polipropilene non tessuto ) e uno strato interno in tessuto non tessuto assorbente morbido (p. es., asciugamano di spugna, cotone trapuntato e flanella), variano in termini di qualità e livelli di protezione.41, 42, 43, 44

Un primo studio ha confrontato il mantenimento dell’infettività del virus dell’influenza A sulle superfici dei DPI, inclusi guanti di gomma (tipo non specificato), respiratore antiparticolato N95, maschera chirurgica (tessuto non tessuto), camice in Dupont Tyvek (fibra di polietilene), rivestito (materiale di rivestimento non specificato) scrivania in legno e acciaio inossidabile. 45

È stato riscontrato che i virus dell’influenza A rimangono infettivi (≥102,8 TCID50 / ml) per almeno 8 ore su tutti i materiali di superficie a 25,2 ° C e 55% di umidità relativa, ma questo valore è stato aumentato a 24 ore per la superficie del guanto di gomma.

Un recente articolo prestampato ha studiato la stabilità del SARS-CoV-2 su alcuni DPI attualmente utilizzati dagli operatori sanitari.46

Una dose di virus di 10 μL di 107,88 TCID50 / mL in componenti organici per imitare i tipici fluidi contenenti virus è stata caricata su ciascuna superficie del campione ed essiccata prima dell’inizio dello studio. SARS-CoV-2 è risultato rilevabile, determinato mediante titolazione endpoint in cellule Vero E6, fino a 7 giorni su guanti di nitrile (copolimero di acrilonitrile e butadiene), 4 giorni su guanti resistenti agli agenti chimici (tipo non specificato, ma di solito di gomma nitrilica), 21 giorni su visiera in plastica (tipo non specificato, ma solitamente in PET) e respiratori antiparticolato N95 / N100 e 14 giorni su Tyvek (fibra di polietilene) e acciaio inossidabile in condizioni ambientali (20 ° C e 35 % –40% di umidità relativa).

L’infettività di SARS-CoV-2 sul cotone è stata ridotta entro 4 ore dall’asciugatura e non rilevabile entro 24 ore nello stesso studio. Ad oggi, non siamo stati in grado di trovare uno studio sistematico della stabilità di SARS-CoV-2, né dei suoi virus simili, su polimeri diversi.

Per rendere i polimeri antimicrobici, l’aggiunta di sostanze tossiche per uccidere le cellule situate in superficie è stata ampiamente utilizzata e l’argento è stato proposto come strategia per inattivare SARS-CoV-1.47 Il DPI in PVC con rivestimento d’argento è disponibile in commercio, ma è normalmente molto più costoso del DPI non rivestito.

I tessuti antivirali realizzati con fibre polimeriche (ad es. Nylon) incorporati con nanocopper sono materiali potenzialmente funzionali ed economici per la produzione di DPI.48 L’incorporazione di metalli è stata proposta come un modo rapido ed efficiente per migliorare la funzione dei DPI esistenti o dei materiali di rivestimento .

Tuttavia, quando i metalli sono impiegati come nanoparticelle, ad esempio l’argento, questo approccio ha lo svantaggio che è probabile che li rilasci nell’ambiente, che può potenzialmente contaminare la catena alimentare ed essere tossico per l’uomo a livello cellulare e organismico .49

Una recente revisione ha riassunto i progressi nei materiali antivirali e nei loro meccanismi di attività, e ha evidenziato che i nanomateriali, compresi i materiali a base di metallo, a base di carbonio, a base di silicio, a base organica e antivirali intrinseci, dovrebbero essere studiati per migliorare il capacità antivirale dei DPI (es. materiali filtranti per maschere facciali) .50

Inoltre, una strategia emergente per trattare l’infezione microbica consiste nel creare imitazioni della membrana cellulare come esche per intrappolare e trattenere i patogeni, 51 che offre la possibilità di inattivare i virus / batteri mantenendo l’immunogenicità. Tuttavia, i prodotti a carico attivo e rivestiti di proteine ​​attualmente disponibili hanno limitazioni per l’uso a lungo termine, poiché si esauriscono o si degradano nel tempo.

Un approccio alternativo che sfrutta la chimica della superficie del polimero per modulare l’attaccamento cellulare è stato impiegato per indurre effetti significativi che vanno dalla morte delle cellule di batteri e mammiferi alla vitalità e al fenotipo modificati.52,53 Esistono ora prove teoriche e sperimentali che suggeriscono che la chimica della superficie del polimero può anche essere utilizzato per controllare la forza di adsorbimento dei virioni e quindi ridurre la durata vitale dei virus attaccati alle superfici.16,54,55

Ad esempio, i polimeri cationici hanno mostrato un’elevata affinità per il legame del virus, 10 e le superfici policationiche idrofobiche sono state segnalate per inattivare i virus dell’influenza a causa dell’attaccamento irreversibile sulla superficie e del relativo danno alla struttura virale e dell’inattivazione, che a sua volta ha alterato il rilascio dei loro materiali genomici .12,13

Questo meccanismo proposto è stato supportato dalla perdita di infettività e proteine ​​virali della soluzione esposta, indicando l’attaccamento del virione sulla superficie, e la quantità significativa di RNA virale quantificata nella soluzione disinfettata a causa del danno della struttura virale.13

Allo stesso modo, uno studio recente ha riportato che le superfici di polipropilene e altri materiali PPE ingegnerizzati con carica positiva e caratteristiche idrofobiche hanno ottenuto un forte legame con la proteina spike superficiale dei virus SARS-CoV-2.11 Il forte legame tra la proteina spike idrofobica e le superfici attraverso È stato proposto che le interazioni elettrostatiche e idrofobiche causassero cambiamenti conformazionali delle proteine ​​e di conseguenza inattivassero i virus.

È stato anche dimostrato che le superfici oleofile non caricate distruggono l’involucro lipidico virale al contatto

In un altro studio, i copolimeri anionici con blocchi sia idrofobici che idrofili hanno dimostrato di essere intrinsecamente auto-sterilizzanti e di avere un’efficacia antimicrobica ad ampio spettro per inattivare con successo un’ampia gamma di batteri e virus, inclusi sia il virus della stomatite vescicolare con involucro che il virus dell’influenza A e adenovirus umano non avvolto-5, dopo soli 5 minuti di contatto. 56

Gli autori hanno proposto che l’elevata efficacia antimicrobica di questi polimeri è dovuta alla capacità dei gruppi di acido solfonico idrato di ridurre drasticamente il pH del mezzo, portando a danni enzimatici, denaturazione delle proteine ​​e morte microbica.

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Journal information: Clinical Infectious Diseases

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