Um novo estudo revelou pela primeira vez o papel vital do dióxido de carbono (CO₂ ) desempenha um papel na determinação da vida útil dos vírus transmitidos pelo ar – nomeadamente o SARS-CoV-2, o vírus que causa a COVID-19. Mostrou claramente manter o CO₂ níveis sob controle ajuda a reduzir a sobrevivência do vírus e, portanto, o risco de infecção.



A pesquisa, liderada pela Universidade de Bristol e publicada hoje na Nature Communications , mostra como o CO₂ é um fator importante no prolongamento da vida das variantes do SARS-CoV-2 presentes em pequenas gotículas que circulam na atmosfera.

Allen Haddrell, pesquisador sênior associado em ciência de aerossóis na Escola de Química da Universidade, disse:"Sabíamos que o SARS-CoV-2, como outros vírus, se espalha pelo ar que respiramos. Mas este estudo representa um grande avanço nossa compreensão de exatamente como e por que isso acontece e, principalmente, o que pode ser feito para impedi-lo.

“Isso mostra que abrir uma janela pode ser mais poderoso do que se pensava inicialmente, especialmente em salas lotadas e mal ventiladas, já que o ar fresco terá uma concentração menor de CO₂ , fazendo com que o vírus seja inativado muito mais rapidamente.

"Mas também destaca a importância dos nossos objetivos globais de emissões líquidas zero, porque a pesquisa indica níveis ainda ligeiramente elevados de CO₂ , que estão a aumentar na atmosfera com o início das alterações climáticas, podem melhorar significativamente a taxa de sobrevivência do vírus e o risco da sua propagação."

Durante a pandemia de COVID-19, foram utilizados monitores de dióxido de carbono para ajudar a estimar a ventilação nos edifícios, uma vez que tanto o CO₂ e o vírus estão presentes no ar exalado. Mas esta pesquisa descobriu como o CO₂ por si só, na verdade, faz com que o vírus sobreviva por mais tempo no ar. Os investigadores também descobriram que diferentes variantes do SARS-CoV-2 tinham diferentes aeroestabilidades, com a variante omicron mais recente a ter uma vida útil prolongada.

Os pesquisadores fizeram essas descobertas usando uma tecnologia exclusiva de bioaerossol que desenvolveram, chamada CELEBS – Controlled Electrodynamic Levitation and Extraction of Bioaerosols on a Substrate, que permite medir a sobrevivência de diferentes variantes do SARS-CoV-2 em partículas transportadas pelo ar geradas em laboratório que imitam o aerossol exalado. .

Variando a concentração de CO₂ no ar entre 400 partes por milhão (ppm) - o nível normal do ar externo) e 6.500 ppm, a equipe confirmou uma correlação entre aumentos de CO₂ concentrações e o período de tempo que os vírus transportados pelo ar permanecem infecciosos no ar, agravando o risco de transmissão.

Os resultados mostraram aumento no CO₂ concentração para apenas 800 ppm, um nível identificado como bem ventilado, resultou num aumento na aeroestabilidade viral. Após 40 minutos, quando comparado ao ar limpo, cerca de 10 vezes mais vírus permaneciam infecciosos quando o ar tinha CO₂ concentração semelhante à de uma sala lotada (3.000 ppm).

Haddrell disse:"Essa relação lança uma luz importante sobre por que eventos de super espalhamento podem ocorrer sob certas condições. O alto pH das gotículas exaladas contendo o vírus SARS-CoV-2 é provavelmente um dos principais impulsionadores da perda de infecciosidade. CO₂ comporta-se como um ácido quando interage com gotículas. Isso faz com que o pH das gotículas se torne menos alcalino, resultando na inativação do vírus dentro delas em um ritmo mais lento.

“É por isso que abrir uma janela é uma estratégia de mitigação eficaz, porque remove fisicamente o vírus da sala, mas também torna as próprias gotículas de aerossol mais tóxicas para o vírus”.

Entre agora e o final do século, pesquisas recentes em ciências climáticas projetaram a concentração de CO₂ na atmosfera deverá atingir mais de 700 ppm.

Haddrell acrescentou:"Essas descobertas têm, portanto, implicações mais amplas não apenas em nossa compreensão da transmissão de vírus respiratórios, mas também em como as mudanças em nosso ambiente podem exacerbar a probabilidade de futuras pandemias. Os dados de nosso estudo sugerem que níveis crescentes de CO₂ na atmosfera pode coincidir com um aumento na transmissibilidade de outros vírus respiratórios, prolongando o tempo que permanecem infecciosos no ar”.

O co-autor Professor Jonathan Reid, Diretor do Centro EPSRC para Treinamento de Doutorado em Ciência de Aerossóis da Universidade de Bristol, disse:"Embora haja muito que ainda não entendemos, agora estamos obtendo uma imagem muito mais completa do papel exalado os aerossóis respiratórios desempenham um papel no transporte de vírus infecciosos entre as pessoas e nos mecanismos que controlam sua sobrevivência.

“Essas descobertas podem servir como base científica para o desenho de estratégias de mitigação que poderiam salvar vidas em qualquer pandemia futura”.

Mais informações: Allen Haddrell et al, A concentração ambiental de dióxido de carbono se correlaciona com a aeroestabilidade e risco de infecção do SARS-CoV-2, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47777-5
Informações do diário: Comunicações da Natureza

Fornecido pela Universidade de Bristol