Mais de 65% das partículas de coronavírus inaladas atingem a região mais profunda de nossos pulmões, onde danos às células podem levar a níveis baixos de oxigênio no sangue, nova pesquisa descobriu, e mais desses aerossóis chegam ao pulmão direito do que ao esquerdo.

Autor principal do estudo Dr. Saidul Islam, da University of Technology Sydney, disse, embora pesquisas anteriores tenham revelado como os aerossóis de vírus viajam pelas vias aéreas superiores, incluindo o nariz, boca e garganta - este estudo foi o primeiro a examinar como fluem pela parte inferior dos pulmões.

"Nossos pulmões se assemelham a galhos de árvores que se dividem até 23 vezes em galhos cada vez menores. Devido à complexidade dessa geometria, é difícil desenvolver uma simulação de computador, no entanto, fomos capazes de modelar o que acontece nas primeiras 17 gerações, ou ramos, das vias aéreas, "disse o Dr. Islam.

"Dependendo da nossa taxa de respiração, entre 32% e 35% das partículas virais são depositadas nesses primeiros 17 ramos. Isso significa que cerca de 65% das partículas de vírus escapam para as regiões mais profundas de nossos pulmões, que inclui os alvéolos ou sacos de ar, " ele disse.

O sistema alveolar é fundamental para nossa capacidade de absorver oxigênio, quantidades tão significativas de vírus nesta região, junto com a inflamação causada pela resposta imunológica do nosso corpo, pode causar danos graves, reduzindo a quantidade de oxigênio no sangue e aumentando o risco de morte.

O estudo também revelou que mais partículas de vírus são depositadas no pulmão direito, especialmente o lobo superior direito e o lobo inferior direito, do que no pulmão esquerdo. Isso se deve à estrutura anatômica altamente assimétrica dos pulmões e à forma como o ar flui pelos diferentes lobos.

A pesquisa é apoiada por um estudo recente de tomografias computadorizadas de tórax de pacientes com COVID-19 mostrando maior infecção e doença nas regiões previstas pelo modelo.

Os pesquisadores modelaram três taxas de fluxo diferentes - 7,5, 15 e 30 litros por minuto. O modelo mostrou maior deposição de vírus em taxas de fluxo mais baixas.

Além de melhorar nossa compreensão da transmissão do coronavírus, as descobertas têm implicações para o desenvolvimento de dispositivos de entrega de medicamentos direcionados que podem entregar medicamentos às áreas do sistema respiratório mais afetadas pelo vírus.

"Normalmente, quando inalamos drogas de um dispositivo de administração de drogas, a maior parte delas é depositada nas vias aéreas superiores, e apenas uma quantidade mínima de medicamentos pode atingir a posição desejada das vias aéreas inferiores. Contudo, com doenças como COVID-19, precisamos direcionar as áreas mais afetadas, "disse o Dr. Islam.

"Estamos trabalhando para desenvolver dispositivos que podem ter como alvo regiões específicas, e também esperamos construir modelos de pulmão inteiro específicos para a idade e o paciente para aumentar a compreensão de como os aerossóis SARS CoV-2 afetam pacientes individuais, "disse o co-autor e líder do grupo de Simulações de Computadores e Modelagem, Dr. Suvash Saha, da University of Technology Sydney.

A Organização Mundial da Saúde atualizou recentemente seu conselho sobre a importância da transmissão por aerossol, alertando que, como os aerossóis podem permanecer suspensos no ar, ambientes internos lotados e áreas com ventilação insuficiente representam um risco significativo de transmissão de COVID-19.

“Quando usamos um desodorante aerossol, as menores partículas desse líquido caem sobre nós sob extrema pressão na forma de gás. De forma similar, quando uma pessoa infectada fala, canta, espirra ou tosse, o vírus se espalha pelo ar e pode infectar as pessoas próximas, "disse o Dr. Saha.

O estudo tem outras aplicações, com pesquisadores usando dispositivos portáteis para examinar a qualidade do ar - incluindo concentração de PM2,5 e PM10 e gases como dióxido de carbono, formaldeído e dióxido de enxofre - em espaços como vagões de trem. Os pesquisadores podem então usar esses dados para modelar o impacto em nossos pulmões.