Reduzindo a transmissão de SARS-CoV-2

As infecções respiratórias ocorrem através da transmissão de gotículas contendo vírus (> 5 a 10 μm) e aerossóis (≤5 μm) exalados por indivíduos infectados durante a respiração, fala, tosse e espirros. As medidas tradicionais de controle de doenças respiratórias são projetadas para reduzir a transmissão por gotículas produzidas nos espirros e tosses dos indivíduos infectados. 

No entanto, uma grande proporção da disseminação da doença de coronavírus 2019 (COVID-19) parece estar ocorrendo através da transmissão aérea de aerossóis produzidos por indivíduos assintomáticos durante a respiração e a fala ( 1 – 3) Os aerossóis podem se acumular, permanecer infecciosos no ar interno por horas e ser facilmente inalados profundamente nos pulmões. Para a sociedade retomar, devem ser implementadas medidas destinadas a reduzir a transmissão de aerossóis, incluindo mascaramento universal e testes regulares e amplos para identificar e isolar indivíduos assintomáticos infectados.

Os seres humanos produzem gotículas respiratórias que variam de 0,1 a 1000 μm. Uma competição entre o tamanho, a inércia, a gravidade e a evaporação das gotículas determina a distância que as gotículas e aerossóis emitidos percorrerão no ar ( 4 , 5 ). As gotículas respiratórias sofrerão sedimentação gravitacional mais rapidamente do que evaporam, contaminando as superfícies e levando à transmissão por contato. Aerossóis menores (≤5 μm) evaporam mais rápido do que podem se assentar, são flutuantes e, portanto, podem ser afetados pelas correntes de ar, que podem transportá-los por distâncias maiores. Assim, existem duas principais vias de transmissão do vírus respiratório: contato (direto ou indireto entre pessoas e com superfícies contaminadas) e inalação no ar.

Além de contribuir para a extensão da dispersão e modo de transmissão, o tamanho das gotículas respiratórias demonstrou afetar a gravidade da doença. Por exemplo, o vírus influenza é mais comumente contido em aerossóis com tamanhos abaixo de 1 μm (submicron), que levam a infecções mais graves ( 4 ). No caso da síndrome respiratória aguda grave, coronavírus 2 (SARS-CoV-2), é possível que os aerossóis contendo vírus submicron estejam sendo transferidos profundamente para a região alveolar dos pulmões, onde as respostas imunes parecem ser temporariamente contornadas. Demonstrou-se que o SARS-CoV-2 se replica três vezes mais rápido que o SARS-CoV-1 e, portanto, pode se espalhar rapidamente para a faringe a partir da qual ele pode ser eliminado antes que a resposta imune inata seja ativada e produza sintomas ( 6).) Quando os sintomas ocorrem, o paciente transmitiu o vírus sem saber.

Identificar indivíduos infectados para restringir a transmissão do SARS-CoV-2 é mais desafiador do que o SARS e outros vírus respiratórios, porque os indivíduos infectados podem ser altamente contagiosos por vários dias, atingindo um pico antes ou antes dos sintomas ocorrerem ( 2 , 7 ). Esses “shedders silenciosos” podem ser determinantes críticos da disseminação aprimorada do SARS-CoV-2. Em Wuhan, China, estimou-se que casos não diagnosticados de infecção por COVID-19, presumivelmente assintomáticos, foram responsáveis ​​por até 79% das infecções virais ( 3 ). Portanto, testes regulares e generalizados são essenciais para identificar e isolar indivíduos assintomáticos infectados.

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A transmissão aérea estava determinada a desempenhar um papel durante o surto de SARS em 2003 ( 1 , 4 ). No entanto, muitos países ainda não reconheceram a transmissão aérea como um caminho possível para o SARS-CoV-2 ( 1 ). Estudos recentes mostraram que, além de gotículas, o SARS-CoV-2 também pode ser transmitido através de aerossóis. Um estudo realizado em hospitais de Wuhan, China, encontrou o SARS-CoV-2 em aerossóis a mais de 6 pés de pacientes com concentrações mais altas detectadas em áreas mais movimentadas ( 8 ). As estimativas que utilizam uma carga viral de escarro média para SARS-CoV-2 indicam que 1 minuto de fala alta pode gerar> 1000 aerossóis contendo virion ( 9) Assumir títulos virais para super emissores infectados (com carga viral 100 vezes maior que a média) gera um aumento para mais de 100.000 viriões em gotículas emitidas por minuto de fala.

As recomendações da Organização Mundial da Saúde (OMS) para distanciamento social de 6 pés e lavagem das mãos para reduzir a propagação da SARS-CoV-2 são baseadas em estudos de gotículas respiratórias realizadas na década de 1930. Esses estudos mostraram que grandes gotas de ~ 100 μm produzidas em tosses e espirros foram rapidamente submetidas à sedimentação gravitacional ( 1 ). No entanto, quando esses estudos foram conduzidos, a tecnologia não existia para detectar aerossóis submicrônicos. Como comparação, os cálculos prevêem que, no ar parado, uma gota de 100 μm se depositará no solo a partir de 8 pés em 4,6 s, enquanto uma partícula de aerossol de 1 μm levará 12,4 horas ( 4 ). As medidas agora mostram que tosses e espirros intensos que impulsionam gotículas maiores de mais de 6 metros também podem criar milhares de aerossóis que podem viajar ainda mais (1 ) Evidências crescentes para o SARS-CoV-2 sugerem que a recomendação da OMS de 6 pés provavelmente não é suficiente em muitas condições internas em que os aerossóis podem permanecer no ar por horas, acumular-se ao longo do tempo e acompanhar os fluxos de ar a distâncias superiores a 6 pés ( 5 , 10 ).

Em ambientes externos, vários fatores determinam as concentrações e a distância percorrida e se os vírus respiratórios permanecem infecciosos nos aerossóis. Brisas e ventos costumam ocorrer e podem transportar gotículas infecciosas e aerossóis por longas distâncias. Indivíduos assintomáticos que estão falando durante o exercício podem liberar aerossóis infecciosos que podem ser captados pelas correntes de ar ( 10) As concentrações virais serão mais rapidamente diluídas ao ar livre, mas poucos estudos foram realizados sobre a transmissão ao ar livre de SARS-CoV-2. Além disso, o SARS-CoV-2 pode ser inativado pela radiação ultravioleta na luz solar, e provavelmente é sensível à temperatura ambiente e à umidade relativa, bem como à presença de aerossóis atmosféricos que ocorrem em áreas altamente poluídas. Os vírus podem se prender a outras partículas, como poeira e poluição, que podem modificar as características aerodinâmicas e aumentar a dispersão. Além disso, as pessoas que vivem em áreas com maiores concentrações de poluição do ar demonstraram ter maior gravidade do COVID-19 ( 11).) Como os vírus respiratórios podem permanecer no ar por períodos prolongados antes de serem inalados por um hospedeiro em potencial, são necessários estudos para caracterizar os fatores que levam à perda de infectividade ao longo do tempo em uma variedade de ambientes ao ar livre, sob várias condições.

Dado o pouco que se sabe sobre a produção e o comportamento aéreo de gotículas respiratórias infecciosas, é difícil definir uma distância segura para o distanciamento social. Supondo que os virions SARS-CoV-2 estejam contidos em aerossóis submicrônicos, como é o caso do vírus influenza, uma boa comparação é a fumaça de cigarro exalada, que também contém partículas submicrônicas e provavelmente seguirá padrões e fluxos de diluição comparáveis. A distância de um fumante na qual se cheira a fumaça de cigarro indica a distância naqueles ambientes em que se pode inalar aerossóis infecciosos. Em uma sala fechada com indivíduos assintomáticos, as concentrações infecciosas de aerossóis podem aumentar com o tempo. No geral, a probabilidade de se infectar em ambientes fechados dependerá da quantidade total de SARS-CoV-2 inalado. Por fim, a quantidade de ventilação, número de pessoas,10 ) Por esses motivos, é importante usar máscaras adequadamente encaixadas em ambientes fechados, mesmo quando separados por 6 pés. A transmissão aérea pode ser responsável, em parte, pelas altas taxas de transmissão secundária para a equipe médica, bem como pelos principais surtos nas instalações de enfermagem. A dose mínima de SARS-CoV-2 que leva à infecção é desconhecida, mas a transmissão aérea através de aerossóis foi documentada para outros vírus respiratórios, incluindo sarampo, SARS e varicela ( 4 ).

A disseminação pelo ar de infecções não diagnosticadas comprometerá continuamente a eficácia dos programas de teste, rastreamento e distanciamento social mais vigorosos. Depois que as evidências revelaram que a transmissão aérea por indivíduos assintomáticos pode ser um fator importante na disseminação global do COVID-19, a OMS recomendou o uso universal de máscaras faciais. As máscaras fornecem uma barreira crítica, reduzindo o número de vírus infecciosos na respiração exalada, principalmente em pessoas assintomáticas e com sintomas leves ( 12 ) (veja a figura). O material da máscara cirúrgica reduz a probabilidade e a gravidade do COVID-19, reduzindo substancialmente as concentrações virais no ar ( 13 ). As máscaras também protegem indivíduos não infectados dos aerossóis SARS-CoV-2 ( 12 , 13) Portanto, é particularmente importante usar máscaras em locais com condições que possam acumular altas concentrações de vírus, como serviços de saúde, aviões, restaurantes e outros locais lotados com ventilação reduzida. A eficiência da filtragem de aerossóis de diferentes materiais, espessuras e camadas utilizadas em máscaras caseiras adequadamente ajustadas foi recentemente semelhante à das máscaras médicas testadas ( 14 ). Assim, a opção do mascaramento universal não é mais contida pela escassez.

A partir de dados epidemiológicos, os países que foram mais eficazes na redução da disseminação do COVID-19 implementaram o mascaramento universal, incluindo Taiwan, Hong Kong, Cingapura e Coréia do Sul. Na batalha contra o COVID-19, Taiwan (população de 24 milhões, primeiro caso do COVID-19 em 21 de janeiro de 2020) não implementou um bloqueio durante a pandemia, mas manteve uma baixa incidência de 441 casos e 7 mortes (em 21 de maio de 2020) . Por outro lado, o estado de Nova York (população ~ 20 milhões, primeiro caso COVID em 1º de março de 2020) teve um número maior de casos (353.000) e mortes (24.000). Ao ativar rapidamente seu plano de resposta a epidemias que foi estabelecido após o surto de SARS, o governo de Taiwan adotou um conjunto de medidas proativas que impediram com sucesso a disseminação do SARS-CoV-2, incluindo a criação de um centro central de comando de epidemias em janeiro, usando tecnologias para detectar e rastrear pacientes infectados e seus contatos próximos, e talvez o mais importante, solicitar que as pessoas usem máscaras em locais públicos. O governo também garantiu a disponibilidade de máscaras médicas, proibindo os fabricantes de máscaras de exportá-las, implementando um sistema para garantir que todos os cidadãos pudessem adquirir máscaras a preços razoáveis ​​e aumentando a produção de máscaras. Em outros países, houve escassez generalizada de máscaras, resultando na maioria dos residentes sem acesso a qualquer forma de máscara médica ( implementar um sistema para garantir que todos os cidadãos possam adquirir máscaras a preços razoáveis ​​e aumentar a produção de máscaras. Em outros países, houve escassez generalizada de máscaras, resultando na maioria dos residentes sem acesso a qualquer forma de máscara médica ( implementar um sistema para garantir que todos os cidadãos possam adquirir máscaras a preços razoáveis ​​e aumentar a produção de máscaras. Em outros países, houve escassez generalizada de máscaras, resultando na maioria dos residentes sem acesso a qualquer forma de máscara médica (15 ) Essa diferença marcante na disponibilidade e na ampla adoção de máscaras provavelmente influenciou o baixo número de casos de COVID-19.

A transmissão de vírus em aerossol deve ser reconhecida como um fator-chave que leva à disseminação de doenças respiratórias infecciosas. As evidências sugerem que o SARS-CoV-2 se espalha silenciosamente em aerossóis exalados por indivíduos infectados altamente contagiosos, sem sintomas. Devido ao seu tamanho menor, os aerossóis podem levar a uma maior gravidade do COVID-19, porque os aerossóis contendo vírus penetram mais profundamente nos pulmões ( 10).) É essencial que medidas de controle sejam introduzidas para reduzir a transmissão de aerossóis. É necessária uma abordagem multidisciplinar para abordar uma ampla gama de fatores que levam à produção e transmissão aérea de vírus respiratórios, incluindo o título mínimo necessário para causar o COVID-19; carga viral emitida em função do tamanho das gotículas antes, durante e após a infecção; viabilidade do vírus em ambientes internos e externos; mecanismos de transmissão; concentrações no ar; e padrões espaciais. Também são necessários mais estudos sobre a eficiência da filtragem de diferentes tipos de máscaras. O COVID-19 inspirou pesquisas que já estão levando a uma melhor compreensão da importância da transmissão aérea de doenças respiratórias.