Цивилизация
Хотя давно известно, что SARS-CoV-2 передается воздушно-капельным путем, особенности передачи и то, как на нее влияют различия организмов больных, все еще изучаются. Понимание этих различий помогло бы создать более надежную базу для профилактики как COVID-19, так и других заболеваний с аналогичным путем передачи, например, гриппа или туберкулеза.
Американские ученые из Тулейнского университета, Массачусетского технологического университета и Гарварда наблюдали за тем, как выдыхают воздух 194 здоровых добровольца, а также восемь приматов, зараженных SARS-CoV-2. Свои выводы они изложили в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Оказалось, пожилые люди с лишним весом выдыхают в среднем в три раза больше микрокапель, чем другие категории участников.
Изучение приматов показало, что концентрация вируса в выдыхаемом воздухе также зависит и от вирусной нагрузки. Однако даже при бессимптомном течении болезни ожирение и возраст способствуют выбросу вирусных частиц.
80% выдыхаемых микрокапель приходились на 18% участников. Это соответствует традиционному для эпидемий распределению, когда на 20% больных приходится 80% случаев передачи инфекции.
Количество выдыхаемых микрокапель у приматов повышалось по мере прогрессирования инфекции, достигая наиболее высокого уровня спустя неделю после заражения. Через две недели показатель возвращался к прежнему значению.
Интересно, что по мере развития инфекции вирусные частицы уменьшались, достигая размера одного микрона на пике болезни.
Мелкие частицы с большей вероятностью будут выбрасываться во время дыхания, кашля или разговора, отмечают исследователи. Также они могут дольше находиться в воздухе, перемещаться на более дальние расстояния и проникать глубже в легкие при инфицировании.
Состав и структура слизи в дыхательных путях зависят от возраста человека, его питания и образа жизни, поясняют ученые. Физиологические изменения влияют на слизь, что, в свою очередь, сказывается на количестве выбрасываемых микрокапель, в том числе и с вирусными частицами.
«Мы наблюдали аналогичное увеличение количества микрокапель на стадии острой инфекции с другими инфекционными заболеваниями, такими как туберкулез, — говорит доктор Чад Рой, ведущий автор исследования. — Похоже, что вирусные и бактериальные инфекции дыхательных путей могут ослабить слизистую, что способствует движению инфекционных частиц в этой среде».
У пожилых людей и людей с лишним весом также наблюдается более тяжелое течение COVID-19, напоминают исследователи. Возможно, это связано в том числе и с изменениями характеристик слизи в дыхательных путях.
«Это подчеркивает важность профилактики, — говорит Рой. — Теперь мы понимаем биологическую основу передачи вируса воздушно-капельным путем».
Авторы работы обращают внимание на опасность скоплений людей в тесных помещениях и подчеркивают, что в таких ситуациях важно соблюдать меры безопасности — как пожилым людям, так и молодым. Хотя маски и сдерживают распространение SARS-CoV-2, самые мелкие частицы способны просачиваться через них и распространяться намного дальше считающихся безопасными двух метров.
«Хотя наши результаты показывают, что молодые и здоровые люди, как правило, выделяют гораздо меньше микрокапель, чем пожилые и больные, на самом деле любой из нас при заражении COVID-19, вероятно, начнет выделять больше микрокапель», — считают исследователи.
Меры борьбы с инфекцией сосредоточены преимущественно вокруг разработки вакцин и противовирусных препаратов. Однако, возможно, стоило бы также уделить внимание способам восстановить барьерную функцию слизистой дыхательных путей, считают авторы работы. Это позволило бы снизить как число случаев заражения, так и количество осложнений.
Кроме того, раз количество выдыхаемых миикрокапель меняется в зависимости фазы болезни, этот показатель можно было бы использовать для мониторинга, полагают исследователи.