Science Brief: SARS-CoV-2 e potenziale trasmissione aerea

La modalità principale con cui le persone sono infettate da SARS-CoV-2 (il virus che causa COVID-19) è attraverso l’esposizione a goccioline respiratorie che trasportano virus infettivo.

Le goccioline respiratorie sono prodotte durante l’espirazione (ad esempio, respirare, parlare, cantare, tossire, starnutire) e coprono un ampio spettro di dimensioni che possono essere suddivise in due categorie di base in base a quanto tempo possono rimanere sospese nell’aria:

• Goccioline più grandi alcune delle quali sono visibili e che cadono rapidamente dall’aria in pochi secondi o minuti mentre si trovano vicino alla sorgente.
• Goccioline e particelle più piccole (formate quando piccole goccioline si asciugano molto rapidamente nel flusso d’aria) che possono rimanere sospese per molti minuti o ore e viaggiare lontano dalla sorgente con correnti d’aria.

Una volta che le goccioline respiratorie vengono espirate e mentre si muovono verso l’esterno dalla fonte, la loro concentrazione diminuisce attraverso la ricaduta dall’aria (goccioline più grandi prima, più piccole dopo) combinata con la diluizione delle restanti goccioline e particelle più piccole nel volume crescente di aria che incontrano.

I virus respiratori vengono trasmessi in più modi

Le infezioni da virus respiratori vengono trasmesse principalmente attraverso tre modalità: contatto, gocciolina e per via aerea.

• La trasmissione da contatto è un’infezione che si diffonde attraverso il contatto diretto con una persona infettiva (ad esempio, toccando durante una stretta di mano) o con un articolo o una superficie contaminata. Quest’ultimo è talvolta indicato come “trasmissione fomite.”
• La trasmissione delle goccioline è un’infezione diffusa attraverso l’esposizione a goccioline respiratorie contenenti virus (cioè goccioline e particelle più grandi e più piccole) espirate da una persona infettiva. La trasmissione è più probabile che si verifichi quando qualcuno è vicino alla persona infettiva, generalmente entro circa 6 piedi.
• La trasmissione aerea è l’infezione diffusa attraverso l’esposizione a quelle goccioline respiratorie contenenti virus composte da goccioline e particelle più piccole che possono rimanere sospese nell’aria su lunghe distanze (di solito superiori a 6 piedi) e tempo (in genere ore).

La trasmissione delle goccioline consiste nell’esposizione a goccioline più grandi, goccioline più piccole e particelle quando una persona è vicina a una persona infetta. La trasmissione aerea consiste nell’esposizione a goccioline e particelle più piccole a distanze maggiori o per tempi più lunghi.

Queste modalità di trasmissione non si escludono a vicenda. Per esempio, “stretto contatto” si riferisce alla trasmissione che può accadere da contatto o trasmissione gocciolina mentre una persona è all’interno di circa 6 piedi di una persona infetta.

Il termine “aerosol” è stato utilizzato in vari modi per descrivere piccole particelle che possono muoversi attraverso l’aria

L’aerosol è stato utilizzato sia per definire goccioline respiratorie di una certa dimensione (ad esempio, goccioline e particelle più piccole), sia per descrivere la raccolta o la nube di queste goccioline respiratorie nell’aria. In ambito sanitario, l’aerosol viene utilizzato rispetto alle “procedure di generazione di aerosol” (ad esempio, intubazione, broncoscopia) che producono piccole goccioline e particelle e richiedono controlli ingegneristici distinti per prevenire la trasmissione professionale di agenti patogeni infettivi come SARS-CoV-2. In ambito comunitario, l’aerosol era il termine usato per descrivere la nube generata dal sistema fognario di piccole goccioline e particelle che si credeva si fosse diffusa la SARS (causata dal virus SARS-CoV-1) durante l’epidemia di Amoy Gardens del 2003 a Hong Kong.

Il termine “trasmissione aerea” ha un significato specializzato nella pratica sanitaria pubblica

Airborne può essere usato per descrivere qualsiasi particella di dimensioni (ad esempio, goccioline, polvere, polline) in grado di viaggiare attraverso l’aria. Per le goccioline respiratorie, che possono includere goccioline vicine alla fonte e quelle che si sono allontanate più lontano. Tuttavia, la maggior parte delle malattie infettive e gli esperti di salute pubblica riservano il termine airborne specificamente per l’uso nel contesto della trasmissione aerea per descrivere le infezioni che possono essere trasmesse attraverso l’esposizione a goccioline infettive, contenenti agenti patogeni, piccole e particelle sospese nell’aria su lunghe distanze e che persistono nell’aria per lunghi periodi.

La trasmissione aerea non è altrettanto efficiente per tutti i microbi respiratori

Per alcuni virus e batteri, la trasmissione aerea è una modalità altamente efficiente per la diffusione dell’infezione. Gli esempi includono Mycobacterium tuberculosis (il batterio che causa la tubercolosi), rubeola (il virus che causa il morbillo) e varicella-zoster (il virus che causa la varicella). Sebbene queste infezioni possano essere trasmesse a distanza ravvicinata, sono anche trasmesse in modo efficiente e frequente su distanze più lunghe (cioè più di sei piedi) o su tempi più lunghi (cioè, a persone che passano attraverso uno spazio aereo in cui la persona infettiva era presente minuti o ore prima). È particolarmente importante controllare gli agenti patogeni che facilmente infettano per mezzo di trasmissione aerea in ambito sanitario e in altri contesti professionali in cui sono necessari controlli tecnici speciali per prevenire la diffusione (ad esempio, camere di isolamento delle infezioni aeree a pressione negativa, respiratori ad alta efficienza).

L’epidemiologia della SARS-CoV-2 indica che la maggior parte delle infezioni si diffonde attraverso uno stretto contatto, non attraverso la trasmissione aerea

Le malattie che si diffondono in modo efficiente attraverso la trasmissione aerea tendono ad avere alti tassi di attacco perché possono raggiungere e infettare rapidamente molte persone in un breve periodo di tempo. Sappiamo che una percentuale significativa di infezioni da SARS-CoV-2 (stimato 40-45%) si verificano senza sintomi e che l’infezione può essere diffusa da persone che non mostrano sintomi. Pertanto, se la SARS-CoV-2 si diffondesse principalmente attraverso la trasmissione aerea come il morbillo, gli esperti si aspetterebbero di aver osservato una diffusione globale considerevolmente più rapida dell’infezione all’inizio del 2020 e percentuali più elevate di infezione precedente misurate da serosurveys. I dati disponibili indicano che SARS-CoV-2 si è diffuso più come la maggior parte degli altri virus respiratori comuni, principalmente attraverso la trasmissione di goccioline respiratorie entro un breve raggio (ad esempio, meno di sei piedi). Non ci sono prove di diffusione efficiente (cioè, routine, rapida diffusione) a persone lontane o che entrano in uno spazio ore dopo che una persona infettiva era lì.

La trasmissione aerea di SARS-CoV-2 può verificarsi in circostanze speciali

Gli agenti patogeni che vengono trasmessi principalmente attraverso uno stretto contatto (ad esempio, la trasmissione a contatto e la trasmissione di goccioline) possono talvolta essere diffusi anche attraverso la trasmissione aerea in circostanze speciali. Ci sono diversi esempi ben documentati in cui SARS-CoV-2 sembra essere stato trasmesso su lunghe distanze o tempi. Questi eventi di trasmissione appaiono non comuni e hanno tipicamente comportato la presenza di una persona infettiva che produce goccioline respiratorie per un tempo prolungato (da>30 minuti a più ore) in uno spazio chiuso. Abbastanza virus era presente nello spazio per causare infezioni in persone che erano più di 6 piedi di distanza o che sono passati attraverso quello spazio subito dopo la persona infettiva aveva lasciato. Le circostanze in cui sembra essersi verificata la trasmissione aerea di SARS-CoV-2 includono:

• Spazi chiusi all’interno dei quali una persona infettiva ha esposto contemporaneamente persone sensibili o a cui le persone sensibili sono state esposte poco dopo che la persona infettiva ha lasciato lo spazio.
• Esposizione prolungata a particelle respiratorie, spesso generate con uno sforzo espiratorio (ad esempio, gridare, cantare, esercitare) che ha aumentato la concentrazione di goccioline respiratorie sospese nello spazio aereo.
• Ventilazione inadeguata o trattamento dell’aria che ha permesso un accumulo di piccole goccioline respiratorie sospese e particelle.

Prevenzione del COVID-19 mediante trasmissione aerea

Gli interventi esistenti per prevenire la diffusione del SARS-CoV-2 sembrano sufficienti per affrontare la trasmissione sia attraverso uno stretto contatto che nelle circostanze speciali favorevoli alla potenziale trasmissione aerea. Tra questi interventi, che includono l’allontanamento sociale, l’uso di maschere nella comunità, l’igiene delle mani, la pulizia e la disinfezione delle superfici, la ventilazione e l’evitamento di spazi interni affollati sono particolarmente rilevanti per gli spazi chiusi, dove le circostanze possono aumentare la concentrazione di piccole goccioline sospese e particelle che trasportano virus infettivi. Al momento, non vi è alcuna indicazione di una necessità generale della comunità di utilizzare controlli tecnici speciali, come quelli necessari per proteggere dalla trasmissione aerea di infezioni, come il morbillo o la tubercolosi, nell’ambito sanitario.

SARS-CoV-2 è un nuovo virus e stiamo ancora imparando come si comporta.

Ci sono diverse domande critiche a cui è necessario rispondere per perfezionare le linee guida per la prevenzione della COVID-19, tra cui

• Quanto sono efficaci gli sforzi di mitigazione per prevenire la diffusione della SARS-CoV-2, in particolare la ventilazione e il mascheramento?
• Quale percentuale di infezioni da SARS-CoV-2 viene acquisita attraverso la trasmissione aerea?
• Quali sono le condizioni che facilitano la trasmissione aerea?
• Qual è la dose infettiva per SARS-CoV-2 (quanti virioni sono necessari per l’infezione)?
• Le dimensioni dell’inoculo e la via di inoculazione influenzano il rischio di infezione e la gravità della malattia?

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