Una fantasia di aria senza virus

A più di venti mesi dall'inizio della pandemia, è chiaro che molte strategie di mitigazione obbligatorie non prevengono in modo significativo la trasmissione del virus o farlo a un prezzo elevato. Lockdown non hanno fermato virus si è diffuso in tutto il mondo e non sono sostenibili a causa di ingenti danni collaterali. C'è nessuna prova coerente di un beneficio del mascheramento universale, nonostante una politicizzazione senza precedenti ed potenziale di distorsione negli studi scientifici.

La chiusura delle scuole e l'apprendimento a distanza sono dannosi e inefficaci, come i bambini restano a basso rischio per malattie gravi e le scuole non sono i principali fattori di scoppi nelle comunità. I vaccini possono limitare le malattie gravi, che sono importanti per gli individui vulnerabili, ma sono meno efficaci nel prevenire l'infezione e la trasmissione di immunità acquisita per infezione. Nonostante la mancanza di prove convincenti, molti leader continua mandato non provato ed inutile restrizioni su una popolazione affaticata dal COVID.

Tuttavia, in mezzo a questi fallimenti, spicca un'efficace strategia di mitigazione del COVID-19:migliorare la ventilazione interna. Già all'inizio della pandemia si sapeva che la trasmissione all'aperto di SARS-CoV-2 era rara, e che la trasmissione indoor era spesso associata a persone affollate e poco ventilato spazi (sebbene ciò non abbia impedito ai leader di annullareeventi all'aperto ed imporre restrizioni all'esterno). Le strategie per aumentare la ventilazione sono sopravvissute a 20 mesi di tentativi falliti perché forti prove supportano il loro continuo sviluppo e utilità.

Ventilazione: l'NPI che funziona per i virus nell'aria

Negli aerei commerciali, un esempio di spazio interno altamente ventilato, la trasmissione del virus è stata bassa nonostante le condizioni di affollamento. Ciò è stato attribuito al mascheramento forzato dei passeggeri (purtroppo compreso bambini con disabilità). Tuttavia, l'esperienza delle cabine degli aerei pressurizzati 20-30 cambi d'aria all'ora (ACH), il che significa che tutta l'aria all'interno di una cabina verrà filtrata e sostituita ogni 2-3 minuti. Con questo livello di ventilazione, la capacità di una persona di esporre un individuo a una dose infettiva anche nel sedile successivo è piuttosto limitata. Un classico esempio di focolaio di aerei commerciali è stato nel 1977, dove un singolo passeggero con l'influenza ha infettato il 72% degli altri passeggeri del volo. Questo evento straordinario ha richiesto un guasto completo del sistema di ventilazione e un ritardo di tre ore sull'asfalto. Se il sistema di ventilazione fosse stato funzionante, l'epidemia non si sarebbe mai verificata.

Per dare un'idea di come la ventilazione aumenti il ​​tempo alla dose infettiva rispetto alla (tipica) mascheratura in tessuto, di seguito è riportata una tabella creata utilizzando i calcoli del modello creati da Dott.ssa Lisa Brosseau, un esperto con oltre 30 anni di esperienza in DPI e filtrazione di particelle:

Sebbene questa tabella sia stata creata per illustrare il potenziale per i respiratori di alta qualità di ridurre il tempo alla dose infettiva (per i lavoratori in situazioni ad alto rischio), puoi anche vedere i vantaggi di una maggiore ventilazione. All'aumentare dell'ACH, il tempo alla dose infettiva aumenta in modo molto più significativo rispetto alle coperture per il viso, con differenze che possono essere misurate in ore per la ventilazione rispetto ai minuti per la mascheratura.

Aumentare la ventilazione interna è una strategia efficace perché la trasmissione per via aerea è una via significativa per la diffusione di SARS-CoV-2, mentre la trasmissione superficiale non lo è. Il virus nell'aria può rimanere sospeso in piccole particelle di aerosol per ore, rendendo inefficaci le tipiche coperture per il viso (e l'uso prolungato di I respiratori di tipo N95 semplicemente non sono pratici). La regola dei 6 piedi per il distanziamento sociale, basata sulle prime stime della superficie di grandi goccioline, diventa anche sempre più arbitrario in uno scenario di trasmissione aerea. Questi fatti apportano modifiche alla ventilazione interna an strategia attraente per ingegneri edili che cercano di ridurre il rischio di trasmissione di virus nell'aria.

Ci sono molti edifici in cui questa strategia potrebbe fare una grande differenza, come le residenze assistite. Gli ospedali già incorporano queste strategie con effetto significativo. Ovunque gli individui vulnerabili si riuniscano in numero significativo potrebbe prendere in considerazione strategie di ventilazione progettate per ridurre al minimo la trasmissione di virus respiratori.

Un sogno di tubo dell'aria sterile

Ma, come con qualsiasi strategia di mitigazione, ciò che si può fare può anche essere esagerato (questo potrebbe essere un motto non ufficiale della risposta alla pandemia degli Stati Uniti). A settembre, l'Atlantico ha pubblicato un articolo intitolato “Il piano per fermare ogni virus respiratorio in una volta. "

L'articolo inizia delineando i progressi storici in materia di servizi igienico-sanitari e purificazione dell'acqua potabile per porre fine alle epidemie di colera e misure contro le zanzare e gli habitat di riproduzione delle zanzare che hanno ridotto al minimo le minacce di febbre gialla e malaria. L'autore confronta quindi questi sforzi con la mancanza di preoccupazione per la ventilazione degli edifici, un problema evidenziato dalla pandemia di COVID-19 e dagli alti livelli di trasmissione in spazi affollati e poco ventilati, e applica la stessa logica: "Non beviamo acqua contaminata . Perché tolleriamo respirare aria contaminata?”

“Non si tratta solo di COVID-19. Gli scienziati che hanno riconosciuto presto la minaccia del coronavirus nell'aria lo hanno fatto perché hanno passato anni a studiare le prove che, contrariamente alla saggezza convenzionale, le malattie respiratorie comuni come l'influenza e il raffreddore possono diffondersi anche nell'aria. Abbiamo a lungo accettato raffreddori e influenze come fatti inevitabili della vita, ma lo sono? Perché non riprogettare anche il flusso d'aria nei nostri edifici per prevenirli?”

Gli ingegneri edili ritengono che le misure utilizzate durante l'attuale pandemia non siano sufficienti: "La pandemia ha già richiesto, in alcune scuole e luoghi di lavoro, soluzioni ad hoc per l'aria interna: filtri HEPA portatili, disinfezione delle luci UV e persino finestre aperte". Ma ai loro occhi, queste non sono soluzioni a lungo termine. "Gli edifici moderni dispongono di sofisticati sistemi di ventilazione per mantenere le loro temperature confortevoli e i loro odori piacevoli: perché non utilizzare questi sistemi per mantenere l'aria interna libera dai virus?"

A suo merito, l'autrice emette questo avvertimento: "Nessuno con cui ho parlato pensava che una scuola media o un edificio per uffici debba essere strettamente controllato come una struttura di biocontenimento, ma in caso contrario, allora abbiamo bisogno di una nuova e diversa serie di standard minimi. " Confronta giustamente anche i livelli di minaccia relativa dei patogeni intestinali - che ha usato in precedenza come analoghi - e il COVID-19: "COVID-19 non uccide una percentuale così alta delle sue vittime come ha fatto il colera nel 19° secolo. Ma ha causato oltre 600,000 vittime negli Stati Uniti. Anche una tipica stagione influenzale uccide Da 12,000 a 61,000 persone ogni anno. Ha di queste emergenze? In tal caso, cosa ci vorrebbe, collettivamente, per trattarli come tali?"

Ci sono alcune ovvie barriere alla progettazione di ogni edificio con ventilazione anti-virus: “La pandemia ha chiarito che gli americani non sono d'accordo su quanto sono disposti a spingersi per sopprimere il coronavirus. Se non riusciamo a convincere le persone ad accettare vaccini e indossare maschere in una pandemia, come otteniamo i soldi e la volontà di rinnovare tutti i nostri sistemi di ventilazione?

Pertanto, i veri problemi sono i soliti sospetti: il denaro e la riluttanza degli altri a prendere sul serio il problema. Ma, poiché molte strategie sono state razionalizzate negli ultimi due anni, se può salvare vite umane, perché non farlo? "I cambiamenti potrebbero richiedere troppo tempo per essere importanti per questa attuale pandemia, ma ci sono altri virus che si diffondono nell'aria, e lì sarà più pandemie”.

Credo, in accordo con ingegneri edili e scienziati ambientali interni, che sia possibile progettare sistemi di ventilazione in grado di pulire l'aria da tutti i virus respiratori presenti nell'aria. Sono anche d'accordo sul fatto che ciò potrebbe avere un beneficio misurabile in un aspetto della salute umana, poiché il carico di malattie dei virus respiratori è significativo.

Tuttavia, come Martin Kulldorff e altri hanno cercato di ricordare al mondo che la salute pubblica non riguarda solo la prevenzione di una malattia infettiva a tutti i costi, e c'è un potenziale costo per l'aria priva di virus che non è stato considerato: e se fossero necessarie infezioni periodiche da virus respiratori per mantenere la salute umana in generale? I miracoli dell'acqua pulita e del miglioramento dei servizi igienico-sanitari hanno avuto solo evidenti benefici, senza costi?

L'esempio della poliomielite

Oltre all'influenza e al vaiolo, polio è stato anche considerato uno dei principali agenti patogeni virali del 20 ° secolo. Tuttavia, prima di allora, non si pensava fosse una grave minaccia. Non ci sono stati focolai gravi. Non era come se il virus non esistesse. Le persone erano state infettate dalla poliomielite per migliaia di anni. Ma con l'avvento della rivoluzione industriale, il nostro rapporto con il virus è cambiato, così come la malattia che ha causato.

La poliomielite è un virus altamente contagioso che provoca un'infezione sintomatica asintomatica (ma ancora trasmissibile) o molto lieve nel 90% delle persone. Il virus infetta il tratto gastrointestinale degli esseri umani, anche se in alcuni casi il virus si diffonde al sistema nervoso e può provocare paralisi o morte. Poiché così tante persone sono asintomatiche, il virus può infettarne molte altre prima che venga identificato un caso paralitico, rendendolo difficile da contenere. Il virus si trasmette per via oro-fecale, attraverso l'acqua e altro materiale fecale contaminato.

Per la maggior parte della storia umana, le persone non hanno potuto evitare di essere infettate dal virus della poliomielite. La maggior parte è stata infettata durante l'infanzia. E poiché quasi tutti erano infetti, avevano anticorpi, comprese le neomamme che trasmettevano quegli anticorpi ai loro figli attraverso la placenta prima della nascita e dopo l'allattamento al seno. La paralisi infantile, sebbene ancora possibile, era relativamente rara.

Ma poi l'igiene è migliorata. Gli impianti idraulici interni, il trattamento dell'acqua e delle acque reflue sono diventati più ampiamente adottati. Le famiglie iniziarono a vivere in condizioni più pulite e meno affollate. Le persone non erano più esposte alla poliomielite da bambini. E quando i bambini più grandi e i giovani adulti hanno contratto la poliomielite, la distruzione dei nervi e la paralisi sono diventate più frequenti. Alcuni casi erano così gravi che gli individui soffrivano di paralisi del diaframma e dei muscoli intercostali, che sono essenziali per la respirazione. Dovevano essere somministrati la respirazione artificiale con un respiratore Drinker, noto anche come il Polmone di ferro, finché non si sono ripresi. Se si sono ripresi. Altri hanno vissuto con una paralisi parziale per il resto della loro vita.

Il virus della poliomielite non era più un virus endemico e aveva cessato di coesistere con gli esseri umani nel modo in cui si era evoluto per migliaia di anni. E dove ha perso il suo stato endemico, ha acquisito un potenziale epidemico. E queste epidemie hanno colpito le persone benestanti, poiché le condizioni di pulizia erano un segno di ricchezza, e quindi i ricchi avevano meno probabilità di avere l'immunità alla poliomielite sin dall'infanzia. 

Perché era impossibile prevedere dove e chi poteva colpire la poliomielite, severo sono state adottate misure per evitare l'esposizione alla poliomielite. Piscine e spiagge furono chiuse per l'estate all'inizio degli anni '1950, al culmine della peggiore epidemia di poliomielite negli Stati Uniti. I bambini dovevano stare lontani dalla folla e spesso venivano banditi dai luoghi pubblici. Circolavano voci folli secondo cui le bevande analcoliche o gli sbalzi di temperatura o il tempo stavano diffondendo la malattia. La gente si rifiutava di stringere la mano. Eppure le persone non avevano bisogno di ascoltare storie dell'orrore per manipolare il loro comportamento, erano testimoni oculari e vedere il loro vicino perdere un figlio a causa della poliomielite era tutta la prova necessaria per incoraggiare un comportamento prudente.

Come per il vaiolo, l'unica cosa che ha posto fine alle epidemie di poliomielite è stato il ritorno all'immunità della popolazione: le misure di mitigazione erano molto meno efficaci e hanno solo ritardato gli inevitabili focolai. Come con il vaiolo, l'immunità della popolazione è stata aumentata attraverso la vaccinazione di massa. Poiché i vaccini contro la poliomielite conferiscono un'immunità di lunga durata, la poliomielite non è più un problema nei paesi sviluppati, anche se, a differenza del vaiolo, deve ancora essere eradicata.

Una conseguenza dell'aria interna igienizzata: maggiore ignoranza immunitaria

Il conseguente aumento delle epidemie di poliomielite con un miglioramento dei servizi igienico-sanitari suggerisce che solo perché un progresso nella salute pubblica ha benefici immediati e evidenti, non significa che non ci sarà un costo che non sia immediato o ovvio.

Questo vale anche per gli ambienti interni: più "pulito" è l'ambiente interno a cui sono esposti i bambini, più è probabile che sviluppino malattie infiammatorie croniche più avanti nella vita. Ciò è stato dimostrato in numerosi studi di confronto geograficamente e geneticamente popolazioni simili con diversi ambienti domestici.

I bambini allevati in ambienti che li espongono a una varietà di batteri sembrano avere un sistema immunitario "educato" a tollerare quei batteri e altre microparticelle biologiche, mentre quelli in ambienti "puliti" hanno un sistema immunitario che potrebbe essere descritto come "ignorante" e quindi è più probabile che reagisca in modo eccessivo.

È possibile che anche le infezioni virali respiratorie abbiano qualche beneficio sullo sviluppo, ma questo campo è agli inizi. Ogni essere vivente si è co-evoluto con i virus (gli esseri umani sono spesso infettati da virus senza esserne consapevoli), e quindi non è esagerato credere che anche la prevenzione di tutte le infezioni virali respiratorie possa avere un costo latente. 

Un potenziale costo è una perdita di memoria immunitaria per i virus respiratori. Non solo vivere in aria priva di virus comporterebbe una diminuzione dell'immunità antivirale specifica, ma eliminerebbe anche l'immunità eterologa o incrociata. Immunità eterologa è definita come l'induzione di una risposta immunitaria a un patogeno/antigene non correlato all'esposizione a un diverso patogeno/antigene.

Molti genitori che lavorano hanno esperienza con l'immunità eterologa, e talvolta una mancanza di essa, spesso senza rendersene conto. Quando un primogenito va all'asilo nido, di settimane o mesi, si scatena l'inferno microbico (o almeno sembra). Il bambino è sempre malato, così come i genitori. Questo può durare per mesi ed è particolarmente dannoso durante la stagione fredda e influenzale.

Tuttavia, l'anno successivo, migliora. E con un secondo figlio, non tutti si ammalano, e questo non è solo frutto dell'immaginazione dei genitori. Questo perché la memoria immunitaria è stata acquisita dai genitori e dal fratello maggiore che protegge dagli stessi virus del raffreddore e dell'influenza e offre anche un grado di protezione incrociata contro altri virus con proprietà simili. Anche il secondo bambino non si ammala così, poiché riceve una certa protezione dagli anticorpi della madre e meno infezioni dalla propria famiglia rinforzata dal sistema immunitario.

La pandemia ha introdotto il concetto di immunità eterologa a molti non immunologi. I linfociti isolati dagli individui prima della pandemia erano ancora trovato per essere cross-reattivo a parti delle proteine ​​SARS-CoV-2. Sebbene i microbi che originariamente hanno attivato queste cellule cross-reattive non siano stati identificati, potrebbero essere altri coronavirus circolanti. L'immunità eterologa probabilmente ha anche protetto alcune persone durante l' 1918 Pandemia di influenza spagnola—quelli che sono stati protetti dopo il recupero da un precedente ceppo meno letale e le persone anziane che potrebbero essere state protette da un'immunità di lunga durata da precedenti epidemie influenzali.

Ciò solleva alcune importanti domande sugli aspetti negativi di una revisione completa dell'attuale progettazione degli edifici per eliminare le comuni infezioni da virus respiratori. Anche se l'adozione diffusa di questi piani fosse fattibile, ne varrebbe la pena la potenziale perdita dell'immunità crociata negli individui sani? Proprio come gli interventi non farmaceutici hanno solo ritardato la diffusione virale nell'attuale pandemia (se hanno avuto qualche effetto), queste misure non ritarderanno semplicemente l'inevitabile?

Anche se molti edifici hanno aria pulita e priva di virus, ci saranno sempre posti che non lo fanno, principalmente in edifici più vecchi concentrati in aree più vecchie con tassi di povertà più elevati. Come con la poliomielite, questo potrebbe effettivamente aumentare le epidemie tra i ricchi una volta che alcuni virus respiratori evolvono modi per superare la moderna ingegneria edile.

Nuovi vaccini potrebbero contribuire all'immunità e all'immunità crociata, come con la poliomielite, ma questi sono stati meno efficaci per i virus respiratori. E come autore del Atlantico articolo citato, non possiamo essere d'accordo su mascherine e vaccini, anche durante una pandemia. È improbabile che molte persone siano disposte a vaccinarsi contro ogni virus del raffreddore e dell'influenza per la normale diffusione stagionale se sono sane e a basso rischio. E perché dovrebbero? Lo stesso vale per i progettisti di edifici che progettano tutti i nuovi edifici in modo che siano privi di virus ed efficienti dal punto di vista energetico. In questo caso, la volontà di agire potrebbe non essere necessaria, anche senza considerare potenziali svantaggi.

Nella nostra attuale risposta alla pandemia basata sulla cultura della sicurezza, qualsiasi rischio di infezione è considerato inaccettabile e coloro che evidenziano i potenziali costi delle misure di mitigazione sono etichettati come irresponsabili e pericolosi. Tuttavia, il culto della sicurezza e gli ingegneri edili potrebbero prevalere sul buon senso vecchio stile, ma non possono prevalere sulla nostra biologia. Il vecchio adagio sopravvive nonostante i nostri migliori sforzi; nel caso dei virus stagionali del raffreddore e dell'influenza, ciò che non ti uccide ti rende ancora più forte.

Ripubblicato dall'autore blog