Une nouvelle étude a révélé pour la première fois le rôle vital du dioxyde de carbone (CO2 ) joue dans la détermination de la durée de vie des virus aéroportés, à savoir le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19. Cela montrait clairement que le CO2 des niveaux contrôlés contribuent à réduire la survie du virus, et donc le risque d'infection.
La recherche, dirigée par l'Université de Bristol et publiée aujourd'hui dans Nature Communications , montre comment le CO2 est un facteur majeur dans la prolongation de la durée de vie des variantes du SRAS-CoV-2 présentes dans de minuscules gouttelettes circulant dans l'atmosphère.
L'auteur principal, le Dr Allen Haddrell, associé de recherche principal en science des aérosols à l'école de chimie de l'université, a déclaré :« Nous savions que le SRAS-CoV-2, comme d'autres virus, se propage par l'air que nous respirons. notre compréhension de exactement comment et pourquoi cela se produit et, surtout, de ce qui peut être fait pour y mettre fin.
"Cela montre qu'ouvrir une fenêtre peut être plus puissant qu'on ne le pensait initialement, en particulier dans les pièces surpeuplées et mal ventilées, car l'air frais aura une concentration plus faible de CO2 , ce qui rend le virus inactivé beaucoup plus rapidement.
"Mais cela souligne également l'importance de nos objectifs mondiaux de zéro émission nette, car la recherche indique des niveaux de CO2 même légèrement plus élevés. , qui augmentent dans l'atmosphère avec le début du changement climatique, peuvent améliorer considérablement le taux de survie du virus et le risque de sa propagation."
Pendant la pandémie de COVID-19, des moniteurs de dioxyde de carbone ont été utilisés pour aider à estimer la ventilation dans les bâtiments, car à la fois le CO2 et le virus sont présents dans l'haleine expirée. Mais cette recherche a révélé comment le CO2 lui-même permet au virus de survivre plus longtemps dans l’air. Les chercheurs ont également découvert que différentes variantes du SRAS-CoV-2 avaient des aérostabilités différentes, la dernière variante omicron ayant une durée de vie prolongée.
Les chercheurs ont fait ces découvertes en utilisant une technologie unique de bioaérosols qu'ils ont développée, appelée CELEBS (Controlled Electrodynamic Levitation and Extraction of Bioaerosols on a Substrate), qui permet de mesurer la survie de différentes variantes du SRAS-CoV-2 dans des particules en suspension générées en laboratoire qui imitent les aérosols expirés. .
En faisant varier la concentration de CO2 dans l'air entre 400 parties par million (ppm) (le niveau dans l'air extérieur normal) et 6 500 ppm, l'équipe a confirmé une corrélation entre les augmentations de CO2 les concentrations et la durée pendant laquelle les virus en suspension restent infectieux dans l'air, aggravant le risque de transmission.
Les résultats ont montré une augmentation du CO2 La concentration à seulement 800 ppm, un niveau identifié comme étant bien ventilé, a entraîné une augmentation de l'aérostabilité virale. Après 40 minutes, par rapport à l'air pur, environ 10 fois plus de virus restaient infectieux lorsque l'air contenait du CO2 concentration similaire à celle d'une salle bondée (3 000 ppm).
Le Dr Haddrell a déclaré :« Cette relation apporte un éclairage important sur les raisons pour lesquelles des événements de super propagation peuvent se produire dans certaines conditions. Le pH élevé des gouttelettes expirées contenant le virus SARS-CoV-2 est probablement un facteur majeur de la perte de contagiosité.>2 se comporte comme un acide lorsqu'il interagit avec des gouttelettes. Cela rend le pH des gouttelettes moins alcalin, ce qui entraîne une inactivation plus lente du virus qu'elles contiennent.
"C'est pourquoi l'ouverture d'une fenêtre est une stratégie d'atténuation efficace, car elle élimine physiquement le virus de la pièce, mais rend également les gouttelettes d'aérosol elles-mêmes plus toxiques pour le virus."
D’ici la fin du siècle, des recherches récentes en science du climat ont projeté la concentration de CO2 dans l'atmosphère devrait atteindre plus de 700 ppm.
Le Dr Haddrell a ajouté :« Ces résultats ont donc des implications plus larges, non seulement dans notre compréhension de la transmission des virus respiratoires, mais aussi dans la manière dont les changements dans notre environnement peuvent exacerber la probabilité de futures pandémies. Les données de notre étude suggèrent que les niveaux croissants de CO2 dans l'atmosphère peut coïncider avec une augmentation de la transmissibilité d'autres virus respiratoires en prolongeant la durée pendant laquelle ils restent infectieux dans l'air. "
Le professeur Jonathan Reid, co-auteur et directeur du Centre EPSRC de formation doctorale en sciences des aérosols à l'Université de Bristol, a déclaré :« Bien qu'il y ait encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas, nous obtenons maintenant une image beaucoup plus complète du rôle joué les aérosols respiratoires jouent dans le transport des virus infectieux entre les personnes et dans les mécanismes qui contrôlent leur survie.
"Ces résultats peuvent servir de base scientifique à la conception de stratégies d'atténuation qui pourraient sauver des vies lors de toute future pandémie."
Plus d'informations : Allen Haddrell et al, La concentration ambiante de dioxyde de carbone est en corrélation avec l'aérostabilité et le risque d'infection du SRAS-CoV-2, Nature Communications (2024). DOI : 10.1038/s41467-024-47777-5
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Université de Bristol