Studi: Mengelola lapisan aerosol dapat mengurangi penyebaran COVID-19

Studi: Mengelola lapisan aerosol dapat mengurangi penyebaran COVID-19


WASHINGTON: Para peneliti telah menyarankan bahwa menstabilkan lendir yang melapisi saluran napas pada individu yang terinfeksi aerosol dapat membantu mengelola penyebaran COVID-19, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
Temuan menunjukkan bahwa saat memeriksa 194 individu sehat, usia 19-66 tahun, analis melaporkan bahwa jumlah partikel aerosol yang dihembuskan bervariasi tiga kali lipat antara individu, dengan kurang dari 20% individu menghembuskan 80% dari total aerosol, dan cenderung meningkat. dengan indeks massa tubuh dan usia; produksi aerosol juga meningkat dengan viral load SARS-CoV-2 pada monyet.
Ini merekomendasikan bahwa mengelola lapisan saluran napas dapat mengurangi penyebaran virus Corona secara efisien.
Peristiwa superspreading telah membedakan pandemi COVID-19 dari wabah awal penyakit. Studi tentang aerosol yang dihembuskan menunjukkan bahwa faktor penting dalam kejadian ini dan peristiwa penularan lainnya adalah kecenderungan individu tertentu untuk menghembuskan sejumlah besar tetesan pernapasan kecil.
Temuan Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNGA) menunjukkan bahwa kapasitas lendir yang melapisi saluran napas untuk menahan pecahnya pernapasan bervariasi secara signifikan antara individu-individu, dengan tren meningkat dengan kemajuan infeksi COVID-19. dan indeks massa tubuh dikalikan dengan usia (yaitu, BMI-tahun).
Memahami sumber dan varian pembentukan tetesan pernapasan, dan mengendalikannya melalui stabilisasi permukaan lendir yang melapisi saluran pernapasan, dapat mengarah pada pendekatan yang efektif untuk mengurangi infeksi dan penularan COVID-19.
COVID-19 ditularkan melalui tetesan yang dihasilkan dari permukaan lendir saluran napas selama proses respirasi di dalam tubuh yang terinfeksi oleh virus Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) sindrom pernapasan akut. Kami mempelajari pembentukan dan pernafasan tetesan pernapasan pada subjek primata manusia dan non-manusia dengan dan tanpa infeksi COVID-19 untuk mengeksplorasi apakah infeksi SARS-CoV-2, dan perubahan lain dalam keadaan fisiologis, diterjemahkan ke dalam evolusi yang dapat diamati dari jumlah dan ukuran tetesan pernapasan yang dihembuskan di subjek sehat dan sakit.
Dalam studi kohort observasional kami tentang partikel napas yang dihembuskan dari 194 subjek manusia yang sehat dan dalam studi infeksi eksperimental kami terhadap delapan primata bukan manusia yang terinfeksi, oleh aerosol, dengan SARS-CoV-2, kami menemukan bahwa partikel aerosol yang dihembuskan bervariasi antara subjek dengan tiga urutan besarnya, dengan jumlah tetesan pernafasan yang dihembuskan meningkat dengan tingkat infeksi COVID-19 dan peningkatan BMI-tahun.
Kami mengamati bahwa 18 persen subjek manusia (35) menyumbang 80 persen dari kelompok bioaerosol yang dihembuskan (194), yang mencerminkan distribusi bioaerosol yang lebih luas yang serupa dengan penyebaran infeksi klasik 20:80. Temuan ini menunjukkan bahwa penilaian kuantitatif dan pengendalian aerosol yang dihembuskan mungkin penting untuk memperlambat penyebaran COVID-19 di udara jika tidak ada vaksin yang efektif dan disebarluaskan.
Sindrom pernapasan akut parah coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ditularkan melalui udara melalui kombinasi tetesan besar yang dihembuskan ketika orang batuk atau bersin dan tetesan sangat kecil yang dihasilkan orang di saluran pernapasan mereka saat mereka bernapas secara alami. Bagaimana tetesan pernapasan yang dihembuskan bervariasi antar individu, berkembang dari waktu ke waktu dalam individu, dan perubahan dengan timbulnya dan perkembangan infeksi COVID-19 masih kurang dipahami, namun penting untuk mengklarifikasi sifat penularan COVID-19 – dan penyakit pernapasan yang sangat menular lainnya. , seperti influenza dan tuberkulosis (TB).
Pembentukan tetesan pernafasan pada nafas yang dihembuskan dapat terjadi karena kekuatan aliran udara yang cepat di saluran nafas bagian atas yang muncul saat kita bernafas, berbicara, batuk, dan bersin. Pada aliran inspirasi puncak selama pernapasan normal, kecepatan udara di trakea dan bronkus utama dapat mencapai kecepatan turbulen.
Aliran udara di atas lapisan lendir tipis (5 mm sampai 10 mm) yang melapisi saluran udara dapat memecah permukaan lendir menjadi tetesan kecil seperti cara angin kencang yang pecah dan menyembur ke permukaan laut. Sifat dan tingkat pecahnya tetesan ini bergantung pada sifat permukaan lendir itu sendiri. Di antara properti, yang paling mempengaruhi pembentukan tetesan dan ukuran tetesan adalah viskoelastisitas permukaan (yang menahan peregangan permukaan lendir saat pecah) dan tegangan permukaan (yang menurunkan energi yang dikeluarkan dalam pembentukan tetesan kecil).
Pada lendir yang melapisi saluran napas, kedua sifat tersebut berbeda menurut jenis dan konsentrasi surfaktan paru, serta dengan komposisi dan struktur lendir yang dekat dengan permukaan udara. Perubahan struktur dan komposisi surfaktan dan musin, sebagian didorong oleh perubahan fisiologis kondisi manusia – termasuk pola makan, penuaan, dan infeksi COVID-19 itu sendiri – oleh karena itu dapat diantisipasi untuk mengubah pembentukan tetesan dan ukuran tetesan selama tindakan pernapasan .
Untuk memastikan apakah infeksi COVID-19 dan perbedaan fenotip lainnya yang terkait dengan tingkat keparahan risiko infeksi dapat mengubah pembentukan tetesan udara dari cairan lapisan saluran napas selama tindakan bernapas, kami melakukan dua penelitian pada primata manusia dan bukan manusia (NHP). Dalam studi pertama kami, kami mengevaluasi napas yang dihembuskan dari 194 subjek manusia di dua lokasi untuk menentukan variasi partikel napas yang dihembuskan dalam populasi manusia.
Dalam studi kedua kami, kami mengukur napas yang dihembuskan dari dua spesies NHP setelah infeksi eksperimental melalui penghirupan SARS-CoV-2. Kami kemudian menilai evolusi partikel napas yang dihembuskan selama partikel aerosol yang dihembuskan sebagai fungsi titer virus hidung. Kami melaporkan studi ini di sini.

Hongkong Pools