В недавнем исследовании, опубликованном на сервере препринтов medRxiv *, исследователи оценили связь между респираторными патогенами в воздухе помещений и естественной вентиляцией, уровнями углекислого газа (CO2) и фильтрацией воздуха.

В настоящее время мало что известно о влиянии микроклимата помещений, деятельности человека, вентиляции и фильтрации воздуха на обнаружение и концентрацию возбудителей респираторных заболеваний. Недостаток знаний затрудняет количественную оценку биоаэрозолей в воздухе помещений для мониторинга респираторных инфекций и риска их передачи и, следовательно, требует обширных исследований.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи точно определяют хозяина, патоген, поведенческие и экологические переменные, которые связаны с более высокой биоаэрозольной нагрузкой респираторных патогенов в окружающем воздухе помещений.

В период с октября 2021 года по апрель 2022 года команда взяла 341 пробу атмосферного воздуха в 21 месте отбора проб. Обрабатывая результаты количественной полимеразной цепной реакции (КПЦР) каждого патогена в образце как отдельное наблюдение, команда исследовала независимое влияние различных переменных на обнаружение и концентрацию патогенов в воздухе. Сгенерированные модели имели корректировку корреляции внутри выборки и включали тип патогена в качестве ковариации.

Для каждого патогена команда запустила модель логистической регрессии (LRM) с обратным исключением, используя сохраненные независимые переменные из этих моделей, которые использовали значения Ct qPCR в качестве числовых результатов. В течение 24 дней, начиная с 7 февраля, одновременно отбирали пробы воздуха в трех группах питомников. В помещении 2 были установлены три фильтра Blue PURE 221, а в помещении 1 фильтрация воздуха отсутствовала, в результате чего общая теоретическая скорость подачи чистого воздуха составила 1770 м3/час и 10,7 воздухообмена в час (ACH). Три фильтра Philips 3000i были размещены в точке 3, в результате чего общая теоретическая скорость подачи чистого воздуха составила 999 м3/час и 6,1 воздухообмена в час.

Полученные результаты

Solgar, пиколинат цинка, 100 таблеток

Результаты исследования показали, что наиболее распространенными инфекциями, обнаруженными при сравнении показателей положительных результатов всех образцов, были Streptococcus pneumoniae, энтеровирус человека, бокавирус человека, аденовирус человека и цитомегаловирус человека в указанном порядке. В возрастном диапазоне от трех до шести лет был самый большой процент образцов, которые дали положительный результат по крайней мере на один патоген, за ними следуют от нуля до трех лет, от 25 до 65 лет, от 12 до 18 лет, от 18 до 25 лет, от шести до 12 лет. и более 65 лет.

В изображенной среде дошкольного учреждения бокавирус человека, энтеровирус человека, цитомегаловирус человека и Streptococcus pneumoniae почти всегда были положительными. Зимой команда заметила длительный рост числа инфекций, вызванных аденовирусом человека и Pneumocystis jirovecii. Другие вирусы, такие как энтеровирус D68, вирус гриппа А, вирус парагриппа человека 3, респираторно-синцитиальный вирус, коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), человеческий CoV 229E, человеческий CoV HKU-1, человеческий CoV OC43, энтеровирус D68 показал более короткие пики. Вариации положительных результатов на SARS-CoV-2, энтеровирус D68 и вирус гриппа А соответствовали результатам клинических образцов в университетских больницах Лёвена, расположенных недалеко от места отбора проб.

Перед группировкой 14 возбудителей имели не менее 10 положительных результатов, а 12 возбудителей имели не менее 10 положительных результатов. Во-первых, использовался бинарный результат LRM для положительного результата на любой респираторный патоген. Было показано, что обнаружение патогена обратно пропорционально вокализации. Увеличение концентрации CO2 на каждые 100 частей на миллион повышало вероятность обнаружения респираторной инфекции на 8,8%. Поскольку естественная вентиляция постепенно увеличивалась, шансы снижались на 11%. Модели обобщенных оценочных уравнений (GEE) и модель смешанной логистической регрессии (MLRM), которые учитывают внутривыборочную корреляцию, имели одинаковые уровни значимости и размеры эффекта.

Из-за меньшего количества образцов мощность этих моделей была снижена. Тем не менее, они по-прежнему продемонстрировали значительную корреляцию между средним значением CO2 и обнаружением энтеровируса человека, других CoV, Pneumocystis jiroveci и Streptococcus pneumoniae. С другой стороны, команда обнаружила отрицательную корреляцию с открытием человеческого бокавируса. Кроме того, естественная вентиляция отрицательно коррелировала с наличием респираторно-синцитиального вируса и Pneumocystis jiroveci.

Значение qPCR Ct снижалось на 0,13 при повышении концентрации CO2 на каждые 100 частей на миллион. В отличие от более ранних анализов, естественная вентиляция не была существенно связана с концентрацией. Однако при наличии фильтрации воздуха наблюдалось увеличение среднего Ct на 0,57, что в значительной степени было связано с концентрацией возбудителя. Кроме того, при выполнении MLRM и при удалении вмененных значений уровни значимости и размеры эффекта были сопоставимы.

Более высокая концентрация аденовируса человека, цитомегаловируса человека, бокавируса человека и Streptococcus pneumoniae положительно коррелировала со средним значением CO2. Респираторно-синцитиальный вирус был связан с более низкой концентрацией. Бокавирус человека, цитомегаловирус человека, различные коронавирусы и Streptococcus pneumoniae были обнаружены в уменьшенных количествах в воздухе после фильтрации воздуха.

Вывод

Результаты исследования показали, что количество выявленных возбудителей и соответствующие им концентрации резко различались в зависимости от возбудителя, месяца и возрастной группы. Примечательно, что низкая естественная вентиляция и высокий уровень CO2 были независимыми факторами риска для обнаружения. Их концентрация независимо коррелировала как с концентрацией СО2, так и с фильтрацией воздуха. Исследователи поддержали использование фильтрации воздуха и вентиляции для снижения передачи патогенов.

*Важное замечание

medRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.