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Una fantasía de aire libre de virus

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Más de veinte meses después de la pandemia, está claro que muchas estrategias de mitigación obligatorias no previenen significativamente la transmisión del virus, o hacerlo a un precio elevado. Bloqueos no tiene detenido virus se propagó por todo el mundo y no son sostenibles debido a daños colaterales masivos. Ahi esta no hay evidencia consistente de un beneficio del enmascaramiento universal, a pesar de la politización sin precedentes y potencial de sesgo en los estudios científicos.

El cierre de escuelas y el aprendizaje a distancia son perjudiciales e ineficaces, ya que los niños permanecen en bajo riesgo para enfermedades graves y las escuelas no son los principales impulsores de los brotes comunitarios. Las vacunas pueden limitar la enfermedad grave, lo cual es importante para las personas vulnerables, pero son menos eficaces para prevenir la infección y la transmisión que inmunidad adquirida por infección. A pesar de la falta de pruebas convincentes, muchos líderes continue mandando no probado y innecesario Restricciones en una población fatigada por COVID.

Sin embargo, en medio de estas fallas, se destaca una estrategia efectiva de mitigación de COVID-19:mejorar la ventilación interior. Se supo bastante temprano en la pandemia que la transmisión al aire libre de SARS-CoV-2 fue rara, y que la transmisión en interiores se asoció con frecuencia con lugares abarrotados y mal ventilado espacios (aunque esto no impidió que los líderes cancelareventos al aire libre y imponer restricciones al aire libre). Las estrategias para aumentar la ventilación han sobrevivido a 20 meses de intentos fallidos porque la evidencia sólida respalda su continuo desarrollo y utilidad.

Ventilación: el NPI que funciona para los virus en el aire

En aviones comerciales, un ejemplo de un espacio interior muy ventilado, la transmisión del virus ha sido baja a pesar de las condiciones de hacinamiento. Esto se ha atribuido al enmascaramiento forzado de los pasajeros. (lamentablemente incluyendo niños con discapacidades). Sin embargo, las cabinas de aviones presurizados experimentan 20-30 cambios de aire por hora (ACH), lo que significa que todo el aire dentro de una cabina se filtrará y reemplazará cada 2-3 minutos. Con este nivel de ventilación, la capacidad de una persona para exponer a una persona a una dosis infecciosa, incluso en el asiento de al lado, es bastante limitada. Un ejemplo clásico de un brote de aviones comerciales fue en 1977, donde un solo pasajero con influenza infectó al 72 por ciento de los demás pasajeros en el vuelo. Este evento extraordinario requirió una falla completa del sistema de ventilación y un retraso de tres horas en la pista. Si el sistema de ventilación hubiera funcionado, el brote nunca habría ocurrido.

Para dar una idea de cómo la ventilación aumenta el tiempo hasta la dosis infecciosa en comparación con el enmascaramiento de tela (típico), a continuación se muestra una tabla creada utilizando cálculos modelo creados por Dra. Lisa Brosseau, experto con más de 30 años de experiencia en EPI y filtración de partículas:

Aunque esta tabla se creó para ilustrar el potencial de los respiradores de alta calidad para reducir el tiempo hasta la dosis infecciosa (para trabajadores en situaciones de alto riesgo), también puede ver las ventajas de una mayor ventilación. A medida que aumenta la ACH, el tiempo hasta la dosis infecciosa aumenta mucho más significativamente que con las cubiertas faciales, con diferencias que se pueden medir en horas de ventilación en comparación con minutos de enmascaramiento.

Aumentar la ventilación interior es una estrategia eficaz porque la transmisión aérea es una ruta importante para la propagación del SARS-CoV-2mientras que la transmisión superficial no es. El virus en el aire puede permanecer suspendido en pequeñas partículas de aerosol durante horas, lo que hace que las cubiertas faciales típicas sean ineficaces (y el uso prolongado de Los respiradores tipo N95 simplemente no son prácticos). La regla de 6 pies para el distanciamiento social, basada en estimaciones iniciales de la superficie de gotas grandes, también se vuelve cada vez más arbitrario en un escenario de transmisión aérea. Estos hechos hacen que los ajustes a la ventilación interior sean una estrategia atractiva para ingenieros de construcción que buscan disminuir el riesgo de transmisión de virus en el aire.

Hay muchos edificios en los que esta estrategia podría marcar una gran diferencia, tales como instalaciones de vida asistidaLos hospitales ya incorporan estas estrategias con un efecto significativo. Cualquier lugar donde las personas vulnerables se congreguen en cantidades significativas podría considerar estrategias de ventilación diseñadas para minimizar la transmisión de virus respiratorios.

Un sueño de tubería de aire estéril

Pero, como con cualquier estrategia de mitigación, lo que se puede hacer también se puede exagerar (este podría ser un lema no oficial de la respuesta pandémica de EE. UU.). En septiembre, el Atlantic publicó un artículo titulado “El plan para detener todos los virus respiratorios a la vez."

El artículo comienza describiendo los avances históricos en el saneamiento y la purificación del agua potable para poner fin a los brotes de cólera y las medidas dirigidas a los mosquitos y los hábitats de reproducción de mosquitos que minimizaron las amenazas de la fiebre amarilla y la malaria. Luego, el autor compara estos esfuerzos con la falta de preocupación por la ventilación de los edificios, un problema destacado por la pandemia de COVID-19 y los altos niveles de transmisión en espacios abarrotados y mal ventilados, y aplica la misma lógica: “No bebemos agua contaminada. . ¿Por qué toleramos respirar aire contaminado?”

“No se trata solo de COVID-19. Los científicos que reconocieron temprano la amenaza del coronavirus en el aire lo hicieron porque pasaron años estudiando la evidencia de que, contrariamente a la sabiduría convencional, las enfermedades respiratorias comunes como la gripe y los resfriados también pueden propagarse por el aire. Durante mucho tiempo hemos aceptado los resfriados y las gripes como hechos inevitables de la vida, pero ¿lo son? ¿Por qué no rediseñar el flujo de aire en nuestros edificios para prevenirlos también?”.

Los ingenieros de construcción creen que las medidas utilizadas durante la pandemia actual no son suficientes: "La pandemia ya ha provocado, en algunas escuelas y lugares de trabajo, arreglos ad hoc para el aire interior: filtros HEPA portátiles, desinfección de luces ultravioleta e incluso ventanas abiertas". Pero a sus ojos, estas no son soluciones a largo plazo. “Los edificios modernos tienen sistemas de ventilación sofisticados para mantener una temperatura agradable y un olor agradable. ¿Por qué no usar estos sistemas para mantener el aire interior libre de virus también?”

A su favor, la autora emite esta advertencia: “Nadie con quien hablé pensó que una escuela o un edificio de oficinas promedio tiene que estar tan estrictamente controlado como una instalación de biocontención, pero si no, entonces necesitamos un nuevo y diferente conjunto de estándares mínimos. ” También compara acertadamente los niveles de amenaza relativa de los patógenos intestinales, que usó anteriormente como análogos, y el COVID-19: “COVID-19 no mata a una proporción tan alta de sus víctimas como lo hizo el cólera en el siglo XIX. Pero se ha cobrado más de 19 vidas en los EE. UU. Incluso una típica temporada de gripe mata 12,000 a 61,000 personas cada año. Tiene these emergencias? Si es así, ¿qué haría falta para nosotros, colectivamente, para tratarlos como tales?

Existen algunas barreras obvias para la ingeniería de cada edificio con ventilación para eliminar virus: “La pandemia ha dejado en claro que los estadounidenses no están de acuerdo sobre hasta dónde están dispuestos a llegar para suprimir el coronavirus. Si no podemos hacer que la gente acepte vacunas y use máscaras en una pandemia, ¿cómo obtenemos el dinero y la voluntad para renovar todos nuestros sistemas de ventilación?

Por lo tanto, los verdaderos problemas son los sospechosos habituales: el dinero y la falta de voluntad de los demás para tomar el problema en serio. Pero, como muchas estrategias se han racionalizado en los últimos dos años, si puede salvar vidas, ¿por qué no hacerlo? “Es posible que los cambios tarden demasiado en importar en esta pandemia actual, pero hay otros virus que se propagan por el aire, y hay se mostrarán más pandemias”.

Creo, de acuerdo con los ingenieros de construcción y los científicos ambientales de interiores, que es posible diseñar sistemas de ventilación con la capacidad de limpiar el aire de todos los virus respiratorios en el aire. También estoy de acuerdo en que esto podría tener un beneficio medible en un aspecto de la salud humana, ya que la carga de enfermedad de los virus respiratorios es significativa.

Sin embargo, como Martín Kulldorff y otros han tratado de recordarle al mundo que la salud pública no se trata solo de prevenir una enfermedad infecciosa a toda costa, y existe un costo potencial para el aire libre de virus que no se ha considerado: ¿Qué pasa si las infecciones periódicas por virus respiratorios son necesarias para mantener la salud humana en general? ¿Los milagros del agua limpia y el saneamiento mejorado tuvieron solo beneficios obvios, sin costos?

El ejemplo de la poliomielitis

Además de la gripe y la viruela, polio también fue considerado un importante patógeno viral del siglo XX. Sin embargo, antes de ese momento, no se pensó que fuera una gran amenaza. No hubo brotes graves. No era como si el virus no existiera. Las personas habían estado infectadas con polio durante miles de años. Pero con el advenimiento de la revolución industrial, nuestra relación con el virus cambió, al igual que la enfermedad que provocó.

La poliomielitis es un virus altamente contagioso que causa una infección asintomática (pero aún transmisible) o sintomática muy leve en el 90% de las personas. El virus infecta el tracto gastrointestinal de los humanos, aunque en algunos casos, el virus se propaga al sistema nervioso y puede provocar parálisis o la muerte. Debido a que muchas personas son asintomáticas, el virus puede infectar a muchas otras antes de que se identifique un caso de parálisis, lo que dificulta su contención. El virus se transmite por vía fecal-oral, a través del agua y otras materias fecales contaminadas.

Durante la mayor parte de la historia humana, las personas no podían evitar infectarse con el virus de la poliomielitis. La mayoría se infectaron durante la infancia. Y dado que casi todos estaban infectados, tenían anticuerpos, incluidas las nuevas madres que transmitían esos anticuerpos a sus hijos a través de la placenta antes del nacimiento y luego a través de la lactancia. La parálisis infantil, aunque todavía posible, era relativamente rara.

Pero luego el saneamiento mejoró. La plomería interior, el agua y el tratamiento de aguas residuales se adoptaron más ampliamente. Las familias comenzaron a vivir en condiciones más limpias y menos hacinadas. Las personas ya no estaban expuestas a la poliomielitis cuando eran bebés. Y cuando los niños mayores y los adultos jóvenes contrajeron polio, la destrucción de los nervios y la parálisis se volvieron más frecuentes. Algunos casos fueron tan graves que las personas sufrieron parálisis del diafragma y los músculos intercostales, que son esenciales para respirar. Se les tuvo que administrar respiración artificial con un respirador Drinker, también conocido como el Pulmón de acero, hasta que se recuperaron. Si se recuperaron. Otros vivieron con parálisis parcial por el resto de sus vidas.

El virus de la poliomielitis ya no era un virus endémico y había dejado de coexistir con los humanos tal como había evolucionado durante miles de años. Y donde perdió su estatus endémico, ganó potencial epidémico. Y resultó que estas epidemias afectaron a las personas adineradas, ya que las condiciones limpias eran un signo de riqueza y, por lo tanto, era menos probable que los ricos fueran inmunes a la poliomielitis desde la infancia. 

Debido a que era imposible predecir dónde y a quién podría atacar la poliomielitis, estrictamente se tomaron medidas para evitar la exposición a la poliomielitis. Las piscinas y las playas se cerraron durante el verano a principios de la década de 1950, en el punto álgido de la peor epidemia de polio en los Estados Unidos. Los niños tenían que mantenerse alejados de las multitudes y, a menudo, se les prohibía la entrada a los lugares públicos. Hubo rumores locos de que los refrescos o los cambios de temperatura o el clima estaban propagando la enfermedad. La gente se negó a darse la mano. Sin embargo, las personas no necesitaban escuchar historias de terror para manipular su comportamiento, eran testigos presenciales, y ver a su vecino perder a un hijo a causa de la poliomielitis era toda la evidencia que se necesitaba para fomentar un comportamiento cauteloso.

Al igual que con la viruela, lo único que puso fin a los brotes de poliomielitis fue el regreso a la inmunidad de la población: las medidas de mitigación fueron mucho menos efectivas y solo retrasaron los inevitables brotes. Al igual que con la viruela, la inmunidad de la población se incrementó a través de la vacunación masiva. Dado que las vacunas contra la poliomielitis confieren inmunidad de larga duración, la poliomielitis ya no es un problema en los países desarrollados, aunque, a diferencia de la viruela, todavía no se ha erradicado.

Una consecuencia del aire interior desinfectado: mayor ignorancia inmunológica

El posterior aumento de las epidemias de poliomielitis con saneamiento mejorado sugiere que el hecho de que un avance en la salud pública tenga beneficios inmediatos y obvios no significa que no habrá un costo que no sea inmediato u obvio.

Esto también se aplica a los ambientes interiores: cuanto más “limpio” sea el ambiente interior al que están expuestos los niños, más probable es que desarrollen enfermedades inflamatorias crónicas más adelante en la vida. Esto ha sido demostrado en una serie de estudios que comparan geográfica y genéticamente poblaciones similares con diferentes ambientes del hogar.

Los niños criados en ambientes que los exponen a una variedad de bacterias parecen tener sistemas inmunológicos que están "educados" para tolerar esas bacterias y otras micropartículas biológicas, mientras que aquellos en ambientes "limpios" tienen sistemas inmunológicos que podrían describirse como "ignorantes" y por lo tanto, es más probable que reaccione de forma exagerada.

Es posible que las infecciones virales respiratorias también tengan algún beneficio en el desarrollo, pero este campo está en sus inicios. Todos los seres vivos han coevolucionado con los virus (los humanos a menudo se infectan con virus sin ser conscientes de ellos) y, por lo tanto, no es exagerado creer que prevenir todas las infecciones virales respiratorias también podría tener un costo latente. 

Un costo potencial es la pérdida de memoria inmune a los virus respiratorios. Vivir en un aire libre de virus no solo resultaría en una disminución de la inmunidad antiviral específica, sino que también eliminaría la inmunidad heteróloga o cruzada. Inmunidad heteróloga se define como la inducción de una respuesta inmunitaria a un patógeno/antígeno no relacionado tras la exposición a un patógeno/antígeno diferente.

Muchos padres que trabajan tienen experiencia con la inmunidad heteróloga y, a veces, la falta de ella, a menudo sin darse cuenta. Cuando un niño primogénito va a la guardería, con semanas o meses de edad, se desata todo el infierno microbiano (o al menos eso parece). El bebé está enfermo todo el tiempo, al igual que los padres. Esto puede durar meses y es especialmente malo durante la temporada de resfriados y gripe.

Sin embargo, al año siguiente, se pone mejor. Y con un segundo hijo, no todos se enferman tanto, y eso no es solo producto de la imaginación de los padres. Esto se debe a que los padres y el hermano mayor han adquirido memoria inmunológica que protege contra los mismos virus del resfriado y la gripe, y también ofrece un grado de protección cruzada contra otros virus con propiedades similares. El segundo bebé tampoco se enferma tanto, ya que recibe cierta protección de los anticuerpos de la madre y menos infecciones de su propia familia fortalecida con el sistema inmunológico.

La pandemia ha introducido el concepto de inmunidad heteróloga a muchos no inmunólogos. Los linfocitos aislados de individuos antes de la pandemia fueron todavía se ha encontrado que tiene reactividad cruzada con partes de las proteínas del SARS-CoV-2. Aunque no se han identificado los microbios que originalmente activaron estas células de reacción cruzada, podrían ser otros coronavirus circulantes. La inmunidad heteróloga probablemente también protegió a algunas personas durante el Pandemia de gripe española de 1918—los que estaban protegidos después de recuperarse de una cepa anterior menos letal, y las personas mayores que pueden haber estado protegidas por una inmunidad duradera de epidemias de gripe anteriores.

Esto plantea algunas preguntas importantes sobre las desventajas de una revisión completa del diseño del edificio actual para eliminar las infecciones comunes de virus respiratorios. Incluso si la adopción generalizada de estos planes fuera factible, ¿valdría la pena la posible pérdida de inmunidad cruzada en individuos sanos? Al igual que las intervenciones no farmacéuticas solo han retrasado la propagación viral en la pandemia actual (si han tenido algún efecto), ¿no retrasarían estas medidas lo inevitable?

Incluso si muchos edificios tienen aire limpio y libre de virus, siempre habrá lugares que no lo tengan, principalmente en edificios más antiguos concentrados en áreas más antiguas con índices de pobreza más altos. Al igual que con la poliomielitis, esto podría aumentar las epidemias entre los ricos una vez que ciertos virus respiratorios evolucionen para superar la ingeniería de construcción moderna.

Las nuevas vacunas podrían contribuir a la inmunidad y la inmunidad cruzada, como ocurre con la poliomielitis, pero han sido menos eficaces para los virus respiratorios. Y como autor de la Atlántico artículo mencionado, no podemos ponernos de acuerdo sobre máscaras y vacunas, incluso durante una pandemia. Es poco probable que muchas personas estén dispuestas a vacunarse contra todos los virus del resfriado y la gripe para la propagación estacional normal si están sanas y son de bajo riesgo. ¿Y por qué lo harían? Lo mismo para los diseñadores de edificios que diseñan todos los edificios nuevos para que estén libres de virus y sean energéticamente eficientes. En este caso, la voluntad de actuar puede no ser necesaria, incluso sin considerar las posibles desventajas.

En nuestra respuesta pandémica actual impulsada por la cultura de la seguridad, cualquier riesgo de infección se considera inaceptable, y aquellos que destacan los costos potenciales de las medidas de mitigación son etiquetados como irresponsables y peligrosos. Sin embargo, el culto a la seguridad y los ingenieros de construcción pueden anular el sentido común anticuado, pero no pueden anular nuestra propia biología. El viejo adagio sobrevive a pesar de nuestros mejores esfuerzos; en el caso de los virus estacionales del resfriado y la gripe, lo que no te mata te hace más fuerte.

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Autor

  • steve templeton

    Steve Templeton, académico principal del Instituto Brownstone, es profesor asociado de Microbiología e Inmunología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana - Terre Haute. Su investigación se centra en las respuestas inmunitarias a patógenos fúngicos oportunistas. También se desempeñó en el Comité de Integridad de Salud Pública del gobernador Ron DeSantis y fue coautor de "Preguntas para una comisión COVID-19", un documento proporcionado a los miembros de un comité del Congreso centrado en la respuesta a la pandemia.

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