La subestimación de la transmisión por aerosoles

Los aerosoles existen. Negar su existencia es como negar la lluvia.

Un aerosol se define como una partícula (sólida o líquida) que puede quedar suspendida en el aire (por lo menos por “segundos”) y que se dispersa con corrientes de aire¹. Los aerosoles más conocidos son las partículas, PM por sus siglas en ingles “particulate material”, suspendidos en la contaminación de las grandes ciudades. Los aerosoles en discusión hoy son los atribuidos a aerotransmisión viral.

Una adecuada comprensión de la vía de transmisión viral y su interrelación con los aerosoles de contaminación ambiental, podrían explicar y dar lugar a una hipótesis que justifique la falta de control en esta pandemia.

Actualización de las rutas de transmisión viral:

En una reciente clasificación de transmisión del SARS2 COVID19, el Dr. Donald Milton² (University of Maryland, EEUU), describe que existirían tres rutas de contagio:

1. El camino del “fómite”, llamado también vector pasivo o “contacto de superficie”, fómite es un objeto carente de vida, pero con propiedades de transmitir la enfermedad (cualquier germen); como un interruptor de la luz, la manija de la puerta, sábanas…. y que luego de estar en contacto el contagio se produce por tocarse la boca, las fosas nasales o los ojos.

2. La “gota grande” o de la “gota balística”. Las gotitas son partículas de saliva o líquido respiratorio (> de 100 micras, donde 1 micra (μm) es la milésima parte de 1 mm) que son expulsadas por las personas infectadas al toser, estornudar y, en menor medida, al hablar. Vuelan balísticamente (como un proyectil) a una distancia de menos de 2 metros. Contagian al impactar en boca, fosas nasales u ojos. Si no impactan, cae en cualquier superficie (suelo).

3. La ruta del “aerosol”. Los aerosoles también son partículas, pero de saliva o de líquido respiratorio (también llamadas microgotas), con la capacidad de estar en suspensión en aire y dispersarse con corrientes de aire, pero con un diámetro < de 100 micras. Se pueden dividir según su tamaño y su capacidad de penetración en el aparato respiratorio (es similar clasificación de las partículas de los contaminantes ambientales, que los clasifica según el lugar donde impactan en el tracto respiratorio).

Cuanto menor sea el tamaño del aerosol, tendrán mayor capacidad de suspensión en el aire (de segundos hasta horas), podrán viajar a distancias más largas, y estarán influenciados por las corrientes de aire o de recirculación de aire. Es decir, los aerosoles más chicos, permanecerán más tiempo, viajarán más lejos en el aire y podrán impactar en diferentes partes del tracto respiratorio humano.

La diferencia radica en que las gotitas balísticas infectan por impacto y los aerosoles infectan por inhalación. En la figura 1, Milton² explica la vía balística (trayectoria directa, en corta distancia y con microgotas grandes, y está representado por color azul). Y luego se observan los 3 modelos de aerosoles como vías de contagio (representados por los colores rojo, amarillo y verde, según el tamaño):

1) Aerosoles respirables <2,5 μm: que se definen como aquellos aerosoles/ partículas lo suficientemente pequeños como para alcanzar los bronquiolos respiratorios y los alvéolos (color rojo)

2) Aerosoles torácicos <10 μm: son aquellas partículas más grandes (hasta 10-15 μm) capaces de penetrar en la tráquea y las vías respiratorias intratorácicas grandes. (color amarillo)

3) Aerosoles inhalables o partículas totales en suspensión: son los aerosoles más grandes, de < de 100 micras y pueden penetrar en el tracto respiratorio superior (color verde).

Figura 1: representación esquemática de las vías de infección por gotitas (azul) y aerosol (verde, amarillo y rojo) para una enfermedad respiratoria. Ambos viajan por el aire desde la persona infectada hasta la persona susceptible, pero las gotitas balísticas infectan por impacto y los aerosoles infectan por inhalación. (A Rosetta Stone for Understanding Infectious Drops and Aerosols. Donald K Milton. Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society, Volume 9, Issue 4, 1 September 2020, Pages 413–415, https://doi.org/10.1093/jpids/piaa079 Web: http://tinyurl.com/faqs-aerosol)

No quedan dudas en la literatura científica de la existencia de aerosoles de variados tamaños, generados a la exhalación, hablar, cantar toser y estornudar, y que pueden estar suspendidos en el aire de un ambiente poco o no ventilado. El aire es un gas que aun en lugares cerrados no está quieto, responde al microclima del lugar y estará condicionado por la temperatura, presión, humedad, entre otras variables físicas. El mismo calor corporal humano que emitimos (sobre todo en áreas con mayor número de personas) puede condicionar a los aerosoles a fluir por “corrientes cálidas ascendentes” ².

El coronavirus tiene un diámetro aproximado de 0.12 micras y no está flotando aislado en el aire. Están inmersos y son transportados por estas microgotas/aerosoles de variable tamaño. Tampoco hay dudas que en esos aerosoles exista material viral de COVID-19, e inclusive replicable (lo cual sugiere viabilidad).

Este hallazgo ha sido demostrado en áreas con alto riesgo de aerosolización como los centros de salud³. Y habitualmente la mayor concentración se encuentra cerca o en ductos de ventilación, como así también en baños, staff de médicos4, pasillos de centros de salud con COVID-19 y hasta debajo de la cama de pacientes COVID-19 donde uno de los flujos de la ventilación se orienta en esa dirección.

Los múltiples ejemplos científicos (publicados y científicamente demostrados) de contagios en lugares cerrados, con ventilación artificial y recirculación de aire (supercontagios), terminan de cerrar la idea potencial que los aerosoles que emanan los pacientes COVID 19 en lugares no ventilados son potencialmente infectantes a distancias mucho mayores de los 2 metros clásicamente descriptos.

Los supercontagios no se explican sino es por la vía del aerosol. En un par de horas, un sólo individuo contagió a otras 52 de coronavirus durante el ensayo de un coro con 61 personas en Sakgit (Washington, Estados Unidos) 6. Se trata de uno de los episodios de contagio masivo de coronavirus mejor documentados hasta la fecha, según el Centro de Control de Enfermedades de Estados Unidos (CDC). No hay manera de explicarlo si no es con contagio por la ruta del aerosol.

El episodio del supercontagio en un ómnibus yendo a un ritual religioso en China, o el caso del restaurant en Guangzhou (China)7, todos múltiples en lugares sin ventilación y a varios metros de distancia del paciente cero, no se explican si no es por la vía del aerosol. Para algunos investigadores ya hay suficiente respaldo científico para demostrar que esta sería la principal vía de transmisión, atribuyendo el 75% del total de los contagios5.

Es importante destacar que, aunque se hable de “transmisión por aire” las posibilidades de contagiarse en espacios abiertos es 20 a 100 veces menor que en espacios cerrados. Además, los rayos UV del sol inactivan en minutos cualquier virus, y cuanto más aireado sea el espacio exterior menor será las posibilidades de contagio.

Por otra parte, no hay dudas de la importancia de las clásicas medidas de prevención. El meta-análisis publicado en la revista Lancet “Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and COVID-19: a systematic review and meta-analysis”, muestra la importancia del distanciamiento físico, máscaras faciales (barbijos) y la protección ocular para prevenir la transmisión de persona a persona. Sin embargo, y a la vista de lo ocurre en nuestro país y en el mundo, no parece ser suficiente.

El video de la simulación de aerosolización con y sin barbijo realizado por la supercomputadora Fugaku (supercomputadora petaescala desarrollada por Fujitsu para el Centro de Ciencias de la Computación RIKEN en Kobe, Japón, la más rápida del mundo con 7,5 millones de núcleos Figuras 2 y 3), demostró a simple vista como que el barbijo evita la contaminación balística (directa), pero no inhibe totalmente la aerosolización, siendo el barbijo N95 (usado solo en ámbito medico) como el más efectivo. Es decir, habría un porcentaje de aerosolización no despreciable con máscaras oronasales quirúrgicas convencionales y seguramente algo más en mascaras oronasales caseras (mal llamados tapabocas). Mas aun… si no están correctamente puestas.

La supercomputadora Fugaku nos muestra filtrado de aerosoles de muy pequeño tamaño, sobre todo en los huecos donde la tela del barbijo no hace contacto con la piel (como el ángulo naso/pómulo). Por lo tanto, los barbijos sirven… pero no son suficientes. El Prof. José Luis JImenez¹ compara con fines prácticos y didácticos, el humo de tabaco exhalado para explicar el concepto de suspensión de aerosoles en lugares cerrados. De hecho, el humo de tabaco exhalado es un aerosol del tipo contaminante ambiental.

Las medidas de bioprotección individual disminuyen el contagio, pero no bastan para abolirlo, sobre todo en lugares de alto riesgo. Haría falta, entonces, inhibir la aerosolización del lugar. En este portal demostramos el mínimo contagio que el personal de cabina tuvo en los vuelos de repatriados a Argentina con COVID 19, ocurridos entre marzo y abril. Se lo atribuyo a los sistemas de bioseguridad de los aviones equipados con potentes filtros de alta eficiencia HEPA 14 junto a la recirculación de aire externo.

Hoy hay trabajos científicos que se refieren a los elementos de bioseguridad del avión (Risk of COVID-19 During Air Travel, JAMA octubre 2020) 8. Los filtros HEPA 14 filtran el 99.9% de virus y otros gérmenes, y propusimos adaptar el mecanismo de filtrado de aviones y quirófanos en comercios, espacios cerrados, consultorios, gimnasios, trasporte público, universidades, teatros, bares… etc¹5.

Ahora bien… ¿Cuál es la relación entre los aerosoles de aerotransmisión viral y de los de la contaminación ambiental?

Los aerosoles de la contaminación ambiental han sido extensamente estudiados. Son material particulado (PM) en suspensión que causan daño en nuestra salud (pulmón, corazón y cáncer). Consisten en una compleja mezcla de partículas sólidas y líquidas de sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire. Las PM son uno de los 4 contaminantes ambientales y afectan a más personas que cualquier otro contaminante.