Se reconoce que el síndrome respiratorio agudo severo conocido como enfermedad COVID-19, debido al virus SARS-CoV-2, se propaga a través de gotitas respiratorias y contactos cercanos.[1]La carga de COVID-19 fue extremadamente grave en Lombardía y el valle del Po (norte de Italia),[2] un área caracterizada por altas concentraciones de partículas, que ya se sabe que producen efectos negativos en la salud humana.[3]Las cifras regionales disponibles para Italia a la fecha del 12 de abril muestran que alrededor del 30 % de las personas actualmente positivas todavía viven en Lombardía (alrededor del 40 % si se considera el total de casos confirmados desde el comienzo de la epidemia), seguida de Emilia Romagna (13,5 %). , Piamonte (10,5 %) y Véneto (10 %).[2]Estas cuatro regiones del valle del Po representan el 80 % del total de muertes registradas en Italia y el 65 % de los ingresos en las unidades de cuidados intensivos.[2]
Una investigación realizada por la Escuela de Salud Pública de Harvard parece confirmar una asociación entre los aumentos en las concentraciones de PM y las tasas de mortalidad por COVID-19 en los EE. UU. [4] En comunicaciones anteriores, hemos planteado la hipótesis de que el SARS-CoV-2 el virus podría estar presente en materia particulada (PM) durante la propagación de la infección,[5,6] de acuerdo con la evidencia ya
disponible para otros virus.[7-15] Sin embargo, el problema del microbioma asociado con PM en el aire, especialmente en entornos urbanos, sigue estando poco investigado,[16] y, hasta el momento, nadie ha llevado a cabo estudios experimentales dirigidos específicamente al confirmar o excluir la presencia del SARS-CoV-2 en PM.
Aquí presentamos los primeros resultados de los análisis que hemos realizado en 34 muestras de PM10 de PM10 en el aire o en el exterior de un sitio industrial de la provincia de Bérgamo, recolectadas con dos muestreadores de aire diferentes durante un período continuo de 3 semanas, del 21 de febrero al 2 de marzo. 13
Siguiendo la metodología descrita por Pan et al.en 2019 (para la recolección, el tamaño de partículas y la detección de virus en el aire),[17] las muestras de PM se recolectaron en filtros de fibra de cuarzo utilizando un muestreador de aire gravimétrico de bajo volumen (38,3 l/min durante 23 h), que cumple con el método de referencia EN12341 :2014 para monitoreo de PM10.El material particulado quedó atrapado en los filtros con un 99,9 % típicoretención de aerosoles, debidamente almacenados y entregados al laboratorio de Genómica Comparada y Aplicada de la Universidad de Trieste.Dada la naturaleza “ambiental” de la muestra, presumiblemente rica en inhibidores de las ADN polimerasas, se procedió a la extracción del ARN utilizando el kit de microbios del suelo fecal Quick RNA adaptado al tipo de filtros.[18]Se enrolló la mitad del filtro, con el lado superior hacia adentro,en un tubo de polipropileno de 5 ml, junto con las perlas proporcionadas en el kit.A partir del 1 ml inicial de lysisbuffer, pudimos obtener alrededor de 400 ul de solución, que luego se procesó según lo definido por los protocolos estándar, lo que resultó en un eluato final de 15 ul.Posteriormente, se utilizaron 5 ul para la prueba de SARS-CoV-2.Dado el origen particular de la muestra, se utilizó qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix.[19]Los sistemas de amplificación fueron los del protocolo desarrollado por Corman et al, publicado en el sitio web de la OMS [20].
La prueba tenía como objetivo explícito confirmar o excluir la presencia del ARN del SARS-CoV-2 en partículas.El primer análisis utilizó el “gen E” como marcador molecular y produjo un impresionante resultado positivo en 15 de los 16 filtros, incluso si, como era de esperar, el Ct estaba entre 36 y 38 ciclos.
Después de eso, hemos replicado el análisis en 6 de los filtros positivos (ya positivos para el "gen E") utilizando el "gen RtDR" como marcador molecular, que es altamente específico para el SARS-CoV-2, alcanzando 5 resultados significativos. de positividad;También se realizaron con éxito pruebas de control para excluir falsos positivos (fig. 1).
Para evitar el agotamiento del escaso material de muestreo disponible, los ARN extraídos restantes se entregaron al Hospital Universitario local (uno de los centros clínicos autorizados por el Gobierno italiano para las pruebas de diagnóstico de SARS-CoV-2), para realizar una segunda Prueba paralela ciega.Este segundo laboratorio clínico probó 34 extracciones de ARN para los genes E, N y RdRP, reportando 7 resultados positivos para al menos uno de los tres genes marcadores, con positividad confirmada por separado para los tres marcadores (Fig. 2).Por la naturaleza de la muestra, y considerando que la toma de muestra no se ha realizado con fines de diagnóstico clínico sino para pruebas de contaminación ambiental (teniendo en cuenta también que los filtros se almacenaron durante al menos cuatro semanas antes de realizar los análisis de genética molecular, comocomo consecuencia del cierre italiano), podemos confirmar que hemos demostrado razonablemente la presencia del ARN viral del SARS-CoV-2 al detectar el "gen RtDR" altamente específico en 8 filtros.Sin embargo, debido a la falta de materiales adicionales de los filtros, no pudimos repetir una cantidad suficiente de pruebas para mostrar positividad para los 3 marcadores moleculares simultáneamente.
Esta es la primera evidencia preliminar de que el ARN del SARS-CoV-2 puede estar presente en partículas al aire libre, lo que sugiere que, en condiciones de estabilidad atmosférica y altas concentraciones de PM, el SARS-CoV-2 podría crear grupos con PM al aire libre y, al reduciendo su coeficiente de difusión, mejoran la persistencia del virus en la atmósfera.Otras confirmaciones de este preliminarla evidencia está en curso y debe incluir una evaluación en tiempo real sobre la vitalidad del SARS-CoV-2, así como su virulencia cuando se adsorbe en partículas.Por el momento, no se pueden hacer suposiciones sobre la correlación entre la presencia del virus en PM y la progresión del brote de COVID-19.Otros temas que se abordarán específicamente son las concentraciones promedio de PM eventualmentenecesarios para un posible "efecto de refuerzo" del contagio (en caso de que se confirme que el PM podría actuar como un "portador" de los núcleos de gotitas virales), o incluso la posibilidad teórica de inmunización como consecuencia de exposiciones a dosis mínimas en umbrales más bajos de PM .
Fig. 1 Curvas de amplificación de los genes E (A) y RdRP (B): las líneas verdes representan los filtros probados;líneas cruzadasrepresenta extracciones de filtros de referencia;las líneas rojas representan la amplificación de las muestras positivas.
Figura 2.Resultados positivos (marcados con una X) para los genes E, N y RdRP obtenidos para todas las muestras de 34 PM10filtros probados en los segundos análisis paralelos.
Leonardo Setti1, Fabrizio Passarini2, Gianluigi De Gennaro3, Pierluigi Barbieri4, Maria Grazia Perrone5, Massimo Borelli6, Jolanda Palmisani3, Alessia Di Gilio3, Valentina Torboli6, Alberto Pallavicini6, Maurizio Ruscio7, Prisco Piscitelli8, Alessandro Miani8,9
1. Departamento de Química Industrial, Universidad de Bolonia, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bolonia, Italia
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Centro Interdepartamental de Investigación Industrial “Fuentes Renovables, Medio Ambiente, Crecimiento Azul, Energía”,
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Dpto. de Biología, Universidad “Aldo Moro” de Bari, Bari, Italia
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Departamento de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Trieste, Trieste, Italia
e-mail: barbierp@units.it
5. División de Investigación Ambiental, TCR TECORA, Milán, Italia
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Departamento de Ciencias de la Vida – Universidad de Trieste, Trieste, Italia
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. División de Medicina de Laboratorio, Hospital Universitario Giuliano Isontina (ASU GI), Trieste, Italia
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Sociedad Italiana de Medicina Ambiental (SIMA), Milán, Italia
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Departamento de Ciencias y Políticas Ambientales, Universidad de Milán, Milán, Italia
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Autor correspondiente:
leonardo setti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Referencias
1. Organización Mundial de la Salud, Modos de transmisión del virus que causa COVID-19: implicaciones para las recomendaciones de precaución de IPC, Resumen científico;disponible en: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 de marzo de 2020)
2. Ministerio de Salud de Italia, boletín diario Brote de Covid-19 en Italia, disponible en http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. AEMA, Agencia Medioambiental Europea, Informe sobre la calidad del aire en Europa 2019;n.º 10/2019;Agencia Europea de Medio Ambiente: Copenhague, Dinamarca, disponible en: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Exposición a la contaminación del aire y mortalidad por COVID-19 en los Estados Unidos, disponible en: https://projects.iq.harvard.edu/ archivos/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. Sociedad Italiana de Medicina Ambiental (SIMA), Position Paper Particulate Matter and COVID-19,
disponible en: http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf
6. Setti L., Passarini F., De Gennaro G., Barbieri P., Perrone MG, Piazzalunga A., Borelli M., Palmisani J., Di Gilio A, Piscitelli P, Miani A., ¿Existe un papel plausible? for Particulate Matter in the spread of COVID-19 in Northern Italy?, BMJ Rapid Responses, 8 de abril de 2020, disponible en: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
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Original: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
Hora de publicación: 18-abr-2020