Ang severe acute respiratory syndrome na kilala bilang COVID-19 disease – dahil sa SARS-CoV-2 virus – ay kinikilalang kumakalat sa pamamagitan ng respiratory droplets at close contact.[1]Ang pasanin ng COVID-19 ay napakatindi sa Lombardy at Po Valley (Northern Italy),[2] isang lugar na nailalarawan sa matataas na konsentrasyon ng particulate matter, na kilala nang gumagawa ng mga negatibong epekto sa kalusugan ng tao.[3]Ang mga panrehiyong numero na magagamit para sa Italya sa petsa ng Abril 12 ay nagpapakita na ang tungkol sa 30% ng kasalukuyang positibong mga tao ay nakatira pa rin sa Lombardy (mga 40% kung isasaalang-alang ang pangkalahatang mga kaso na nakumpirma mula sa simula ng epidemya), na sinusundan ng Emilia Romagna (13.5%) , Piedmont (10.5%), at Veneto (10%).[2]Ang apat na rehiyong ito ng Po Valley ay nagkakaloob ng 80% ng kabuuang pagkamatay na naitala sa Italya at 65% ng mga pagpasok sa Intensive Care Units.[2]
Ang isang pananaliksik na isinagawa ng Harvard School of Public Health ay tila kinukumpirma ang isang kaugnayan sa pagitan ng mga pagtaas sa mga konsentrasyon ng PM at mga rate ng namamatay dahil sa COVID-19 sa US[4] Sa mga nakaraang komunikasyon, na-hypothesize namin ang posibilidad na ang SARS-CoV-2 ang virus ay maaaring naroroon sa particulate matter (PM) sa panahon ng pagkalat ng impeksyon, [5,6] pare-pareho na may ebidensya na
magagamit para sa iba pang mga virus.[7-15] Gayunpaman, ang isyu ng airborne PM-associated microbiome, lalo na sa mga kapaligiran sa lunsod, ay nananatiling hindi sinisiyasat,[16] at – sa kasalukuyan – wala pa ring nagsagawa ng mga eksperimentong pag-aaral na partikular na naglalayong sa pagkumpirma o pagbubukod ng pagkakaroon ng SARS-CoV-2 sa PM.
Dito, ipinakita namin ang mga unang resulta ng mga pagsusuri na aming isinagawa sa 34 PM10 na mga sample ng outdoor/airborne PM10 mula sa isang pang-industriyang site ng Bergamo Province, na nakolekta gamit ang dalawang magkaibang air sampler sa loob ng tuluy-tuloy na 3-linggo, mula ika-21 ng Pebrero hanggang Marso. ika-13.
Kasunod ng pamamaraang inilarawan ni Pan et al.noong 2019 (para sa pagkolekta, pagsukat ng particle at pagtuklas ng mga virus na nasa hangin),[17] ang mga sample ng PM ay nakolekta sa mga filter ng quartz fiber sa pamamagitan ng paggamit ng lowvolume gravimetric air sampler (38.3 l/min sa loob ng 23 h), na sumusunod sa pamamaraan ng sanggunian EN12341 :2014 para sa pagsubaybay sa PM10.Na-trap ang particulate matter sa mga filter na may 99.9% na tipikalpagpapanatili ng aerosol, maayos na nakaimbak at inihatid sa laboratoryo ng Applied and Comparative Genomics ng Trieste University.Dahil sa likas na "kapaligiran" ng sample, na malamang na mayaman sa mga inhibitor ng DNA polymerases, nagpatuloy kami sa pagkuha ng RNA sa pamamagitan ng paggamit ng Quick RNA fecal soil microbe kit na inangkop sa uri ng mga filter.[18]Ang kalahating filter ay pinagsama, na ang itaas na bahagi ay nakaharap sa loob,sa isang 5 ml polypropylene tube, kasama ang mga kuwintas na ibinigay sa kit.Mula sa paunang 1 ml ng lysisbuffer, nakakuha kami ng humigit-kumulang 400 ul ng solusyon, na pagkatapos ay naproseso ayon sa tinukoy ng mga karaniwang protocol, na nagreresulta sa isang panghuling eluate na 15 ul.Kasunod nito, 5 ul ang ginamit para sa pagsusuri sa SARS-CoV-2.Dahil sa partikular na pinagmulan ng sample, ginamit ang qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix.[19]Ang mga sistema ng amplification ay ang mga protocol na binuo ni Corman et al, na inilathala sa website ng WHO [20].
Ang pagsubok ay tahasang naglalayong kumpirmahin o hindi kasama ang pagkakaroon ng SARS-CoV-2 RNA sa particulate matter.Ginamit ng unang pagsusuri ang "E gene" bilang isang molecular marker at gumawa ng kahanga-hangang positibong resulta sa 15 sa 16 na mga filter kahit na, tulad ng inaasahan natin, ang Ct ay nasa pagitan ng 36-38 na mga cycle.
Pagkatapos nito, ginagaya namin ang pagsusuri sa 6 sa mga positibong filter (positibo na sa "E gene") sa pamamagitan ng paggamit ng "RtDR gene" bilang isang molecular marker - na lubos na partikular para sa SARS-CoV-2 - na umaabot sa 5 makabuluhang resulta ng pagiging positibo;Ang mga pagsubok sa kontrol upang ibukod ang maling positibo ay matagumpay ding naisagawa (Larawan 1).
Upang maiwasang maubos ang kakaunting sampling material na magagamit, ang natitirang mga nakuhang RNA ay inihatid sa lokal na Ospital ng Unibersidad (isa sa mga klinikal na sentro na pinahintulutan ng Pamahalaang Italyano para sa mga pagsusuri sa diagnostic ng SARS-CoV-2), upang makapagsagawa ng isang segundo. parallel blind test.Sinubukan ng pangalawang klinikal na laboratoryo na ito ang 34 na pagkuha ng RNA para sa E, N at RdRP genes, na nag-uulat ng 7 positibong resulta para sa hindi bababa sa isa sa tatlong marker genes, na may hiwalay na positibong nakumpirma para sa lahat ng tatlong marker (Fig. 2).Dahil sa likas na katangian ng sample, at kung isasaalang-alang na ang sampling ay hindi isinagawa para sa mga klinikal na diagnostic na layunin ngunit para sa mga pagsusuri sa polusyon sa kapaligiran (isinasaalang-alang din na ang mga filter ay naka-imbak ng hindi bababa sa apat na linggo bago sumailalim sa molecular genetic analysis, bilangbunga ng Italian shutdown), maaari naming kumpirmahin na makatuwirang naipakita ang pagkakaroon ng SARS-CoV-2 viral RNA sa pamamagitan ng pag-detect ng lubos na partikular na "RtDR gene" sa 8 filter.Gayunpaman, dahil sa kakulangan ng mga karagdagang materyales mula sa mga filter, hindi namin nagawang ulitin ang sapat na bilang ng mga pagsubok upang magpakita ng positibo para sa lahat ng 3 molekular na marker nang sabay-sabay.
Ito ang unang paunang ebidensya na ang SARS-CoV-2 RNA ay maaaring naroroon sa panlabas na particulate matter, kaya nagmumungkahi na, sa mga kondisyon ng atmospheric na katatagan at mataas na konsentrasyon ng PM, ang SARS-CoV-2 ay maaaring lumikha ng mga kumpol na may panlabas na PM at – sa pamamagitan ng pagbabawas ng kanilang diffusion coefficient - pahusayin ang pagtitiyaga ng virus sa atmospera.Karagdagang kumpirmasyon ng paunang itoang ebidensya ay nagpapatuloy, at dapat na kasama ang real-time na pagtatasa tungkol sa sigla ng SARS-CoV-2 pati na rin ang virulence nito kapag na-adsorb sa particulate matter.Sa kasalukuyan, walang mga pagpapalagay na maaaring gawin tungkol sa ugnayan sa pagitan ng presensya ng virus sa PM at pag-unlad ng pagsiklab ng COVID-19.Ang iba pang mga isyu na partikular na tutugunan ay ang mga karaniwang konsentrasyon ng PM sa kalaunankinakailangan para sa isang potensyal na "boost effect" ng contagion (kung sakaling makumpirma na ang PM ay maaaring kumilos bilang isang "carrier" para sa viral droplet nuclei), o maging ang teoretikong posibilidad ng pagbabakuna bunga ng kaunting pagkakalantad ng dosis sa mas mababang threshold ng PM .
Fig.1 Amplification curves ng E (A) at RdRP genes (B): ang mga berdeng linya ay kumakatawan sa mga nasubok na filter;cross lineskumakatawan sa mga pagkuha ng reference na filter;ang mga pulang linya ay kumakatawan sa pagpapalakas ng mga positibong sample.
Fig.2.Mga positibong resulta (minarkahan ng X) para sa E, N at RdRP genes na nakuha para sa lahat ng 34 PM10 samplemga filter na nasubok sa pangalawang parallel na pagsusuri.
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 Piscitelliani8, Prisco Piscitelliani8
1. Dept. Industrial Chemistry, Unibersidad ng Bologna, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bologna, Italy
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Interdepartmental Center para sa Pang-industriyang Pananaliksik "Mga Renewable Source, Environment, Blue Growth, Energy",
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Dept. of Biology, Unibersidad "Aldo Moro" ng Bari, Bari, Italy
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Dept. of Chemical and Pharmaceutical Sciences, Unibersidad ng Trieste, Trieste, Italy
e-mail: barbierp@units.it
5. Environmental Research Division, TCR TECORA, Milan, Italy
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Dept. of Life Sciences – Unibersidad ng Trieste, Trieste, Italy
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Division of Laboratory Medicine, University Hospital Giuliano Isontina (ASU GI), Trieste, Italy
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Italian Society of Environmental Medicine (SIMA), Milan, Italy
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Department of Environmental Science and Poicy, Unibersidad ng Milan, Milan, Italy
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Kaukulang may-akda:
Leonardo Setti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Mga sanggunian
1. World Health Organization, Mga paraan ng paghahatid ng virus na nagdudulot ng COVID-19: mga implikasyon para sa mga rekomendasyon sa pag-iingat ng IPC, Scientific brief;magagamit sa: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 Marso 2020)
2. Italian Ministry of Health, daily bulletin Covid-19 outbreak sa Italy, available sa http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. EEA, European Environmental Agency, Air Quality in Europe 2019 Report;Hindi 10/2019;European Environment Agency: Copenhagen, Denmark, availbale sa: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Exposure sa air pollution at COVID-19 mortality sa United States, available sa: https://projects.iq.harvard.edu/ files/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. Italian Society of Environmental Medicine (SIMA), Position Paper Particulate Matter at COVID-19,
makukuha sa: 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., Is there a Plausible Role para sa Particulate Matter sa pagkalat ng COVID-19 sa Northern Italy?, BMJ Rapid Responses, ika-8 ng Abril 2020, available sa: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Pagbuo ng avian influenza virus (AIV) na kontaminadong fecal fine particulate matter (PM2.5): genome at infectivity detection at pagkalkula ng immission.Veterinary Microbiology.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Maaaring gumanap ang airborne transmission sa pagkalat ng 2015 highly pathogenic avian influenza outbreaks sa Estados Unidos.Sci Rep. 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
9. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Pagtatasa para sa epekto ng mga kaganapan sa alikabok sa insidente ng tigdas sa kanlurang Tsina.Kapaligiran sa Atmospera.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI Isang pinagsamang modelo upang mahulaan ang atmospheric na pagkalat ng foot-and-mouth disease virus Epidemiol.Infect., 124, 577–590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. Bagong Direksyon: Airborne Transmission ng Foot-and-Mouth Disease Virus Atmospheric Environment, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Mga rate ng deposition ng mga virus at bacteria sa itaas ng atmosperic boundary layer.Ang ISME Journal.12, 1154-1162 (2018)
13. Qin, N., Liang, P., Wu, C., Wang, G., Xu, Q., Xiong, X., Wang, T., Zolfo, M., Segata, N., Qin, H ., Knight, R., Gilbert, JA, Zhu, TF Longitudinal survey ng microbiome na nauugnay sa particulate matter sa isang megacity.Genome Biology.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Maaaring magkaroon ng airborne transmission
nagkaroon ng papel sa pagkalat ng 2015 highly pathogenic avian influenza outbreaks sa United States.Sci
Rep. 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
15. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Pagtatasa para sa epekto ng mga kaganapan sa alikabok sa insidente ng tigdas sa kanlurang Tsina.Kapaligiran sa Atmospera.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J.,Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF Na-optimize na pagkuha ng DNA at metagenomic na pagkakasunud-sunod ng mga airborne microbial na komunidad .Nat.Protoc.10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Koleksyon, pagsukat ng particle at pagtuklas ng mga virus na nasa hangin.Journal of Applied Microbiology, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, paglalarawan ng produkto, magagamit sa: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, paglalarawan ng produkto, na makukuha sa: https://www.quantabio.com/qscript-xlt-1-steprt-qpcr-toughmix
20. Corman, VM, Landt, O., Kaiser, M., Molenkamp, R., Meijer, A., Chu, DK, & Mulders, DG (2020).
Pag-detect ng 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) sa pamamagitan ng real-time na RT-PCR.Eurosurveillance, 25(3), available sa:.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
Orihinal: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
Oras ng post: Abr-18-2020