SARS-CoV-2 virüsü nedeniyle COVID-19 hastalığı olarak bilinen şiddetli akut solunum sendromunun solunum damlacıkları ve yakın temas yoluyla yayıldığı kabul edilmektedir.[1]COVID-19'un yükü, halihazırda insan sağlığı üzerinde olumsuz etkiler ürettiği bilinen yüksek konsantrasyonlarda partikül madde ile karakterize edilen Lombardiya ve Po Vadisi'nde (Kuzey İtalya)[2] son derece şiddetliydi.[3]İtalya için 12 Nisan tarihinde mevcut olan bölgesel rakamlar, şu anda pozitif olan insanların yaklaşık %30'unun hala Lombardiya'da (salgının başlangıcından itibaren teyit edilen genel vakalar göz önüne alındığında yaklaşık %40) yaşadığını ve bunu Emilia Romagna'nın (%13.5) izlediğini gösteriyor. , Piedmont (%10,5) ve Veneto (%10).[2]Po Vadisi'nin bu dört bölgesi, İtalya'da kaydedilen toplam ölümlerin %80'inden ve Yoğun Bakım Ünitelerine kabullerin %65'inden sorumludur.[2]
Harvard Halk Sağlığı Okulu tarafından yürütülen bir araştırma, PM konsantrasyonlarındaki artışlar ile ABD'de COVID-19'a bağlı ölüm oranları arasındaki ilişkiyi doğruluyor gibi görünüyor[4] virüs, enfeksiyonun yayılması sırasında partikül madde (PM) üzerinde mevcut olabilir,[5,6] zaten kanıtlarla tutarlı bir şekilde
diğer virüsler için mevcuttur.[7-15] Bununla birlikte, özellikle kentsel ortamlarda havadaki PM ile ilişkili mikrobiyom konusu, büyük ölçüde yeterince araştırılmamıştır,[16] ve – şu anda – hiç kimse hala özel olarak hedeflenen deneysel çalışmalar yürütmemiştir. PM'de SARS-CoV-2'nin varlığını onaylarken veya hariç tutarken.
Burada, 21 Şubat'tan Mart'a kadar sürekli 3 haftalık bir süre boyunca iki farklı hava örnekleyicisi ile Bergamo ilinde bir sanayi bölgesinden toplanan 34 PM10 dış mekan/havadaki PM10 numunesi üzerinde gerçekleştirdiğimiz analizlerin ilk sonuçlarını sunuyoruz. 13.
Pan ve ark.2019'da (havadaki virüslerin toplanması, partikül boyutu ve tespiti için),[17] kuvars fiber filtrelerde PM numuneleri, EN12341 referans yöntemine uygun düşük hacimli gravimetrik bir hava örnekleyici (23 saat için 38.3 l/dk) kullanılarak toplanmıştır. :2014 PM10 izleme için.Partikül madde, %99,9 tipik filtreler üzerinde tutulduaerosol tutma, uygun şekilde depolanmalı ve Trieste Üniversitesi Uygulamalı ve Karşılaştırmalı Genomik laboratuvarına teslim edilmelidir.Numunenin, muhtemelen DNA polimeraz inhibitörleri açısından zengin olan "çevresel" doğası göz önüne alındığında, filtrelerin tipine uyarlanmış Quick RNA fekal toprak mikrop kitini kullanarak RNA'nın ekstraksiyonuna devam ettik.[18]Yarım filtre üst tarafı içe bakacak şekilde yuvarlandı,5 ml'lik bir polipropilen tüp içinde, kitte sağlanan boncuklarla birlikte.İlk 1 ml liziz tamponundan yaklaşık 400 ul solüsyon elde edebildik, bu daha sonra standart protokoller tarafından tanımlandığı gibi işlendi ve 15 ul'lik bir nihai elüat ile sonuçlandı.Daha sonra, SARS-CoV-2 testi için 5 ul kullanıldı.Numunenin belirli kaynağı göz önüne alındığında, qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix kullanıldı.[19]Amplifikasyon sistemleri, WHO web sitesinde yayınlanan Corman ve arkadaşları tarafından geliştirilen protokolün sistemleriydi [20].
Test, açıkça partiküler madde üzerinde SARS-CoV-2 RNA'sının varlığını doğrulamayı veya hariç tutmayı amaçlıyordu.İlk analiz, moleküler belirteç olarak “E genini” kullandı ve beklediğimiz gibi Ct 36-38 döngü arasında olsa bile 16 filtreden 15'inde etkileyici bir pozitif sonuç verdi.
Bundan sonra, SARS-CoV-2 için oldukça spesifik olan moleküler bir belirteç olarak “RtDR genini” kullanarak (zaten “E geni” için pozitif olan) 6 pozitif filtre üzerinde analizi tekrarladık ve 5 önemli sonuca ulaştık. pozitiflik;yalancı pozitifliği dışlamak için yapılan kontrol testleri de başarıyla gerçekleştirilmiştir (Şekil 1).
Mevcut kıt örnekleme materyalinin tükenmesini önlemek için, kalan ekstrakte edilen RNA'lar, ikinci bir test gerçekleştirmek üzere yerel Üniversite Hastanesine (İtalyan Hükümeti tarafından SARS-CoV-2 tanı testleri için yetkilendirilmiş klinik merkezlerden biri) teslim edildi. paralel kör testi.Bu ikinci klinik laboratuvar, E, N ve RdRP genleri için 34 RNA ekstraksiyonunu test etti ve üç işaretleyici genin en az biri için 7 pozitif sonuç bildirdi ve pozitiflik üç işaretçinin tümü için ayrı ayrı doğrulandı (Şekil 2).Numunenin doğası gereği ve numunenin klinik teşhis amaçlı değil, çevre kirliliği testleri için yapıldığı dikkate alındığında (filtrelerin moleküler genetik analizlerden önce en az dört hafta boyunca saklandığı da dikkate alınarak,İtalya'nın kapanmasının bir sonucu olarak), 8 filtrede oldukça spesifik "RtDR genini" tespit ederek SARS-CoV-2 viral RNA'sının varlığını makul bir şekilde gösterdiğimizi doğrulayabiliriz.Bununla birlikte, filtrelerden ek materyal olmaması nedeniyle, 3 moleküler markörün tümü için aynı anda pozitiflik göstermek için yeterli sayıda testi tekrarlayamadık.
Bu, SARS-CoV-2 RNA'sının dış mekan partikül maddelerinde bulunabileceğinin ilk ön kanıtıdır ve bu nedenle, atmosferik stabilite ve yüksek PM konsantrasyonları koşullarında SARS-CoV-2'nin dış mekan PM'si ile kümeler oluşturabileceğini ve - difüzyon katsayılarını azaltmak - virüsün atmosferdeki kalıcılığını arttırmak.Bu ön çalışmanın diğer onaylarıkanıtlar devam etmektedir ve SARS-CoV-2'nin canlılığının yanı sıra partikül madde üzerinde emildiğinde öldürücülüğü hakkında gerçek zamanlı değerlendirmeyi içermelidir.Şu anda, virüsün PM'deki varlığı ile COVID-19 salgınının ilerlemesi arasındaki korelasyonla ilgili herhangi bir varsayım yapılamaz.Özel olarak ele alınması gereken diğer konular, sonuçta ortalama PM konsantrasyonlarıdır.bulaşmanın potansiyel bir "artırıcı etkisi" için gereklidir (PM'nin viral damlacık çekirdekleri için bir "taşıyıcı" olarak hareket edebileceğinin doğrulanması durumunda) veya daha düşük PM eşiklerinde minimum doz maruziyetine bağlı olarak teorik bağışıklama olasılığı .
Şekil 1 E (A) ve RdRP genlerinin (B) amplifikasyon eğrileri: yeşil çizgiler test edilmiş filtreleri temsil eder;çapraz çizgilerreferans filtre çıkarımlarını temsil eder;kırmızı çizgiler, pozitif örneklerin amplifikasyonunu temsil eder.
İncir. 2.34 PM10 örneğinin tamamı için elde edilen E, N ve RdRP genleri için pozitif sonuçlar (X ile işaretlenmiştir)ikinci paralel analizlerde test edilen filtreler.
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
1. Endüstriyel Kimya Bölümü, Bologna Üniversitesi, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bologna, İtalya
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Bölümler Arası Endüstriyel Araştırma Merkezi “Yenilenebilir Kaynaklar, Çevre, Mavi Büyüme, Enerji”,
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Biyoloji Bölümü, Bari Üniversitesi “Aldo Moro”, Bari, İtalya
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Kimya ve Farmasötik Bilimler Bölümü, Trieste Üniversitesi, Trieste, İtalya
e-mail: barbierp@units.it
5. Çevresel Araştırma Bölümü, TCR TECORA, Milano, İtalya
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Yaşam Bilimleri Bölümü – Trieste Üniversitesi, Trieste, İtalya
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Laboratuvar Tıbbı Bölümü, Üniversite Hastanesi Giuliano Isontina (ASU GI), Trieste, İtalya
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. İtalyan Çevre Tıbbı Derneği (SIMA), Milano, İtalya
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Çevre Bilimi ve Poicy Bölümü, Milano Üniversitesi, Milano, İtalya
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Sorumlu Yazar:
Leonardo Setti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Referanslar
1. Dünya Sağlık Örgütü, COVID-19'a neden olan virüsün bulaşma yolları: IPC önlem önerileri için çıkarımlar, Bilimsel özet;https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations adresinde bulunabilir (29 Mart 2020)
2. İtalya Sağlık Bakanlığı, İtalya'da günlük Covid-19 salgını bülteni, http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf adresinde mevcuttur.
3. AÇA, Avrupa Çevre Ajansı, Avrupa'da Hava Kalitesi 2019 Raporu;10/2019 yok;Avrupa Çevre Ajansı: Kopenhag, Danimarka, şu adreste mevcuttur: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Amerika Birleşik Devletleri'nde hava kirliliğine maruz kalma ve COVID-19 mortalitesi, şu adreste bulunabilir: https://projects.iq.harvard.edu/ dosyalar/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. İtalyan Çevre Tıbbı Derneği (SIMA), Pozisyon Belgesi Partikül Madde ve COVID-19,
http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf adresinde mevcuttur.
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 Kuzey İtalya'da COVID-19'un yayılmasında Partikül Madde mi?, BMJ Rapid Responses, 8 Nisan 2020, şu adresten ulaşılabilir: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Kuş gribi virüsü (AIV) kontamine fekal ince partikül madde (PM2.5) üretimi: genom ve enfektivite tespiti ve imisyon hesaplaması.Veteriner Mikrobiyoloji.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Amerika Birleşik Devletleri.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. Batı Çin'de toz olaylarının kızamık insidansı üzerindeki etkisine ilişkin değerlendirme.Atmosferik Ortam.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI Şap hastalığı virüsü Epidemiol'ün atmosferik yayılımını tahmin etmek için entegre bir model.Bulaş., 124, 577–590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. New Directions: Şap Hastalığı Virüsü Atmosferik Ortamın Havadan İletimi, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Atmosferik sınır tabakası üzerinde virüs ve bakterilerin birikme oranları.ISME Dergisi.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 Bir megakentte partikül madde ile ilişkili mikrobiyomun boyuna araştırması.Genom Biyolojisi.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H.
2015 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde son derece patojenik kuş gribi salgınlarının yayılmasında rol oynamıştır.bilim
9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
15. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Toz olaylarının batı Çin'deki kızamık insidansı üzerindeki etkisine ilişkin değerlendirme.Atmosferik Ortam.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J.,Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF Havadaki mikrobiyal toplulukların optimize edilmiş DNA ekstraksiyonu ve metagenomik dizilimi .Nat.Protokol10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Havadaki virüslerin toplanması, partikül boyutlandırılması ve tespiti.Uygulamalı Mikrobiyoloji Dergisi, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, ürün açıklaması, şu adreste bulunabilir: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, ürünün açıklaması, şu adreste bulunabilir: 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).
2019 yeni koronavirüsün (2019-nCoV) gerçek zamanlı RT-PCR ile tespiti.Eurosurveillance, 25(3), şu adreste bulunabilir: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
Orijinal: https://doi.org/0.1101/2020.04.15.20065995
Gönderim zamanı: 18 Nisan 2020