Por qué las pruebas PCR son fiables aunque puedan dar falsos negativos
"La PCR sirve para indicar la presencia del virus en el
organismo, por lo que es muy útil para saber si uno se ha contagiado,
para estudiar la transmisión del virus y rastrear los casos. Pero apenas
ofrece información sobre el estado de la infección"...
Un enfermero de urgencias del 061 realiza los test PCR en la sede del 061 en Zaragoza | EFE/Toni Galán/Archivo
El test que más se utiliza para la detección del coronavirus es la
PCR. Concretamente la RT-PCR, «reacción en cadena de la polimerasa con
transcriptasa inversa». Llevamos utilizando esta técnica desde los años
ochenta. Es fiable y robusta. Lo que permiten las pruebas PCR es
detectar un fragmento de material genético exclusivo del SARS-CoV-2, el
coronavirus que causa la COVID-19. Su funcionamiento consiste en
facilitar una cascada de reacciones que también ocurren de forma natural
en nuestras células.
En
el interior del coronavirus se encuentra el material genético del virus
en forma de ARN, que fue secuenciado al inicio de la pandemia. La
técnica PCR consiste en localizar una secuencia concreta del material
genético y hacer copias de ella, lo que sirve como método de detección.
La
técnica PCR convencional sirve para detectar ADN, no ARN. El ARN es un
tipo de material genético formado por una secuencia de nucleótidos
unidos entre sí en una sola hebra, mientras que el ADN está formado por
dos hebras unidas, como una cremallera. Las hebras se solapan a la
perfección gracias a enlaces químicos específicos entre pares de
nucleótidos. Es decir, aunque solo tuviésemos una hebras de la
cremallera de ADN, sabríamos cómo es la otra.
Para transformar el ARN en ADN se usa una enzima llamada polimerasa transcriptasa inversa. Este paso extra se denomina RT por retrotranscripción, por eso la técnica que se está utilizando se llama RT-PCR.
Lo que le sigue es una PCR convencional, la «reacción en cadena de la polimerasa». La polimerasa es una enzima que está presente en todos los seres vivos y que tiene la capacidad de hacer copias de ADN.
Esta duplicación ocurre de forma natural en nuestras células; es la que
permite que puedan dividirse y tener una copia de ADN idéntica en cada
célula hija.
Además de polimerasa se usan otras moléculas llamadas cebadores, cuyo papel es indicar a la polimerasa en qué parte del ADN debe empezar la duplicación. Los cebadores son
capaces de señalar fragmentos exclusivos del material genético del
virus, de modo que la reacción de la polimerasa solo duplicará las
secuencias de ADN si los cebadores las localizan.
El proceso de la PCR se ha automatizado en unas máquinas llamadas termocicladores.
Se introduce la muestra junto a las polimerasas, los cebadores y
nucleótidos sueltos, que son las piezas con las que se construyen las
copias de ADN. El termociclador funciona con ciclos de temperatura,
calentando y enfriando. El calor desnaturaliza el ADN, es decir, abre la
cremallera de ADN y, al enfriarse, el cebador se une a ella indicando a
la polimerasa dónde debe comenzar a duplicar la hebra.
El paso a paso de una PCR - Imagen: Deborah García Bello
Tras
varios ciclos de cambio de temperatura se habrán producido miles de
copias de ADN en cuestión de minutos. A esto se le llama amplificación.
Para detectar si el ADN se ha copiado se usa un tinte fluorescente que
permite observar si la cantidad de ADN ha aumentado.
Especificidad y falsos positivos
La PCR que se está utilizando para detectar el SAR-CoV-2 tiene una especificidad muy alta, del 99%. Esto se ha logrado gracias al uso de cebadores específicos y gracias a la localización de una secuencia del genoma del virus que es única y muy estable.
El
SARS-CoV-2 va evolucionando con el tiempo, igual que lo hacen los seres
vivos. Esto implica que su ARN cambia, va mutando. De hecho, hay diferentes cepas, con ligeras diferencias genéticas.
Si usamos un cebador de una de estas regiones del genoma que pudiese
haber mutado, el resultado de la RT-PCR podría dar falsos negativos. Por
eso ha sido crucial determinar una secuencia del genoma que se mantiene
estable a pesar de los cambios evolutivos.
La secuencia del genoma del SARS-CoV-2 que se usa en la PCR es exclusiva de este coronavirus; no se encuentra en otros virus, así que es prácticamente imposible que un virus diferente dé un falso positivo.
Los
falsos positivos que se han producido con esta prueba pueden deberse a
una mala toma de muestra o a contaminaciones cruzadas con otras
muestras.
Sensibilidad y falsos negativos
La sensibilidad
de una técnica de medida indica cuál es la cantidad mínima que se puede
medir con ella. Por ejemplo, con una cinta métrica en centímetros no se
pueden medir milímetros; la cantidad mínima que se puede medir son
centímetros.
Por
ejemplo, las básculas de cocina suelen medir gramos, por lo que no
detectarían miligramos. La sensibilidad depende de la técnica de medida y
del aparato que utilicemos. Así, la PCR para el SARS-CoV-2 tiene una sensibilidad comprendida entre el 71% y el 98%.
Aunque la sensibilidad de la PCR es relativamente elevada, pueden darse casos de falsos negativos. La mayoría se deben a que la técnica no es capaz de detectar el coronavirus cuando la carga viral es muy baja. Esto sucede al inicio del contagio,
cuando el virus todavía no se ha replicado lo suficiente en el
organismo como para ser detectado. Por eso, aunque hayamos tenido un
contacto de riesgo, lo mejor es esperar unos días para realizarse una
prueba PCR.
La posibilidad de un falso negativo es la razón por la que,
aunque el resultado de la PCR sea negativo, se aconseja mantenerse
aislado al menos 10 días cuando se ha tenido un contacto de riesgo (15 minutos a menos de dos metros con una persona infectada).
Para qué sirve y para qué no sirve la PCR
La PCR sirve para indicar la presencia del virus en el organismo, por lo que es muy útil para saber si uno se ha contagiado, para estudiar la transmisión del virus y rastrear los casos. Pero apenas ofrece información sobre el estado de la infección. Por eso es habitual combinar la PCR con otros test.
Los test serológicos o de anticuerpos sirven para determinar si el
sistema inmunitario se ha defendido del coronavirus en el pasado o se
está defendiendo en el momento actual, es decir, aporta información
sobre cómo evoluciona la enfermedad.
Mounting evidence suggests coronavirus is airborne — but health advice has not caught up
Governments are starting to change policies amid
concerns that tiny droplets can carry SARS-CoV-2. And after months of
denying the importance of this, the World Health Organization is
reconsidering its stance.
As restrictions are lifted, many researchers worry that the risk of catching COVID-19 will go up in crowded indoor spaces.Credit: Anthony Devlin/Getty
In Lidia Morawska’s home city of Brisbane on Australia’s
east coast, roadside signs broadcast a simple message: ‘Wash hands, save
lives’. She has no problem with that: “Hand washing is always a good
measure,” says the aerosol scientist, who works at the Queensland
University of Technology. But the sign might be outdated.
Converging
lines of evidence indicate that SARS-CoV-2, the coronavirus responsible
for the COVID-19 pandemic, can pass from person to person in tiny
droplets called aerosols that waft through the air and accumulate over
time. After months of debate
about whether people can transmit the virus through exhaled air, there
is growing concern among scientists about this transmission route.
On
6 July, Morawska and aerosol scientist Donald Milton at the University
of Maryland, College Park, supported by an international group of 237
other clinicians, infectious-disease physicians, epidemiologists,
engineers and aerosol scientists, published a commentary1 in the journal Clinical Infectious Diseases
that urges the medical community and public-health authorities to
acknowledge the potential for airborne transmission. They also call for
preventive measures to reduce this type of risk.
The researchers
are frustrated that key agencies, such as the World Health Organization
(WHO), haven’t been heeding their advice in their public messages.
In response to the commentary, the WHO softened its position.
At a 7 July press conference, Benedetta Allegranzi, technical leader of
the WHO task force on infection control said: “We have to be open to
this evidence and understand its implications regarding the modes of
transmission, and also regarding the precautions that need to be taken.”
On 9 July, the WHO issued a scientific brief on viral
transmission. It maintains that more research is needed “given the
possible implications of such [a] route of transmission”, but
acknowledges that short-range aerosol transmission cannot be ruled out
in crowded, poorly ventilated spaces. (The WHO told Nature that it had been working on this brief for a month, and that it was not a result of the commentary.)
“The message about airborne transmission is there,” Morawska says.
For
months, the WHO had steadfastly pushed back against the idea that there
is a significant threat of the coronavirus being transmitted by
aerosols that can accumulate in poorly ventilated venues and be carried
on air currents. The agency maintains that the virus is spread mainly by
contaminated surfaces and by droplets bigger than aerosols that are
generated by coughing, sneezing and talking. These are thought to travel
relatively short distances and drop quickly from the air.
This
type of guidance has hampered efforts that could prevent airborne
transmission, such as measures that improve ventilation of indoor spaces
and limits on indoor gatherings, say the researchers in the commentary:
“We are concerned that the lack of recognition of the risk of airborne
transmission of COVID-19 and the lack of clear recommendations on the
control measures against the airborne virus will have significant
consequences: people may think that they are fully protected by adhering
to the current recommendations, but in fact, additional airborne
interventions are needed for further reduction of infection risk.”
This
is particularly important now, as government-mandated lockdowns ease
and businesses reopen. “To control [the pandemic], we need to control
all the means of infection,” says Morawska, who first contacted the WHO
with her concerns and published a summary of the evidence2 in early April.
But
this conclusion is not popular with some experts because it goes
against decades of thinking about respiratory infections. Since the
1930s, public-health researchers and officials have generally discounted
the importance of aerosols — droplets less than 5 micrometres in
diameter — in respiratory diseases such as influenza. Instead, the
dominant view is that respiratory viruses are transmitted by the larger
droplets, or through contact with droplets that fall on surfaces or are
transferred by people’s hands. When SARS-CoV-2 emerged at the end of
2019, the assumption was that it spread in the same way as other
respiratory viruses and that airborne transmission was not important.
The
WHO is following the available evidence, and has moderated its earlier
opposition to the idea that the virus might spread through aerosols,
Allegranzi says. She says that although the WHO acknowledges that
airborne transmission is plausible, current evidence falls short of
proving the case. She adds that recommendations for physical distancing,
quarantine and wearing masks in the community are likely to go some way
towards controlling aerosol transmission if it is occurring.
Age-old debate
The
debate over transmission routes has big implications for efforts to
stop the virus from spreading. Smaller, lighter aerosols can linger and
accumulate in the air and travel long distances on air currents. But
studies going back to those of engineer William Wells in the 1930s have
suggested that large droplets fall out of the air within about 2 metres.
When
SARS-CoV-2 emerged, health officials recommended frequent hand washing
and maintaining a physical distance to break droplet and contact
transmission routes. And some researchers and clinicians say these
approaches are enough. Contact-tracing data support those measures, says
Kate Grabowski, an infectious-disease epidemiologist at Johns Hopkins
University in Baltimore, Maryland. “The highest-risk contacts are those
that are individuals you share a home with or that you’ve been in a
confined space with for a substantial period of time, which would lead
me to believe it’s probably driven mostly by droplet transmission,” she
says, although she says that aerosol transmission might occur on rare
occasions.
Many people
wore masks on a bus in Belgrade on 23 June. Mask use is now mandatory on
public transport and in all enclosed spaces in the city.Credit: Vladimir Zivojinovic/AFP via Getty
But other researchers say that case studies of large-scale
clusters have shown the importance of airborne transmission. When the
news media reported large numbers of people falling ill following indoor
gatherings, that caused Kim Prather, an aerosol scientist at the
University of California, San Diego, to begin questioning the adequacy
of the social-distancing recommendations from the US Centers for Disease
Control and Prevention (CDC), which call for people to stay 6 feet (1.8
metres) apart. The indoor spread suggested the virus was being
transmitted in a different way from how health authorities had assumed.
“For an atmospheric chemist, which I am, the only way you get there is
you put it in the air and everybody breathes that air,” says Prather,
who joined the commentary. “That is the smoking gun.”
Many
researchers concerned about airborne transmission point to the example
of a fateful choir rehearsal that took place an hour’s drive from
Seattle, Washington, on 10 March. Sixty-one members of the Skagit Valley
Chorale gathered for a practice that lasted two and a half hours.
Despite there being hand sanitizer at the door, and choir members
refraining from hugs and handshakes, at least 33 choristers contracted
SARS-CoV-2, and 2 eventually died. Investigators concluded that the
virus could have spread in aerosols produced by singing, and a
‘super-emitter’ who produced more aerosol particles than is typical,
although they couldn’t rule out transmission through objects or large
droplets3.
But Morawska has modelled the conditions in the rehearsal hall, and says there is no need to invoke the idea of a superspreader4.
Inadequate ventilation, the long exposure time and the singing were
sufficient to explain the number of people who became infected. And no
amount of ventilation could have reduced the risk to an acceptable level
for the two-and-a-half-hour rehearsal, she says.
In another case,
researchers used a tracer gas to show that aerosols carried on currents
from an air-conditioning unit in a restaurant in Guangzhou, China, were
to blame for an outbreak affecting ten diners from three separate
families. None of the staff or patrons seated near other
air-conditioning units were infected5.
Meanwhile,
a tour-bus passenger in Hunan province in China infected 8 of the 49
people on the bus. One of those sat 4.5 metres away from the infected
person and entered and exited the bus through a different door. “That
excludes the possibility of contacting each other or [being] in very
close contact,” says Yang Yang, an epidemiologist at the University of
Florida in Gainsville who is co-authoring a report on the case. “I think
there is enough evidence for us to be very concerned in indoor
environments, especially in confined spaces,” he says.
Dangerous droplets
Case
studies can provide circumstantial evidence that aerosols are carrying
the virus, but researchers want to nail down how and when that happens.
The problem is catching aerosols in the act.
Laboratory studies
going back to the 1930s and 1940s concluded that droplets expelled
through talking or coughing are larger than aerosols. These bigger
droplets, more than 5 micrometres in diameter, drop out of the air
quickly because they are too heavy to ride on light air currents.
But more-sensitive experiments are now painting a more
complex picture that points to the importance of aerosols as a
transmission route. A study published in May used laser-light scattering
to detect droplets emitted by healthy volunteers when speaking. The
authors calculated6
that for SARS-CoV-2, one minute of loud speaking generates upwards of
1,000 small, virus-laden aerosols 4 micrometres in diameter that remain
airborne for at least 8 minutes. They conclude that “there is a
substantial probability that normal speaking causes airborne virus
transmission in confined environments”.
Another study7
published by Morawska and her colleagues as a preprint, which has not
yet been peer reviewed, found that people infected with SARS-CoV-2
exhaled 1,000–100,000 copies per minute of viral RNA, a marker of the
pathogen’s presence. Because the volunteers simply breathed out, the
viral RNA was probably carried in aerosols rather than in the large
droplets produced during coughing, sneezing or speaking.
Other
laboratory studies suggest that aerosols of SARS-CoV-2 remain infectious
for longer than do aerosols of some related respiratory viruses. When
researchers created aerosols of the new coronavirus, the aerosols
remained infectious for at least 16 hours, and had greater infectivity
than did those of the coronaviruses SARS-CoV and MERS-CoV, which cause
severe acute respiratory syndrome and Middle East respiratory syndrome,
respectively8.
Outside
the lab, it is much more of a challenge to detect aerosols and show
that they can transmit the virus. In one study, researchers in Wuhan,
China, detected SARS-CoV-2 RNA in aerosol samples collected in a
hospital9.
But the WHO and others have criticized studies such as this because
they detect only viral RNA, not infectious virus. “All these researchers
are struggling to find the viable virus” in clinical settings, says
Allegranzi. “Whenever this is found, it will be really very relevant.”
One
of the problems researchers face in studying virus viability in
aerosols is the way that samples are collected. Typical devices that
suck in air samples damage a virus’s delicate lipid envelope, says
Julian Tang, a virologist at the University of Leicester, UK. “The lipid
envelope will shear, and then we try and culture those viruses and get
very, very low recovery,” he says.
Researchers modelling the spread of the coronavirus emphasise the importance of avoiding busy indoor spaces
Published:
A joint project carried out by four Finnish research
organisations has studied the transport and spread of coronavirus
through the air. Preliminary results indicate that aerosol particles
carrying the virus can remain in the air longer than was originally
thought, so it is important to avoid busy public indoor spaces. This
also reduces the risk of droplet infection, which remains the main path
of transmission for coronavirus.
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Aalto
University, Finnish Meteorological Institute, VTT Technical Research
Centre of Finland and University of Helsinki have studied how extremely
small airborne aerosol particles emitted from the respiratory tract when
coughing, sneezing or even talking are transported in the air. Such
particles can carry pathogens such as coronaviruses.
The researchers modelled a scenario where a person coughs in an aisle
between shelves, like those found in grocery stores; and taking into
consideration the ventilation. Aalto University, VTT Technical Research
Centre of Finland and Finnish Meteorological Institute each carried out
the modelling independently, using the same starting conditions.
The researchers obtained the same preliminary result: in the
situation under investigation, the aerosol cloud spreads outside the
immediate vicinity of the coughing person and dilutes in the process.
However, this can take up to several minutes. ‘Someone infected by the
coronavirus, can cough and walk away, but then leave behind extremely
small aerosol particles carrying the coronavirus. These particles could
then end up in the respiratory tract of others in the vicinity’,
explains Aalto University Assistant Professor Ville Vuorinen.
‘The preliminary results obtained by the consortium highlight the
importance of our recommendations. The Finnish Institute for Health and
Welfare recommends that you stay at home if you are unwell and that you
maintain physical distance with everyone. The instructions also include
coughing into your sleeve or a tissue and taking care of good hand
hygiene’, says Jussi Sane, Chief Specialist at the Finnish Institute for Health and Welfare.
‘Based on the modelling of the consortium, it is not yet possible to
directly issue new recommendations. However, these results are an
important part of the whole, and they should be compared with the data
from real-life epidemic studies,’ Sane adds.
The spread of diseases through social networks has been studied
extensively. From these infection models, it is known that the spread of
a virus may slow down or even be suppressed altogether as mobility
decreases at ‘nodal points’ – places where lots of people gather, such
as shops, restaurants and public transport. Avoiding busy indoor areas
reduces the risk of droplet infection while in close proximity to
others, which, according to current information, is the main cause of
coronavirus infection.
The researchers of the consortium modelled the airborne movement of
aerosol particles smaller than 20 micrometres. For a dry cough, which is
a typical symptom of the current coronavirus, the particle size is
typically less than 15 micrometres. Extremely small particles of this
size do not sink on the floor, but instead, move along in the air
currents or remain floating in the same place. Studies of influenza A
have confirmed that the influenza A virus can be found in the smallest
particles, which measure less than 5 micrometres.
The researchers modeled a
situation in which a person coughs down a shelf-restricted corridor
typical of grocery stores. Photo: Petteri Peltonen / Aalto University
Supercomputer used for modelling
The project involves around 30 researchers, whose specialisations
include fluid dynamics, aerosol physics, social networks, ventilation,
virology and biomedical engineering. The research is being carried out
in conjunction with Essote (the joint municipal authority for social and
health services in South Savo), which proposed the research project, as
well as infectious diseases specialists from the Finnish Institute for
Health and Welfare.
The airborne transport and preservation of droplets leaving the
respiratory tract were simulated using a supercomputer, and 3D
visualisation of the results was then carried out. CSC – Finnish IT
Center for Science Ltd. made its supercomputer available to researchers
at very short notice. Thanks to the high computing capacity and close,
multidisciplinary cooperation, the first results were produced in around
a week.
The physics of the phenomena now being modelled are very familiar
from previous research. The consortium aims to use visualisation to
create a better understanding of the behaviour of aerosol particles.
Researchers will continue to work on the modelling and further refine
it. Experts in infectious diseases and virology will examine the results
and their importance in relation to the information being gathered on
coronavirus and coronavirus infections. The involvement of two Swedish
universities has further strengthened the consortium.
CSC is prioritising the provision of computing capacity and
expert assistance for research aimed at combating the COVID-19
pandemic. If you are working directly on a pandemic research project,
please contact servicedesk@csc.fi.
Enquiries:
Assistant Professor Ville Vuorinen
Aalto University
tel. +358 (0)50 361 1471 ville.vuorinen@aalto.fi
Senior Researcher Antti Hellsten
Finnish Meteorological Institute
tel. +358 (0)29 539 5566 antti.hellsten@fmi.fi
Senior Researcher Aku Karvinen
VTT Technical Research Centre of Finland
tel. +358 (0)40 510 2142 aku.karvinen@vtt.fi
Assistant Professor Tarja Sironen
University of Helsinki
tel. +358 (0)50 447 1588 tarja.sironen@helsinki.fi
Peter Råback
CSC – Finnish IT Сentre for Science Ltd
tel. +358 (0)9 457 2080 peter.råback@csc.fi
Background
- There currently is substantial controversy about the role played by
SARS-CoV-2 in aerosols in disease transmission, due in part to
detections of viral RNA but failures to isolate viable virus from
clinically generated aerosols.
Methods - Air samples were collected in the room of two COVID-19
patients, one of whom had an active respiratory infection with a
nasopharyngeal (NP) swab positive for SARS-CoV-2 by RT-qPCR. By using
VIVAS air samplers that operate on a gentle water-vapor condensation
principle, material was collected from room air and subjected to RT-qPCR
and virus culture. The genomes of the SARS-CoV-2 collected from the air
and of virus isolated in cell culture from air sampling and from a NP
swab from a newly admitted patient in the room were sequenced.
Findings - Viable virus was isolated from air samples collected 2 to
4.8m away from the patients. The genome sequence of the SARS-CoV-2
strain isolated from the material collected by the air samplers was
identical to that isolated from the NP swab from the patient with an
active infection. Estimates of viable viral concentrations ranged from 6
to 74 TCID50 units/L of air.
Interpretation - Patients with respiratory manifestations of COVID-19
produce aerosols in the absence of aerosol-generating procedures that
contain viable SARS-CoV-2, and these aerosols may serve as a source of
transmission of the virus.
La covid se transmite a través de aerosoles: ya es el momento de actuar, tenemos suficientes pruebas
Hasta que no
cambien los mensajes, incluida una descripción clara de la importancia
de la vía de los aerosoles, nuestra capacidad para controlar la pandemia
se verá limitada
“Las escuelas deberían
invertir tanto o más en ventilar y filtrar el aire que en limpiar las
superficies. Y queda claro que las playas son seguras con una distancia
adecuada (y posiblemente con mascarillas dependiendo de la distancia),
mientras que los interiores de restaurantes deben abordarse con mucha
más precaución.”
Tras muchos meses de pandemia de covid y de controlar una
primera ola durísima con medidas muy restrictivas, el coronavirus vuelve
a surgir con fuerza en España. Ya hemos aprendido que la pandemia es un
tsunami a cámara lenta, y nos da miedo lo que pueda pasar este otoño e
invierno. Las autoridades de salud pública, como la Organización Mundial de la Salud (OMS) y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC)
de EE.UU., nos dicen que nos mantengamos separados de uno a dos metros,
que nos lavemos las manos, que desinfectemos las superficies que
tocamos con frecuencia y que usemos mascarillas. Pero el cumplimiento de
estas medidas es desigual, especialmente en lo que respecta a las
mascarillas, y a diario escuchamos casos en los que la gente no sabe cómo se contagió. Brotes de superpropagación, donde una persona infecta a muchas otras, ocurren en bares llenos de gente y en reuniones sociales, pero no en las playas o en los parques. No es de extrañar que la gente esté confundida.
Hay tres formas posibles de contagio, dos de las cuales son consideradas más importantes por la OMS y los CDC.
La primera es a través de “fómites,” cuando tocamos superficies o
personas contaminadas con el virus, y luego nos tocamos los ojos, fosas
nasales o boca. Al comienzo de la pandemia, la preocupación por la
transmisión de fómites llevó a algunas personas a lavar los alimentos y
los paquetes con lejía. Los CDC reconocen ahora que los fómites son menos importantes que otras vías. Por ejemplo, un programa intensivo de lavado de manos en el Reino Unido redujo el contagio un 16%. Es importante saber que otros virus que, como el SARS-CoV-2 (el que causa la covid) tienen una cubierta de lípidos, no sobreviven mucho tiempo en las manos humanas.
Eso significa que sería necesario tocarse los ojos, las fosas nasales o
la boca poco tiempo después de tocar una superficie contaminada para
infectarse con el nuevo coronavirus.
Durante
décadas se pensó que la tuberculosis se transmitía por gotículas y
fómites, basándose en la observación de infección en proximidad cercana.
Pero posteriormente se demostró que la tuberculosis solo se puede
transmitir a través de aerosoles. Creo que la OMS ha cometido un error
similar con la covid
Debemos
prestar mucha más atención a la tercera vía potencial, la transmisión
“a través de aerosoles”. Esta vía es similar a la transmisión por
gotículas, excepto en que las partículas de saliva o fluido respiratorio
son tan pequeñas que pueden permanecer en el aire durante minutos u
horas. Algunas personas también se refieren a esta vía como contagio
“por el aire”, pero creo que es mejor evitar esa expresión ya que para
el personal sanitario evoca enfermedades extremadamente transmisibles, y
la covid no lo es. Para entender la escala de los aerosoles, hay que
tener en cuenta que un cabello humano tiene un diámetro de
aproximadamente 80 micras, y los aerosoles de menos de aproximadamente 50 micras pueden flotar en el aire el tiempo suficiente para ser inhalados. El virus mide solo 0,1 micras, por lo que hay espacio para muchos virus en un aerosol.
Los
fómites y las gotículas han predominado en las explicaciones de los
medios de comunicación sobre la transmisión de COVID-19. Si bien la OMS y
los CDC afirman que los aerosoles podrían provocar la transmisión en
algunas situaciones muy específicas, ambas organizaciones sostienen que
esta vía es menos relevante. Creo que se trata de un error importante.
Por ese motivo pedí a la OMS, junto con 239 científicos, que reevaluara su postura. La respuesta de la OMS fue actualizar tímidamente su posición, pero sigue siendo muy escéptica sobre la importancia de esta vía.
Las
pruebas disponibles respaldan fuertemente la transmisión por aerosoles,
y no hay argumentos sólidos en su contra. Sabemos que los aerosoles
contienen virus infecciosos
Las pruebas disponibles respaldan fuertemente la transmisión por aerosoles, y no hay argumentos sólidos en su contra. Sabemos que los aerosoles contienen virus infecciosos.
Para comprender el contagio por aerosoles, resulta útil usar del humo
del cigarrillo como analogía. El humo es un aerosol. El rastreo de
contactos ha encontrado que buena parte de la transmisión de covid
ocurre en estrecha proximidad, pero también que muchas personas que
comparten la misma vivienda con una persona infectada no contraen la
enfermedad. Imagínese compartir una casa con un fumador: si estuviera
cerca del fumador mientras habla, inhalaría una gran cantidad de humo.
Reemplace el humo por aerosoles que contengan virus, que se comportan de
manera muy similar, y el impacto sería el mismo: cuanto más cerca esté
de alguien que exhale aerosoles portadores de virus, más probabilidades
tendrá de respirar una cantidad de virus suficiente para que se produzca
el contagio. Sabemos por estudios rigurosos y detallados que cuando las
personas hablan cerca unas de otras, los aerosoles dominan la transmisión y las gotículas son casi insignificantes.
Además, las gotículas se mueven balísticamente, como en el famoso videojuego Angry Birds, mientras que los aerosoles, como el humo, se dispersan mucho más rápidamente. El rastreo de contactos también muestra que el exterior es 20 veces más seguro que el interior,
lo que solo puede ser explicado si predomina la transmisión por
aerosoles. Si las gotículas balísticas dominaran la transmisión,
veríamos muchos más contagios entre personas hablando al aire libre.
Además, la transmisión de este virus por aerosoles ha sido demostrada
entre hurones y entre hámsters. Coronavirus similares como los que causaron el SARS y el MERS
también se transmitieron a través de aerosoles, aunque esos hallazgos
se enfrentaron a tanta resistencia como a la que nos enfrentamos ahora.
¿Qué
significa esta nueva comprensión de la importancia de los aerosoles en
la transmisión de la COVID-19, y cómo podemos protegernos mejor con ese
conocimiento?
La analogía visual del humo puede ayudar a
guiar nuestra evaluación de riesgos y nuestras estrategias para
reducirlos. Solo tenemos que imaginar que todas las demás personas con
las que nos encontramos están fumando, y que el objetivo es respirar la
menor cantidad de humo posible. Pero la covid no es muy contagiosa en la
mayoría de las situaciones, a diferencia de, por ejemplo, el sarampión:
los CDC dicen que estar cerca de una persona infectada con covid
durante 15 minutos puede causar el contagio. Esto nos da una estimación
de la cantidad de “humo exhalado” que hay que inhalar para infectarse.
Inhalar un poquito de “humo” aquí y allá no suele ser un problema, pero
inhalar mucho “humo” durante un período prolongado de tiempo y sin
mascarilla es arriesgado. (Por aclarar posibles confusiones, no se sabe
que el humo de cigarrillos influya en la probabilidad de contagio, pero
sirve como herramienta de visualización, ya que los aerosoles
respiratorios son demasiado escasos para poder verlos).
Dada
esta nueva comprensión del contagio, en primer lugar debemos continuar
haciendo lo que ya se ha recomendado: lavarnos las manos, mantener una
distancia de dos metros, etc. Pero eso no es suficiente. Muchas personas
todavía creen que si se mantienen a 1 a 2 metros de distancia de los
demás (fuera del alcance de las gotículas balísticas, según las
indicaciones de la OMS y los CDC) y son rigurosos con el lavado de
manos, la probabilidad de contagio en interiores es casi cero. Esta
confusión no es casual: la OMS sigue recomendando mascarillas en interiores solo si no se puede mantener una distancia de un metro.
Hasta que no cambien los mensajes, incluida una descripción clara de la
importancia de la vía de los aerosoles, nuestra capacidad para
controlar la pandemia se verá limitada.
Debe
surgir un conjunto de recomendaciones nuevo, coherente y lógico para
reducir la transmisión de aerosoles. Pensar en el humo nos permite
aplicarlo a otras situaciones, ya sea un aula, una tienda o un parque,
para entender cómo protegernos
Debe surgir
un conjunto de recomendaciones nuevo, coherente y lógico para reducir
la transmisión de aerosoles. Pensar en el humo nos permite aplicarlo a
otras situaciones, ya sea un aula, una tienda o un parque, para entender
cómo protegernos. En términos de comportamientos específicos, evite en
lo posible sitios con mucha gente, donde algunos no llevan mascarillas,
en interiores, con ventilación baja, proximidad cercana, duración
prolongada, o donde se habla, canta o grita. Estos son los factores de
riesgo más importantes en los modelos matemáticos que estiman la probabilidad de contagio por aerosoles, pero también pueden entenderse simplemente como factores que afectan a la cantidad de “humo” que inhalaríamos.
Esto
es lo que sugiero en términos de comportamientos específicos: en primer
lugar, deberíamos hacer tantas actividades como sea posible al aire
libre, como hicieron las escuelas de Nueva York para evitar la propagación de la tuberculosis hace un siglo, a pesar de los duros inviernos. El contagio de covid es posible al aire libre en las proximidades de una persona infectada, pero es mucho menos probable que en interiores.
Dicho esto, salir al aire libre no es una protección mágica contra el
contagio: un día ventoso en un área abierta mientras mantenemos la
distancia es muy seguro, pero una conversación cercana sin mascarilla en
una calle estrecha entre edificios altos con poco movimiento de aire es
arriesgada. Dado que se sabe a ciencia cierta que estar al aire libre
reduce el riesgo, es asombroso que no se estén reservando y organizando
los parques para dar allí todas las clases posibles.
Necesitamos
aumentar la cantidad de aire interior que se reemplaza por aire
exterior, abriendo ventanas o ajustando los sistemas mecánicos.
Necesitamos mejores filtros instalados en muchos sistemas de ventilación
que recirculan parte del aire
También
debemos recordar que la limpieza del aire, como cualquier otra medida,
reduce la probabilidad de contagio pero no la elimina: resultados
obtenidos a partir de simulaciones del caso del coro de Estados Unidos sugieren que con una gran cantidad adicional de ventilación o filtrado del aire,
los contagios habrían sido la mitad de los que ocurrieron realmente. Es
la suma de medidas lo que reduce significativamente el riesgo de
contagio. Un enfoque con muchas “capas de protección,” con uso de
exteriores, mascarillas, con densidad y duración reducidas, además de
ventilación y filtración, sigue siendo fundamental para reducir el
riesgo.
Las escuelas deberían invertir tanto o más en ventilar y filtrar el aire que en limpiar las superficies
Las
escuelas deberían invertir tanto o más en ventilar y filtrar el aire
que en limpiar las superficies. Y queda claro que las playas son seguras
con una distancia adecuada (y posiblemente con mascarillas dependiendo
de la distancia), mientras que los interiores de restaurantes deben
abordarse con mucha más precaución.
La resistencia feroz
para reconocer la probabilidad de que los aerosoles sean un medio
importante de transmisión de COVID-19 se remonta al legado del doctor Charles Chapin, un investigador estadounidense de salud pública. Tratando de desmentir de una vez por todas la teoría de las miasmas, nubes fantasmales que contagiaban, argumentó en su libro Las causas y modos de infección,
publicado en 1910, que la transmisión por aerosoles era casi imposible.
“Será un gran alivio para la mayoría de las personas liberarse del
espectro del aire infectado, un espectro que ha perseguido a la raza
humana desde la época de Hipócrates”, escribió Chapin. El gran impacto
de su libro fue en cierto modo fortuito: llegó en un momento en que se
habían acumulado suficientes pruebas sobre la transmisión de diferentes
enfermedades infecciosas desde el descubrimiento de los gérmenes por Pasteur
en la década de 1860, pero antes de que tuviéramos la tecnología para
medir aerosoles. Las conclusiones de Chapin se convirtieron en el
paradigma de la transmisión de enfermedades infecciosas, que ha dominado
hasta ahora las ideas (y las recomendaciones) de las autoridades
sanitarias, incluyendo el personal y los comités de la OMS.
Dada esta profunda incredulidad sobre la transmisión por aerosoles, solo se ha aceptado que enfermedades como el sarampión y la varicela
se transmiten así; eran tan contagiosas que la comunidad médica no
podía ignorar las pruebas. Algunas enfermedades respiratorias menos
contagiosas se describieron como debidas al contagio por gotículas y
fómites, incluso cuando tenían claramente un componente de aerosoles.
Esa postura ha creado a lo largo de los años la percepción (infundada)
del personal sanitario de que cualquier enfermedad que se transmita a
través de aerosoles debe ser extremadamente contagiosa. Pero 110 años
después, los matices y la importancia de la transmisión de enfermedades
respiratorias por aerosoles finalmente se está divulgando. Se han involucrado muchos científicos de muchos campos
en este tema, que se ha convertido en un asunto de gran interés social.
Los avances en esta área tendrán importantes implicaciones para la
epidemia de covid y otras pandemias futuras, y también para el control
de futuras infecciones respiratorias recurrentes como la gripe. Pero
ahora, la OMS, los CDC y el resto de los organismos nacionales e
internacionales deben comenzar a comunicar estrategias de reducción de
riesgos como las que he esbozado. De lo contrario, obstaculizan nuestra
capacidad para contrarrestar las consecuencias negativas para la salud y
el aumento de mortalidad por covid.
José Luis Jiménez es profesor de química en la Universidad de Colorado Boulder e investigador de Ciencias Ambientales
E1: ¿Se transmite el nuevo coronavirus
por el aire?Dyani Lewis 19-04-2020
La transmisión
aérea es posible a menos que las pruebas experimentales lo descarten, y no al
revés, propone Tang. De esa manera, las personas pueden tomar precauciones para
protegerse, recomienda. Medidas como aumentar la ventilación en los espacios
interiores y no recircular el aire pueden ayudar a asegurar que los aerosoles
infecciosos se diluyan y eliminen, observa Morawska. También deberían
prohibirse las reuniones en lugares cerrados, añade.
El estudio se centraba en la movilidad y resistencia del
virus, pero dados sus resultados, los científicos se aventuran, con la
prudencia que les caracteriza, a decir que, “aunque no hemos establecido la
infectividad del virus detectado en estas áreas hospitalarias, proponemos que
el SARS-CoV-2 pueda transmitirse a través de aerosoles. Nuestros resultados
indican que la ventilación de la habitación, los espacios abiertos, la
desinfección de la ropa de protección y el uso y la desinfección adecuados de
las áreas de baño pueden limitar efectivamente su concentración en aerosoles.
Un trabajo futuro debería explorar la infectividad del virus en aerosol”.
E3: Las
nuevas medidas contra el coronavirus si se transmite por el aire
Cada
vez más pruebas sugieren que el virus puede permanecer en suspensión aérea
durante horas. Esta capacidad nos obliga a priorizar el uso de mascarillas,
reforzar los sistemas de ventilación, reducir los aforos y el tiempo de
permanencia en espacios cerrados e impedir la reapertura de bares y
restaurantes
