Swier akuut respiratory syndroom bekend as COVID-19 sykte - fanwege SARS-CoV-2 firus - wurdt erkend om te fersprieden fia respiratory droplets en nauwe kontakten.[1]De lêst fan COVID-19 wie ekstreem swier yn Lombardije en Po-delling (Noard-Itaalje), [2] in gebiet karakterisearre troch hege konsintraasjes fan dieltsjes, wêrfan al bekend is dat se negative effekten hawwe op minsklike sûnens.[3]Regionale sifers beskikber foar Italië op 'e datum fan 12 april litte sjen dat sawat 30% fan op it stuit positive minsken noch yn Lombardije wenje (sawat 40% as sjoen de algemiene gefallen befêstige fan it begjin fan 'e epidemy), folge troch Emilia Romagna (13,5%) , Piemonte (10,5%), en Feneto (10%).[2]Dizze fjouwer regio's fan 'e Po-delling steane foar 80% fan 'e totale deaden opnommen yn Itaalje en 65% fan' e opnames foar intensive care-ienheden.[2]
In ûndersyk útfierd troch de Harvard School of Public Health liket in assosjaasje te befestigjen tusken ferheging fan PM-konsintraasjes en mortaliteitssifers fanwegen COVID-19 yn 'e FS [4] Yn eardere kommunikaasje hawwe wy de mooglikheid hypoteze makke dat SARS-CoV-2 firus koe oanwêzich wêze op particulate matter (PM) tidens de fersprieding fan 'e ynfeksje, [5,6] konsekwint mei bewiis al
beskikber foar oare firussen.[7-15] Lykwols, de kwestje fan airborne PM-assosjearre mikrobiom, benammen yn stedske omjouwings, bliuwt foar in grut part ûndersocht,[16] en - op it stuit - hat gjinien noch eksperimintele stúdzjes útfierd dy't spesifyk rjochte binne by it befêstigjen of útsluten fan de oanwêzigens fan 'e SARS-CoV-2 op PM.
Hjir presintearje wy de earste resultaten fan 'e analyzes dy't wy hawwe útfierd op 34 PM10-monsters fan outdoor / airborne PM10 fan in yndustryterrein fan Bergamo Provinsje, sammele mei twa ferskillende lucht samplers oer in trochgeande 3-wiken perioade, fan febrewaris 21st oant maart 13e.
Nei oanlieding fan de metoade beskreaun troch Pan et al.yn 2019 (foar it sammeljen, partikelgrutten en opspoaren fan firussen yn 'e loft), [17] PM-monsters waarden sammele op kwartsfiberfilters mei in leechvolume gravimetryske loftsampler (38,3 l / min foar 23 h), yn oerienstimming mei de referinsjemetoade EN12341 : 2014 foar PM10 monitoring.Partikulier stof waard fongen op filters mei 99,9% typyskaerosol retinsje, goed opslein en levere oan it laboratoarium fan Applied and Comparative Genomics fan Trieste University.Mei it each op de "miljeu" aard fan de stekproef, nei alle gedachten ryk oan inhibitors fan DNA polymerases, wy fierder mei de winning fan RNA troch it brûken fan de Quick RNA fecal boaiem microbe kit oanpast oan it type fan de filters.[18]Heal filter waard rôle, mei de boppekant nei binnen,yn in 5 ml polypropylene buis, tegearre mei de kralen levere yn 'e kit.Fan 'e earste 1 ml lysisbuffer koene wy sawat 400 ul fan oplossing krije, dy't doe ferwurke waard lykas definieare troch de standertprotokollen, wat resultearre yn in definitive eluaat fan 15 ul.Ferfolgens waarden 5 ul brûkt foar de SARS-CoV-2-testen.Sjoen de bysûndere oarsprong fan it stekproef, waard de qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix brûkt.[19]De amplifikaasjesystemen wiene dy fan it protokol ûntwikkele troch Corman et al, publisearre op 'e WHO-webside [20].
De test wie eksplisyt rjochte op it befêstigjen of útsluten fan 'e oanwêzigens fan' e SARS-CoV-2 RNA op dieltsjes.De earste analyse brûkte it "E-gen" as molekulêre marker en produsearre in yndrukwekkend posityf resultaat op 15 fan 16 filters, sels as, lykas wy koenen ferwachtsje, de Ct tusken 36-38 syklusen wie.
Dêrnei hawwe wy de analyse op 6 fan 'e positive filters replikearre (al posityf foar "E-gen") troch it "RtDR-gen" te brûken as in molekulêre marker - wat heul spesifyk is foar SARS-CoV-2 - en berikke 5 wichtige resultaten fan positiviteit;kontrôlestests om falske positiviteit út te sluten waarden ek mei súkses útfierd (fig. 1).
Om it oprinnen fan it knappe beskikbere samplingmateriaal te foarkommen, waarden de oerbleaune ekstrahearre RNA's levere oan it pleatslike Universiteitssikehûs (ien fan 'e klinyske sintra autorisearre troch de Italjaanske regearing foar SARS-CoV-2 diagnostyske tests), om in twadde út te fieren parallel bline test.Dit twadde klinyske laboratoarium testte 34 RNA-ekstraksjes foar de E-, N- en RdRP-genen, rapportearre 7 positive resultaten foar op syn minst ien fan 'e trije markergenen, mei positiviteit apart befêstige foar alle trije markers (fig. 2).Fanwegen de aard fan it stekproef, en yn betinken nommen dat de sampling net is útfierd foar klinyske diagnostyske doelen, mar foar tests foar miljeufersmoarging (ek rekken hâldend mei dat filters op syn minst fjouwer wiken waarden opslein foardat se molekulêre genetyske analyzes ûndergien, lykasin gefolch fan 'e Italjaanske shutdown), kinne wy befêstigje dat wy de oanwêzigens fan SARS-CoV-2 virale RNA ridlik hawwe oantoand troch it opspoaren fan heul spesifyk "RtDR-gen" op 8 filters.Troch it ûntbrekken fan ekstra materialen fan 'e filters koene wy lykwols net genôch oantal tests werhelje om positiviteit te sjen foar alle 3 molekulêre markers tagelyk.
Dit is it earste foarriedige bewiis dat SARS-CoV-2 RNA oanwêzich kin wêze op dieltsjes bûten bûten, wat suggerearret dat, yn omstannichheden fan atmosfearyske stabiliteit en hege konsintraasjes fan PM, SARS-CoV-2 koe klusters meitsje mei bûten PM en - troch it ferminderjen fan har diffusionskoëffisjint - ferbetterje de persistinsje fan it firus yn 'e sfear.Fierdere befêstigings fan dizze foarriedigebewiis binne oanhâldend, en moatte real-time beoardieling omfetsje oer de fitaliteit fan 'e SARS-CoV-2, lykas ek syn virulinsje by adsorbearre op partikuliere stof.Op it stuit kinne gjin oannames wurde makke oangeande de korrelaasje tusken de oanwêzigens fan it firus op PM en de fuortgong fan COVID-19-útbraak.Oare problemen dy't spesifyk moatte wurde oanpakt binne de gemiddelde konsintraasjes fan PM úteinlikfereaske foar in potinsjele "boost-effekt" fan 'e besmetting (yn gefal it wurdt befêstige dat PM kin fungearje as in "drager" foar de virale druppelkearnen), of sels de teoretyske mooglikheid fan ymmunisaasje as gefolch fan minimale dosis-eksposysjes by legere drompels fan PM .
Fig.1 Amplification curves fan E (A) en RdRP genen (B): griene linen fertsjintwurdigje hifke filters;dwers linenfertsjintwurdiget ferwizing filter extractions;reade linen fertsjintwurdigje de amplification fan de positive samples.
Fig.2.Positive resultaten (markearre mei X) foar E, N en RdRP genen krigen foar alle 34 PM10 stekproeffilters testen yn 'e twadde parallelle analyzes.
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, A9andro, A9,
1. Dept. Industrial Chemistry, Universiteit fan Bologna, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bologna, Itaalje
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Ynterdeparteminteel Sintrum foar Yndustrieel Undersyk "Duorsume boarnen, miljeu, blauwe groei, enerzjy",
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Dept.. Biology, Universiteit "Aldo Moro" fan Bari, Bari, Itaalje
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Dept fan gemyske en farmaseutyske Wittenskippen, Universiteit fan Triëst, Triëst, Itaalje
e-mail: barbierp@units.it
5. Miljeu Undersyk Division, TCR TECORA, Milaan, Itaalje
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Ofdieling Life Sciences - Universiteit fan Triëst, Triëst, Itaalje
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Division of Laboratory Medicine, University Hospital Giuliano Isontina (ASU GI), Trieste, Italië
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Italjaansk Society of Environmental Medicine (SIMA), Milaan, Itaalje
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Ofdieling Miljeu Wittenskip en Poicy, Universiteit fan Milaan, Milaan, Itaalje
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Korrespondearjende auteur:
Leonardo Setti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Referinsjes
1. Wrâldsûnensorganisaasje, manieren fan oerdracht fan firus dy't COVID-19 feroarsaakje: gefolgen foar IPC foarsoarchsoanbefellings, Wittenskiplik koarte;beskikber op: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 maart 2020)
2. Italjaansk Ministearje fan Folkssûnens, deistich bulletin Covid-19 útbraak yn Itaalje, beskikber op http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. EEA, European Environmental Agency, Air Quality in Europe 2019 Report;No 10/2019;European Environment Agency: Kopenhagen, Denemarken, beskikber op: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Bleatstelling oan loftfersmoarging en COVID-19 mortaliteit yn 'e Feriene Steaten, beskikber op: https://projects.iq.harvard.edu/ files/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. Italian Society of Environmental Medicine (SIMA), Posysjepapier Particulate Matter en COVID-19,
beskikber op: http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf
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 der in plausibele rol foar Particulate Matter yn 'e fersprieding fan COVID-19 yn Noard-Itaalje?, BMJ Rapid Responses, 8 april 2020, beskikber op: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Generation of avian influenza virus (AIV) contaminated fecal fine particulate matter (PM2.5): deteksje fan genome en ynfeksje en berekkening fan immission.Veterinary Microbiology.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Airborne oerdracht kin in rol spile hawwe yn 'e fersprieding fan 2015 tige pathogene aviêre gryp-útbrekken yn' e De Feriene Steaten.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. Beoardieling foar de ynfloed fan stofeveneminten op mûzelynfal yn westlik Sina.Atmosfearyske omjouwing.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI.Infect., 124, 577-590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. Nije rjochtingen: Airborne Transmission fan Foot-and-Mouth Disease Virus Atmospheric Environment, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Deposition tariven fan firussen en baktearjes boppe de atmosfearyske grins laach.It 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.Genome Biology.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Airborne oerdracht kin hawwe
spile in rol yn 'e fersprieding fan 2015 tige pathogene aviaire gryp-útbraken yn' e Feriene Steaten.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. Beoardieling foar de ynfloed fan stofeveneminten op mûzels ynsidinsje yn westlik Sina.Atmosfearyske omjouwing.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J., Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF. .Nat.Protoc.10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Samling, partikelgrutte en opspoaren fan firussen yn 'e loft.Journal of Applied Microbiology, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, produkt beskriuwing, beskikber op: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, beskriuwing fan it produkt, beskikber op: 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).
Deteksje fan 2019 nij coronavirus (2019-nCoV) troch real-time RT-PCR.Eurosurveillance, 25(3), beskikber op:.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
Oarspronklik: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
Posttiid: Apr-18-2020