Sindrom pernapasan akut sing abot sing dikenal minangka penyakit COVID-19 - amarga virus SARS-CoV-2 - diakoni nyebar liwat tetesan pernapasan lan kontak sing cedhak.[1]Beban COVID-19 parah banget ing Lombardy lan Lembah Po (Italia Lor), [2] wilayah sing ditondoi kanthi konsentrasi partikel partikel sing dhuwur, sing wis dikenal nyebabake efek negatif ing kesehatan manungsa.[3]Angka regional sing kasedhiya kanggo Italia ing tanggal 12 April nuduhake manawa udakara 30% wong sing saiki positif isih manggon ing Lombardy (udakara 40% yen nimbang kasus sakabèhé sing dikonfirmasi wiwit wiwitan wabah), diikuti Emilia Romagna (13,5%). , Piedmont (10,5%), lan Veneto (10%).[2]Papat wilayah ing Lembah Po iki nyebabake 80% saka total kematian sing kacathet ing Italia lan 65% saka Unit Perawatan Intensif.[2]
Panaliten sing ditindakake dening Harvard School of Public Health misale jek ngonfirmasi hubungane antara kenaikan konsentrasi PM lan tingkat kematian amarga COVID-19 ing AS [4] Ing komunikasi sadurunge, kita duwe hipotesis kemungkinan SARS-CoV-2. virus bisa ana ing partikulat (PM) sajrone nyebarake infeksi, [5,6] kanthi konsisten karo bukti sing wis ana.
kasedhiya kanggo virus liyane.[7-15] Nanging, masalah mikrobioma sing ana hubungane karo PM udhara, utamane ing lingkungan kutha, isih kurang diselidiki, [16] lan - ing saiki - durung ana sing nindakake studi eksperimen khusus sing dituju. ing konfirmasi utawa ora kalebu anané SARS-CoV-2 ing PM.
Ing kene, kita nampilake asil pisanan saka analisis sing wis ditindakake ing 34 PM10 conto PM10 ruangan / udhara saka situs industri Provinsi Bergamo, diklumpukake karo rong sampler udara sing beda sajrone periode 3 minggu sing terus-terusan, wiwit tanggal 21 Februari nganti Maret. kaping 13.
Dipuntedahaken metodologi diterangake dening Pan et al.ing 2019 (kanggo koleksi, ukuran partikel lan deteksi virus udhara), [17] Sampel PM diklumpukake ing saringan serat kuarsa kanthi nggunakake sampler udara gravimetri volume rendah (38.3 l/min sajrone 23 jam), tundhuk karo metode referensi EN12341 :2014 kanggo ngawasi PM10.Partikulat kepepet ing saringan kanthi 99,9% khasretensi aerosol, disimpen kanthi bener lan dikirim menyang laboratorium Genom Terapan lan Komparatif Universitas Trieste.Amarga sifat "lingkungan" saka sampel, bisa uga sugih ing inhibitor polimerase DNA, kita nerusake ekstraksi RNA kanthi nggunakake kit mikroba lemah fecal RNA cepet sing diadaptasi karo jinis saringan.[18]Saringan setengah digulung, sisih ndhuwur madhep mlebu,ing tabung polypropylene 5 ml, bebarengan karo manik-manik sing kasedhiya ing kit.Saka 1 ml lysisbuffer awal, kita bisa entuk kira-kira 400 ul solusi, sing banjur diproses kaya sing ditegesake dening protokol standar, ngasilake eluate pungkasan 15 ul.Sabanjure, 5 ul digunakake kanggo tes SARS-CoV-2.Amarga asal tartamtu saka sampel, qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix digunakake.[19]Sistem amplifikasi yaiku protokol sing dikembangake dening Corman et al, diterbitake ing situs web WHO [20].
Tes kasebut kanthi jelas ditujokake kanggo konfirmasi utawa ora kalebu anané RNA SARS-CoV-2 ing partikel.Analisis pisanan nggunakake "gen E" minangka penanda molekuler lan ngasilake asil positif sing nyengsemaken ing 15 saka 16 saringan sanajan, kaya sing kita ngarepake, Ct ana ing antarane 36-38 siklus.
Sawise iku, kita wis niru analisis ing 6 saringan positif (wis positif dadi "gen E") kanthi nggunakake "gen RtDR" minangka penanda molekuler - sing spesifik banget kanggo SARS-CoV-2 - tekan 5 asil sing signifikan. saka positip;tes kontrol kanggo ngilangi positivity palsu uga kasil dileksanakake (Fig. 1).
Kanggo ngindhari kehabisan bahan sampling langka sing kasedhiya, RNA sing diekstrak isih dikirim menyang Rumah Sakit Universitas lokal (salah sawijining pusat klinis sing diwenehake dening Pamrentah Italia kanggo tes diagnostik SARS-CoV-2), supaya bisa nindakake kaping pindho. tes buta paralel.Laboratorium klinis kapindho iki nguji ekstraksi RNA 34 kanggo gen E, N lan RdRP, nglaporake 7 asil positif kanggo paling ora siji saka telung gen penanda, kanthi positif dikonfirmasi kanthi kapisah kanggo kabeh telung marker kasebut (Gbr. 2).Amarga sifat sampel, lan ngelingi manawa sampling durung ditindakake kanggo tujuan diagnostik klinis nanging kanggo tes polusi lingkungan (uga njupuk akun sing saringan disimpen paling ora patang minggu sadurunge ngalami analisis genetik molekuler, minangkaminangka akibat saka shutdown Italia), kita bisa ngonfirmasi yen wis cukup nuduhake anané RNA virus SARS-CoV-2 kanthi ndeteksi "gen RtDR" sing spesifik ing 8 saringan.Nanging, amarga kekurangan bahan tambahan saka saringan, kita ora bisa mbaleni jumlah tes sing cukup kanggo nuduhake positif kanggo kabeh 3 marker molekuler bebarengan.
Iki minangka bukti awal pisanan yen RNA SARS-CoV-2 bisa ana ing partikel njaba ruangan, mula nuduhake manawa, ing kahanan stabilitas atmosfer lan konsentrasi PM sing dhuwur, SARS-CoV-2 bisa nggawe klompok kanthi PM ruangan lan - kanthi nyuda koefisien difusi - nambah ketekunan virus ing atmosfer.Konfirmasi luwih lanjut babagan pambuka ikibukti isih aktif, lan kudu kalebu penilaian wektu nyata babagan vitalitas SARS-CoV-2 uga virulensi nalika diserap ing partikel.Saiki, ora ana asumsi sing bisa digawe babagan korélasi antara anané virus ing PM lan perkembangan wabah COVID-19.Masalah liyane sing kudu ditangani kanthi khusus yaiku konsentrasi rata-rata PM pungkasanedibutuhake kanggo potensial "efek ngedongkrak" saka contagion (ing kasus dikonfirmasi yen PM bisa tumindak minangka "carrier" kanggo inti droplet virus), utawa malah kamungkinan teori imunisasi akibat kanggo paparan dosis minimal ing ambang ngisor PM .
Fig.1 Kurva amplifikasi gen E (A) lan RdRP (B): garis ijo makili saringan sing diuji;salib garisnggantosi extractions Filter referensi;garis abang nuduhake amplifikasi saka sampel positif.
Gbr.2.Asil positif (ditandhani X) kanggo gen E, N lan RdRP sing dipikolehi kanggo kabeh sampel 34 PM10saringan dites ing analisis paralel kapindho.
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. Kimia Industri, Universitas Bologna, Viale del Risorgimento - 4, I-40136, Bologna, Italia
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Pusat Riset Industri Antardepartemen "Sumber Terbarukan, Lingkungan, Pertumbuhan Biru, Energi",
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Dept. Biologi, Universitas "Aldo Moro" saka Bari, Bari, Italia
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Dept. Ilmu Kimia lan Farmasi, Universitas Trieste, Trieste, Italia
e-mail: barbierp@units.it
5. Divisi Riset Lingkungan, TCR TECORA, Milan, Italia
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Dept. of Life Sciences - Universitas Trieste, Trieste, Italia
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Divisi Kedokteran Laboratorium, Rumah Sakit Universitas Giuliano Isontina (ASU GI), Trieste, Italia
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Italian Society of Environmental Medicine (SIMA), Milan, Italia
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Departemen Ilmu Lingkungan lan Poicy, Universitas Milan, Milan, Italia
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Penulis sing cocog:
Leonardo Seti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Referensi
1. Organisasi Kesehatan Dunia, Mode transmisi virus sing nyebabake COVID-19: implikasi kanggo rekomendasi pencegahan IPC, Ringkesan ilmiah;kasedhiya ing: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 Maret 2020)
2. Kamentrian Kesehatan Italia, buletin saben dina wabah Covid-19 ing Italia, kasedhiya ing http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. EEA, Badan Lingkungan Eropa, Laporan Kualitas Udara ing Eropa 2019;Nomer 10/2019;Badan Lingkungan Eropa: Kopenhagen, Denmark, kasedhiya ing: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Paparan polusi udara lan kematian COVID-19 ing Amerika Serikat, kasedhiya ing: 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 lan COVID-19,
kasedhiya ing: 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 kanggo Particulate Matter ing panyebaran COVID-19 ing Italia Lor?, BMJ Rapid Responses, 8 April 2020, kasedhiya ing: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Generasi virus avian influenza (AIV) sing kontaminasi partikel halus fecal (PM2.5): deteksi genom lan infektivitas lan pitungan immisi.Mikrobiologi Veteriner.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Transmisi udhara bisa uga nduweni peran ing panyebaran wabah influenza unggas sing banget patogen ing taun 2015. Amerika Serikat.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. Assessment kanggo impact acara bledug ing insiden campak ing China kulon.Lingkungan Atmosfer.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI Model terintegrasi kanggo prédhiksi panyebaran atmosfir virus penyakit sikil lan tutuk Epidemiol.Infect., 124, 577–590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. Arah Anyar: Transmisi Udhara saka Lingkungan Atmosfer Virus Penyakit Kaki-lan-Mulut, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Tingkat deposisi virus lan bakteri ing ndhuwur lapisan wates atmosfer.Jurnal ISME.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 Survei longitudinal microbiome sing ana gandhengane karo partikel ing megacity.Biologi Genom.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Transmisi udhara bisa uga duwe
main peran ing panyebaran wabah flu unggas 2015 sing patogen banget ing Amerika Serikat.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. Assessment kanggo impact acara bledug ing insiden campak ing China kulon.Lingkungan Atmosfer.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J., Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF Ekstraksi DNA sing dioptimalake lan urutan metagenomik komunitas mikroba udhara .Nat.Protoc.10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Koleksi, ukuran partikel lan deteksi virus udhara.Jurnal Mikrobiologi Terapan, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, katrangan produk, kasedhiya ing: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, deskripsi produk, kasedhiya ing: 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).
Deteksi 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) kanthi RT-PCR wektu nyata.Eurosurveillance, 25(3), kasedhiya ing: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
Asli: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
Wektu kirim: Apr-18-2020