Тешкиот акутен респираторен синдром познат како болест COVID-19 - поради вирусот SARS-CoV-2 - се препознава дека се шири преку респираторни капки и блиски контакти.[1]Товарот на СОВИД-19 беше исклучително тежок во Ломбардија и долината По (Северна Италија),[2] област која се карактеризира со високи концентрации на честички, за кои веќе е познато дека предизвикуваат негативни ефекти врз здравјето на луѓето.[3]Регионалните бројки достапни за Италија на датумот на 12 април покажуваат дека околу 30% од моментално позитивните луѓе сè уште живеат во Ломбардија (околу 40% ако се земат предвид вкупните случаи потврдени од почетокот на епидемијата), проследена со Емилија Ромања (13,5%) , Пиемонт (10,5%) и Венето (10%).[2]Овие четири региони на долината По сочинуваат 80% од вкупните смртни случаи регистрирани во Италија и 65% од приемите во единиците за интензивна нега.[2]
Истражувањето спроведено од Факултетот за јавно здравје Харвард се чини дека ја потврдува поврзаноста помеѓу зголемувањето на концентрациите на PM и стапката на смртност поради COVID-19 во САД[4] Во претходните комуникации, ја претпоставувавме можноста дека SARS-CoV-2 вирусот може да биде присутен на честичките (PM) за време на ширењето на инфекцијата, [5,6] доследно со веќе доказите
достапно за други вируси.[7-15] Сепак, прашањето за микробиомот поврзан со ПМ во воздухот, особено во урбаните средини, останува во голема мера недоволно истражен, [16] и – во моментов – никој сè уште нема спроведено експериментални студии конкретно насочени при потврдување или исклучување на присуството на SARS-CoV-2 на PM.
Овде ги презентираме првите резултати од анализите што ги направивме на 34 примероци PM10 на надворешен/воздушен PM10 од индустриска локација во провинцијата Бергамо, собрани со два различни примероци на воздух во континуиран период од 3 недели, од 21 февруари до март. 13-ти.
Следејќи ја методологијата опишана од Пан и сор.во 2019 година (за собирање, големина на честички и откривање на вируси во воздухот), [17] PM примероци беа собрани на филтри со кварцни влакна со користење на гравиметриски семплер на воздух со мал волумен (38,3 l/min за 23 часа), усогласен со референтниот метод EN12341 :2014 година за следење на PM10.Честичките беа заробени на филтри со 99,9% типичнизадржување на аеросол, соодветно складирано и доставено во лабораторијата за применета и компаративна геномика на Универзитетот во Трст.Со оглед на „еколошката“ природа на примерокот, веројатно богат со инхибитори на ДНК полимерази, продолживме со екстракција на РНК со користење на комплетот за микроби за фекална почва Quick RNA прилагоден на типот на филтрите.[18]Половина филтер беше валана, со горната страна свртена навнатре,во туба од полипропилен од 5 ml, заедно со мониста дадени во комплетот.Од првичниот 1 ml лиза пуфер, можевме да добиеме околу 400 ul раствор, кој потоа беше обработен како што е дефинирано со стандардните протоколи, што резултираше со финален елуат од 15 ul.Потоа, 5 ul беа искористени за тестирање SARS-CoV-2.Со оглед на посебното потекло на примерокот, користен е qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix.[19]Системите за засилување беа оние од протоколот развиен од Corman et al, објавен на веб-страницата на СЗО [20].
Тестот беше експлицитно насочен кон потврдување или исклучување на присуството на РНК на SARS-CoV-2 на честички.Првата анализа го користеше „генот Е“ како молекуларен маркер и даде импресивен позитивен резултат на 15 од 16 филтри, дури и ако, како што можевме да очекуваме, Ct беше помеѓу 36-38 циклуси.
После тоа, ја реплициравме анализата на 6 позитивни филтри (веќе позитивни на „генот Е“) со користење на „RtDR генот“ како молекуларен маркер – кој е многу специфичен за SARS-CoV-2 – достигнувајќи 5 значајни резултати на позитивност;контролните тестови за исклучување на лажна позитивност исто така беа успешно извршени (сл. 1).
За да се избегне истекот на оскудниот материјал за земање мостри, преостанатите извлечени РНК беа доставени до локалната Универзитетска болница (еден од клиничките центри овластени од италијанската влада за дијагностички тестови SARS-CoV-2), со цел да се изврши втор паралелен слеп тест.Оваа втора клиничка лабораторија тестираше 34 екстракции на РНК за гените E, N и RdRP, известувајќи за 7 позитивни резултати за најмалку еден од трите гени на маркери, со позитивно потврдена за сите три маркери (сл. 2).Поради природата на примерокот и имајќи предвид дека земање мостри не е спроведено за клинички дијагностички цели, туку за тестови за загадување на животната средина (имајќи предвид дека филтрите биле складирани најмалку четири недели пред да се подложат на молекуларни генетски анализи, какопоследица на италијанското исклучување), можеме да потврдиме дека разумно докажавме присуство на вирусна РНК на SARS-CoV-2 со откривање на високо специфичен „RtDR ген“ на 8 филтри.Сепак, поради недостаток на дополнителни материјали од филтрите, не можевме да повториме доволно број на тестови за да покажеме позитивност за сите 3 молекуларни маркери истовремено.
Ова е првиот прелиминарен доказ дека SARS-CoV-2 РНК може да биде присутна на надворешни честички, со што се сугерира дека, во услови на атмосферска стабилност и високи концентрации на PM, SARS-CoV-2 може да создаде кластери со надворешни PM и - со намалување на нивниот коефициент на дифузија - ја зголемува перзистенцијата на вирусот во атмосферата.Дополнителни потврди на оваа прелиминарнадоказите се во тек и треба да вклучуваат проценка во реално време за виталноста на SARS-CoV-2, како и неговата вирулентност кога се адсорбира на честички.Во моментов, не може да се прават претпоставки во врска со корелацијата помеѓу присуството на вирусот на PM и прогресијата на појавата на COVID-19.Други прашања што треба посебно да се решат се просечните концентрации на PM на крајотпотребен за потенцијален „ефект на засилување“ на заразата (во случај да се потврди дека PM може да дејствува како „носител“ за јадрата на вирусните капки), или дури и теоретската можност за имунизација како последица на изложеност на минимална доза на пониски прагови на PM .
Сл.1 Криви на засилување на гените E (A) и RdRP (B): зелените линии претставуваат тестирани филтри;вкрстени линиипретставува екстракција на референтни филтри;црвените линии го претставуваат засилувањето на позитивните примероци.
Сл.2.Позитивни резултати (означени со X) за гените E, N и RdRP добиени за сите 34 PM10 примероцифилтри тестирани во втората паралелна анализа.
Леонардо Сети1, Фабрицио Пасарини2, Џанлуиџи Де Џенаро3, Пјерлуиџи Барбиери4, Марија Грација Пероне5, Масимо Борели6, Јоланда Палмисани3, Алесија Ди Гилио3, Валентина Торболи6, Алберто Палавичини6, Маурицио Прицо Милес8, А.
1. Одд. индустриска хемија, Универзитетот во Болоња, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Болоња, Италија
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Меѓуресорски центар за индустриски истражувања „Обновливи извори, животна средина, син раст, енергија“,
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Катедра за биологија, Универзитет „Алдо Моро“ од Бари, Бари, Италија
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Одд. за хемиски и фармацевтски науки, Универзитетот во Трст, Трст, Италија
e-mail: barbierp@units.it
5. Одделение за истражување на животната средина, TCR TECORA, Милано, Италија
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Оддел за животни науки – Универзитет во Трст, Трст, Италија
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Одделение за лабораториска медицина, Универзитетска болница Џулијано Исонтина (ASU GI), Трст, Италија
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Италијанско здружение за еколошка медицина (SIMA), Милано, Италија
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Оддел за еколошка наука и почит, Универзитетот во Милано, Милано, Италија
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Соодветен автор:
Леонардо Сети, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Референци
1. Светска здравствена организација, начини на пренесување на вирусот што предизвикува COVID-19: импликации за препораките за претпазливост на IPC, Научен бриф;достапно на: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 март 2020 година)
2. Италијанско Министерство за здравство, дневен билтен Избувнување на Ковид-19 во Италија, достапно на http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. ЕЕА, Европска агенција за животна средина, Извештај за квалитетот на воздухот во Европа 2019 година;Бр 10/2019;Европска агенција за животна средина: Копенхаген, Данска, достапна на: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Изложеност на загадување на воздухот и смртност од СОВИД-19 во САД, достапно на: https://projects.iq.harvard.edu/ files/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. Италијанско здружение за медицина на животната средина (SIMA), позиционирана хартија за честички и КОВИД-19,
достапно на: http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf
6. Сети Л., Пасарини Ф., Де Џенаро Г., Барбиери П., Пероне М.Г., Пјацалунга А., Борели М., Палмисани Ј., Ди Гилио А, Писцители П, Миани А. за честички во ширењето на СОВИД-19 во Северна Италија?, BMJ Rapid Responses, 8 април 2020 година, достапно на: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Генерирање на контаминирани фекални фини честички со вирус на птичји грип (AIV) (PM2.5): откривање на геном и инфективност и пресметка на имисијата.Ветеринарна микробиологија.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Преносот во воздухот можеби одиграл улога во ширењето на високо патогени епидемии на птичји грип во 2015 година Соединети Држави.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. Проценка за влијанието на настаните од прашина врз инциденцата на мали сипаници во западна Кина.Атмосферска средина.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI Интегриран модел за предвидување на атмосферското ширење на вирусот на шап и лигавка епидемиол.Infect., 124, 577-590 (2000)
11. Глостера, Ј., Александарсен, С. Нови насоки: Атмосферско опкружување на вирусот на шап и шап преку воздух, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Стапки на таложење на вируси и бактерии над атмосперскиот граничен слој.Списанието ISME.12, 1154-1162 (2018)
13. Чин, Н., Лианг, П., Ву, Ц., Ванг, Г., Ксу, К., Ксионг, Х., Ванг, Т., Золфо, М., Сегата, Н., Чин, Х. ., Knight, R., Gilbert, JA, Zhu, TF Надолжно истражување на микробиомот поврзан со честички во мегаград.Биологија на геном.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Воздушниот пренос може да има
одигра улога во ширењето на високопатогени епидемии на птичји грип во 2015 година во САД.Sci
Реп. 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
15. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Проценка за влијанието на настаните од прашина врз инциденцата на мали сипаници во западна Кина.Атмосферска средина.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J., Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF Оптимизирана екстракција на ДНК и метагеномско секвенционирање на микробни заедници во воздухот .Нат.Проток.10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Собирање, големина на честички и откривање на вируси во воздухот.Журнал за применета микробиологија, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, опис на производот, достапен на: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, опис на производот, достапен на: https://www.quantabio.com/qscript-xlt-1-steprt-qpcr-toughmix
20. Корман, В.М., Ланд, О., Кајзер, М., Моленкамп, Р., Мејер, А., Чу, ДК и Мулдерс, ДГ (2020).
Откривање на новиот коронавирус од 2019 година (2019-nCoV) со RT-PCR во реално време.Eurosurveillance, 25(3), достапно на:.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
Оригинал: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
Време на објавување: Април-18-2020