Ugonjwa mkali wa kupumua unaojulikana kama ugonjwa wa COVID-19 - kutokana na virusi vya SARS-CoV-2 - unatambuliwa kuenea kupitia matone ya kupumua na mawasiliano ya karibu. [1]Mzigo wa COVID-19 ulikuwa mkubwa sana katika Lombardy na Po Valley (Italia ya Kaskazini), [2] eneo lililo na viwango vya juu vya chembechembe, ambazo tayari zinajulikana kuleta athari mbaya kwa afya ya binadamu.[3]Takwimu za kikanda zinazopatikana kwa Italia mnamo tarehe 12 Aprili zinaonyesha kuwa karibu 30% ya watu wenye chanya bado wanaishi Lombardy (karibu 40% ikiwa kwa kuzingatia kesi za jumla zilizothibitishwa tangu mwanzo wa janga hilo), ikifuatiwa na Emilia Romagna (13.5%). , Piedmont (10.5%), na Veneto (10%).[2]Maeneo haya manne ya Po Valley yanachangia 80% ya jumla ya vifo vilivyorekodiwa nchini Italia na 65% ya waliolazwa katika vitengo vya wagonjwa mahututi. [2]
Utafiti uliofanywa na Shule ya Harvard ya Afya ya Umma unaonekana kuthibitisha uhusiano kati ya ongezeko la viwango vya PM na viwango vya vifo kutokana na COVID-19 nchini Marekani[4] Katika mawasiliano ya awali, tumekisia uwezekano kwamba SARS-CoV-2 virusi vinaweza kuwepo kwenye chembechembe (PM) wakati wa kuenea kwa maambukizi,[5,6] mfululizo na ushahidi tayari.
inapatikana kwa virusi vingine.[7-15] Hata hivyo, suala la mikrobiome inayohusiana na PM inayopeperushwa hewani, hasa katika mazingira ya mijini, bado halijachunguzwa kwa kiasi kikubwa, [16] na - kwa sasa - hakuna mtu ambaye bado amefanya tafiti za majaribio zinazolenga hasa. katika kuthibitisha au kutojumuisha uwepo wa SARS-CoV-2 kwenye PM.
Hapa, tunawasilisha matokeo ya kwanza ya uchanganuzi ambao tumefanya kwenye sampuli za 34 PM10 za PM10 za nje/hewa kutoka tovuti ya viwanda ya Mkoa wa Bergamo, zilizokusanywa na violezo viwili tofauti vya hewa kwa muda wa wiki 3 mfululizo, kuanzia tarehe 21 Februari hadi Machi. 13.
Kufuatia mbinu iliyoelezwa na Pan et al.mwaka wa 2019 (kwa ajili ya ukusanyaji, ukubwa wa chembe na utambuzi wa virusi vinavyopeperuka hewani), [17] Sampuli za PM zilikusanywa kwenye vichujio vya nyuzinyuzi za quartz kwa kutumia sampuli ya hewa ya mvuto wa sauti ya chini (38.3 l/min kwa h 23), kulingana na mbinu ya marejeleo EN12341 :2014 kwa ufuatiliaji wa PM10.Chembe chembe ilinaswa kwenye vichujio vyenye 99.9% ya kawaidauhifadhi wa erosoli, kuhifadhiwa vizuri na kuwasilishwa kwa maabara ya Applied and Comparative Genomics ya Chuo Kikuu cha Trieste.Kwa kuzingatia asili ya "mazingira" ya sampuli, ambayo huenda ikawa na vizuizi vingi vya polimerasi za DNA, tuliendelea na uchimbaji wa RNA kwa kutumia vifaa vya Quick RNA vya vijidudu vya udongo vilivyobadilishwa kulingana na aina ya vichungi. [18]Kichujio cha nusu kilikunjwa, na upande wa juu ukitazama ndani,katika bomba la polypropen 5 ml, pamoja na shanga zilizotolewa kwenye kit.Kutoka kwa mililita 1 ya awali ya lysisbuffer, tuliweza kupata takriban ul 400 za suluhisho, ambalo lilichakatwa kama inavyofafanuliwa na itifaki za kawaida, na kusababisha ufafanuzi wa mwisho wa 15 ul.Baadaye, ul 5 zilitumika kwa majaribio ya SARS-CoV-2.Kwa kuzingatia asili mahususi ya sampuli, qScript XLT 1-Hatua RT-qPCR ToughMix ilitumika.[19]Mifumo ya ukuzaji ilikuwa ile ya itifaki iliyotengenezwa na Corman et al, iliyochapishwa kwenye tovuti ya WHO [20].
Jaribio lililenga kuthibitisha au kutojumuisha uwepo wa SARS-CoV-2 RNA kwenye chembechembe.Uchambuzi wa kwanza ulitumia "jini E" kama kiashirio cha molekuli na kutoa matokeo chanya ya kuvutia kwenye vichujio 15 kati ya 16 hata kama, kama tungeweza kutarajia, Ct ilikuwa kati ya mizunguko 36-38.
Baada ya hapo, tumeiga uchanganuzi wa vichungi 6 kati ya chanya (tayari ni chanya hadi "E gene") kwa kutumia "jeni la RtDR" kama kiashirio cha molekuli - ambayo ni mahususi kwa SARS-CoV-2 - kufikia matokeo muhimu 5. chanya;vipimo vya kudhibiti kuwatenga chanya ya uwongo pia yalifanywa kwa mafanikio (Mchoro 1).
Ili kuzuia kumalizika kwa nyenzo adimu za sampuli zinazopatikana, RNA zilizobaki zilizotolewa ziliwasilishwa kwa Hospitali ya Chuo Kikuu cha eneo hilo (moja ya vituo vya kliniki vilivyoidhinishwa na Serikali ya Italia kwa uchunguzi wa uchunguzi wa SARS-CoV-2), ili kufanya sekunde ya pili. mtihani wa kipofu sambamba.Maabara hii ya pili ya kimatibabu ilipima dondoo 34 za RNA kwa jeni za E, N na RdRP, ikiripoti matokeo chanya 7 kwa angalau jeni moja kati ya alama tatu, na uchanya uliothibitishwa kando kwa vialamisho vyote vitatu (Mchoro 2).Kwa sababu ya asili ya sampuli, na kwa kuzingatia kwamba sampuli haijafanywa kwa madhumuni ya uchunguzi wa kimatibabu bali kwa ajili ya vipimo vya uchafuzi wa mazingira (kwa kuzingatia pia kwamba vichungi vilihifadhiwa kwa angalau wiki nne kabla ya kufanyiwa uchambuzi wa maumbile ya molekuli, kamamatokeo ya kuzimwa kwa Italia), tunaweza kuthibitisha kuwa tumeonyesha kwa njia inayofaa uwepo wa RNA ya virusi ya SARS-CoV-2 kwa kugundua "jeni la RtDR" maalum kwenye vichungi 8.Hata hivyo, kutokana na ukosefu wa nyenzo za ziada kutoka kwa vichungi, hatukuweza kurudia idadi ya kutosha ya majaribio ili kuonyesha chanya kwa vialamisho vyote 3 vya molekuli kwa wakati mmoja.
Huu ni ushahidi wa kwanza wa awali kwamba SARS-CoV-2 RNA inaweza kuwapo kwenye chembechembe za nje, na hivyo kupendekeza kwamba, katika hali ya utulivu wa anga na viwango vya juu vya PM, SARS-CoV-2 inaweza kuunda nguzo na PM ya nje na - kwa kupunguza mgawo wao wa kueneza - kuimarisha kuendelea kwa virusi katika anga.Uthibitisho zaidi wa utangulizi huuushahidi unaendelea, na unapaswa kujumuisha tathmini ya wakati halisi kuhusu uhai wa SARS-CoV-2 pamoja na uhasama wake inapotangazwa kwenye chembechembe.Kwa sasa, hakuna mawazo yanayoweza kufanywa kuhusu uhusiano kati ya uwepo wa virusi kwenye PM na kuendelea kwa milipuko ya COVID-19.Masuala mengine ya kushughulikiwa hasa ni viwango vya wastani vya PM hatimayeinahitajika kwa ajili ya uwezekano wa "athari ya kuongeza" ya uambukizi (ikiwa itathibitishwa kuwa PM anaweza kuwa "mchukuaji" wa viini vya matone ya virusi), au hata uwezekano wa kinadharia wa chanjo kutokana na kufichuliwa kwa dozi ndogo katika vizingiti vya chini vya PM. .
Kielelezo 1 Mikondo ya ukuzaji wa jeni za E (A) na RdRP (B): mistari ya kijani inawakilisha vichujio vilivyojaribiwa;mistari ya msalabainawakilisha vichujio vya marejeleo;mistari nyekundu inawakilisha ukuzaji wa sampuli chanya.
Mtini.2.Matokeo chanya (yametiwa alama ya X) kwa jeni za E, N na RdRP zilizopatikana kwa sampuli zote za 34 PM10.vichujio vilivyojaribiwa katika uchanganuzi wa pili wa sambamba.
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, Priless Pisciro Mi8, Alessia Di Gilio3,
1. Idara ya Kemia ya Viwanda, Chuo Kikuu cha Bologna, Viale del Risorgimento - 4, I-40136, Bologna, Italia
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. Kituo cha Idara ya Idara za Utafiti wa Viwanda "Vyanzo vinavyoweza kurejeshwa, Mazingira, Ukuaji wa Bluu, Nishati",
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. Idara ya Biolojia, Chuo Kikuu cha "Aldo Moro" cha Bari, Bari, Italia
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. Idara ya Sayansi ya Kemikali na Dawa, Chuo Kikuu cha Trieste, Trieste, Italia
e-mail: barbierp@units.it
5. Idara ya Utafiti wa Mazingira, TCR TECORA, Milan, Italia
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. Idara ya Sayansi ya Maisha - Chuo Kikuu cha Trieste, Trieste, Italia
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. Idara ya Madawa ya Maabara, Hospitali ya Chuo Kikuu Giuliano Isontina (ASU GI), Trieste, Italia
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. Jumuiya ya Kiitaliano ya Tiba ya Mazingira (SIMA), Milan, Italia
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. Idara ya Sayansi ya Mazingira na Poicy, Chuo Kikuu cha Milan, Milan, Italia
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
Mwandishi Sambamba:
Leonardo Setti, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
Marejeleo
1. Shirika la Afya Ulimwenguni, Njia za uenezaji wa virusi vinavyosababisha COVID-19: athari kwa mapendekezo ya tahadhari ya IPC, muhtasari wa kisayansi;inapatikana kwa: https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations (29 Machi 2020)
2. Wizara ya Afya ya Italia, taarifa ya kila siku ya mlipuko wa Covid-19 nchini Italia, inapatikana katika http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf
3. EEA, Shirika la Mazingira la Ulaya, Ripoti ya Ubora wa Hewa barani Ulaya 2019;No 10/2019;Shirika la Mazingira la Ulaya: Copenhagen, Denmark, linapatikana kwa: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, Mfiduo wa uchafuzi wa hewa na vifo vya COVID-19 nchini Marekani, zinapatikana kwa: https://projects.iq.harvard.edu/ files/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. Jumuiya ya Kiitaliano ya Tiba ya Mazingira (SIMA), Nafasi Chembechembe za Karatasi na COVID-19,
inapatikana kwa: http://www.sionlus.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., Je, kuna Jukumu Linalowezekana kwa Masuala Maalum katika kueneza COVID-19 Kaskazini mwa Italia?, Majibu ya Haraka ya BMJ, Aprili 8, 2020, yanapatikana kwa: https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. Kizazi cha virusi vya mafua ya ndege (AIV) kilichafua chembe chembe za kinyesi (PM2.5): ugunduzi wa jenomu na uambukizi na hesabu ya uingizaji.Mikrobiolojia ya Mifugo.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Usambazaji wa hewa unaweza kuwa na jukumu katika kuenea kwa milipuko ya mafua ya ndege ya 2015 yenye pathogenic sana katika Marekani.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. Tathmini ya athari za matukio ya vumbi kwenye matukio ya surua magharibi mwa China.Mazingira ya Anga.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI Mfano jumuishi wa kutabiri kuenea kwa anga ya virusi vya ugonjwa wa mguu na mdomo Epidemiol.Ambukiza., 124, 577–590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. Maelekezo Mapya: Usambazaji kwa Hewa wa Virusi vya Ugonjwa wa Miguu na Mdomo Mazingira ya Anga, 38 (3), 503-505 (2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA Viwango vya uwekaji wa virusi na bakteria juu ya safu ya mpaka wa angahewa.Jarida la 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 Longitudinal uchunguzi wa mikrobiomu inayohusishwa na chembe chembe katika megacity.Biolojia ya Genome.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. Usambazaji wa hewa unaweza kuwa na
ilichukua jukumu katika kuenea kwa milipuko ya mafua ya ndege ya 2015 yenye pathogenic sana huko Merika.Sayansi
Rep. 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
15. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. Tathmini ya athari za matukio ya vumbi kwenye matukio ya surua magharibi mwa China.Mazingira ya Anga.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J.,Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF Uchimbaji wa DNA ulioboreshwa na mfuatano wa metagenomic wa jumuiya za viumbe hai zinazopeperuka hewani. .Nat.Protoki.10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Mkusanyiko, ukubwa wa chembe na kugundua virusi vya hewa.Jarida la Applied Microbiology, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, maelezo ya bidhaa, yanapatikana kwa: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, maelezo ya bidhaa, inapatikana kwa: 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).
Utambuzi wa riwaya mpya ya 2019 (2019-nCoV) na RT-PCR ya wakati halisi.Eurosurveillance, 25(3), inapatikana kwa:.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
Asili: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
Muda wa kutuma: Apr-18-2020