Vírus, ktorý zmenil svet
Ako už všetci vieme na konci roka 2019 došlo k prepuknutiu života ohrozujúceho betakoronavírusu v čínskej provincii Chu-pej. [1] Vírus spôsobujúci ťažký akútny respiračný syndróm sa odvtedy rozšíril do celého sveta alarmujúcou rýchlosťou a spôsobil stále pretrvávajúcu pandémiu v globálnej miere. Aktuálne iba niekoľko ostrovov nehlásilo žiadnych infikovaných. Aj napriek tomu, že v prípade vírusu SARS CoV-2 sa predpokladá jeho zoonotický pôvod [2], došlo predovšetkým k intenzívnemu a rozsiahlemu prenosu z človeka na človeka vdýchnutím respiračného aerosólu, kontaminovaných častíc šíriacich sa vzduchom [3], alebo kontaktom s kontaminovanými povrchmi [4]. A práve tento vírus spôsobuje respiračné ochorenie COVID-19, ktoré je vysoko nákazlivé a môže byť smrteľné pre špecifickú skupinu starších ľudí, alebo ľudí s pridruženými závažnými ochoreniami. Štatistiky sú nám všetkým určite dobre známe a preto ich nebudeme uvádzať.
Pre lepšiu orientáciu vo svete mikroorganizmov, SARS CoV-2 patrí medzi špecifický druh vírusov skupiny Coronavidae, ktoré obsahujú jednovláknový pozitívny RNA genóm obklopený špirálovým obalom v podobe korunky. [5] [6] Genóm vírusu SARS CoV-2 pozostáva z 29 751 párov báz, pričom je asi z 80 % homológny s vírusmi SARS a MERS ktoré spôsobili ľudstvu problémy už v minulsoti [7] [8].
UV-C žiarenie ničí aj SARS CoV-2
Germicídny účinok UV-C žiarenia na vírus SARS CoV-2 nám potvrdzuje aj štúdia s názvom ,,Citlivosť koronavírusu na ultrafialové žiarenie“. Jej spracovanie tvorí akúsi rešerš dostupných štúdií, ktoré potvrdzujú ničivý účinok UV-C žiarenia na tento vírus. Z vlastných skúseností vieme, že spracovať rozsiahle vedecké štúdie do niekoľkých riadkov je veľmi náročná úloha. Pre nás ľudí žijúcich v tejto hektickej dobe je práve takéto spracovanie neuveriteľne efektívne, ktoré šetrí náš čas a zároveň ponúka prehľadne spracované informácie, ktoré hľadáme.
Tabuľka 1 sumarizuje výsledky štúdií, ktoré popisujú vplyv UV-C žiarenia na konkrétne druhy koronavírusov. Hodnota D90 označuje dávku ultrafialového žiarenia potrebnú pre 90 % deaktiváciu vírusu. Ako si môžete všimnúť rozsah hodnôt D90 pre koronavírusy sa pohybuje od 12,3 do 133,9 J/m2 .[10]
|
Druh koronavírusu |
Dávka D90 [J/m2] |
Informačný zdroj |
|---|---|---|
| SARS-CoV-2 (Italy-INMI1) | 12,3 | [11] |
| Murine Coronavirus (MHV) | 15,0 | [12] |
| SARS Coronavirus (Frankfurt 1) | 16,4 | [13] |
| Canine Coronavirus (CCV) | 28,5 | [14] |
| Murine Coronavirus (MHV) | 28,5 | [14] |
| SARS Coronavirus (CoV-P9) | 40,0 | [15] |
| SARS-CoV-2 (SARS-CoV-2/Hu/DP/Kng/19-027) | 40,1 | [16] |
| Murine Coronavirus (MHV) | 103,0 | [17] |
| SARS Coronavirus (Hanoi) | 133,9 | [18] |
Tab. 1 Sumár výsledkov štúdií dávok potrebných pre 90 % deaktiváciu konkrétnych druhov koronavírusov
Zdroj: Vlastné spracovanie podľa[10]
Rozptyl hodnôt jednotlivých dávok sa dá jednoducho vysvetliť rozdielmi v procese realizácie meraní, ako sú napríklad výkon použitého zdroja UV-C žiarenia, vzdialenosť vzoriek od UV-C zdroja, vlhkosť a teplota prostredia ale aj ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú germicídny účinok UV-C žiarenia. V konečnom dôsledku však vyššie vidíme hodnoty dávok UV-C žiarenia, ktoré deaktivovali jednotlivé druhy koronavírusov na 90% (čo považujeme za zničenie mikroorganizmu). Nám v PrimioCare to však ešte stále nestačilo, a preto sme sa snažili nájsť štúdiu ktorá priamo definuje vplyv UV-C žiarenia na SARS CoV-2. Ako hovorí slovenské príslovie: „Kto hľadá, ten nájde!“
Štúdia s názvom ,,Rýchla a úplná deaktivácia vírusu SARS CoV-2 pomocou UV-C žiarenia“ priamo popisuje jeho účinnosť na tento vírus. Popisovaný experiment sa uskutočnil v laboratóriu štvrtej úrovne biologickej bezpečnosti na bostonskej univerzite. Pri tejto štúdií sa objem 100 µl (mikrolitrov) SARS CoV-2 naniesol na povrch plastových misiek, pričom jedna polovica vzoriek sa nechala sušiť na vzduchu 2 hodiny a druhá polovica testovacích vzoriek sa ihneď vystavila expozícií UV-C žiarením po dobu 0,8; 2; 3; 4; 5; 6; 9; 15 a 30 sekúnd. Každý čas expozície sa testoval trikrát.
Ak by niekto predpokladal, že po vyschnutí kvapôčok obsahujúcich SARS CoV-2 by už tento vírus mohol byť neaktívny, opak je pravdou. Aj po 2 hodinovom vysychaní kvapôčok bol tento vírus naďalej preukázateľne aktívny na povrchoch testovaných vzoriek. Všetky testovacie vzorky boli vystavené expozícií UV-C žiarenia s intenzitou 0,849 mW/cm2. Praktickejšie je asi vysvetlenie, že pri tomto experimente bol použitý zdroj UV-C žiarenia s výkonom 35W s označením TUV PLL 35W so špičkovou vlnovou dĺžkou žiarenia 254 nm. V tomto prípade sa nebudeme zaoberať matematickými zápismi funkcií pre exponenciálny rozpad vírusov a prejdeme priamo k interpretácií výsledkov.
Zdroj: [19]
Graf 1 v časti A vykresľuje pokles infekčnosti vírusu SARS CoV-2 po expozícií UV-C žiarením na suchých vzorkách už za 9 sekúnd. V časti B Grafu 1 je vykreslený obdobný jav v prípade mokrých kvapôčok obsahujúcich vírus SARS CoV-2 dosiahnutý už za 6 sekúnd. Z oboch grafov tak vyplýva, že pôsobením UV-C žiarenia v čase na vírus SARS CoV-2 došlo k zníženiu jeho infekčnosti v oboch prípadoch vo veľmi krátkom časovom intervale. [19]
Výsledky získané z tejto štúdie jej autori interpretujú ako minimálnu dávku UV-C žiarenia na dosiahnutie vírusovej deaktivácie. Samozrejme autori ďalej poznamenávajú, že uvedené experimenty sa uskutočnili za špecifických a kontrolovaných podmienok a taktiež na rozličné zloženie biologických tekutín, v ktorých sa tento vírus môže nachádzať v bežnom živote. [19]
My v PrimioCare však budeme za relevantný údaj považovať informácie výrobcu UV-C zdrojov žiarenia, ktoré uvádzame v članku Účinnosť UV-C dezinfekcie na mikroorganizmy, v tabuľkách 1 a 2. Tieto tabuľky popisujú dávky UV-C žiarenia potrebné na 90% deaktiváciu mikroorganizmov (zničenie DNA). K deštrukcii vírusu SARS-CoV-2 musí byť tento vírus vystavený expozícii UV-C žiarenia o intenzite 90 µW zo vzdialenosti 1 m od zdroja UV-C žiarenia (PHILIPS TUV 30WLL / OSRAM HNS OFR 30W) po dobu 167 sekúnd.
Zoznam bibliografických odkazov
[1] ZHU, N.,2019. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China. [online]. Dostupné z: https://doi.org/ 10.1056/NEJMoa2001017.
[2] ZHOU, P.,2020. A pneumonia outbreak assciated with a new coronavirus of probable bat origin. [online]. Dostupné z: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7.
[3] ZHANG, R., 2020. Identifying airborne transmission as the dominant route for the spread of COVID-19.[online].Dostupné z: https://doi.org/10.1073/pnas.2009637117.
[4] CHIA, P. Y.,2020. Detection of air surface contamination bz SARS CoV-2 in hospital rooms of infected patients. .[online].Dostupné z: https://doi.org/10.1073/pnas.2009637117.
[5] KOWALSKI, W., WALSH, T., PETRAITIS, V., 2020. PURPLESUN: COVID-19 Coronavirus UltravioletSusceptibility.[online]. Dostupné z: https://www.researchgate.net/publication/339887436_2020_COVID-19_Coronavirus_Ultraviolet_Susceptibility
[6] RYAN, K. J.,1944. Sherris Medical Microbiology. Norwalk
[7] BIANCO, A., BIASIN, M., PARESCHI, G., 2020. UV-C irradiation is highly effective in inactivating and Inhibiting SARS CoV-2. [online]. Dostupné z: https://doi.org/10.1101/2020.06.05.20123463.
[8] NCBI, 2020. Genome Database. [online]. Dostupné z: //www.ncbi.nlm.nih.gov/.
[9] FISHER, D., HEYMANN, D.,2020. Q&A: The novel coronavirus outbreak causing COVID-19. BMC Med 18,57
[10] KOWALSKI, W., WALSH, T., PETRAITIS, V., 2020. PURPLESUN: COVID-19 Coronavirus Ultraviolet Susceptibility.[online].Dostupnéz:https://www.researchgate.net/publication/339887436_2020_COVID-19_Coronavirus_Ultraviolet_Susceptibility
[11] BIANCO, A., BIASIN, M., PARESCHI, G., 2020. UV-C irradiation is highly effective in inactivating and Inhibiting SARS CoV-2. [online]. Dostupné z: https://doi.org/10.1101/2020.06.05.20123463.
[12] HIRANO, N., HINO, S., FUJIWARA, K., 1978. Physico-chemical properties of mouse hepatitis virus (MHV-2) grown on DBT cell culture. Microbiol Immunol 22, 377-90
[13] EICKAMNN. M., GRAVEMANN. U., HANDKE. W., TOLKSDROF. F., REICHENBERG. S., M€ULLER TH., SELTSAM. A., 2020. Inactivation of three emerging viruses – severe acute respiratory syndrome coronavirus, Crimean–Congo haemorrhagic fever virus and Nipah virus – in platelet concentrates by ultraviolet C light and in plasma by methylene blue plus visible light. Vox Sanguinis 115:146-151
[14] SAKNIMIT. M., INATSUKI. I., SUGIYAMA Y., YAGAMI. K., 1988. Virucidal efficacy of physico-chemical treatments against coronaviruses and parvoviruses of laboratory animals. Jikken Dobutsu 37,341-345.
[15] DUAN. SM., ZHAO. XS., WEN .RF., HUNAG. JJ., PI. GH., ZHANG. SX., HAN. J., BI. SL., RUAN. L., DONG. XP., 2003. Stability of SARS Coronavirus in Human Specimens and Environment and its Sensitivity to Heating and Environment and UV Irradiation. Biomed Environ Sci 16,246-255.
[16] INAGAKI. H., SAITO. A., SUGIYAMA. H., OKABAYASHI. T., FUJIMOTO. S., 2020. Rapid inactivation of SARSCoV- 2 with Deep-UV LED irradiation. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.06.06.138149.
[17] LIU. Y., CAI. Y., ZHANG. X., 2003. Induction of caspase-dependent apoptosis in cultured rat oligodendrocytes by murine coronavirus is mediated during cell entry and does not require virus replication. J Virol 77,11952-63.
[18] KARIWA. H., FUJII. N., TAKASHIMA. I., 2004. Inactivation of SARS coronavirus by means of povidone-iodine, physical conditions, and chemical reagents. Jpn J Vet Res 52,105-112.
[19] STORM. N., MC KAY. L., DOWNS. S., JOHNSON. R., DAGNACHEW. B., DE SAMBER. M., WILLEART., W., CENNINI. G., GRIFFITHS. A., 2020. Rapid and complete inactivation of SARS-CoV-2 by ultraviolet-c irradiation.[online].Dostupné z: https://www.nature.com/articles/s41598-020-79600-8
