Menu Close

Jak “Superspreading” rozprzestrzenia COVID-19.

Zaledwie 10 procent zakażonych osób może w określonych sytuacjach doprowadzić do zakażenia aż 80 procent populacji dużej grupy osób.

Pod koniec lutego około 175 menedżerów z całego świata przyjechało na konferencję liderów firmy biotechnologicznej Biogen w Bostonie. Przez dwa dni uczestnicy ściskali sobie dłonie, rozmawiali między sobą i dzielili się posiłkami. Również w obecności – nowego koronawirusa.  Kilka osób na imprezie zostało nieświadomie zarażonych drobnoustrojem, który powoduje COVID-19, który szybko się tam rozprzestrzenił, a następnie przynieśli go do domów. W samym Massachusetts zachorowało wówczas co najmniej 99 osób.

Mniej więcej w tym samym czasie, koronawirus rozprzestrzeniał się wśród ponad 100 osób uczestniczących w pogrzebie w Albany, Ga. powodując wybuch, który wkrótce doprowadził w tym wiejskim okręgu do jednego z najwyższych skumulowanych przypadków COVID-19.  W następnym miesiącu jedna zarażona osoba zakaziła kolejne 52 osoby podczas dwu i półgodzinnej praktyki chóru w stanie Waszyngton. Dwie osoby zmarłyW Arkansas, zakażony pastor i jego żona przekazali w ciągu kilku dni wirusa ponad 30 uczestnikom imprez kościelnych prowadząc do co najmniej trzech zgonów. Te nowe przypadki rozprzestrzeniły się na 26 kolejnych osób, z których co najmniej jedna zmarła.

Gdy naukowcy dowiedzieli się o COVID-19 stało się jasne, że tak zwane incydenty „superspreader” (ang. super-rozprzestrzenianie), w którym jedna osoba infekuje nieproporcjonalną liczbę innych osób, odegrały wyjątkową rolę w transmisji wirusa, który powoduje chorobę. Konferencja w Bostonie i pogrzeb były jednymi z kilku wydarzeń superspreader, które odegrały “znaczącą rolę we wczesnym rozprzestrzenianiu się w USA, COVID-19“.

Badania na rzeczywistych przypadkach, jak również modele pandemii wskazują, że 10 – 20 procent zakażonych osób odpowiadają za 80 procent rozprzestrzeniania się koronawirusa.

Liczby te oznaczają, że zapobieganie superspreader’owi zdarzeń może być drogą w kierunku zatrzymania COVID-19. Naukowcy zidentyfikowali czynniki, które sprzyjają takim zdarzeniom, w tym duże rozmiary tłumu, bliski kontakt między ludźmi i zamknięte przestrzenie o złej wentylacji.  Obecnie dowody wskazują, że głównie takie okoliczności, a nie biologia konkretnych osób, wyznaczają scenę gwałtownego rozprzestrzeniania się koronawirusa.

Opisując rozprzestrzenianie się SARS-CoV-2, epidemiolodzy nie tylko wykorzystują średnią liczbę innych osób, które jedna osoba infekuje, ale także wykorzystują inną kluczową wartość zwaną współczynnikiem dyspersji lub “k”. Ta liczba opisuje, ilość grup choroby. Mała wartość k zazwyczaj oznacza, że stosunkowo niewielka liczba przypadków jest odpowiedzialna za transmisję, podczas gdy większa wskazuje, że transmisje są bardziej równomiernie rozłożone. W Hongkongu naukowcy obliczyli, że w ponad 1000 skontrolowanych przez nich przypadkach COVID-19 wartość k wynosiła 0,45. Była ona wyższa niż wartość SARS lub MERS – dwa poprzednie ogniska wirusa, które zawierały superspreading– ale znacznie niższa niż pandemia grypy w 1918 roku (tzw. hiszpanka). Innymi słowy, transmisja SARS-CoV-2 nie jest tak bardzo zależna od superspreading’u jak SARS i MERS, ale jest znacznie bardziej od niego zależna niż grypa.

Koronawirus wydaje się rozprzestrzeniać głównie drogą kropelkową podczas kaszlu, kichania, mówienia lub oddychania zarażonych osób. Jeśli ludzie zachorowali od razu po tym, jak zostali zarażeni, to mogą pozostać w domu w łóżku przez kilka dni, ograniczając możliwości przenoszenia wirusa. Natomiast osoby z COVID-19 zarażają, jeszcze zanim pojawią się objawy. 

CDC (Centre for Disease Control)  szacuje, że około 40 procent transmisji występujących u osób zakażonych nie daje żadnych objawów i że do pojawienia się ich upłynąć może średnio sześć dni. Ten czas daje zakażonej osobie „długie okno”, na wejście w kontakt z innymi ludźmi i generuje superspreading.

Naukowcy zidentyfikowali kilka czynników, które ułatwiają superspreading. Niektóre z nich są środowiskowe. Na przykład, słabo wentylowane obszary wewnętrzne wydają się szczególnie sprzyjać rozprzestrzenianiu się wirusa. Wstępna analiza 110 przypadków COVID-19 w Japonii wykazała, że prawdopodobieństwo przeniesienia patogenu w zamkniętym środowisku było ponad 18 razy większe niż w przestrzeni otwartej. 

Ograniczone przestrzenie mogą promować wydarzenia superspreading. We wstępnym badaniu przeprowadzonym przez naukowców z Londynu zbadano skupiska przypadków COVID-19 i stwierdzono, że prawie wszystkie z nich znajdowały się w pomieszczeniach.  Największe skupiska znaleziono w domach opieki, kościołach, zakładach przetwórstwa spożywczego, szkołach, sklepach, akademikach, więzieniach czy na statkach.

Nic dziwnego, że kolejną wspólną cechą sprzyjającą superspreader’ owi jest występowanie w miejscach, gdzie gromadzi się duża liczba ludzi. Im więcej osób zgromadzonych w jednym miejscu, tym większa szansa dla koronawirusa, aby zarazić wielu ludzi na raz. “Jeśli zarazi się maksymalnie pięć osób, to trudno określić ten przypadek jako superspreading“. Ale wraz ze wzrostem wielkości grupy zwiększa się również ryzyko przeniesienia wirusa do szerszego grona. Duży rozmiar grupy zwiększa również prawdopodobieństwo, że ktoś obecny tam będzie zakażony.

Liczy się też czas. Im dłużej grupa pozostaje w kontakcie, tym większe prawdopodobieństwo, że wirus rozprzestrzeni się wśród nich. Pytanie ile dokładnie czasu potrzeba by zostać zarażonym pozostaje jednak nadal bez odpowiedzi. Punktem odniesienia stosowanym do oceny ryzyka w pracy kontaktowej jest 10 minut kontaktu z osobą zakaźną, chociaż CDC wykorzystuje 15 minut jako wytyczne. Niezbędni pracownicy, tacy jak kontrolerzy sklepów spożywczych i pracownicy domu opieki, wchodzą w interakcje z dużymi grupami i z konieczności i pracują w sytuacjach przygotowanych do superspreadingu. Jeśli chcemy ograniczać COVID-19, to będziemy musieli znaleźć sposoby, by chronić i uczynić miejsca pracy mniej sprzyjającymi takim wydarzeniom.

To, co ludzie robią, też ma znaczenie, ponieważ niektóre działania wydają się ułatwiać rozprzestrzenianie się wirusa drogami oddechowymi. Wszyscy widzieliśmy latające kropelki, gdy ktoś kaszle lub kicha. Ale nawet gdy mówimy, emitujemy “ogromną ich ilość. Nikt o nich nie myśli, ale one tam są”. Mowa np. emituje więcej cząstek niż normalne oddychanie. Ale emisje również rosną, gdy ludzie mówią głośniej. Śpiew emituje jeszcze więcej cząstek, co może częściowo wyjaśnić superspreading przypadku chóru Washington State.

Oddychanie podczas ćwiczeń gimnastycznych może również pomóc w rozprzestrzenianiu się COVID-19. Zajęcia taneczne fitness odbywające się w małych pokojach z maksymalnie 22 uczniami naraz, były związane z 65 przypadkami choroby w Korei Południowej. Ale zajęcia jogi w jednym z tych samych obiektów nie były związane z żadnymi grupami. Badanie grup COVID-19 w Japonii wykazało przypadki związane z ćwiczeniami w siłowniach, imprezami karaoke, dopingiem w klubach i prowadzeniem rozmów w barach, dostarczając dalszych dowodów na to, że działania te mogą pomóc w transmisji.

Nie potwierdzono dotychczas czy zmiany emisji cząstek  wpływają na przenoszenie nowego koronawirusa. Ich badanie nie mierzyło samego SARS-CoV-2. Ale cząstki unoszące się w powietrzu są prawdopodobnie ważnymi nosicielami cząstek wirusowych. Naukowcy znaleźli również intrygujące dowody na to, że niewielka grupa ludzi może zachowywać się jak “superemitery mowy” – osoby, które konsekwentnie produkują o rząd wielkości więcej cząstek układu oddechowego niż ich rówieśnicy. “Bardzo trudno jest określić, kto będzie superemitterem z wyprzedzeniem”, mówi. “Jedną z superemiterów  była bardzo drobna młoda kobieta, podczas gdy osoba o znacznie bardziej masywnej konstrukcji nim nie była.”

Dowody na temat działań superspreading’u doprowadziły naukowców do przekonania, że jest on odpowiedzialny za wiele nowych transmisji koronawirusa. Wszystkie dane, obserwowane do tej pory sugerują, że jeśli stłumić superspreading, to tempo wzrostu zakażeń zatrzymuje się bardzo, bardzo szybko. Zaobserwowano , że było co najmniej kilka sytuacji, które nie doprowadziły do nowych przypadków, co oznacza, że wirus może zanikać, jeśli zablokować mu możliwości rozprzestrzeniania się.

Państwa ponownie otwierają działalność co oznacza, że coraz więcej osób kontaktuje się ze sobą w większych grupach. Tak więc minimalizacja warunków, które uniemożliwią superspreading będzie kluczowa dla utrzymania COVID-19 w ryzach. W Japonii urzędnicy służby zdrowia poradzili ludziom, aby unikali:

  • zamkniętych przestrzeni o słabej wentylacji,
  • zatłoczonych przestrzeni i
  • bliskiego kontaktu.

Zdolność wirusa do infekowania nie jest tylko własnością tego patogenu, mówi Christopher Moore, informatyk z Santa Fe Institute, który modeluje rozprzestrzenianie się wirusów. “Jest to właściwość interakcji wirusa i ludzkiego społeczeństwa”, a to jest coś, co możemy kontrolować i zmieniać.

wg.Christie Aschwanden: Scientific American

Leave a Reply

Your email address will not be published.