Как много мелких капель с коронавирусом выделяет инфицированный COVID-19, зависит от его возраста, веса, а также от фазы заболевания, показало исследование, опубликованное в Proceedings of of the National Academy of Sciences.
Распространение инфекции и свойства капель
Суперраспространители – инфицированные, которые заражают большое количество других людей. Для COVID-19 этот феномен был описан в первые месяцы пандемии. Предполагается, что максимальное количество заражений от одного человека случается, если он оказывается «в нужном месте в нужное время»: например, в закрытом помещении без вентиляции с большим количеством других людей. Однако, возможно, играют роль и другие факторы.
Коронавирус передается от человека человеку с каплями и аэрозолем, которые выделяют инфицированные люди при разговоре, дыхании, кашле. Образование этих капель и их размер могут зависеть от многих факторов, включая скорость выдоха, состояния слизистой оболочки, консистенции слизи в дыхательных путях.
Параметры, которые влияют на образование респираторных капель, отличаются у разных людей. Кроме того, их образование и выделение зависят от стадии болезни. Поэтому авторы нового исследования решили узнать, есть ли какие-либо объективные признаки, по которым можно предсказать, кто из инфицированных коронавирусом людей будет выбрасывать в воздух больше капель и, следовательно, будет более опасным распространителем инфекции.
20 на 80
В исследовании ученые использовали данные о 194 людях в возрасте от 19 до 66 лет, которые перенесли COVID-19, и провели эксперименты с инфицированными коронавирусом нечеловекообразными обезьянами.
В части «человеческой» части исследования характер выделения респираторных капель сильно отличался у разных участников. По сравнению с остальными участниками исследования, их количество было примерно в три раза выше у людей старшего возраста с лишним весом и во время нарастающей фазы болоезни (первая неделя).
Оказалось, что 18% человек выбрасывали в воздух около 80% инфицированных капель. Авторам исследования это напомнило классическое правило распространения инфекций за 80% заражений ответственны 20% инфицированных людей.
«Образование респираторных капель в дыхательных путях зависит от фенотипа людей. Хотя мы наши результаты показали, что молодые и здоровые люди выделяют меньше капель, чем пожилые и менее здоровые, исследование не приматах демонстрирует, что любой может выделять их большие количества», — сказал Дэвид Эдвардс (David Edwards) из Гарвардского университета, соавтор исследования.
В исследовании на животных количество выделяемых капель достигало пика к концу первой недели после начала болезни, снижаясь до обычного уровня через две недели. По мере прогрессирования болезни капли становились мельче, достигая размера одного микрона на ее пике. Похожая динамика была обнаружена даже при бессимптомной инфекции. Мелкие капли проще вылетают из дыхательных путей и могут задерживаться в воздухе дольше, чем крупные.
«Мы видели подобное увеличение выработки капель и при других острых инфекциях, например, туберкулезе. Похоже, вирусные и бактериальные инфекции дыхательных путей делают слизь дыхательных путей более податливой, что способствует ее выходу в окружающий воздух», — объяснил Чед Рой (Chad Roy), микробиолог из Университета Тулейн, соавтор исследования.
