ارتباط بین تهویه هوا و انتقال پاتوژن چیست؟


در مطالعه اخیر ارسال شده به medRxiv* سرور پیش چاپ، محققان ارتباط بین پاتوژن های تنفسی هوای داخلی و تهویه طبیعی، سطوح دی اکسید کربن (CO2) و فیلتراسیون هوا را ارزیابی کردند.

مطالعه: تهویه طبیعی، CO2 کم و فیلتراسیون هوا با کاهش پاتوژن های تنفسی هوای داخل خانه مرتبط است.  اعتبار تصویر: ART-ur/Shutterstock
مطالعه: تهویه طبیعی، CO2 کم و فیلتراسیون هوا با کاهش پاتوژن های تنفسی هوای داخل خانه مرتبط است. اعتبار تصویر: ART-ur/Shutterstock

در حال حاضر، اطلاعات کمی در مورد اثرات آب و هوای داخلی، فعالیت های انسانی، تهویه و فیلتر هوا بر روی تشخیص و غلظت پاتوژن های تنفسی وجود دارد. ظرفیت کمی کردن بیوآئروسل‌ها در هوای داخل ساختمان برای نظارت بر عفونت‌های تنفسی و خطر انتقال به دلیل این کمبود دانش مختل شده است و از این رو به تحقیقات گسترده نیاز دارد.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان متغیرهای میزبان، پاتوژن، رفتاری و محیطی را که با بار بیوآئروسل پاتوژن تنفسی بالاتر در هوای محیط داخلی مرتبط هستند، مشخص می‌کنند.

بین اکتبر 2021 و آوریل 2022، این تیم 341 نمونه هوای محیط را در 21 مکان نمونه برداری جمع آوری کرد. با بررسی نتایج کمی واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (qPCR) هر پاتوژن در یک نمونه به‌عنوان یک مشاهده، این تیم تأثیرات مستقل متغیرهای مختلفی را بر روی تشخیص و غلظت پاتوژن موجود در هوا بررسی کرد. مدل‌های تولید شده دارای تنظیمات همبستگی درون نمونه‌ای بودند و نوع پاتوژن را به‌عنوان متغیر کمکی شامل می‌شدند.

برای هر پاتوژن، تیم یک مدل رگرسیون لجستیک (LRM) با حذف به عقب با استفاده از متغیرهای مستقل حفظ شده از این مدل‌ها، که مقادیر qPCR Ct را به عنوان نتایج عددی به کار می‌برد، اجرا کرد. به مدت 24 روز، از 18 بهمن ماه، نمونه های هوا به طور همزمان در سه گروه مهدکودک جمع آوری شد. مکان 2 دارای سه فیلتر آبی PURE 221 نصب شده بود، در حالی که مکان 1 فاقد فیلتر هوا بود، که منجر به نرخ کلی تحویل هوای پاک 1770 متر مکعب در ساعت و 10.7 تغییر هوا در ساعت (ACH) شد. سه فیلتر Philips 3000i در محل 3 قرار گرفتند که منجر به نرخ کلی تحویل هوای پاک 999 متر مکعب در ساعت و 6.1 تغییر هوا در ساعت شد.

نتایج

نتایج مطالعه نشان داد که شایع ترین عفونت های کشف شده در هنگام مقایسه میزان مثبت بودن همه نمونه ها به ترتیب استرپتوکوک پنومونیه، انتروویروس انسانی، بوکاویروس انسانی، آدنوویروس انسانی و سیتومگالوویروس انسانی است. محدوده سنی سه تا شش سال بیشترین درصد نمونه‌هایی را داشت که حداقل یک پاتوژن مثبت بودند و پس از آن صفر تا سه سال، 25 تا 65 سال، 12 تا 18 سال، 18 تا 25 سال، شش تا 12 سال، و بیش از 65 سال.

در محیط مهدکودک نشان داده شده، بوکاویروس انسانی، انتروویروس انسانی، سیتومگالوویروس انسانی و استرپتوکوک پنومونیه تقریبا همیشه مثبت بودند. در طول زمستان، تیم متوجه افزایش طولانی مدت عفونت‌های آدنوویروس انسانی و پنوموسیستیس جیرووسی شد. سایر ویروس ها مانند انتروویروس D68، ویروس آنفولانزای A، ویروس پاراآنفلوانزای انسانی 3، ویروس سنسیشیال تنفسی، سندرم تنفسی حاد شدید کروناویروس 2 (SARS-CoV-2)، CoV انسانی 229E، CoV انسانی HKU-1، CoV انسانی OC43، انتروویروس D68 قله های کوتاه تری را نشان داد. تغییرات در نتایج مثبت برای SARS-CoV-2، انتروویروس D68، و ویروس آنفلوانزا A با یافته‌های نمونه‌های بالینی در بیمارستان‌های دانشگاهی لوون، واقع در نزدیکی محل نمونه‌برداری مطابقت داشت.

قبل از گروه بندی، 14 پاتوژن حداقل 10 نتیجه مثبت و 12 پاتوژن حداقل 10 نتیجه مثبت داشتند. ابتدا، یک نتیجه باینری LRM برای هر گونه مثبت بودن پاتوژن تنفسی استفاده شد. نشان داده شد که تشخیص پاتوژن با صداگذاری همبستگی معکوس دارد. هر 100 ppm افزایش در غلظت CO2 احتمال پیدا کردن عفونت تنفسی را 8.8٪ افزایش می دهد. با افزایش تدریجی تهویه طبیعی، احتمال 11 درصد کاهش یافت. مدل‌های معادلات تخمین تعمیم‌یافته (GEE) و مدل رگرسیون لجستیک مختلط (MLRM) که همبستگی درون نمونه‌ای را به حساب می‌آورند، هر دو سطوح معنی‌داری و اندازه اثر برابر داشتند.

به دلیل کوچکتر بودن تعداد نمونه ها، توان این مدل ها کاهش یافت. با این حال، آنها هنوز همبستگی قابل توجهی بین میانگین CO2 و تشخیص انتروویروس انسانی، سایر CoVs، Pneumocystis jiroveci و Streptococcus Pneumoniae نشان دادند. از سوی دیگر، این تیم ارتباط منفی با کشف بوکاویروس انسانی کشف کردند. علاوه بر این، تهویه طبیعی با حضور ویروس سنسیشیال تنفسی و پنوموسیستیس جیرووسی همبستگی منفی داشت.

مقدار qPCR Ct 0.13 برای هر 100 ppm افزایش CO2 کاهش یافت. برخلاف تحلیل‌های قبلی، تهویه طبیعی به طور قابل‌توجهی با غلظت مرتبط نبود. با این حال، 0.57 افزایش در میانگین Ct زمانی که فیلتر هوا وجود داشت، وجود داشت که بطور قابل توجهی با غلظت پاتوژن مرتبط بود. همچنین، انجام یک MLRM و هنگام حذف مقادیر نسبت داده شده، سطوح اهمیت و اندازه اثر قابل مقایسه بودند.

غلظت بالاتر آدنوویروس انسانی، سیتومگالوویروس انسانی، بوکاویروس انسانی و استرپتوکوک پنومونیه با میانگین CO2 همبستگی مطلوبی داشت. ویروس سنسیشیال تنفسی با غلظت کمتری مرتبط بود. بوکاویروس انسانی، سیتومگالوویروس انسانی، کروناویروس های مختلف و استرپتوکوک پنومونیه همگی در مقادیر کمتری در هوا پس از فیلتراسیون هوا یافت شدند.

نتیجه

یافته های مطالعه نشان داد که تعداد پاتوژن های شناسایی شده و غلظت متناظر آنها بسته به پاتوژن، ماه و گروه سنی به طور چشمگیری متفاوت است. قابل توجه، تهویه طبیعی کم و CO2 بالا عوامل خطر مستقل برای تشخیص بودند. غلظت آنها به طور مستقل با غلظت CO2 و فیلتر هوا همبستگی داشت. محققان از استفاده از فیلتر هوا و تهویه در کاهش انتقال پاتوژن حمایت کردند.

*تذکر مهم

medRxiv گزارش‌های علمی مقدماتی را منتشر می‌کند که توسط همتایان بررسی نمی‌شوند و بنابراین، نباید به‌عنوان نتیجه‌گیری، راهنمای عمل بالینی/رفتار مرتبط با سلامتی در نظر گرفته شوند یا به عنوان اطلاعات ثابت تلقی شوند.

مرجع مجله:

  • Joren Raymenants، Caspar Geenen، Lore Budts، Jonathan Thibaut، Marijn Thijssen، Hannelore De Mulder، Sarah Gorissen، Bastiaan Craessaerts، Lies Laenen، Kurt Beuselinck، Sien Ombelet، Els Keyaerts، Emmanuel Andre. (2022). تهویه طبیعی، CO2 کم و فیلتراسیون هوا با کاهش پاتوژن های تنفسی هوای داخل خانه همراه است. medRxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.09.23.22280263 https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.09.23.22280263v1



منبع