Uma fantasia de ar livre de vírus

Mais de vinte meses após a pandemia, fica claro que muitas estratégias de mitigação obrigatórias não impedem significativamente a transmissão do vírus, ou fazê-lo a um preço exorbitante. Bloqueios não têm parou vírus se espalham pelo mundo e não são sustentáveis ​​devido à danos colaterais maciços. Há sim nenhuma evidência consistente de um benefício de mascaramento universal, apesar da politização sem precedentes e potencial para viés em estudos científicos.

O fechamento de escolas e o aprendizado remoto são prejudiciais e ineficazes, pois crianças permanecem em baixo risco para doenças graves e as escolas não são os principais motores de surtos comunitários. As vacinas podem limitar doenças graves, o que é importante para indivíduos vulneráveis, mas são menos eficazes na prevenção de infecções e transmissão do que imunidade adquirida por infecção. Apesar da falta de evidências convincentes, muitos líderes continuar obrigatório não provado e desnecessário restrições em uma população fatigada por COVID.

No entanto, em meio a essas falhas, uma estratégia eficaz de mitigação do COVID-19 se destaca—melhorando a ventilação interna. Já se sabia desde o início da pandemia que transmissão externa de SARS-CoV-2 era rara, e que a transmissão interna foi frequentemente associada a aglomerações e mal ventilado espaços (embora isso não tenha impedido os líderes de cancelareventos ao ar livre e obrigando restrições ao ar livre). As estratégias para aumentar a ventilação sobreviveram a 20 meses de esforços fracassados ​​porque fortes evidências apoiam seu desenvolvimento e utilidade contínuos.

Ventilação: o NPI que funciona para vírus transportados pelo ar

Em aeronaves comerciais – um exemplo de espaço interno altamente ventilado – a transmissão de vírus tem sido baixa, apesar das condições de superlotação. Isso foi atribuído ao mascaramento forçado de passageiros (infelizmente incluindo crianças com deficiência). No entanto, as cabines de aeronaves pressurizadas 20-30 trocas de ar por hora (ACH), o que significa que todo o ar dentro de uma cabine será filtrado e substituído a cada 2-3 minutos. Com esse nível de ventilação, a capacidade de uma pessoa expor um indivíduo a uma dose infecciosa, mesmo no assento ao lado, é bastante limitada. Um exemplo clássico de surto de aeronaves comerciais foi em 1977, onde um único passageiro com gripe infectou 72 por cento dos outros passageiros no voo. Este evento extraordinário exigiu uma falha completa do sistema de ventilação e um atraso de três horas na pista. Se o sistema de ventilação estivesse funcionando, o surto nunca teria acontecido.

Para dar uma ideia de como a ventilação aumenta o tempo para a dose infecciosa em comparação com o mascaramento de tecido (típico), abaixo está uma tabela criada usando cálculos de modelo criados por Dra. Lisa Brosseau, especialista com mais de 30 anos de experiência em EPI e filtragem de partículas:

Embora esta tabela tenha sido criada para ilustrar o potencial de respiradores de alta qualidade para diminuir o tempo de dose infecciosa (para trabalhadores em situações de alto risco), você também pode ver as vantagens do aumento da ventilação. À medida que a ACH aumenta, o tempo para dose infecciosa aumenta muito mais significativamente do que com coberturas faciais, com diferenças que podem ser medidas em horas para ventilação em comparação com minutos para mascaramento.

Aumentar a ventilação interna é uma estratégia eficaz porque A transmissão aérea é uma rota significativa para a disseminação do SARS-CoV-2, enquanto a transmissão de superfície não é. O vírus transportado pelo ar pode permanecer suspenso em pequenas partículas de aerossol por horas, tornando ineficazes as coberturas faciais típicas (e o uso prolongado de Os respiradores do tipo N95 simplesmente não são práticos). A regra de 6 pés para distanciamento social, baseada em estimativas iniciais da superfície de grandes gotículas, também se torna cada vez mais arbitrário em um cenário de transmissão aérea. Esses fatos tornam os ajustes da ventilação interna um estratégia atraente para engenheiros de construção que procuram diminuir o risco de transmissão de vírus no ar.

Existem muitos edifícios onde esta estratégia pode fazer uma grande diferença, como instalações de vida assistida. Hospitais já incorporam essas estratégias para efeito significativo. Em qualquer lugar onde indivíduos vulneráveis ​​se reúnem em números significativos, podem considerar estratégias de ventilação projetadas para minimizar a transmissão de vírus respiratórios.

Um sonho de tubo de ar estéril

Mas, como em qualquer estratégia de mitigação, o que pode ser feito também pode ser exagerado (isso pode ser um lema não oficial da resposta à pandemia dos EUA). Em setembro, o Atlantic publicou um artigo intitulado “O plano para parar todos os vírus respiratórios de uma só vez. "

O artigo começa descrevendo os avanços históricos em saneamento e purificação de água potável para acabar com os surtos de cólera e medidas contra mosquitos e habitats de reprodução de mosquitos que minimizaram as ameaças da febre amarela e da malária. O autor então compara esses esforços à falta de preocupação com a ventilação predial, questão destacada pela pandemia de COVID-19 e altos índices de transmissão em espaços lotados e mal ventilados, e aplica a mesma lógica: “Não bebemos água contaminada . Por que toleramos respirar ar contaminado?”

“Não se trata apenas do COVID-19. Os cientistas que reconheceram a ameaça do coronavírus no ar o fizeram porque passaram anos estudando evidências de que – ao contrário da sabedoria convencional – doenças respiratórias comuns, como gripes e resfriados, também podem se espalhar pelo ar. Há muito tempo aceitamos resfriados e gripes como fatos inevitáveis ​​da vida, mas eles são? Por que não redesenhar o fluxo de ar em nossos prédios para evitá-los também?”

Os engenheiros de construção acreditam que as medidas usadas durante a pandemia atual não são suficientes: “A pandemia já provocou, em algumas escolas e locais de trabalho, correções ad hoc para o ar interno: filtros HEPA portáteis, desinfecção de luzes UV e até janelas abertas”. Mas, aos olhos deles, essas não são soluções de longo prazo. “Os edifícios modernos têm sistemas de ventilação sofisticados para manter suas temperaturas confortáveis ​​e seus cheiros agradáveis ​​– por que não usar esses sistemas para manter o ar interno livre de vírus também?”

Para seu crédito, a autora faz esta ressalva: “Ninguém com quem falei pensou que uma escola média ou prédio de escritórios tem que ser tão rigidamente controlado quanto uma instalação de biocontenção, mas se não, então precisamos de um conjunto novo e diferente de padrões mínimos. ” Ela também compara corretamente os níveis de ameaça relativa de patógenos intestinais – que ela usou anteriormente como análogos – e o COVID-19: “O COVID-19 não mata uma proporção tão alta de suas vítimas quanto a cólera no século XIX. Mas já custou mais de 19 vidas nos Estados Unidos. Mesmo uma típica temporada de gripe mata 12,000 a 61,000 pessoas todos os anos. Tem estes emergências? Se sim, o que seria necessário para nós, coletivamente, tratá-los como tal?”

Existem algumas barreiras óbvias para projetar todos os edifícios com ventilação anti-vírus: “A pandemia deixou claro que os americanos não concordam em até onde estão dispostos a ir para suprimir o coronavírus. Se não conseguirmos que as pessoas aceitem vacinas e usem máscaras em uma pandemia, como conseguiremos o dinheiro e a vontade de reformar todos os nossos sistemas de ventilação?”

Assim, os problemas reais são os suspeitos de sempre – dinheiro e a falta de vontade dos outros de levar o problema a sério. Mas, como tantas estratégias foram racionalizadas nos últimos dois anos, se pode salvar vidas, por que não fazê-lo? “As mudanças podem levar muito tempo para importar para esta pandemia atual, mas existem outros vírus que se espalham pelo ar e há será mais pandemias”.

Acredito - de acordo com engenheiros de construção e cientistas ambientais internos - que é possível projetar sistemas de ventilação com a capacidade de limpar o ar de todos os vírus respiratórios transportados pelo ar. Também concordo que isso pode ter um benefício mensurável em um aspecto da saúde humana, pois a carga de doenças dos vírus respiratórios é significativa.

Ainda, como Martin Kulldorf e outros tentaram lembrar ao mundo que a saúde pública não é apenas prevenir uma doença infecciosa a todo custo, e há um custo potencial para o ar livre de vírus que não foi considerado: E se infecções periódicas por vírus respiratórios forem necessárias para manter a saúde humana geral? Os milagres da água potável e do saneamento melhorado tiveram apenas benefícios óbvios, sem custos?

O exemplo da poliomielite

Além da gripe e da varíola, poliomielite também foi considerado um dos principais patógenos virais do século 20. No entanto, antes disso, não foi pensado para ser uma grande ameaça. Não houve surtos graves. Não era como se o vírus não existisse. As pessoas foram infectadas com poliomielite por milhares de anos. Mas com o advento da revolução industrial, nossa relação com o vírus mudou, assim como a doença que ele causou.

A poliomielite é um vírus altamente contagioso que causa uma infecção sintomática assintomática (ainda que ainda transmissível) ou muito leve em 90% das pessoas. O vírus infecta o trato gastrointestinal de humanos, embora em alguns casos, o vírus se espalhe para o sistema nervoso, podendo resultar em paralisia ou morte. Como muitas pessoas são assintomáticas, o vírus pode infectar muitas outras antes que um caso de paralisia seja identificado, dificultando sua contenção. O vírus é transmitido pela via fecal-oral, através da água e outros materiais fecais contaminados.

Durante a maior parte da história humana, as pessoas não puderam evitar a infecção pelo vírus da poliomielite. A maioria foi infectada durante a infância. E como quase todos estavam infectados, eles tinham anticorpos, incluindo novas mães que passavam esses anticorpos para seus filhos pela placenta antes do nascimento e pela amamentação depois. A paralisia infantil, embora ainda possível, era relativamente rara.

Mas então o saneamento melhorou. Encanamento interno, tratamento de água e esgoto tornaram-se mais amplamente adotados. As famílias começaram a viver em condições mais limpas e menos lotadas. As pessoas não eram mais expostas à poliomielite quando crianças. E quando crianças mais velhas e adultos jovens contraíram poliomielite, a destruição dos nervos e a paralisia tornaram-se mais frequentes. Alguns casos foram tão graves, que os indivíduos sofreram paralisia do diafragma e dos músculos intercostais, que são essenciais para a respiração. Eles tiveram que ser administrados respiração artificial com um respirador Drinker, também conhecido como o Pulmão de ferro, até se recuperarem. Se eles se recuperaram. Outros viveram com paralisia parcial pelo resto de suas vidas.

O vírus da poliomielite não era mais um vírus endêmico e deixou de coexistir com os humanos da forma como evoluiu por milhares de anos. E onde perdeu seu status endêmico, ganhou potencial epidêmico. E essas epidemias simplesmente atingiam pessoas ricas, já que as condições de limpeza eram um sinal de riqueza e, portanto, os ricos eram menos propensos a ter imunidade à poliomielite desde a infância. 

Porque era impossível prever onde e quem a pólio poderia atacar, foram tomadas medidas para evitar a exposição à pólio. Piscinas e praias foram fechadas para o verão no início da década de 1950, no auge da pior epidemia de poliomielite nos Estados Unidos. As crianças tinham que ficar longe das multidões e muitas vezes eram proibidas de entrar em locais públicos. Havia rumores malucos de que refrigerantes ou mudanças de temperatura ou clima estavam espalhando a doença. As pessoas se recusaram a apertar as mãos. No entanto, as pessoas não precisavam ouvir histórias de terror para manipular seu comportamento, elas eram testemunhas oculares, e ver seu vizinho perder um filho para a poliomielite era toda a evidência necessária para encorajar um comportamento cauteloso.

Assim como a varíola, a única coisa que acabou com os surtos de poliomielite foi o retorno da imunidade da população – as medidas de mitigação eram muito menos eficazes e apenas retardavam os surtos inevitáveis. Assim como a varíola, a imunidade da população foi aumentada através da vacinação em massa. Como as vacinas contra a poliomielite conferem imunidade de longa duração, a poliomielite não é mais um problema nos países desenvolvidos, embora, ao contrário da varíola, ainda não tenha sido erradicada.

Uma consequência do ar interno higienizado: maior ignorância imunológica

O subsequente aumento das epidemias de poliomielite com saneamento melhorado sugere que só porque um avanço na saúde pública tem benefícios imediatos e óbvios, não significa que não haverá um custo que não seja imediato ou óbvio.

Isso também é verdade para ambientes internos – quanto mais “limpo” o ambiente interno que as crianças estão expostas, maior a probabilidade de desenvolver doenças inflamatórias crônicas mais tarde na vida. Isso foi demonstrado em vários estudos comparando geograficamente e geneticamente populações semelhantes com ambientes domésticos diferentes.

Crianças criadas em ambientes que as expõem a uma variedade de bactérias parecem ter sistemas imunológicos que são “educados” para tolerar essas bactérias e outras micropartículas biológicas, enquanto aquelas em ambientes “limpos” têm sistemas imunológicos que podem ser descritos como “ignorantes” e portanto, mais propensos a reagir exageradamente.

É possível que as infecções virais respiratórias também tenham algum benefício para o desenvolvimento, mas esse campo está em sua infância. Todo ser vivo co-evoluiu com vírus (os humanos são frequentemente infectados com vírus sem estar cientes deles), e, portanto, não é exagero acreditar que prevenir todas as infecções virais respiratórias também pode ter um custo latente. 

Um custo potencial é a perda de memória imunológica para vírus respiratórios. Viver em ar livre de vírus não apenas resultaria em diminuição da imunidade antiviral específica, mas também eliminaria a imunidade heteróloga ou cruzada. Imunidade heteróloga é definida como a indução de uma resposta imune a um patógeno/antígeno não relacionado após exposição a um patógeno/antígeno diferente.

Muitos pais que trabalham têm experiência com imunidade heteróloga e, às vezes, falta dela, muitas vezes sem perceber. Quando um filho primogênito vai para a creche, com semanas a meses de idade, todo o inferno microbiano se abre (ou pelo menos parece). O bebê está doente o tempo todo, e os pais também. Isso pode durar meses e é especialmente ruim durante a temporada de gripes e resfriados.

No entanto, no ano seguinte, fica melhor. E com um segundo filho, nem todo mundo fica tão doente, e isso não é apenas uma invenção da imaginação dos pais. Isso porque a memória imunológica foi adquirida pelos pais e pelo irmão mais velho que protege contra os mesmos vírus do resfriado e da gripe e também oferece um grau de proteção cruzada contra outros vírus com propriedades semelhantes. O segundo bebê também não fica tão doente, pois recebe alguma proteção dos anticorpos da mãe e menos infecções de sua própria família imunossuprimida.

A pandemia introduziu o conceito de imunidade heteróloga para muitos não-imunologistas. Linfócitos isolados de indivíduos antes da pandemia foram ainda encontrado como reativo cruzado com partes das proteínas SARS-CoV-2. Embora os micróbios que originalmente ativaram essas células de reação cruzada não tenham sido identificados, eles podem ser outros coronavírus circulantes. A imunidade heteróloga também provavelmente protegeu algumas pessoas durante o Pandemia de gripe espanhola de 1918— aqueles que foram protegidos após a recuperação de uma cepa anterior e menos letal e pessoas mais velhas que podem ter sido protegidas por imunidade duradoura de epidemias anteriores de gripe.

Isso levanta algumas questões importantes sobre as desvantagens de uma revisão completa do projeto atual do edifício para eliminar infecções comuns por vírus respiratórios. Mesmo que a adoção generalizada desses planos fosse viável, a potencial perda de imunidade cruzada em indivíduos saudáveis ​​valeria a pena? Assim como as intervenções não farmacêuticas apenas atrasaram a propagação viral na pandemia atual (se tiveram algum efeito), essas medidas não apenas atrasariam o inevitável?

Mesmo que muitos prédios tenham ar limpo e livre de vírus, sempre haverá lugares que não têm, principalmente em prédios mais antigos concentrados em áreas mais antigas com taxas de pobreza mais altas. Assim como a poliomielite, isso pode realmente aumentar as epidemias entre os ricos, uma vez que certos vírus respiratórios desenvolvem maneiras de superar a engenharia de construção moderna.

As novas vacinas podem contribuir para a imunidade e a imunidade cruzada, como a poliomielite, mas têm sido menos eficazes para os vírus respiratórios. E como o autor do Atlântico artigo mencionado, não podemos concordar com máscaras e vacinas, mesmo durante uma pandemia. É improvável que muitas pessoas estejam dispostas a ser vacinadas contra todos os vírus de resfriado e gripe para propagação sazonal normal se forem saudáveis ​​e de baixo risco. E por que eles iriam? O mesmo para os projetistas de edifícios que projetam todos os novos edifícios para serem livres de vírus e eficientes em termos de energia. Nesse caso, a vontade de agir pode não ser necessária, mesmo sem considerar possíveis desvantagens.

Em nossa atual resposta à pandemia orientada pela cultura de segurança, qualquer risco de infecção é considerado inaceitável, e aqueles que destacam os custos potenciais das medidas de mitigação são rotulados como irresponsáveis ​​e perigosos. No entanto, a adoração de segurança e os engenheiros de construção podem anular o senso comum antiquado, mas não podem anular nossa própria biologia. O velho ditado sobrevive apesar de nossos melhores esforços; no caso dos vírus sazonais do resfriado e da gripe, o que não o mata ainda o torna mais forte.

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