Ηλίας Μόσιαλος :  Έξι απαντήσεις για τη μετάδοση του κοροναϊού

Eρωτήσεις και απαντήσεις από τον καθηγητή στο LSE Ηλία Μόσιαλο. Τι γνωρίζουμε μετά από εννέα μήνες καταγραφής και κλινικής έρευνας

Μετά από εννέα μήνες καταγραφής και κλινικής έρευνας υπάρχουν πολλές ουσιώδεις επιστημονικές μελέτες για την πρόληψη και την θεραπεία του κορωνοϊού. Αναφέρθηκα εκτενώς αυτές τις μέρες, για παράδειγμα, στη θεαματική πορεία της έρευνας γύρω από τα εμβόλια και τις θεραπείες.

Γιατί όμως υποστηρίζω την ανάγκη για διεπιστημονική αντιμετώπιση της πανδημίας;  Γιατί η κλινική και η εργαστηριακή προσέγγιση αποτελούν μόνο ένα υποσύνολο της συσσωρευμένης έρευνας γύρω από την μετάδοση του νέου ιού στην κοινότητα. Ως ειδικοί της δημόσιας υγείας οφείλουμε να παρακολουθούμε την παγκόσμια επιστημονική συνεισφορά ώστε να τροποποιούμε τις μεθόδους μας και να προσαρμόζουμε τα μέτρα ώστε να προλαμβάνουμε τη μετάδοση και να μπορούμε να ιχνηλατούμε τη διασπορά.

Για να βελτιώσουμε τα μέτρα αναχαίτισης της διάδοσης πρέπει να μπορούμε να απαντήσουμε σε βασικές ερωτήσεις που οι απαντήσεις τους δεν προκύπτουν και αλλά όχι μόνο από την κλινική παρακολούθηση των ασθενών. Δηλαδή ερωτήσεις όπως

1. ποια είναι η περίοδος μολυσματικότητας ενός φορέα του κορωνοϊού;
2. ποιοι ιογενείς και παράγοντες που αφορούν το φορέα επηρεάζουν τη μετάδοση;
3. ποια είναι τα στοιχεία για τους διαφορετικούς τρόπους μετάδοσης;
4. ποια είναι τα στοιχεία για την περιβαλλοντική βιωσιμότητα του ιού σε πειραματικές και πραγματικές συνθήκες;
5. ποιος είναι ο ρόλος των περιστατικών υπερδιάδοσης;
6. ποια είναι η δυναμική μετάδοσης στους πληθυσμούς;

Ας δούμε, αρχικά, τις απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα, ανατρέχοντας και σε πηγές από μια πρόσφατη επιστημονική επισκόπηση (doi.org/10.7326/M20-5008).

1. Περίοδος μολυσματικότητας

 

Το ιικό φορτίο του SARS-CoV-2 στην αναπνευστική οδό μειώνεται γρήγορα μετά την έναρξη των συμπτωμάτων, με τα υψηλότερα φορτία να μετατοπίζονται από την ανώτερη προς την κατώτερη αναπνευστική οδό. Συνήθως ασθενείς που νοσούν πιο σοβαρά. έχουν υψηλότερο αναπνευστικό ιικό φορτίο από εκείνους με ήπια ασθένεια, και το ιικό φορτίο μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Αξίζει να σημειωθεί πως η περίοδος της μολυσματικότητας είναι μικρότερη χρονικά από τη διάρκεια της ανιχνεύσιμης θετικότητας με μοριακό τεστ. Για ήπιες έως μέτριες περιπτώσεις, ο μολυσματικός ιός μπορεί να απομονωθεί από δείγματα μόνο έως περίπου την 8η ημέρα των συμπτωμάτων. Τα υψηλότερα ιικά φορτία συνδέονται με αυξημένη πιθανότητα απομόνωσης μολυσματικού ιού, ενώ πολλαπλές μελέτες δεν βρήκαν ουσιαστικά βιώσιμο ιό σε ασθενείς με ήπια ή μέτρια νόσο μετά από 10 ημέρες συμπτωμάτων. Στο σχήμα φαίνεται πιο καθαρά η σχέση της περιόδου της μολυσματικότητας και του ιικού φορτίου στην αναπνευστική οδό, όπως ανιχνεύονται από τα μοριακά τεστ (κύκλος/Ct) στην πάροδο του χρόνου, στους συμπτωματικούς ασθενείς.

2. Ιογενείς και ξενιστικοί παράγοντες

 

Η δέσμευση της πρωτεΐνης ακίδας στον υποδοχέα ACE2 είναι ένα κρίσιμο βήμα για την είσοδο των ιών στα κύτταρα, και ως αποτέλεσμα, η κατανομή των υποδοχέων ACE2 του ασθενούς επηρεάζει την έκβαση την νόσου. Το ιικό φορτίο είναι υψηλότερο στην ανώτερη αναπνευστική οδό (ρινοφάρυγγα και στοματοφάρυγγα) νωρίς στη νόσο και στη συνέχεια αυξάνεται στην κατώτερη αναπνευστική οδό (πτύελα), υποδηλώνοντας ότι η ανώτερη αναπνευστική οδός είναι η συνήθης αρχική θέση πολλαπλασιασμού του ιού, με επακόλουθη φθίνουσα λοίμωξη.

Η ευαισθησία σε λοίμωξη SARS-CoV-2 αυξάνεται με την ηλικία. Παιδιά ηλικίας κάτω των 10 ετών φαίνεται να έχουν περίπου τη μισή ευαισθησία στη λοίμωξη σε σχέση με τους ενήλικες. Ο μοριακός έλεγχος των επαφών των νοικοκυριών στην Ισλανδία έδειξε 6,7% και 13,7% θετικότητα σε παιδιά και ενήλικες, αντίστοιχα, και τα τεστ στη Wuhan, έδειξαν αντίστοιχα 4% και 17,1% θετικότητα σε αυτές τις 2 ηλικιακές ομάδες. Η μειωμένη έκφραση του υποδοχέα ACE2 σε παιδιά σε σύγκριση με τους ενήλικες μπορεί εν μέρει να εξηγήσει τη χαμηλότερη νοσηρότητα που παρατηρείται στα παιδιά. Η σχετική πιθανότητα μετάδοσης από ένα μολυσμένο παιδί σε σύγκριση με αυτήν από έναν ενήλικα δεν είναι όμως σαφής. Υπάρχουν αντικρουόμενες αναφορές αναφορικά με το σχετικό ιικό φορτίο σε παιδιά, σε σύγκριση με τους ενήλικες.  Ορισμένες μελέτες βέβαια, δεν ελέγχουν ένα βασικό καθοριστικό παράγοντα του ιικού φορτίου, δηλαδή το χρόνο από την έναρξη των συμπτωμάτων. Πολλές μελέτες ανίχνευσης επαφών έχουν δείξει χαμηλότερο δευτερογενές ποσοστό μετάδοσης στα μικρά παιδιά, αλλά όλα αυτά πρέπει να ερμηνεύονται με προσοχή, διότι τα παιδιά είναι λιγότερο πιθανό να έχουν συμπτωματική νόσο και ως εκ τούτου λιγότερο πιθανό να αναγνωριστούν ως κρούσματα. Επιπλέον, πολλές από αυτές τις μελέτες πραγματοποιήθηκαν κυρίως κατά το διάστημα που τα σχολεία ήταν κλειστά, άρα υπήρχαν και άλλοι παράγοντες που επηρέασαν τη διάδοση στα παιδιά.

Οι ιογενείς παράγοντες μπορούν επίσης να συμβάλουν στη μετάδοση. Γνωρίζουμε πως υπάρχουν, και μελετώνται εργαστηριακά και παρακολουθούνται επιδημιολογικά, πολλές μεταλλάξεις του ιού (δεν θα επεκταθώ αναφορικά με το πως και εάν επηρεάζουν την μολυσματικότητα επί του παρόντος). Επίσης, πρόσφατα αποτελέσματα από στοχοποιημένες μελέτες με συνεργασία πολλών επιστημονικών κέντρων, που αξιολόγησαν δείγματα από εκατοντάδες ασθενείς, έχουν δείξει πως ασθενείς που πάσχουν πολύ σοβαρά από τον ιό, ενδέχεται να έχουν μεταλλάξεις σε αλλά γονίδια που μειώνουν την ανοσολογική τους απόκριση στη νόσο. Αυτό δείχνει πως η πολυπλοκότητα της έκβασης της νόσου ενδέχεται να επηρεάζεται και από ατομικά γενετικά χαρακτηριστικά.

3. Στοιχεία για διαφορετικούς τρόπους μετάδοσης

 

Η κυρίαρχη οδός μετάδοσης του κορωνοϊού SARS-CoV-2 είναι μέσω της αναπνευστικής οδού. Τα αυξανόμενα στοιχεία δείχνουν ότι μολυσματικός ιός μπορεί να βρεθεί σε αναπνευστικά σταγονίδια, σε αερολύματα και σε δείγματα αναπνοής, και είναι πιθανό ότι υπό ορισμένες συνθήκες, όπως κατά τη διάρκεια διαδικασιών δημιουργίας αερολύματος, στο τραγούδι, ή σε εσωτερικούς χώρους με ανεπαρκή αερισμό, ο ιός να μεταδοθεί εξ αποστάσεως μέσω αερολυμάτων.

Ωστόσο, υπάρχουν άφθονες ενδείξεις ότι η εγγύτητα είναι καθοριστικός παράγοντας για τον κίνδυνο μετάδοσης, και αυξάνει σαφώς τον κίνδυνο μόλυνσης. Ο ρόλος του φυσικού εξαερισμού τόσο για την πρόληψη ή την προώθηση της εξάπλωσης είναι κρίσιμος. Ο κακός εξαερισμός έχει εμπλακεί σε πολλές εστίες μετάδοσης, συμπεριλαμβανομένων εκείνων σε μπαρ, εκκλησίες και άλλες τοποθεσίες. Αντίθετα, τέτοια γεγονότα σπάνια εμφανίστηκαν σε μικρές συναθροίσεις σε εξωτερικούς χώρους. Επιπλέον, μελέτες έχουν διαπιστώσει ότι η χρήση μάσκας, τόσο στο περιβάλλον υγειονομικής περίθαλψης όσο και στην κοινότητα, μειώνει τη μετάδοση του SARS-CoV-2.

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν πειστικά στοιχεία για την αναπνευστική μετάδοση του SARS-CoV-2 και τη μετάδοση προς αλλά και μεταξύ ορισμένων κατοικίδιων και άλλων ζώων.

Δεν υπάρχουν πρόσφατα στοιχεία που να υποστηρίζουν τη σεξουαλική μετάδοση του ιού. Βέβαια, ο αποκλεισμός της αναπνευστικής μετάδοσης είναι αδύνατος στις συνδεδεμένες μεταδόσεις μεταξύ σεξουαλικών συντρόφων. Η σεξουαλική οδός είναι μια θεωρητική οδός μετάδοσης αλλά δεν έχει τεκμηριωθεί, όπως καθώς και η μετάδοση στην εγκυμοσύνη. Επίσης, δεδομένου του πόσο σπάνια έχει απομονωθεί ζωντανός ιός από τα κόπρανα, και τα χαμηλά επίπεδα του ιού ικανού για αναπαραγωγή στα κόπρανα, η εκκένωση και ο καθαρισμός της τουαλέτας από το καζανάκι, φαίνεται πολύ απίθανο να προκαλέσει μόλυνση εκτός από ασυνήθιστες ή εξαιρετικές περιστάσεις.

Μέχρι σήμερα, δεν έχει απομονωθεί ιός ικανός να αναπαραχθεί σε δείγματα αίματος και δεν υπάρχουν τεκμηριωμένες περιπτώσεις μετάδοσης της νόσου μέσω του αίματος. Ταυτόχρονα, το ποσοστό των ατόμων με ιικό γενετικό υλικό που να ανιχνεύτηκε στο αίμα είναι προς το παρόν ασαφές.

Η κακή υγιεινή των χεριών συσχετίστηκε επίσης με αυξημένο κίνδυνο μόλυνσης μεταξύ των εργαζομένων στον τομέα της υγείας και η καθημερινή χρήση προϊόντων καθαρισμού χλωρίου ή αιθανόλης στο νοικοκυριό συσχετίστηκε με μειωμένο κίνδυνο. Αν και είναι δύσκολο να εξαλειφθεί η σχετική σημασία των ταυτόχρονων παρεμβάσεων, η καλή υγιεινή των χεριών μπορεί να σχετίζεται με καλύτερη απόδοση και καλύτερο έλεγχο των λοιμώξεων. Με βάση τα τρέχοντα διαθέσιμα δεδομένα, οι ειδικοί θεωρούν ότι τα επίπεδα του ιικού γενετικού υλικού ή του ζωντανού ιού που παραμένουν προσωρινά στις επιφάνειες είναι απίθανο να προκαλέσουν μόλυνση όταν διατηρείται καλή και συνεχής υγιεινή των χεριών.

4. Περιβαλλοντική βιωσιμότητα του ιού

 

Σε πειραματικές συνθήκες,  μετά τον επιμόλυνση επιφανειών με ποσότητα ιού αντίστοιχη με αυτή που λαμβάνεται από ένα ρινοφαρυγγικό δείγμα ενός ατόμου με COVID-19, βρέθηκε ζωντανός ιός σε αερολύματα και διάφορες επιφάνειες. Το ιικό γενετικό υλικό αποσυντέθηκε με την πάροδο του χρόνου σε όλες τις συνθήκες, αν και βιώσιμος ιός απομονώθηκε για έως και 3 ώρες από αερολύματα και έως 72 ώρες από διάφορες άλλες επιφάνειες. Η μεγαλύτερη αναφερόμενη βιωσιμότητα ήταν στα πλαστικά και στον ανοξείδωτο χάλυβα.

Άλλη μελέτη διαπίστωσε ότι ο ιός επιβίωνε σε χαμηλές θερμοκρασίες αλλά ήταν ευαίσθητος στη θερμότητα, και απενεργοποιούνταν σε 5 λεπτά στους 70 ° C. Επιπλέον, ο ιός δεν μπορούσε να καλλιεργηθεί μετά από επώαση με απολυμαντικά, επιβεβαιώνοντας πειραματικά την αποτελεσματικότητα των διαδικασιών καθαρισμού.

Σε πραγματικό περιβάλλον, μελέτες έχουν εντοπίσει το γενετικό υλικό του κορωνοϊού από δείγματα που λαμβάνονται από μολυσμένες περιβαλλοντικές επιφάνειες, συνήθως επιφάνειες υψηλής αφής. Τα επίπεδα του ιικού γενετικού υλικού είναι σημαντικά χαμηλότερα στις περιβαλλοντικές επιφάνειες από ότι στον ρινοφάρυγγα των ατόμων προέλευσης, όπως φαίνεται σε μελέτες ενός ξενοδοχείου καραντίνας και χρησιμοποιημένων φαγητών. Οι λίγες μελέτες που αξιολόγησαν την παρουσία ιού- ικανού για πολλαπλασιασμό μετα από καλλιέργεια- τον έχουν απομονώσει σπάνια σε σταγονίδια αέρα διαφορετικών μεγεθών.

5. Περιστατικά υπερδιάδοσης

 

Η δυναμική μετάδοσης μολυσματικών ασθενειών, περιγράφει τον μέσο αριθμό δευτερογενών περιπτώσεων που δημιουργούνται από μια περίπτωση κρούσματος σε έναν ευαίσθητο πληθυσμό. Η υπερβολική διασπορά από ένα φορέα, η υπερμετάδοση, αναφέρεται στη μετάδοση του ίδιου ιού με υψηλή ετερογένεια μεταξύ φορέων. Δηλαδή στο γεγονός πως μια μικρή μειοψηφία οδηγεί σε πολλές δευτερεύουσες μεταδόσεις σε συστάδες, σε αυτά που μερικές φορές ονομάζονται «περιστατικά υπερδιάδοσης».

Μια ανάλυση μοντελοποίησης που χρησιμοποίησε τον αναμενόμενο αριθμό τοπικών και εισαγόμενων περιπτώσεων σε όλες τις χώρες εκτίμησε ότι περίπου το 10% των κρουσμάτων οδηγεί στο 80% των δευτερογενών μεταδόσεων. Υπάρχουν και μελέτες από πολλές περιπτώσεις που έδειξαν πως η μετάδοση SARS-CoV-2 είναι ετερογενής μεταξύ φορέων.

Αναφέρω ενδεικτικά κάποια παραδείγματα:

• έρευνες ανίχνευσης επαφών κατά την πρώιμη επιδημία στην Κίνα υπολόγισαν ότι το 80% των δευτερογενών λοιμώξεων προέκυψε από το 8,9% των φορέων.
• μια μελέτη που χρησιμοποίησε γενετικές αλληλουχίες SARS-CoV-2 στο Ισραήλ εκτίμησε ότι λιγότερο από το 10% των λοιμώξεων οδηγεί στο 80% των δευτερογενών περιπτώσεων
• μια λεπτομερής αναφορά παρακολούθησης επαφών όλων των αναγνωρισμένων ομάδων λοίμωξης στο Χονγκ Κονγκ, διαπίστωσε ότι περίπου το 20% των λοιμώξεων προκάλεσε το 80% των δευτερογενών μεταδόσεων.
• μια ανάλυση των περιπτώσεων COVID-19 στην Ιαπωνία, έδειξε πως οι εστίες μετάδοσης χαρακτηρίζονται συχνά από περιπτώσεις προ-συμπτωματικών νεαρών ενηλίκων σε καταστάσεις που σχετίζονταν με έντονη αναπνοή και κοντινή απόσταση.
• μια συστηματική ανασκόπηση των συστάδων μετάδοσης διαπίστωσε ότι οι περισσότερες εμφανίστηκαν σε εσωτερικούς χώρους.

6. Δυναμική της μετάδοσης στους πληθυσμούς

Γνωρίζουμε πως τον ιό τον μεταδίδουν φορείς με ή χωρίς συμπτώματα. Όσοι δεν έχουν συμπτώματα μπορεί να είναι ασυμπτωματικοί ή να είναι προσυμπτωματικοί, δηλαδή να εμφανίσουν συμπτώματα αργότερα. Το αν είναι πιο μολυσματικοί οι ασυμπτωματικοί αλλά και τα δεδομένα σχετικά με τη δυναμική της αποβολής του ιού σε άτομα με επίμονα ασυμπτωματική λοίμωξη, παραμένουν ασαφή. Επιπλέον, με βάση την έκταση των ενεργών κρουσμάτων, την απομόνωση και την καραντίνα στενών επαφών, γνωρίζουμε πως η προσυμπτωματική μετάδοση ποικίλλει μεταξύ των φορέων. Αλλά, ξέρουμε πως το ποσοστό της προσυμπτωματικής μετάδοσης θα είναι υψηλότερο σε περιοχές χωρίς ιχνηλάτηση και παρακολούθηση κρουσμάτων και απομόνωση επαφών.

Το νοικοκυριό είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός τόπος μετάδοσης και τα ποσοστά της μετάδοσης στα νοικοκυριά ποικίλλουν ανάλογα με τον επιπολασμό της κοινότητας και τους παράγοντες των νοικοκυριών όπως η κατανομή ηλικίας, η πυκνότητα και ο εξαερισμός στο χώρο διαβίωσης. Επιπλέον, τα αποτελέσματα από ορολογικά και μοριακά τεστ μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το χρονοδιάγραμμα και τα χαρακτηριστικά των τεστ. Μετά από υπερδιασπορά γεγονότων, επιπρόσθετη μετάδοση συμβαίνει συχνά μεταξύ επαφών που ζουν στο ίδιο νοικοκυριό.

Προσπάθησα να κάνω μια ανασκόπηση των στοιχείων σχετικά με τη μετάδοση του κορωνοϊού με την αποδεδειγμένα τόσο ετερογενή δυναμική μετάδοσης. Οι πολιτικές και πρακτικές δημόσιας υγείας πρέπει να ενσωματώνουν τη συσσωρευμένη γνώση σχετικά με τη μετάδοση του SARS-CoV-2 για να βοηθήσουν στην εκπαίδευση του κοινού και στην επιβράδυνση της εξάπλωσης του ιού.