نحوه بقای ویروس کرونا در محیط، پیشگیری و کنترل آن

نوروسافاری | مقدمه: ویروس های کرونا یکی از مهمترین عوامل بیماری ها در انسان و حیوان می باشند. اگر چه برای اولین بار در سال ۱۳۴۴ تنها به عنوان عامل بیماری عفونی تنفسی کشف و معرفی شدند ولی کشف یک ویروس کرونای جدید در هنگام سبب شناسی بیماری همه گیر سارس در سال ۱۳۸۲ که موجب مشکلات حاد دستگاه تنفس می شد، ویروس کرونا را به مشکلی اساسی و بین الملی تبدیل کرد. در سال ۱۳۹۱ ویروس کرونای دیگری در خاور میا‍نه به نام مِرس کشف شد که موجب مشکلات حاد تنفسی می شد. در آبان ۱۳۹۸، ناگهان ویروس کرونای جدید ۲۰۱۹ ظاهر شد و بیش از ده کشور را درگیر کرد و هزاران انسان را راهی بیمارستان نمود و جان صد ها نفر را گرفت. تلاش جهانی بی سابقه ای برای جلوگیری از گسترش آن در جریان است. در واقع ویروس های کرونا به یکی از تهدید های اصلی برای سلامتی بشر در دو دهه گذشته تبدیل شده است. در نبود واکسن بی خطر (ایمن) و موثر، و همچنین نبود درمان دارویی مشخص، تنها راه حل برای جلوگیری از گسترش آن، آموزش عمومی و پیشگیری و کنترل مناسب می باشد.

ویروس کرونا ویروسی نسبتا بزرگ با ابعادی در حدود ۱۲۰ تا ۱۶۰ نانومتر بوده و از خانواده ویروسهای غلافدار (پوشش دار)، و با آر ان ای تک رشته ای می باشد. تا کنون هفت ویروس کرونای انسانی شناخته شده اند. بسیاری دیگر از ویروسهای کرونا وجود دارند که تنها موجب بیماری در حیوانات می شوند.

شکل بالا تصویری از یک ویروس کرونا را نشان می دهد.

 ویروس های معمولی کرونا از طریق مجاری تنفسی و گوارشی پخش می شوند و دماغ و دهان دو مجرای اصلی ورودی آنها می باشند. این ویروسها در افراد آسیب پذیر و حساس، در اغلب موارد تنها موجب سرماخوردگی معمولی می شوند که خود به خود از بین رفته و هیچ عارضه جدی ای ندارد. اما ویروس هایی از نوع سارس، مِرس و یا ویروس جدید ۲۰۱۹ می توانند موجب نوعی حاد و مرگبار ذات الریه یا ورم معده و روده ها شوند. ریسک آلودگی محیطی توسط سه نوع ویروس ذکر شده به مراتب بیشتر از ویروس های دیگر هست. 

در حالی که حامل های مختلف، که عامل گسترش ویروس جدید ۲۰۱۹ می باشند، موضوع تحقیقات روز هست، شواهد از مکان های بهداشتی و درمانی قویا بر این فرضیه صحه می گذارند که عامل انتقال ویروس کرونا ذرات کوچک مایع می باشد که از طریق دهان منتشر می شوند و تا حد کمی هم ذرات معلق در هوا می توانند عامل انتقال این بیماری باشند. هنوز کاملا مشخص نیست که ویروس کرونا جدید ۲۰۱۹ از طریق دهان یا چشم وارد بدن انسان می شود یا نه.

خروج و پخش ویروس از بدن در طی حدود شش روز پس از ابتلا اتفاق می افتد و چهار روز بعد به حداکثر می رسد. حد اقل دوز لازم جهت ابتلا به ویروس کرونا هنوز مشخص نیست. 

شرایط محیطی لازم جهت بقا و پخش ویروس کرونا

شرایط محیطی لازم جهت بقا و پخش ویروس کرونا تاحدودی مشخص است. بر خلاف ویروس های کرونای حیوانی، در مورد عوامل طبیعی انتقال ویروس کرونای انسانی و مراتب اهمیت آنها شناخت کمتری وجود دارد. در زیر خلاصه ای از دانسته های ما در مورد عوامل انتقال ویروس کرونای انسانی ذکر شده است:

ذرات ریز مایع و ذرات معلق در هوا 

مطالعات میدانی نشان می دهند که ویروس های کرونا مانند سارس و مِرس از طریق ذرات ریز مایع (مانند ذراتی که هنگام عطسه از دهان خارج می شود) پخش می شوند و این واقعیت می تواند در مورد ویروس جدید ۲۰۱۹ هم صادق باشد.     

در تنها مطالعه انجام شده (۴)، ویروس کرونای تنفسی ” ۲۲۹ ای” معلق در هوا (ویروسی که در تحقیقات به عنوان نماینده یا جانشین ویروسهای کرونای تنفسی استفاده می شود) در دمای ۲۰ درجه، در رطوبت نسبی پایین (۳۰ %) و یا میانه (۵۰%) بهتر زنده می ماند تا رطوبت نسبی بالا (۸۰ %). در چنین شرایطی ویروس در رطوبت های ۳۰ درصد و  ۵۰ درصد دارای نیم عمر به ترتیب ۲۷ ساعت و ۶۷ ساعت می باشد در حالی که نیم عمر آن در رطوبت ۸۰% تنها سه ساعت است. وقتی دما ۶ درجه کاهش می یابد نیم عمر ویروس در رطوبت ۸۰ درصد سه ساعت افزایش پیدا می کند. این تاثیر شدید کاهش دما بر افزایش نیم عمر ویروس در رطوبت بالا می تواند به گسترش ویروس کرونا در این شرایط کمک کند. در حالی که از گسترش ویروس به صورت ذرات ریز مایع می توان با استفاده از ماسک های مناسب جلو گیری کرد ولی جلوگیری از انتقال آن به صورت ذرات ریز معلق در هوا بسیار سخت می باشد.

در سال ۱۳۸۲ ویروس کرونای سارس موجب بیماری ۳۲۹ نفر تنها در یک مجموعه ساختمانی در هنگ کنگ شد (۵). بعدها مطالعات نشان داد که به احتمال زیاد ویروس هایی که به صورت ذرات ریز معلق در هوا در آمده بودند و از طریق فاضلاب معیوب ساختمان پخش شدند، عامل گسترش این بیماری در مجموعه بودند. در حالی که برخی بر این عقیده اند که تماس فرد به فرد یا حیواناتی مانند موش در ساختمان عامل گسترش آن بود (۶).

در همان سال، تنها در یک اتفاق، یک فرد آلوده به سارس موجب آلودگی ۲۲ نفر از ۱۲۰ سرنشین یک هواپیما در طی یک پرواز سه ساعته شد (۷). با کمال تعجب این شامل افرادی می شد که خارج از شعاع دومتری فرد مبتلا بودند و ویروس ها نمی توانستند از طریق ذرات مایع ریز به آنها منتقل شوند. اگر چه اثبات اینکه ویروس تنها از طریق ذرات ریز معلق در هوا پخش شده است بسیار دشوار است ولی بدون شک رطوبت نسبی پایین هواپیما در بقای بیشتر ویروس سارس بصورت ذرات معلق در هوا نقش داشته است.   

یک گزارش تحقیقاتی از کانادا دال به این واقعیت است که ماسک های انتقال اکسیژن که دارای منفذهای باز هستند می توانند به گسترش عامل های بیماری ای مانند سارس کمک کنند در واقع ویروس هایی مانند سارس از طریق ذرات مایع متصاعد شده از این ماسک ها که به صورت مه در هنگام بازدم از ریه خارج می شوند منتقل می شوند(۸). هوایی که از طریق بازدم و به صورت مه از ماسک های اکسیژن خارج می شوند ویروس ها و میکروبهای موجود در ذرات مایع را به فواصل دورتری منتقل می کند و موجب افزایش ریسک گسترش عوامل بیماری تنفسی در مکان های بهداشتی و درمانی می گردد. تحقیقات بیشتری لازم است تا کاملا مشخص کنند که  ویروس سارس و ویروس های مشابه  آن می توانند در محیط گرم و مرطوب هوای خارج شده از ماسک های اکسیژن، زنده و قابل پخش باقی بمانند. یافته های تحقیق بر روی تاثیر رطوبت و دما بر بقای ویروس کرونای ” ۲۲۹ ای” موجود به صورت ذرات معلق هوا، خلاف آن را نشان می دهند. لی و همکارانش (۹) مطالعه جامعی در مورد گسترش ویروس سارس در بیمارستان هنگ کنگ انجام دادند و شواهدی دال بر انتقال این ویروس به صورت ذرات ریز معلق در هوا پیدا کردند. آنها همچنین پیشنهاد کردند که سیستم هوارسانی یا تهویه برای کاهش ریسک گسترش چنین بیماری هایی بهبود یابد.

پوست

از آنجا که ملاحضات ایمنی و اخلاقی اجازه آلوده کردن آزمایشی نمونه انسانی را توسط ویروس کرونا نمی دهد، ما از ویروس کرونای ” ۲۲۹ ای” به عنوان جانشین برای مطالعه بقای ویروس کرونا بر روی دست انسان استفاده کردیم. یافته های اولیه این آزمایشها نشان می دهند که حدود ۴۵ درصد از ویروس های آلوده کننده دست پس از یک ساعت همچنان قابل زیست و تکثیر باقی می مانند. چنین زمان بقا به مراتب طولانی تر از دیگر ویروس های پوشش دار مانند ویروس پارا آنفلوانزا نوع سه هست که تنها پس از ده دقیقه ناپدید می شوند.

در تحقیقی که هنوز منتشر نشده دکتر ستار و همکارانش از انگشتان دست انسان استفاده کردند تا نشان دهند که تنها با شستن توسط آب، غلظت ویروس کرونای ” ۲۲۹ ای” ۷۰ درصد کاهش می یابد، این در حالی است که با استفاده از ضد عفونی کننده الکلی دست، غلظت ویروس کرونا در عرض ۳۰ ثانیه ۹۹.۹۹ درصد کاهش یافت. این تحقیقات بر اهمیت تاثیر بهداشت و ضد عفونی مناسب دست بر پیشگیری و کنترل بیماری های عفونی ناشی از ویروسهای کرونا صحه می گذارد. 

غذا و آب

مطالعات قابل استنادی در زمینه بقای ویروس کرونا بر روی غذا یا درون غذا صورت نگرفته است. یکی از تحقیقات نشان می دهد که ویروس سارس در آب می تواند در حد بسیار محدودی زنده بماند (۱۰). هیچ شاهد و گواهی دال بر انتقال و پخش ویروس کرونا از طریق غذا یا آبهای آشامیدنی و آبهای مورد مصرف تفریحی وجود ندارد.

سطوح

ویروس کرونا در مقایسه با دیگر ویروس های پوشش دار بر روی سطوح محیطی پایدار تر و مقاوم تر هست (۱۱،۱۲). اخیرا با روش های مولکولی مانند پی سی آر، انتقال عوامل بیماری زا به سطوح محیطی هواپیما مورد مطالعه قرار گرفت (۱۴). اگر چه این تحقیق شامل یافته های مثبتی هست اما درجه اهمیت این یافته ها باید با دقت و وسواس بیشتری بررسی شود چرا که روش های ملکولی نمی توانند روش مناسبی برای یافتن عوامل بیماری زا در محیط باشند. چنین روشهای آزمایشگاهی می تواند از ارزش بالایی برخوردار باشد اگر جهت آنالیز نمونه های بالینی مورد استفاده قرار گیرد. اما یافتن ویروس های بیماری زا در نمونه های محیطی ضروری به نظر می رسد تا بتوان توانایی بالقوه آنها جهت آلوده سازی و گسترش بیماری را به خوبی تخمین زد. شبیه سازی های ریاضی هم بر این واقعیت صحه می گذارد که سطوح محیطی نقش مهمی در گسترش ویروس کرونا در محل های بهداشتی و درمانی ایفا می کنند (۱۳). این موضوع نیز احتیاج به تحقیق بیشتری دارد. 

ضد عفونی کننده ها برای ویروس کرونا

بطور کلی، ویروس های پوشش دار مانند ویروس آنفلوانزا و ویروس کرونا در مقایسه با ویروس های بدون پوشش مانند نورو ویروس ها، در مقابل مواد شیمیایی ضدعفونی کننده بسیار آسیب پذیر تر هستند. حتی قبل از شناسایی و کشف ویروس سارس مواد ضد عفونی کننده در مقابل دیگر ویروس های کرونای آلوده کننده انسان و حیوان تست شده اند. در ادامه خلاصه ای از اطلاعات مربوط به ویروس کرونای انسانی آورده شده است.

یک تحقیق مقایسه ای نشان می دهد مواد ضد عفونی کننده ی مورد نیاز برای از بین بردن ویروس بدون پوشش پاروا، ۲۰ تا ۵۰۰ برابر غلیظتر از مواد ضد عفونی کننده لازم جهت از بین بردن ویروس پوشش دار کرونای حیوانی می باشد (۱۴).

مقاومت ویروس کرونای ” ۲۲۹ ای” در مقابل ضد عفونی کننده ها با ویروس کوکساکی، آدنا نوع ۵، و ویروس آنفلوانزا نوع سه با روش آزمایشگاهی کمی کیوسی تی ۲ که یک روش استاندارد است مقایسه شده است (۱۵). نتایج آزمایش نشان می دهند که ویروس کرونا در مقایسه با دو ویروس بدون پوشش دیگر، در مقابل مواد شیمیایی ضد عفونی کننده به مراتب آسیب پذیر تر می باشد.

دکتر وود و دکتر پاین از روش تستی تعلیق برای برآورد تاثیر سه نوع ضد عفونی کننده در مقابل سه نوع ویروس پوشش دار (اچ ای وی، ویروس هرپس و ویروس کرونای انسانی) استفاده کردند. ویروس کرونا نسبت به دو ویروس دیگر در مقابل ضد عفونی کننده ها مقاوم تر بود. اگرچه این یافته جالب هست ولی به دلیل استفاده از روش تعلیق دارای اهمیت عملی کمی می باشد.

الکل: توسط روش عملی تر و کمی کیو سی تی-۲ نشان داده شد که اتانل می تواند ۹۹.۹ درصد از ویروس کرونای ” ۲۲۹ ای” را از بین ببرد. 

آلدهاید: فورمالدهاید ۴ درصد به عنوال محلول کامل ضد عفونی کننده و استرلیزه کننده مورد استفاده قرار می گیرد. اگر چه به دلایل ایمنی، استفاده آن به عنوان یک عفونی کننده معمولی توصیه نمی شود. این ضد عفونی کننده می تواند ویروس تی جی ای وی را در عرض پنج دقیقه ۹۹.۹۹۹ درصد از بین ببرد و محلول دو درصد آن می تواند بیش از ۹۹.۹ درصد از ویروس کرونا ” ۲۲۹ ای” را از بین ببرد (۱۵).

فنولیک: مواد تشکیل شونده از فنولیک دارای سابقه طولانی ای می باشند که بر می گردد به استفاده از صابون قطران زغال سنگ که ماده شیمیایی فعال آن کرئوزول می باشد. اگر چه برخی از ضد عفونی کننده ها از همان ماده شیمایی فعال تاریخی استفاده می کنند اما تغییراتی در کرئوزول داده شد تا در مقابل میکروب ها موثرتر باشد. به طور مثال او-فنیل فنول با غلظت ۲۰۰ پی پی ام در مقابل ویروس کرونای ۲۲۹ ای کاملا بدون تاثیر می باشد (۱۵). با این وجود اضافه کردن پاک کننده یا اتانول می تواند موجب افزایش تاثیرگزاری آن شود و ۹۹.۹ درصد از ویروس کرونا در عرض پنج دقیقه از بین ببرد. به همین طریق مواد شیمیایی ساخته شده از فنولیک احتیاج به کمک کننده های دیگر ی جهت موثر بودن دارند.

نتیجه گیری

بر خلاف آگاهی رسانی خوب در مورد خطر ویروس های کرونای حیوانی و انسانی، شناخت ما از بقای آنها در محیط و عوامل دقیق انتقال آنها بسیار کم است. چنین اطلاعاتی جهت طراحی و به کار بستن روش های کار آمد برای پیشگیری و کنترل در زمان وقوع و شیوع چنین بیماری هایی ضروری می باشد. این واقعیت مخصوصا در مورد ویروس کرونای جدید ۲۰۱۹ کاملا صادق است. با این وجود مطالعات محدودی که در این زمینه انجام شده است نشان می دهد که ویروس های کرونا در مقابل عوامل محیطی مقاومتر از دیگر ویروس های پوشش دار هستند.

به عنوان واقعیتی که می توان به تمام ویروس شناسی محیطی بسط داد، بدلیل استفاده از روش های آزمایشی غیر استاندارد، مقایسه یافته های تحقیقاتی در مورد بقا و غیر فعال سازی ویروس های مختلف کرونا و دیگر ویروس ها غیر ممکن می باشد. این در حالی است که همچنان به استفاده از روشهای ملکولی مانند پی سی آر برای تست وجود ویروس در نمونه های محیطی اصرار می شود. یافته های چنین مطالعه هایی احتیاج به احتیاط و ملاحظه فراوان دارد چرا که به سختی می توان وجود دی ان ای را به آلودگی یک ویروس مربوط کرد. اگر چه چنین سیگنالهایی دارای ارزش در مطالعات نمونه های بالینی می باشند ولی نمی توان آن را به خطر آلودگی در منابع محیطی ربط دارد. 

تاثیر ضد عفونی کننده ها بر روی ویروس ها هم با روشهای مختلفی انجام می شود که در بیشتر اوقات بدون استفاده از موادی است که معمولا ویروس ها در بستر آنها وجود دارند (۱۶) (ویروس ها و میکروبها در دنیای واقعی همراه با مایعاتی هستند که بر روی کارایی ضد عفونی کننده ها تاثیر دارند). این در حالی است که روشهای آزمایشگاهی کاملا شناخته شده ای وجود دارند که جزوی از استاندارد های معتبر از جمله انجمن تست و مواد آمریکا می باشند و به خوبی شرایط میدانی را شبیه سازی می کنند.

به طور کلی کار با ویروس ها همچنان گرانقیمت و از نظر تکنیکی پیچیده می باشد، در نتیجه تعداد آزمایشگاه هایی که قادر به مطالعه آزمایشگاهی ویروس ها هستند بسیار محدود می باشند. استفاده از حیوانات آزمایشگاهی هزینه ها را بالاتر می برد و پیچدگی این نوع تحقیقات را بیشتر می کند. در ضمن محدودیت های بسیاری در استفاده برای آلوده کردن نمونه های انسانی به ویروس جهت تحقیق وجود دارد. تنها استثنا، استفاده از انسان های بالغ هست که برای قراردادن ویروس های بیماری زا بر روی پوست بدنشان موافقت کرده اند. البته چنین مطالعاتی احتیاج به تایید هیاتی به نام هیات اخلاق قبل از شروع تحقیقات دارد.

فاکتور های ذکر شده در بالا به همراه عدم وجود بودجه تحقیقاتی لازم، تولید داده های آزمایشگاهی به روش های واقع گرایانه برای پیشگیری و کنترل بیماری های عفونی را محدود می سازد. این واقعیت در مواجهه با تهدیدهای مداوم ویروسهای جدید و نو ظهور و دیگر عوامل بیماری زا، اصلا خبر خوبی نیست.

نویسنده مقاله: دکتر سید ستار، استاد دانشگاه اتاوا و مدیر علمی شرکت کرمکو: مرکز تحقیقات زیست محیطی

مترجم: دکتر بهرام زرگر: مدیر عامل شرکت کرمکو: مرکز تحقیقات زیست محیطی

مقالات ارجاع داده شده در متن:

Van Boheemen S, et al. (2012). Genomic characterization of a newly discovered coronavirus associated with acute respiratory distress syndrome in humans. mBio 3(6): e00473-12.
Baharoon S, and Memish Z.A. (2019). MERS-CoV as an emerging respiratory illness: A review of prevention methods. Travel Med Infect Dis.12:101520.
Hui DSC and Zumla A (2019). Severe Acute Respiratory Syndrome: Historical, Epidemiologic, and Clinical Features. Infect. Dis. Clin. North Am. 33:869-889.
Ijaz MK et al. (1985) Survival characteristics of airborne human coronavirus 229E. J. Gen. Virol. 66: 2743-2748.
Yu ITS et al. (2004). Evidence of airborne transmission of the severe acute respiratory syndrome virus. N. Eng. J. Med. 350: 1731-1739.
Ng SK (2003). Possible role of an animal vector in the SARS outbreak at Amoy Gardens. Lancet 362: 570-572.
Olsen S.J. et al. (2003). Transmission of the severe acute respiratory syndrome on aircraft. N. Engl. J. Med. 349: 2416-2422.
Somogyi R et al. (2004). Dispersal of respiratory droplets with open vs closed oxygen delivery masks: implications for the transmission of severe acute respiratory syndrome. Chest 125: 1155-1157.
Li Y.. et al. (2005). Role of air distribution in SARS transmission during the largest nosocomial outbreak in Hong Kong. Indoor Air 15:83-95.
Casanova L. et al. (2009). Survival of surrogate coronaviruses in water. Water Res. 2009 43:1893-1898.
Warnes S.L. et al. (2015). Human Coronavirus 229E Remains Infectious on Common Touch Surface Materials. mBio. 6(6):e01697-15.
Otter J.A. (2016). Transmission of SARS and MERS coronaviruses and influenza virus in healthcare settings: the possible role of dry surface contamination. J. Hosp. Infect. 92:235-250.
Ikonen N. et al. (2018). Deposition of respiratory virus pathogens on frequently touched surfaces at airports. BMC Infect. Dis. 18:437.
Maris P. (1990). Virucidal efficacy of eight disinfectants against pneumovirus, coronavirus and parvovirus. Ann. Rech. Vet. 21: 275-279.
Sattar S.A. et al. (1989). Chemical disinfection of non-porous inanimate surfaces experimentally contaminated with four human pathogenic viruses. Epidemiol. Infect. 102: 493-505.
Sizun J. et al. (2000). Survival of human coronaviruses 229E and OC43 in suspension and after drying on surfaces: a possible source of hospital acquired infections. J. Hosp. Infect. 46: 55-60

بیشتر بدانید:  دوره آموزشی استفاده از پایتون در علوم اعصاب (دوره دوم)

همچنین ببینید

دوره آموزشی مبانی علوم اعصاب کاربردی (دوره دوازدهم)

4.8 / 5 ( 5 امتیاز )   نوروسافاری | موسسه دانش بنیان نوع یک آینده …

۲ نظر

  1. خیلی خوب
    ویروس کرونا RNA دار هست در متن DNA دار قید شده!!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *