> COVID-19, el porqué de la Transmisión Área y la importancia de sistemas de ventilación con desinfección y esterilización ambiental

Son bien conocidas las tradicionales vías de contagio que de los virus respiratorios: directa (de persona a persona a menos de 2 metros de distancia) y por contacto de superficie.

Recientemente se formuló la hipótesis de una 3er vía de contagio, fundamentada en la suspensión de aerosoles o macropartículas deshidratadas en el aire, con residuos virales que pueden permanecer suspendidos por un tiempo variable¹. Esto es particular y altamente probable en ambientes con alto de riesgo de infección y escasa o nula ventilación, como centros de salud, geriátricos y lugares con hacinamiento de diferente índole como transporte público sin ventilación, oficinas públicas no ventiladas, bares y restaurantes superpoblados, iglesias y templos particularmente los que tienen coros (por alta aerosolización), gimnasios, etc.

Numerosos trabajos publicados en los meses siguientes (ver al final de este artículo), dieron como válida la teoría de la transmisión por aerosoles y recomendaron enfáticamente la ventilación de los espacios. La Dra. Lidia Morawska del Laboratorio Internacional de Calidad del Aire y Salud de la Universidad de Tecnología de Queensland (EE. UU) y 239 reconocidos científicos de 30 países, elaboraron un documento publicado online en la revista Clinical Infectious Diseases, el 5 de julio, titulado “Es hora de abordar la transmisión aérea de COVID- 19” en el cual la petición fue contundente. Posteriormente la Organización Mundial de la Salud (OMS) emitió un comunicado reconociendo que la transmisión aérea del coronavirus era posible, principalmente en “ciertos lugares cerrados, tales como restaurantes, clubes nocturnos, lugares de rezo o zonas de trabajo donde la gente estaba gritando, hablando o cantando”.

Existió un detalle que llamó mucho la atención en los vuelos de pasajeros repatriados en las épocas más difíciles, con pico de contagios de Europa y EEUU. De acuerdo a datos oficiales, 1.200 individuos infectados con COVID-19 fueron importados. El sitio EpiRisk.net había pronosticado una fuerte migración del virus de Madrid a Buenos Aires, siendo la primera ciudad del mundo, fuera de Europa, que era candidata a recibir gran cantidad de individuos infectados desde España.

Ernesto Resnik es un científico argentino, biólogo molecular-celular y biotecnólogo especializado en anticuerpos monoclonales que reside en Minnesota (Estados Unidos) que refirió en un reportaje al portal argentino/América Infobae (7 de agosto), que a estos 1.200 individuos infectados deberíamos sumarle otros 1.200 portadores asintomáticos (2.400 infectados) y que la gran “semilla” que germinó en Bs. As. provino sin dudas de la ciudad de Madrid.

De acuerdo a datos y registros extraoficiales, desde el 10 de marzo al 30 de abril de 2020, 15.000 pasajeros aproximadamente fueron repatriados a Argentina desde países con importante circulación viral en 60 vuelos, de los cuales 12 eran procedentes de Madrid. Este número es fácil de deducir, teniendo en cuenta que eran vuelos con máxima capacidad (250/300 pasajeros por vuelo que regresaban en esas fechas a Argentina). Sin tomar en cuenta “los vuelos de ida sin pasajeros” a buscar gente para repatriar, la tripulación de la Aerolínea que los trajo debió volar alrededor de 800 y 850 horas con individuos “potencialmente infectados” con COVID-19, que en registros oficiales figuran ser 1.200 (a lo que habría que agregar el doble de supuestos asintomáticos). Y agregar el hecho de que sólo de Madrid habrían llegado 4.500 pasajeros en la época de circulación viral más intensa en esa ciudad.

Ahora bien… ¿Qué pasó con la tripulación en esos vuelos de repatriados, en una época donde no solo el barbijo no era obligatorio, sino que los pasajeros se quejaban si las azafatas se lo ponían?

De acuerdo a datos reconstruidos y tomando en cuenta la cantidad del recurso humano necesario para los vuelos referidos entre el 10 de marzo y el 30 de abril, fueron 260 a 280 tripulantes de cabina y entre 55 a 65 pilotos los que efectuaron la repatriación en esa época tan complicada. Lo interesante, es que, por la situación de pandemia, la tripulación de los vuelos de repatriación ya no pernoctaba en las ciudades, por la intensa circulación viral, sino que hacían vuelos en continuo (ida y vuelta) alternando tripulación, sin realizar escala.

Si tomamos como verdadera la teoría de transmisión área en lugares no ventilados y observamos que alrededor 260 tripulantes de cabina (y unos 60 pilotos) volaron 800 horas en contacto con pasajeros potenciales COVID-19 + (exhalando, tosiendo, hablando, bostezando y hasta estornudando), debió existir una “nube turbulenta” de aerosoles y micropartículas de todo tamaño, con potencial material viral generada por ellos, lo que debió significar una segura transmisión área con alto riesgo de contagio. A priori, Ud. pensaría que la tasa de infectados de tripulantes de cabina (los más expuestos) y pilotos, en esa época, debió ser muy alta. Sin embargo, varias fuentes chequeadas coincidieron en que sólo 2 tripulantes de cabina fueron COVID 19 + en esa época y en total. Y ambos habían pernoctado en Madrid.

> ¿Y cómo fue la situación en las aerolíneas de otros países?

En un informe² de la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA, siglas del inglés International Air Transport Association) sobre casos de contagios en personal aeronáutico en vuelo de múltiples aerolíneas internacionales, muestra la misma tendencia. Durante eneromarzo de 2020 el grupo de aerolíneas que representa el 14% del tráfico mundial para ese período, identificó solo cuatro episodios de presunta transmisión en vuelo, todos trasmitidos de los pasajeros a la tripulación, y otros cuatro episodios de aparente transmisión de piloto a piloto, que podría haber estado en vuelo o antes/después (incluida la escala.

No se reportaron casos de presunta transmisión de pasajero a pasajero por el grupo de aerolíneas. Además de esta observación, cuatro aerolíneas que tuvieron contacto cercano con las autoridades de salud pública locales durante el brote, dieron seguimiento en conjunto a alrededor de 1.100 pasajeros que fueron identificados como casos confirmados, que habían volado recientemente. Los vuelos en cuestión representan alrededor de 125.000 pasajeros. Hubo un posible caso de pasajero secundario identificado en el total, junto con solo dos casos de tripulación, que se cree que son el resultado de una posible transmisión en vuelo. (ver bibliografía reporte IATA).

¿Entonces? La explicación del bajo contagio en una tripulación tan expuesta sólo se explica en la potencia que tienen los filtros que se utilizan en los aviones de alcance internacional.
Estos filtros, son filtros de aire de alta eficiencia denominados HEPA (High Efficiency Particulate Air) y filtran aire de la cabina, lo “mezclan” con aire procedente del exterior y éste aire es reciclado cada 3 minutos.

En las pruebas de esfuerzo los pacientes exhalan un volumen de aire mucho mayor que en estado reposo. Partiendo de la base que un paciente puede ser asintomático o pre-sintomático con carga viral, la mayor cantidad de volumen exhalado impacta en mayor cantidad de macropartículas flotando, y por ende aumenta el riesgo de contagio del personal de salud y del paciente que ingrese posteriormente.

Esta observación generó que un comité de expertos de la Sociedad de Imágenes Cardiovasculares de la Sociedad Interamericana de Cardiología (SISIAC), sugiriera no realizar la modalidad ejercicio en los test de esfuerzo y reemplazarla por tests con drogas. Ésta última modalidad, debido la logística que implica colocación de vias endovenosas periféricas y utilización de drogas en bombas de infusión, no resulta tan fácil por el alto costo, además teniendo en cuenta que si el paciente está en condiciones de realizar esfuerzo, el test ejercicio es más fisiológico, menos peligroso e implica menores costos, no sólo económico sino también en lo que se refiere a tiempo.

Actualmente y debido a la situación de pandemia, se realizan pruebas de esfuerzo en forma muy espaciada, aisladas y con máximos cuidados aero-biológicos. Los test de esfuerzo realizados con máximo cuidado en bioseguridad impactan en el mejor diagnóstico y control de enfermedad coronaria.

En el último artículo publicado recientemente (julio) del prestigioso Reporte Internacional del “COVID19 Reference” ³ (ver reporte completo en bibliografía y PDF adjunto, páginas 18 y 19), no sólo hace énfasis en la transmisión área en lugares no ventilados sino también recomienda además de ventilar los espacios, colocar sistemas de ventilación con alto filtrado de partículas (como filtros HEPA) y UCV germicida a fin de disminuir y abolir la transmisión área.

Por consiguiente, habría que pensar en colocar en nuestro laboratorio de eco estrés/ergometría de ejercicio un sistema de ventilación con gran poder de filtración (similar al de los aviones internacionales) y a la vez con capacidad germicida, que permita una rápida desinfección del aire ambiente.

El objetivo del proyecto es colocar en toda el área de Ecocardiografía y Eco Estrés (y en cualquier otro lugar que se crea conveniente, como salas de espera, áreas de colocación de otros dispositivos diagnósticos en cardiología como monitoreo ambulatorio de presión, Holter, etc.) sistemas de ventilación con filtrado de alta eficiencia de última generación, combinados con poder germicida e inocuos. Estos dispositivos deberían tener compuestos ya probados de desinfección ambiental, que utilicen entre otros elementos, filtros y germicidas con probada eficacia e inocuidad como características fundamentales, como los ya utilizados en quirófanos y aviones.

Estos sistemas seguros y eficientes deberían tener la aprobación de entes gubernamentales nacionales, internacionales e independientes. Si se cumplen éstos requisitos, podrían ser una herramienta de gran importancia en el futuro inmediato para la habilitación de otros lugares de riesgo como bares, restaurantes, salones, gimnasios y cualquier otro lugar público o privado que implique hacinamiento o inadecuada ventilación.

> ¿Qué características debería tener un sistema electrónico de recambio de aire ambiental de componente mixto, es decir potentes filtros más poder germicida?

En los aviones, el aire que ingresa del exterior se “mezcla” con el aire reciclado de los potentes filtros HEPA. En lugares públicos/privados no podríamos mezclar el aire reciclado con aire puro exterior, por lo que sería ideal un sistema de ventilación que combine el gran poder de filtro HEPA con germicidas de rápida acción y desinfección del aire reciclado.

Las lámparas que emiten radiación de luz ultravioleta (UV) y el gas ozono (O3) son potentes germicidas y han sido histórica y ampliamente utilizados en forma individual para una óptima desinfección de quirófanos. El carácter tóxico de estos agentes en contacto directo con el ser humano (y mascotas) hace que la combinación de estos potentes germicidas con un filtro HEPA estos potentes germicidas deba aceptarse solo en un estricto marco de bio-seguridad.
 

>  Descripción de elementos de desinfección ambiental que ya han demostrado individualmente su eficacia:

1. FILTROS: Los 2 filtros más ampliamente usados y de conocida eficacia a considerar son:

A) Carbono activado: se emplea en la limpieza del aire dentro de equipos de filtración, es de un material altamente poroso que retiene gases y vapores orgánicos, radón y NO2 (óxido de nitrógeno). El NO2 es un compuesto químico formado por los elementos nitrógeno y oxígeno, uno de los principales contaminantes.

Es un gas tóxico, irritante y precursor de la formación de partículas de nitrato. Se forma como subproducto en los procesos de combustión a altas temperaturas, como en los vehículos motorizados y las plantas eléctricas. Por ello, es un contaminante frecuente en zonas urbanas. Estas llevan a la producción de ácido y elevados niveles de PM-2.5 (material particulado respirable presente en la atmósfera de nuestras ciudades en forma sólida o líquida como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento y polen, entre otras) en el ambiente y que. afecta principalmente al sistema respiratorio.

B) “Filtro de Aire de Alta Eficiencia” ó en inglés “HEPA” (High Efficiency Particulate Air). Es una malla de fibras dispuestas al azar y perpendiculares al flujo de aire. Están compuestos por fibras de algodón, fibras de vidrio, poliéster y polipropileno. Los filtros HEPA son ampliamente utilizados para filtrar ambientes tales como quirófanos, aeronaves, fábricas de equipos electrónicos y plantas de energía nuclear. Tienen la capacidad de filtrar impurezas y partículas de aire que contengan virus, bacterias, hongos, polvo, ácaros… (Roelants, 1968). Hoy se utilizan los HEPA H13 y H14, que atrapan virus y demás gérmenes con una efectividad del 99.95% Y 99.995% respectivamente.

(Nota de OIT AIRBUS/6 de febrero 2020 4 en la descripción de filtros HEPA utilizados en aeronavegación: La eficiencia de los filtros HEPA es de al menos 99,97 por ciento a 0,3 micrones (Prueba Dop, MIL STD 282) 4. La eficiencia aumenta con partículas más grandes y también con partículas más pequeñas. Esta característica, se logra mediante el uso de múltiples mecanismos de captura y los filtros son similares a los utilizados en aplicaciones hospitalarias. Por lo tanto, la eficiencia de los filtros de recirculación de aire de cabina HEPA es mayor que la declaración anterior para partículas dentro del rango de tamaño abarcado por un virus típico (0.01 a 0.2 micrones) 4.

2. SISTEMAS GERMICIDAS: Radiaciones UV, Ionizadores y Ozono.

a) LAS RADIACIONES ULTRA VIOLETAS (UV) se utilizan desde hace más de 50 años para la desinfección de aire (también de agua y superficies). Las lámparas UV han demostrado ampliamente su utilidad y poder germicida. Últimamente ha crecido su interés por la preocupación de contaminación ambiental con gérmenes patógenos. Se la utiliza para inactivar virus, mycobacterium tuberculosis y hasta posibles agentes de bio-terrosimo5. El rango de irradiación con acción germicida se ubica en el espectro electromagnético entre 180 y 280 nm. La radiación inactiva microorganismos al dañar su estructura molecular de ácidos nucleicos y proteínas.

Tradicionalmente se usaron lámparas U.V de vapor de mercurio a baja presión con emisión de radiación de 254 nm. Sin embargo, no pueden ser utilizadas en presencia de seres humanos por ocasionar daños moleculares en piel y ojos. Existen actualmente lámparas de última generación llamadas UV-C Far (UV lejana) que emiten a 222 nm. De acuerdo a reportes, en ésta longitud de onda se dañarían en menor grado células o tejidos de mamíferos expuestos6 aunque la recomendación es usarla en sistemas electrónicos internos sellados y sin contacto con seres humanos. La lámpara UV-C Far ha demostrado ampliamente su poder germicida. En un reciente trabajo del Irving Medical Center de la Universidad de Columbia5, con una longitud de onda de 222 nm, eliminó más del 99,9% de los dos tipos de coronavirus expuestos, con baja exposición a la luz UV-C Far y en 25 minutos.

b) IONIZACION NEGATIVA: es un sistema de desinfección que genera una ionización negativa del ambiente. De esta manera atrae las partículas positivas (virus), las inactiva y las precipita al suelo. Los iones negativos reducen la capacidad de infección del virus, ya que afectan su estructura de tal forma que ese virus sería incapaz de infectar, o al menos se reduciría su capacidad de infección en forma significativa. Hay trabajos que por primera vez mostraron inactivación del virus coronavirus SARS-CoV-2 con ionización bipolar por plasma, así como recientemente se demostró que el sitio de escisión polibásico del SARS-CoV-2 se localiza a 10 nm de la proteína del pico y que este sitio está cargado positivamente. Se podría especular entonces, que al igual que a otros virus, éste pueda ser afectado por la ionización negativa.

c) OZONO (O3): Es un gas con tres moléculas de oxígeno, en lugar de dos como el O2. El radical suelto (el 3er átomo que tiene de más) interacciona con compuestos orgánicos volátiles y luego se convierte en Oxígeno. El O3 es un gas oxidante muy potente, que destruye las moléculas orgánicas (como virus, bacterias y hongos)7, y posee la propiedad de esterilizar el aire. Por ser un gas, penetra con altísima eficacia hasta en recovecos y lugares recónditos (incluye telas), y ha sido ampliamente demostrada su eficacia como germicida.

Es un compuesto natural y tiene una vida media de 20 minutos. Puede ser generado por una lámpara UV con una longitud de onda de 185 nm. La radiación de la lámpara interactúa con moléculas de O2, dividiéndolas en dos átomos, generando así O3. Sin embargo, es un gas tóxico en contacto con el ser humano. Tiene un olor característico, que cuando se detecta es sinónimo que se debe abandonar el lugar (el percibir el olor indica alta concentración a nivel tóxico en el aire).

Su uso debe estar restringido a horas nocturnas, en ausencia de seres humanos y de mascotas.

También su toxicidad puede dañar las plantas y cuando su concentración es muy elevada puede dañar revestimientos de cables, caucho, telas e inclusive, piezas de arte.

El objetivo es que el sistema de ventilación en un laboratorio de test de esfuerzo desinfecte y esterilice el aire, de por abolida la contaminación por aero-transmisión (aerosoles flotando) y la de superficie. (obviamente no puede disminuir el contacto directo sin distancia en tos/estornudo etc.).

Un sistema electrónico ideal de desinfección debería tener estos filtros y elementos germicidas, que al combinarlos accionen de forma coordinada, generen un control ambiental de infecciones del área a cubrir con medios físicos (filtros de carbono y HEPA) y germicidas (UV-C FAR, ionización y Ozono). Se trataría de cinco elementos actuando de manera sinérgica, sincronizada y coordinada en una unidad sellada, reciclando el aire ambiente en minutos.

La lámpara UV-C FAR idealmente no debería ser visible y debería estar orientada hacia el filtro y hacia el paso del aire. Una vez atrapadas las micro-partículas por los filtros, la UV-C FAR esteriliza el aire y al mismo al filtro HEPA, dadas las colonias de gérmenes que pudieran quedar atrapadas en él. Este último ítem sería clave, dado que los filtros HEPA “filtran, pero no tienen poder germicida”, poder que si tiene la lámpara UV-C FAR.

La lámpara UV-C Far debe estar dentro un dispositivo sellado, sin posibilidad de filtraciones, de manera tal que la radiación emitida esté blindada por el material estructural (que no debe ser plástico), aunque si por ejemplo de acero inoxidable. El material de revestimiento del dispositivo debe ser lo suficientemente efectivo para asegurar que no existe riesgo de exposición tóxica8.

Un segundo sistema de desinfección interno (no químico) podría generar una ionización negativa del ambiente, como potenciador de la acción del mismo, al atraer las partículas virales positivas, inactivarlas y precipitarlas disminuyendo o incapacitando la capacidad de infección de esos virus ?.

Si el lugar es de alto riesgo infectante, un tercer sistema se puede activar en el aparato: el de esterilización final con liberación de gas ozono. En modo nocturno, y durante una hora, se activaría el sistema germicida del gas ozono, que termina de eliminar los virus, bacterias y hongos que queden en las superficies y recovecos del lugar.

El Ozono por ser un gas actúa como esterilización y desinfección final, sobre todo de superficies y de los lugares más recónditos del ambiente. Es importante destacar que la programación del Ozono se debe activar cuando no exista contacto como ya hemos mencionado con seres humanos ni mascotas por su toxicidad, siendo conveniente la programación en horas de madrugada.

Hay sistemas que poseen sensores de movimiento que anulan la emisión del gas como medida de seguridad. Este sistema correctamente utilizado sería otra buena opción para desinfectar ambientes.

Los dispositivos deberían intercambiar aire del ambiente en 5 minutos en áreas de 100 m3, 250 m3, 500 m3 y 1000 m3, según el tamaño de los mismos. El mantenimiento (cambios de filtros y lámpara UV-C Far) varía según criterios de cada empresa, aunque debería realizarse por seguridad al menos cada 6 meses. Estimativamente el costo para cubrir 200-300 m3 o más debería ser aproximadamente como el de un aire acondicionado de alta calidad.

Existen en el mercado local e internacional (EEUU y latinoamericano) sistemas de ventilación con potentes filtros y elementos con poder germicida, y algunos cumplen con estándares de certificación internacional para su colocación. Tienen el tamaño de un aire acondicionado o son portátiles de aspecto rectangular, con estructura sellada de acero inoxidable y sin salida al exterior.

El mecanismo de acción consiste en aspiración de aire del lugar, con reciclado al pasar por 2 diferentes filtros (HEPA y carbono activado) y 2 sistemas con gran poder germicida (luz UV + Ionización negativa del ambiente) para ser luego devuelto al ambiente sin contaminación (de virus, baterías y hongos). Algunos de ellos presentan una opción de liberación de Ozono programable y nocturno con sensor de movimiento.

Es importante evaluar las certificaciones y aprobación de entes independientes gubernamentales nacionales e internacionales que presente cada empresa, con normas de bio seguridad nacionales e internacionales para asegurar un marco de inocuidad y bioseguridad.

El cumplimiento de todos los requisitos podría hace atractiva opción en comercios ya habilitados en esta supermercados, salas de espera de centros de salud, esfuerzo, consultorios odontológicos y de otorrinolar futuro cercano podría ser determinante para una se considerados de moderado y alto riesgo; como escuelas, bares, restaurantes, salones de eventos, teatros, gimnasios y transporte público así como de otros espacios que implique hacinamiento y falta de adecuada ventilación.

El uso de este sistema no implica descuidar las normas de bioseguridad ya instaladas. Sin embargo, y dado el rápido reciclado del aire filtrado y desinfectado, se podría pensar que el individuo que realiza el test de esfuerzo con ejercicio (solamente durante la realización del mismo) pueda inhalar por la nariz sin barbijo y exhalar por boca dentro del barbijo (dada la menor respuesta observada con barbijos en términos de frecuencia cardíaca), sobre todo cuando comience la etapa de intenso esfuerzo.

Se recomienda adicionalmente, que la PC utilizada para el software de ergometría se encuentre lejos del paciente, o exista una barrera física como por ejemplo la presencia de una mampara acrílica entre el paciente y la PC o bien que la misma se encuentre fuera del lugar donde se realiza la prueba, con visualización del paciente a través de una apertura vidriada.

Existe la posibilidad de que, en un futuro cercano, estos sistemas de “Aire Seguro” puedan estar
en múltiples lugares y áreas comerciales de presunto riesgo (llámese alto flujo de gente y poca
ventilación). En el caso de su utilidad en áreas cardiológicas donde se realizan test de esfuerzo
su indicación estaría basada en el “principio de precaución “.

El ozono debería ser opcional y su no activación, haría que un sistema de filtros y germicidas internos sea totalmente inocuo pudiendo resultar de suma utilidad para reactivar la indicación de test diagnósticos de enfermedad coronaria y control de cardiopatías. La inocuidad del sistema electrónico de filtrado y desinfección debe estar regida por certificados de entes independientes nacionales e internacionales, aunque la seguridad final siempre estará determinada por su correcto uso.

Autores:

Dr. Martín Lombardero
Cardiólogo, Jefe Imagen Cardíaca Sanatorios de la Trinidad Palermo, San isidro y Ramos Mejía. (Ciudad de Bs. As. y Provincia de Bs. As., Argentina).

Dra. Graciela Reyes
Cardióloga, Jefa Área Ecocardiografía Hospital El Cruce, (Provincia de Bs As., Argentina).

Dra. Silvia Makhoul
Cardióloga, Hospital Juan Fernández y Hospital Británico (Ciudad de Bs. As. Argentina).

Dra. María Laura Plastino
Cardióloga, Jefa Unidad de Eco Doppler Cardiovascular Hospital Italiano de La Plata.
 

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