Аэрозольные частицы пыли заразили морских свинок гриппом

Ученые выяснили, что частицы вируса гриппа A могут распространяться с аэрозольными частицами, в том числе неживого происхождения — например, с частицами пыли, шерсти или бумаги. В изолированной клетке морской свинки лишь малая доля взвешенных в воздухе частиц попадала туда из дыхательных путей животного, а большую часть поднимали в воздух движения грызунов. Когда шерсть здоровой свинки загрязнили частицами вируса, животные из соседней камеры заразились, и авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, предполагают, что аэрозольные фомиты могут быть важным путем передачи инфекций.

При воздушно-капельной передаче инфекции вирусы попадают в незараженный организм через капли жидкостей носителя инфекции — те вылетают из дыхательных путей при кашле, разговоре или даже спокойном дыхании. Капли могут напрямую попасть на слизистую оболочку другого человека, упасть на поверхность и стать источником заражения там или высохнуть и превратиться в аэрозоль, который надолго останется в воздухе.

Вклад каждого из этих способов в распространение инфекций и даже характеристики заразных частиц точно не известны даже для такого изученного вируса, как вирус гриппа A, который вызывает вспышки заболеваний каждый год. Между тем лучше понимать пути передачи инфекций необходимо, ведь без этого сложно разработать адекватный комплекс защитных мер.

Оценить параметры воздушных частиц, которые распространяют вирус гриппа A, решили ученые из США под руководством Николь Бувье (Nicole Bouvier) из Медицинской школы Маунт-Синай. Для начала они исследовали, какие вообще частицы выдыхают или поднимают в воздух животные. Для этого к клеткам с морскими свинками присоединили HEPA фильтр (он не пропускал в камеру частицы снаружи) и анализатор аэрозольных частиц — прибор, который определяет количество и размер частиц в воздухе.

Частицы появлялись в воздухе клетки в виде резких пиков, в анализатор попадало до тысячи частиц в секунду. Пики совпадали с движениями животных, и ученые предположили, что основная масса частиц — не респираторные капли, а поднимаемая в воздух пыль, перхоть и шерсть.

Чтобы в анализатор попадали только выдыхаемые частицы, исследователи анестезировали животных и помещали их в узкий алюминиевый рукав, из которого торчал только нос. В результате пики частиц пропали, их общее количество снизилось в 10-100 раз. Однако когда в тот же рукав положили мертвых морских свинок, количество частиц осталось сопоставимым, их было больше, чем в пустой камере. Значит, даже в такой постановке эксперимента в анализатор попадает пыль, а доля респираторных частиц в воздухе вокруг животного чрезвычайно мала.

Раз доля частиц пыли так высока — предположили ученые, — то они тоже могут становиться источником заражения. Действительно, на шерсти, ушах и лапах зараженных вирусом гриппа A морских свинок и на стенках их клеток обнаружили жизнеспособные вирусные частицы. Чтобы проверить, могут ли такие частицы (их назвали аэрозольными фомитами) заражать других животных, вирус с помощью кисточки нанесли на шерсть здоровых морских свинок. Других здоровых свинок поместили в камеры, в которые попадал воздух из камер с «вирусными» грызунами.

Ни одна из морских свинок, на чью шерсть нанесли вирус, не заразилась гриппом, зато вирус обнаружили на слизистых оболочках четверти животных из соседних клеток. Значит, аэрозольные фомиты действительно могут распространять инфекцию.

Наконец, ученые создали зараженную пыль самостоятельно: смочили бумажные полотенца раствором с вирусом, высушили при комнатной температуре, а затем в течение восьми минут мяли, терли и сгибали перед анализатором аэрозольных частиц. Параллельно из воздуха брали пробы — для них потом определяли наличие жизнеспособных вирусных частиц и способность заражать культуру клеток.

При растирании зараженной бумаги в воздух попадало до 900 частиц в секунду, размер большинства частиц был равен от 0,3 до десяти микрометров — такие же частицы подняли в воздух движения морских свинок. Пробы воздуха смогли заразить культуру клеток — титр вируса оказался сходным с таковым в дыхании больных гриппом людей.

Результаты исследования нельзя напрямую переносить на людей — то, что аэрозольные частицы из пыли и других неживых источников могут служить источником заражения людей, еще предстоит доказать. Однако стоит иметь в виду такую возможность, причем не только для вируса гриппа, но и других респираторных вирусов. К таким инфекциям относится и SARS-CoV-2. В больницах для пациентов с COVID-19 наибольшее число частиц коронавируса обнаружили в воздухе из комнат, в которых персонал снимал свои защитные костюмы. Возможно, вирус попал в воздух именно в виде аэрозольных частиц с одежды.

В материале «ВОЗдушные споры» мы подробно разбирали воздушно-капельные пути распространения инфекций. В том числе мы рассказывали, что на данный момент известно о способах передачи нового коронавируса, какие способы защиты остаются актуальными и какие помогают не так хорошо, как считали раньше.

Алиса Бахарева