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Prevenire la prossima pandemia: Gli scienziati dicono che dobbiamo regolare l'aria come il cibo e l'acqua
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Gli esseri umani nel 21° secolo passano la maggior parte del loro tempo al chiuso, ma l'aria che respiriamo all'interno degli edifici non è regolata allo stesso livello del cibo che mangiamo e dell'acqua che beviamo. Un gruppo di 39 ricercatori di 14 paesi, tra cui due dell'Università del Colorado Boulder, dicono che deve cambiare per ridurre la trasmissione delle malattie e prevenire la prossima pandemia.
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In un pezzo di Perspectives pubblicato su Science il 14 maggio 2021, chiedono un "cambiamento di paradigma" nella lotta contro gli agenti patogeni trasportati dall'aria come la SARS-CoV-2, il virus che causa la COVID-19, chiedendo il riconoscimento universale che le infezioni respiratorie possono essere evitate migliorando i sistemi di ventilazione interna.
"L'aria può contenere virus proprio come l'acqua e le superfici", ha detto il co-autore Shelly Miller, professore di ingegneria meccanica e ambientale. "Dobbiamo capire che è un problema e che dobbiamo avere, nella nostra cassetta degli attrezzi, approcci per mitigare il rischio e ridurre le possibili esposizioni che potrebbero verificarsi dall'accumulo di virus nell'aria interna"
Il documento arriva meno di due settimane dopo che l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha cambiato il suo sito web per riconoscere che la SARS-CoV-2 si diffonde prevalentemente attraverso l'aria, e 10 mesi dopo che l'OMS ha riconosciuto il potenziale di trasmissione per aerosol e 239 scienziati (compresi Miller e Jose-Luis Jimenez) hanno firmato una lettera aperta alle comunità mediche e agli organi di governo sul potenziale rischio di trasmissione per via aerea. I ricercatori ora invitano l'OMS e altri organi di governo in questo nuovo articolo per estendere le sue linee guida sulla qualità dell'aria interna per includere gli agenti patogeni trasportati dall'aria e per riconoscere la necessità di controllare i rischi di trasmissione per via aerea delle infezioni respiratorie.
Un tale cambiamento negli standard di ventilazione dovrebbe essere simile in scala alla trasformazione del 19° secolo che ha avuto luogo quando le città hanno iniziato a organizzare forniture di acqua pulita e sistemi fognari centralizzati. Ma correggerebbe anche un'importante percezione scientifica errata che è sorta nello stesso periodo.
Quando la gente a Londra moriva di colera negli anni 1850, gli scienziati pensavano che la malattia fosse trasmessa dall'aria. Ma il medico britannico John Snow scoprì che i microrganismi nell'acqua contaminata erano la causa. Allo stesso modo, il medico ungherese Ignaz Semmelweis dimostrò che il lavaggio delle mani prima del parto riduceva notevolmente le infezioni post-partum. Mentre queste scoperte incontrarono una grande resistenza nel loro tempo, gli scienziati alla fine concordarono che in questi casi, l'acqua e le mani - non l'aria - erano il vettore della malattia.
Poi, all'inizio del 20° secolo, l'esperto americano di salute pubblica Charles Chapin attribuì erroneamente le infezioni respiratorie prese in prossimità di altre persone alle grandi goccioline prodotte da una persona infetta, che cadono rapidamente a terra. Di conseguenza, affermò che la trasmissione per via aerea era quasi impossibile.
Eppure, nel 1945, lo scienziato William Wells pubblicò un articolo nel predecessore di Science, lamentando che mentre stavamo investendo nella disinfezione dell'acqua e nel mantenere il nostro cibo pulito, non avevamo fatto nulla per la nostra aria interna, data la negazione della trasmissione per via aerea. Le sue ricerche sul morbillo e la tubercolosi - causati da agenti patogeni trasportati dall'aria - hanno sfidato questa nozione nel 20° secolo, ma non l'hanno rotta.
Ora che la ricerca sulla SARS-CoV-2 ha finalmente portato alla luce che molte malattie respiratorie possono essere trasmesse attraverso l'aria, i ricercatori sostengono che dobbiamo agire.
"Ora non perdiamo tempo fino alla prossima pandemia", ha detto il co-autore Jose-Luis Jimenez, collega del Cooperative Institute of Research Sciences (CIRES) e professore di chimica al CU Boulder. "Abbiamo bisogno di uno sforzo sociale. Quando progettiamo un edificio, non dovremmo semplicemente mettere la quantità minima di ventilazione possibile, ma dovremmo invece tenere in mente le malattie respiratorie in corso, come l'influenza, e le future pandemie"
L'incomprensione di lunga data dell'importanza della trasmissione per via aerea degli agenti patogeni ha lasciato un grande vuoto di informazioni su come costruire e gestire al meglio i sistemi di ventilazione degli edifici per mitigare la diffusione delle malattie - con l'eccezione di alcune strutture di produzione, ricerca e mediche. Invece, gli edifici si sono concentrati sulla temperatura, sul controllo degli odori, sull'uso dell'energia e sulla qualità dell'aria percepita. Così, mentre ci sono linee guida di sicurezza per sostanze chimiche come il monossido di carbonio, non ci sono attualmente linee guida, a livello globale o negli Stati Uniti, che regolano o forniscono standard per mitigare i batteri o i virus nell'aria interna derivanti dalle attività umane.
"L'aria negli edifici è aria condivisa - non è un bene privato, è un bene pubblico. E dobbiamo iniziare a trattarla come tale", ha detto Miller.
Lidia Morawska, autrice principale dell'articolo e direttrice del Laboratorio internazionale per la qualità dell'aria e la salute della Queensland University of Technology, ha detto che ci deve essere uno spostamento dalla percezione che non possiamo permetterci il costo del controllo. Lei nota che il costo mensile globale da COVID-19 è stato prudentemente stimato in 1 trilione di dollari e il costo dell'influenza nei soli Stati Uniti supera gli 11,2 miliardi di dollari all'anno.
Mentre l'analisi economica dettagliata deve ancora essere fatta, le stime suggeriscono che gli investimenti necessari nei sistemi di costruzione possono essere meno dell'1% del costo di costruzione di un tipico edificio.
Secondo Morawska, i sistemi di ventilazione dovrebbero anche essere controllati dalla domanda per adattarsi alle diverse occupazioni delle stanze e alle diverse attività e tassi di respirazione, come l'esercizio in una palestra rispetto alla seduta in una sala cinematografica. Per gli spazi che non possono migliorare la ventilazione ad un livello appropriato per l'uso dello spazio, ha detto che saranno necessari il filtraggio e la disinfezione dell'aria.
Poiché gli edifici consumano più di un terzo dell'energia a livello globale, molto dal riscaldamento o dal raffreddamento dell'aria esterna che viene portata all'interno, sarebbe utile progettare una "modalità pandemica", che permetterebbe agli edifici di utilizzare più energia solo quando necessario, ha detto Jimenez.
I ricercatori chiedono anche che gli standard nazionali di qualità dell'aria interna (IAQ) siano sviluppati e applicati da tutti i paesi, e che queste informazioni siano disponibili al pubblico.
Perché questo accada, tuttavia, molti più che gli scienziati dovranno capirne l'importanza.
"Penso che ci sia una certa quantità di domanda che deve iniziare a venire dal consumatore e dalla persona che lavora in questi spazi interni per spingere al cambiamento", ha detto Miller.
Riferimento: "Un cambiamento di paradigma per combattere l'infezione respiratoria interna" di Lidia Morawska, Joseph Allen, William Bahnfleth, Philomena M. Bluyssen, Atze Boerstra, Giorgio Buonanno, Junji Cao, Stephanie J. Dancer, Andres Floto, Francesco Franchimon, Trisha Greenhalgh, Charles Haworth, Jaap Hogeling, Christina Isaxon, Jose L. Jimenez, Jarek Kurnitski, Yuguo Li, Marcel Loomans, Guy Marks, Linsey C. Marr, Livio Mazzarella, Arsen Krikor Melikov, Shelly Miller, Donald K. Milton, William Nazaroff, Peter V. Nielsen, Catherine Noakes, Jordan Peccia, Kim Prather, Xavier Querol, Chandra Sekhar, Olli Seppänen, Shin-ichi Tanabe, Julian W. Tang, Raymond Tellier, Kwok Wai Tham, Pawel Wargocki, Aneta Wierzbicka e Maosheng Yao, 14 maggio 2021, Scienza.
DOI: 10.1126/science.abg2025
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