Влияние солнечного света на устойчивость SARS-CoV-2 во внешней среде

До настоящего времени сохраняется неопределенность в отношении устойчивости и живучести вируса SARS-CoV-2 во внешней среде. И по последним данным контакт с предметами загрязненными возбудителем может играть значительную роль, так как продолжительность персистирования вируса во внешней среде напрямую определяет его эпидемиологическую опасность.

В The Journal of Infectious Diseases (Журнал инфекционных болезней, США, jiaa274, https://doi.org/10.1093/infdis/jiaa274), 20 мая 2020 г опубликована работа коллектива американских исследователей [Shanna Ratnesar-Shumate, Gregory Williams, Brian Green, Melissa Krause, Brian Holland, Stewart Wood et al.] изучавших влияние солнечного света на устойчивость SARS-CoV-2 во внешней среде – Simulated Sunlight Rapidly Inactivates SARS-CoV-2 on Surfaces (Имитированный солнечный свет быстро инактивирует SARS-CoV-2 на поверхности).

Цель данного исследования состояла в том, чтобы оценить влияние имитируемого солнечного света на живучесть коронавируса во внешних условиях и предоставить данные, необходимые для обоснованной оценки риска заражения, связанного с загрязненными наружными поверхностями. В данной работе, также представлены результаты исследований Chin et al., 2020, в которой инфекционный SARS-CoV-2 обнаруживался в течение нескольких дней на непористых поверхностях при температуре 22°C и относительной влажности 65%. Хотя все проведенные исследования и показали персистентность вируса на поверхностях в течение длительного периода времени, следует признать, что в каждом исследовании изучались определенные условия внешнего воздействия. Предшествовавшие работы [Abad FX et al., 1994; Berendt RF, Dorsey EL, 1971; Casanova LM, Jeon S et al., 2010; Chan KH, Peiris JS et al., 2011; McDevitt JJ, Lai KM et al., 2007; Mbithi JN, Springthorpe VS, Sattar SA, 1991] с другими вирусами, включая SARS-CoV-1, показали, что их выживание во внешней среде зависит от множества факторов, включая температуру, влажность, солнечный свет и среду, в которой вирус находится во взвешенном состоянии.

В представленной работе использовали зараженную вирусом имитированную слюну, с контролируемой концентрацией вируса. Рецептура представляла собой суспензионную среду, которая в целом имитировала слюну по плотности, рН и содержанию белка, высушенную на пластинах из нержавеющей стали.

Для имитации солнечного света была использована экологически контролируемая камера с кварцевым окном для облучения образцов слюны, загрязненных высушенным вирусом. Световой спектр соответствовал естественному солнечному свету, в частности в ультрафиолетовом диапазоне. В ходе испытаний были использованы три различных уровня интенсивности света для различных времен суток и года.

Описываемое исследование впервые продемонстрировало, что уровни ультрафиолета, характерные для естественного солнечного света, быстро инактивируют SARS-CoV-2 на поверхностях, в частности вирус, высушенный на пластинах из нержавеющей стали. Результаты также показывают, что скорость инактивации зависит как от интенсивности солнечного света, так и от среды, в которой вирус находится во взвешенном состоянии. При уровнях имитируемого солнечного света, характерных для полудня летнего солнцестояния на 40° северной широты, 90% вируса инактивируется каждые 6,8 минуты, а для зимнего солнцестояния на этой же широте, 90% вируса инактивируется каждые 14,3 минуты в имитированной слюне, высушенной на поверхности. Эти результаты свидетельствуют о том, что потенциал передачи возбудителя может быть значительно снижен во внешней среде, подвергающейся воздействию прямых солнечных лучей, по сравнению с внутренними пространствами. Кроме того, эти данные свидетельствуют о том, что естественный солнечный свет может быть эффективным дезинфицирующим средством для загрязненных непористых материалов. Однако, не смотря на то, что на всех смоделированных уровнях солнечного света инактивация вируса наблюдалась в течение нескольких минут, следует отметить, что ежедневная интенсивность УФ-излучения, превышающая уровни, которые использовались в настоящем исследовании, зависит не только от времени года, но и от местных погодных условий, особенно облачного покрова. Таким образом, вполне возможно, что существует значительная повседневная вариабельность в персистенции SARS-CoV-2 на поверхностях во внешней среде.

В отличие от солнечного света, в темноте, в течение 60-минутного периода испытаний не наблюдалось никакого значительного распада вируса, что согласуется с ранее опубликованными данными, как по SARS-CoV-2, так и по SARS-CoV-1. В работе van Doremalen et al. Установили полураспад в 5,6 и 6,8 часов для SARS-CoV-2 на непористых поверхностях из нержавеющей стали и пластика в закрытых условиях или примерно от 18 до 23 часов для 90% снижения инфекционности, соответственно. Chan et al. выявили 90% снижение инфекционности у SARS-CoV-1 за 3-5 дней, высушенного на поверхности в закрытых условиях. Учитывая представленную скорость распада, нельзя ожидать, что после 1 часа пребывания в темноте в настоящем исследовании будет наблюдаться измеримое снижение вирусной инфекционности. Одной из переменных величин в настоящем и предыдущих исследованиях был размер капли, используемой для загрязнения поверхности. В этом исследовании использовались капли объемом 5 мкл, тогда как в предыдущих исследованиях использовались капли размером от 5 мкл до 500 мкл. Известно, что при респираторном выделении имеется значительное разнообразие размеров капель, и поэтому этот диапазон размеров имеет отношение к исследованиям, изучающим персистенцию вирусных капель на поверхностях. Однако имеются доказательства того, что размер капли может влиять на последующую выживаемость вирусов, содержащихся в капле после осаждения на поверхность, что потенциально затрудняет сравнение результатов между исследованиями, в которых использовались различные размеры капель слюны. Поэтому необходимы дополнительные исследования, изучающие взаимосвязь между размером капель и стойкостью вируса на поверхности, для того чтобы лучше понять влияние этого параметра на опасность, создаваемую вирусным загрязнением.

Однако отмечено, что имитированная слюна, используемая в этом исследовании, в целом имитирует свойства человеческой слюны и была аналогична рецептам, описанным в других исследованиях. Однако необходимость концентрировать вирус для достижения измеримых концентраций на поверхности привела к значительному изменению свойств моделируемой слюны при добавлении вируса, в частности к увеличению концентрации белка и фракционных твердых частиц. Таким образом, хотя результаты настоящего исследования показывают, что суспензионная среда может значительно влиять на персистенцию при моделируемом солнечном свете, неясно, является ли вирусный концентрат, разведенный в моделируемой слюне, репрезентативным для загрязненной слюны инфицированного индивидуума. Дополнительные испытания, включая анализ состава проб жидкости от инфицированных лиц, необходимы для лучшего понимания роли суспензионной среды в сохранении вируса в окружающей среде.

Настоящее исследование представляет собой первое доказательство того, что солнечный свет может быстро инактивировать SARS-CoV-2 на поверхностях, предполагая, что поверхностная стойкость и впоследствии риск воздействия могут значительно варьировать в зависимости от внутренней и наружной среды. Однако для того, чтобы полностью оценить эпидемиологический риск воздействия в наружных условиях, необходима также информация о вирусной нагрузке, присутствующей на поверхностях, эффективности переноса вируса с этих поверхностей при контакте и количестве вируса, необходимого для того, чтобы вызвать инфекцию.