comentarisviruslents

Aquest blog és una seguit de comentaris personals i probablement poc transferibles sobre ciència i política.

Comentaris virus-lents (45): Per l’Ebolavirus no hi ha factor de protecció que valgui: no sap broncejar-se

La radiació solar és un gran germicida. De fet és el germicida primari a l’ambient. Ho és gràcies a la component ultraviolada de la radiació solar. La radiació UV mata els virus al provocar modificacions en el seu material genètic, el seu genoma. I això pot tenir, i té, implicacions en temes de bioseguretat, control de epidèmies i bioterrorisme.

 

La radiació solar conte una franja de radiació ultraviolada en la que podem distingir tres zones: la UV-C (entre 200 i 290 nm), la UV-B (entre 290 i 320 nm) i la UV-A entre (320 i 380 nm); aquesta última és la més propera a la banda visible de l’espectre. La fracció més virucida és la UVC; de fet els llums ultraviolats que hi ha a certes instal·lacions son làmpades de mercuri a baixa pressió que tenen una emissió primària a 254 nm. Tanmateix a nivell del terra, a la platja, als camps, la radiació UV que ens arriba és la UVB i UVA ja que la UVC, més energètica, queda majoritàriament retinguda a l’atmosfera. La UVA i UVB treballen exactament igual que la UVC, fan servir els mateixos mecanismes d’inactivació però com son menys energètiques, tenen menys força, són també menys eficients inactivant.

504px-Ozone_altitude_UV_graph_svg

Per tant un virus deixat al medi ambient, en un llac, dins una ampolla d’aigua exposada al sol, o bé com sang infectada vessada al terra, o dispersat de forma malintencionada en una zona, patirà l’acció agressiva de la radiació ultraviolada. Una acció, és clar, fortament depenent de la insolació del terreny (que varia durant el dia i durant l’any) i de les característiques intrínseques del virus (particularment la composició, però també la mida del seu àcid nucleic).

 

És l’àcid nucleic la diana de la radiació UV. La càpside proteica i l’embolcall lipídic que fan servir els virus per encapsular al genoma no tenen gaire importància aquí. Aquí la mida del genoma sí importa, però. Com la radiació UV és indiscriminada com més gran sigui l’objectiu (més gran o llarg sigui el genoma ADN o ARN) més impactes rebrà i més malmès quedarà. Per altra banda, el mecanisme d’acció té especial predilecció per unes molècules, unes pirimidines anomenades timines. Al impactar en elles alliberen energia i permeten la formació d’enllaços entre dues timines, els dímers de timina, que destaroten la funcionalitat del genomes…fets de ADN, ja que la informació codificada en el ARN fa servir uracil en comptes de timina. Per tant els virus ADN son, en principi, més sensibles a la radiació UV que els virus ARN. Com a contramesures hi ha certs mecanismes de reparació vírica i a més els virus de doble cadena (tant d’ADN com d’ARN) tenen avantatge ja que poden tenir malmès algun punt en una cadena però no en l’altra.

 

DNA-neu-en

I que hem de dir de la radiació UV. Que serà màxima al migdia, quan l’angle solar sigui de 90º respecte al terra. En aquest moment la radiació travessa el menor gruix d’atmosfera possible; al vespre i a la matinada la radiació arriba quasi paral·lela al terra i per tant ha de travessar un gruix atmosfèric i troposfèric (on està l’ozó) molt superior que retindrà o dispersarà més la radiació UV (particularment la UVC i bona part de la UVB) i a més s’ha de repartir en un àrea de terreny més gran (en certa manera toquen a menys fotons per m2). En principi l’alçada afavoreix la inactivació perquè redueix el gruix d’atmosfera que travessa la radiació solar; a 3000 metres la inactivació serà superior que a nivell del mar. Tot això en dies clars i sense pol·lució; els núvols i els ambients pol·lucionats minven espectacularment l’acció virucida de la radiació solar.

solar-surfaceofEarth

Tenim moltes dades a la bibliografia (bàsicament fent servir UVC, a 254 nm o longituds d’ona semblants, i lamentablement en sistemes líquids, amb els virus ens suspensions en aigua o altres líquids) d’inactivació (I) de virus corresponents a diferents famílies respecte a una intensitat concreta (o paquet d’energia aplicat) de radiació UV (e) i per altra banda coneixem el genoma (g) (mida i composició, cadena senzilla o doble cadena) d’aquests virus assajats (que dintre de cada gènere o família no varia significativament). Per tant, si “I” és funció “e” i de “g”, i coneixem la mida d’un filovirus com Ebola (sabem la “g”) i calculem la radiació solar incident en una àrea concreta (sabem la “e”) es poden obtenir valors d’inactivació teòrics ambientals (la “I”), aprofitant dades d’altres virus de mida o característiques de genoma semblants.

 

Així, aquests càlculs teòrics (ningun s’ha molestat en comprovar-ho, és clar, encara que l’epidèmia actual oferiria una possibilitat al respecte) indiquen caigudes del 90% de la infectivitat (1 log10 de reducció) de membres de la família Filoviridae a zones tropicals i insolació de migdia en 20-25 minuts. A zones més septentrionals parlaríem de 60 minuts. La quantitat de UV254 nm requerida per la inactivació de 1log10 ha estat estimada en 17 J/m2 pels membres de la família Filoviridae (Ebola). Con exemple a Las Cruces (Nou Mèxic) trobem valors durant el dia de 0,55 a 0,26 J/m2 254  per minut, recordem que depèn de l’inclinació o angle de la radiació solar, i per tant de l’hora del dia.

 

Recordem a més que la inactivació per radiació UV segueix una cinètica de primer ordre, lineal, per tant, idealment, 1 log10 de reducció en 30 minuts son 2 log10R en 60 minuts i 4 log10 en dues hores (posem de 11:00 am a 1:00 pm); dels virus inicials quedarien únicament el 0,01%. I al dia següent començaríem on ho vam deixar i per tant acabaríem en 0,000001% dels virus inicials. Tanmateix aquí no considerem la presència de núvols, ni de pols en suspensió, ni de zones d’ombra per edificis o arbrat. La natura no es deixa reduir o simplificar amb facilitat.

 

Per tant, i com vaig apuntar, teòricament però no agosaradament, en una entrada prèvia (veure post 23) aquesta informació, sobre tot si es pot contrastar amb validacions “in situ” en zones d’epidèmia o conflicte poden ajudar a l’hora de fer guies de quarantena per àrees contaminades després d’una epidèmia o una dispersió malintencionada de virus, o en qualsevol cas, podem ajudar a trepitjar amb més “confiança” zones afectades si no son recents.

 

Però aquesta, aquesta es una altra historia.

 

 

 

 

 

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

w

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: