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La inhalación de gotitas cargadas de virus puede aumentar la gravedad de COVID-19

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Que el COVID-19 se convierta en una enfermedad potencialmente mortal depende, en parte, de que el virus llegue a los pulmones. Los científicos sospechan que los tejidos infectados iniciales en las vías respiratorias superiores pueden actuar como fuente de gotitas o bolos cargados de virus, que se aspiran hacia los pulmones. Eso podría explicar el ritmo acelerado al que la infección se propaga a los pulmones en algunos pacientes, poco después de que aparecen los síntomas de COVID-19.

El profesor asistente Saikat Basu del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Estatal de Dakota del Sur es parte de un grupo multiinstitucional que investigó si el nuevo coronavirus podría estar invadiendo los pulmones a través de este mecanismo.

Basu e investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Boston y Fractal Therapeutics, una compañía de desarrollo de fármacos, encontraron que la cantidad de virus que potencialmente puede aspirarse a los pulmones es de miles. de veces más que la dosis necesaria para propagar la infección a las células susceptibles en las vías respiratorias inferiores.

«Estos son hallazgos preliminares (de un estudio pequeño), pero los resultados concuerdan bien con nuestro trabajo anterior, así como con el trabajo realizado por otros investigadores sobre las tasas de aspiración», dijo Basu. Ha estado modelando el transporte de aerosoles en el tracto respiratorio humano para investigar la transmisión del SARS-CoV-2, mejorar la administración de terapias nasales, profilácticos y vacunas y desarrollar una máscara que capture y desactive el virus. La investigación cuenta con el apoyo, en parte, de una subvención RAPID de la Fundación Nacional de Ciencias para la investigación de COVID-19.

Basu también ha estado haciendo modelos similares de administración de aerosoles y medicamentos para ayudar a los pacientes con problemas crónicos de sinusitis con el grupo de investigación de la Facultad de Medicina de UNC Chapel Hill durante casi seis años.

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Recientemente se publicó un artículo que detalla los resultados en Rhinology Online, una revista revisada por pares y de acceso abierto publicada por la European Rhinologic Society. «Esta es una de las principales revistas de la comunidad otorrinolaringológica y quizás la primera vez que los médicos revisan directamente nuestro trabajo relacionado con la COVID antes de su publicación», dijo Basu.

Descubrir cómo se propaga la infección desde las vías respiratorias superiores hasta los pulmones puede ayudar a los profesionales de la salud a identificar a los pacientes con mayor riesgo de enfermedad grave.

Analizando la infectividad

El sitio donde ocurre el dolor de garganta, la cavidad detrás de la nariz y la boca y encima del esófago, conocida como nasofaringe, es el punto de entrada del nuevo coronavirus, explicó Basu. Su trabajo de modelado anterior sobre gotitas cargadas de virus, junto con estudios en UNC Chapel Hill y la Universidad de Oxford, entre otros, lo han confirmado.

Otros estudios han evaluado la carga viral en la saliva de pacientes con COVID-19. En trabajos anteriores, Basu estimó que la cantidad mínima de partículas virales necesarias para desencadenar la infección, conocida como dosis infecciosa, es de unas 300 partículas virales o viriones.

Otros estudios de investigación determinaron que una persona traga de 500 a 700 veces, incluso mientras come y bebe durante el día y 24 veces durante la noche. Aproximadamente el 12% de esos tragos resultan en pequeñas gotas de las vías respiratorias superiores que ingresan a los pulmones, dijo Basu. Eso significa que una persona inhala pequeñas gotas de 60 a 84 veces mientras está despierta y tres veces mientras duerme.

Usando los tamaños de las gotas y la frecuencia de inhalación, Basu hizo un modelo de transporte de aerosoles usando tomografías computarizadas de las vías respiratorias humanas. Los resultados mostraron que una persona infectada con COVID-19 puede inhalar potencialmente al menos 10,000 veces la cantidad de virus necesaria para causar una infección en los pulmones cada día. El estudiante de doctorado Mohammad Mehedi Hasan Akash también trabajó en el proyecto de investigación.

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Comprensión de la transmisión viral

«No estamos afirmando que este es el final de todo» porque el modelado de dinámica de fluidos computacional se realizó con solo tres sujetos, dijo Basu. Sin embargo, este estudio aumenta la comprensión científica de la transmisión del virus al abordar la probabilidad de que las partículas virales inhaladas desencadenen una enfermedad más grave.

«Tener médicos como parte del equipo nos ayudó a asegurarnos de que lo que estamos modelando es razonable desde una perspectiva clínica», dijo Basu. La Dra. Natasha Hochberg, profesora asociada de la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Boston, se especializa en enfermedades infecciosas, mientras que el Dr. Brent Senior, vicepresidente de desarrollo e iniciativa estratégica de la Facultad de Medicina de la UNC, es otorrinolaringólogo y cirujano de cabeza y cuello.

Las vacunas contra la COVID-19 generan una respuesta de anticuerpos en todo el cuerpo, pero el ataque potencial producido por la inhalación viral puede desempeñar un papel en el desencadenamiento de infecciones avanzadas, continuó Basu. Además, los pacientes de edad avanzada que tienen apnea del sueño y enfermedades, como el Parkinson, que afecta la deglución, pueden tener un mayor riesgo de complicaciones.

El siguiente paso será confirmar estos hallazgos a través de estudios clínicos. Esto puede allanar el camino para desarrollar terapias que puedan ayudar a prevenir etapas de enfermedad agresivas, y a menudo fatales, cuando una persona se infecta con coronavirus.


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Soy un viajero de 29 años y vendedor en una tienda de prêt-à-porter. Me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en octubre de 2021.