Ponencia1: “Evidencias científicas de transmisión del SARS-CoV-2”

Evidencias científicas de transmisión del SARS-CoV-2
María Cruz Minguillón
Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Organiza:
Instituto Canario de Seguridad Laboral – ICASEL
Gobierno de Canarias
Webinar: Mascarillas y SARS-CoV-2
30 marzo 2021

MC Minguillón Webinar ICASEL, 30 marzo 2021
Transmisión de SARS-CoV-2: gotas, aerosoles, fómites
>300 µm
Adaptado de Milton, 2020, J Pediatric Infect Dis Soc,
https://doi.org/10.1093/jpids/piaa079, con actualizaciones de Milton,
cortesía de JL Jiménez.
Gotas balísticas
Fómite

Transmisión de SARS-CoV-2 por vía aérea (aerosoles y gotas)
120 nm
From Klompas et al., JAMA (2020)
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2768396

Diámetro de partícula (µm)
Tamaños
100 1000
1 mm
100 nm
Gotas
Gotas
ineficientes
Aerosoles Gotas
Confusión
extendida
Ciencia de
partículas
Bacteria
Aerosoles
Tamaños
relativos
Sal
Polen Cabello
SARS-CoV-2
Hollín

Tamaños
100 1000
1 mm
100 nm
Gotas
Gotas
ineficientes
Ciencia de
partículas
Bacteria
Aerosoles
Tamaños
relativos
Sal
Polen Cabello
SARS-CoV-2
Hollín

Generación de aerosoles
Niazi et al., 2020, Env Pol.
https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115767
basado en Johnson et al., 2011, J Aerosol Sci,
doi:10.1016/j.jaerosci.2011.07.009. Más info en:
TEDMED 2018 talk by Lydia Bourouiba.
https://www.tedmed.com/talks/show?id=730067
La velocidad máxima de exhalación
puede alcanzar 10-30 m/s, creando
una nube que puede llegar a 7-8 m.
Bourouiba, 2020
doi:10.1001/jama.2020.4756

Tamaños
100 1000
1 mm
100 nm
Gotas
ineficientes
Ciencia de
partículas
Bacteria
Sal
Polen Cabello
SARS-CoV-2
Hollín
Gotas
Por cada gota, hay
1000 aerosoles
Aerosoles
Generación de
aerosoles al hablar
Johnson et al., J.
Aerosol Sci. (2011)

MC Minguillón Webinar ICASEL, 30 marzo 2021 8
Partículas generadas al…
Alsved et al., 2020. Aerosol Sci. Technol.
DOI: 10.1080/02786826.2020.1812502
Basado en 12 cantantes profesionales de ópera
Vídeo: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02786826.2020.1812502

Factores que influyen: Humedad
Modificado de Constantinos Sioutas
Las partículas que emitimos a unos 37ºC cambian de tamaño en
segundos porque se evapora parte del agua que contienen.c
Tiempo que tarda una partícula en hacerse de un
tamaño de 1 micrómetro, según su tamaño inicial.
A 20ºC y 50% HR
Vejerano EP, Marr LC. 2018. Physico-chemical characteristics of
evaporating respiratory fluid droplets. J. R. Soc. Interface 15: 20170939.
http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2017.0939

Milton et al., 2013, PLoS Pathogens,
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23505369
Contenido de virus en partículas emitidas al respirar
Virus de la gripe
Partículas > 5 m Partículas < 5 m

Yan et al., 2018, PNAS,
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1716561115
Contenido de virus en partículas emitidas al respirar, hablar, toser
Virus de la gripe
Los individuos respiraron normalmente y recitaron el alfabeto una vez a los 5, 15 y 25 minutos
Partículas
> 5 m
Partículas
< 5 m

- Varía entre personas
- Varía a lo largo del desarrollo de la enfermedad
Contenido de virus SARS-CoV-2 en los fluidos respiratorios
Wölfel et al., 2020, Nature,
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2196-x
virus en esputo tras 28 días de inicio de
síntomas: 7.00 × 106 copias/mL
Jones et al., 2020, preprint MedRxiv,
https://doi.org/10.1101/2020.06.08.20125484
Modificado de Marc Stettler

• Los aerosoles generados por personas con una infección activa por SARS-CoV-2 contienen virus
Qué sabemos de las vías de transmisión

Van Doremalen et al., 2020. The New England
Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMc2004973
SARS-CoV-2 más estable en plástico y acero inoxidable que en obre o cartón
Permanencia de SARS-CoV-2 en aerosoles y superficies
Fears A. C. et al., (2020). Emerging Infectious Diseases, 26(9), 2168-2171.
https://dx.doi.org/10.3201/eid2609.201806
Hasta 3 horas
Hasta 16 horas
La semivida de SARS-CoV-2 en aerosoles es de 1.1 to 1.2 horas

Lednicky et al., 2020. International Journal of Infectious Diseases.
https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.09.025
Viable SARS-CoV-2 was isolated from air samples
collected 2 to 4.8 m away from the patients. The
genome sequence of the SARS-CoV-2 strain isolated
from the material collected by the air samplers was
identical to that isolated from the newly admitted
patient. Estimates of viable viral concentrations
ranged from 6 to 74 TCID50 units/L of air.
Virus captados en aire ambiente cultivables
University of Florida Health (UF Health) Shands Hospital

• Difícil muestrear virus activos en aire
• El virus está en forma viable en el aire por un periodo de tiempo

Aerosoles
• Tejidos accesibles
Guarieiro (2013)

https://www.epa.gov/pmcourse/particle-pollution-exposure
• Only aerosols < 100 µm can be inhaled
• Only aerosols ~< 5 µm can reach deep lung
e.g. tuberculosis
• But most aerosols at 5 µm deposited in
head region
Modificado de José Luis Jiménez
Deposición de los aerosoles
Typical
respiratory
aerosols

• Los tejidos diana en los que el virus comienza la infección son accesibles por los aerosoles

- 4 hurones inoculados
- 6 horas después, se pusieron hurones con contacto directo
- 1 día después, se pusieron hurones en otra jaula
Richard et al., 2020. SARS-CoV-2 is transmitted via contact
and via the air between ferrets. Nature communications.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17367-2
Hurones. Contacto directo, aire (contacto indirecto)
x4
 Contagio por contacto directo y por aire
 Mismo nivel de replicación viral en todos los
animales infectados, sin diferencias entre una vía
u otra de contagio.
 Evidencia robusta de transmisión de SARS-CoV- 2
por aire

Chan JF-W, et al., 2020. Surgical mask partition reduces the risk of non-contact transmission
in a golden Syrian hamster model for Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Clinical
Infectious Diseases. https://doi.org/10.1093/cid/ciaa644
Hámsteres. Aire
x5
x4
x4
10 de 15 animales, 66.7%
Conclusions. SARS-CoV-2 could be transmitted by
respiratory droplets or airborne droplet nuclei which could
be reduced by surgical mask partition in the hamster
model.

Hurones. Aire
Kutter et al., 2020. SARS-CoV and SARS-CoV-2 are transmitted through the air
between ferrets over more than one meter distance. bioRxiv preprint doi:
https://doi.org/10.1101/2020.10.19.345363;
throat nasal
d
o
n
o
r
rec
ipi
ent
No
contagiado
No
contagiado Contagiado Contagiado

• Se ha demostrado la vía de transmisión por aerosoles en animales

Ambientes interiores mal ventilados  contagios
Li et al., 2020, preprint
Restaurante Guanzhou
Coro Sallent
Foto: https://www.naciodigital.cat
Eventos de superpropagación
Coro de Skagit (EEUU)
Foto: cortesía de JL Jiménez
Miller et al., Indoor Air, 2020. https://doi.org/10.1111/ina.12751

Claves de la superpropagación:
 Persona infectada e infecciosa
 En un momento de alta infecciosidad
 En un lugar mal ventilado
 Durante tiempo elevado
 Muchas personas expuestas
Eventos de superpropagación

• Hay casos de contagio que solo se pueden explicar por aerosoles

Corta distancia – larga distancia
Cortesía de Linsey Marr
Se transmite fácilmente a distancias cortas
 El aire exhalado se asemeja al
humo, más concentrado en la
proximidad del emisor
 A distancias cortas actúan tanto
aerosoles como gotas
 En una habitación mal ventilada,
los aerosoles pueden tener
alcance a varios metros

Chen et al, 2020, Building and Environ,
https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.106859
Dosis recibida en presencia de una persona infecciosa a corta distancia
the exposure to exhaled droplets during close contact (<2 m) via both the short-range airborne and large droplet sub-
routes is studied using a simple mathematical model of expired flows and droplet dispersion/deposition/inhalation,
which enables the calculation of exposure due to both deposition and inhalation.

Aerosoles <100 µm)
Gotas >100 µm)
Exposición
(µL)
Distancia horizontal (m)
La exposición es unas 100 a 2000 veces más grande por aerosoles
que por gotas para distancias habituales de conversación
Dosis recibida en presencia de una persona infecciosa a corta distancia
Hablando
Chen et al, 2020, Building and Environ,
https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.106859

• Se transmite fácilmente a distancias cortas (aerosoles principalmente)

MC Minguillón Webinar ICASEL, 30 marzo 2021 31
Cevik M. https://twitter.com/mugecevik/status/1308080074986524672
Interiores - exteriores
Cortesía de José Luis Jiménez
Interiores mayor registro de
contagios que en exteriores
Nishiura H., et al., 2020. MedRxiv. doi:
https://doi.org/10.1101/2020.02.28.20029272

• Interiores mayor contagio que en exteriores (aerosoles)

¿Cuántos o quiénes o cuándo se producen los contagios?
- 80% de los contagios son causados por el 10-20% de los infectados.
- La transmisión aumenta con el tiempo de exposición y la cercanía de las interacciones sociales
- La mitad de los contagios se dan en la fase presintomática en un evento no controlado
- Rastreo rápido y cuarentena son necesarios
Sun et al., 2021. Transmission heterogeneities, kinetics,
and controllability of SARS-CoV-2. Science 371, 6526,
eabe2424. DOI: 10.1126/science.abe2424
Adam, et al., 2020. Nature Medicine.
https://doi.org/10.1038/s41591-020-1092-0

The timing of COVID-19 transmission
• Timing of transmission more strongly linked to
onset of symptoms than to time since infection.
symptomatic individuals
2-3 2-3
75% of
events
Ferreti L., et al., 2020. medRxiv preprint.
https://doi.org/10.1101/2020.09.04.20188516
41% of
events
35%
TOST: time from onset of symptoms to transmission

• Eventos de superpropagación: 10-20% de los infectados son responsables del 80% de los contagios
• Se transmite en la fase presintomática y justo al inicio de síntomas

Revisión sistemática: Fómites
• Revisión sistemática: el lavado de manos implicó un 11-16% de reducción en contagios  no es una vía principal
Jefferson et al., 2020. Physical interventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses. Cochrane Database Syst Rev
11:CD006207. doi: 10.1002/14651858.CD006207.pub5.
Al-Ansary et al., 2020. Physical interventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses. Part 2 - Hand hygiene and other
hygiene measures: systematic review and meta-analysis. MedRxiv. https://doi.org/10.1101/2020.04.14.20065250

Sia et al., 2020. Pathogenesis and transmission
of sars in golden hamsters. Nature.
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2342-5
Hámsteres. Contacto directo, fómites, aire
Donor
hamsters
Hamsters co-
housed with
donor at 1 dpi
Contacto directo
Hamsters
exposed 8h to
aerosol of
donor at 1 dpi
Hamsters single-
housed 48h in
the soiled cage
of a donor
aerosoles
fómites

• Fómites no es una vía principal, según estudios lavado de manos con 11-16% reducción contagios

Modelización exposición por diferentes vías
 modeling and detailed info from the Diamond Princess cruise outbreak
Azimi P., et al., 2021. PNAS.
https://doi.org/10.1073/pnas.2015482118
Estimated
infection
contribution
Estimated
infection
contribution
41%
35% 35% 30%
59%
Estimaciones:
• short-range 35%
• long-range 35%
• fomite 30%
• larger respiratory droplets 41%
• smaller respiratory aerosols 59%
Aerosol inhalation was likely dominant, even considering a conservative assumption
of high ventilation rates and no air recirculation conditions for the cruise ship.
14% gotas
56% aerosoles
30% superficies

Modelización exposición por diferentes vías
Jones R.M., 2020. Journal of Occupational and Environmental Hygiene,
DOI: 10.1080/15459624.2020.1784427
• contacto 8.2%
• gotas 35%
• Inhalación (aerosoles) 57%
without use of personal protective equipment

Miller S., et al., Indoor Air, 2020.
https://doi.org/10.1111/ina.12751
Caso evento supercontagio
Choir not social w/ each other.
2.5 h rehearsal
sing, 10 min break, sing
1 index case
52 new infections
61 people
Fómites
• No touch, sanitizer, propped doors.
• Index case didn’t touch any objects
• ~3 people went to same bathroom
Gotas?
• No one 3 m in front of index. Index case didn’t talk to others.
• Others talked to 2-3 ppl in 10 min break
Aerosoles?
Low ventilation, room well mixed, long time, no masks,
3
3
46
6%
6%
88%
6%
0%
94%
0

• Fómites no es una vía principal, según estudios lavado de manos con 11-16% reducción contagios
• Estimación contagios: superficies 0-20%, gotas 0-35%, aerosoles 55-95%

Carta a la OMS
Morawska and Milton, 2020. Clinical Infectious Diseases. DOI: 10.1093/cid/ciaa939
Received 26 June 2020;
editorial decision 30 June 2020;
published online July 6, 2020
Science
Prather et al., Science
10.1126/science.abf0521 (2020)
published online 5 October 2020
Artículo aerosol transmission
Basado en:
https://www.nationalacademies.org/event/08-26-2020/airborne-transmission-of-
sars-cov-2-a-virtual-workshop
AIRBORNE TRANSMISSION OF SARS-CoV-2

Otros artículos avisando de la importancia de aerosoles frente a otras vías
by Joseph G. Allen, Charles Haas and Linsey C. Marr
Dec. 11, 2020
https://www.washingtonpost.com/opinions/2020/12/11/
covid-19-airborne-transmission-cleaning-surfaces/?s=03
Nature 590, 26-28 (2021)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-00251-4
Nature 590, 7 (2021)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-
021-00277-8
Nature
Nature

María Cruz Minguillón
Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Organiza:
Instituto Canario de Seguridad Laboral – ICASEL
Gobierno de Canarias
mariacruz.minguillon@idaea.csic.es
@mc_minguillon

Ponencia1: “Evidencias científicas de transmisión del SARS-CoV-2”

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Ponencia1: “Evidencias científicas de transmisión del SARS-CoV-2”

Similar a Ponencia1: “Evidencias científicas de transmisión del SARS-CoV-2” (20)

Más de ICASEL Instituto Canario de Seguridad Laboral

Más de ICASEL Instituto Canario de Seguridad Laboral (20)

Ponencia1: “Evidencias científicas de transmisión del SARS-CoV-2”