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Le rôle de l'humidité dans la stabilité du virus de la grippe A

L'humidité et les matériaux organiques influencent la stabilité du virus de la grippe A dans les gouttelettes.

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Le virus de la grippe A (IAV) est un virus qui affecte notre respiration et qui peut se propager dans l'air, surtout à travers de toutes petites gouttelettes qu'on expire. Quand une personne malade respire, elle libère des gouttelettes et des particules en aérosol contenant le virus. Pour que le virus se propage, il doit rester vivant dans ces gouttelettes jusqu'à ce que quelqu'un d'autre les inhale. Les gouttelettes qu'on libère contiennent différents types de substances, qui peuvent changer selon d'où elles viennent dans notre corps, comme le nez ou la bouche. Si quelqu'un est malade, ces gouttelettes pourraient avoir plus de mucus.

Une fois que ces gouttelettes sont dans l'air, elles sont soumises à différentes conditions dans une pièce. Par exemple, la température et l'Humidité dans une pièce sont très différentes de l'intérieur de nos poumons. Cette différence peut entraîner des changements rapides autour du virus, comme l'évaporation rapide de l'eau. À mesure que l'eau s'évapore, ce qui reste dans les gouttelettes devient plus concentré. Cette augmentation de concentration peut entraîner des changements comme la formation de cristaux de sel ou la séparation de parties du liquide. Les gaz dans l'air peuvent aussi se mélanger aux gouttelettes, ce qui peut changer le degré d'infectiosité du virus.

L'effet de l'humidité sur la propagation du virus

Les niveaux d'humidité jouent un grand rôle dans la capacité du virus à rester infectieux. Des études ont montré que l'IAV est plus stable dans les gouttelettes contenant beaucoup d'humidité. Par contre, si l'air est trop sec ou trop humide, le virus pourrait pas survivre aussi bien. L'équilibre de l'humidité semble influencer à quel point le virus peut facilement infecter les autres.

En plus, d'autres facteurs comme l'acidité des gouttelettes et leur teneur en sel peuvent influencer la rapidité avec laquelle le virus meurt. La recherche indique que les matières organiques, comme celles dans nos fluides respiratoires, peuvent aider à protéger le virus de ces conditions stressantes. Par exemple, ajouter des Protéines à un échantillon peut maintenir le virus en vie plus longtemps. Des études ont montré que quand l'humidité est à un niveau moyen, le virus est moins infectieux, mais cet effet peut être atténué par la présence de matières organiques.

Les chercheurs ont découvert que certaines protéines aident à stabiliser le virus et le protègent du dessèchement et d'autres dangers. Ils ont examiné comment différents types de protéines affectent la stabilité du virus lorsqu'il est dans ces gouttelettes. Par exemple, certaines études indiquent que les petites protéines peuvent fournir une meilleure protection que les plus grandes.

Aperçu de la recherche

Pour mieux comprendre comment différentes conditions affectent l'IAV, les chercheurs ont regardé comment le virus se comporte dans des échantillons de gouttelettes provenant de trois sources différentes : du sérum physiologique tamponné au phosphate (PBS), du liquide pulmonaire synthétique (SLF) et du mucus nasal. Chacune de ces sources a différentes quantités et types de composants organiques. Ils ont testé la stabilité de l'IAV dans des gouttelettes exposées à différents niveaux d'humidité.

En général, ils ont trouvé que l'IAV était plutôt stable quand l'humidité était élevée, mais moins stable quand l'humidité était à un niveau moyen, particulièrement autour de 50-60 %. Dans le PBS, qui est une solution saline, le virus ne survivait pas aussi bien dans ces niveaux d'humidité moyens parce que le sel le rend plus vulnérable. En revanche, les gouttelettes de SLF et de mucus nasal étaient plus stables même lorsqu'elles séchaient plus vite dans des conditions moins humides. Cette différence pourrait être due au fait que le SLF et le mucus contenaient une plus grande quantité de matière organique, ce qui aide à protéger le virus des effets nuisibles du dessèchement et des fortes concentrations de sel.

Processus d'inactivation du virus

Quand les chercheurs ont examiné comment le virus était inactivé dans les gouttelettes, ils ont constaté que plusieurs facteurs jouaient un rôle. Le facteur le plus important était le niveau d'humidité. Pour les gouttelettes de SLF et de mucus nasal, la quantité de virus qui était encore infectieuse diminuait moins aux niveaux d'humidité moyens que dans les gouttelettes de PBS. Cela suggère que plus il y a de contenu organique dans les gouttelettes, mieux le virus est protégé contre le processus de dessèchement.

En regardant l'efficacité de chaque source à protéger le virus, ils ont découvert que le SLF offrait la meilleure protection. Ils ont comparé le comportement du virus dans du SLF complet par rapport à lorsque certains composants, comme les lipides et les antioxydants, étaient retirés. Ils ont trouvé que retirer les protéines nuisait le plus à la stabilité.

Importance des composants organiques

La composition du liquide autour du virus est cruciale pour sa stabilité. Plus il y a de matières organiques, surtout des protéines, plus le virus devient stable. Quand ils se sont concentrés seulement sur les protéines, ils ont découvert qu'en augmentant légèrement la teneur en protéines par rapport à la teneur en sel, ils pouvaient améliorer considérablement la stabilité du virus.

En examinant de plus près les protéines, ils ont réalisé que différentes protéines offraient différents niveaux de protection. Les chercheurs ont découvert que l'albumine sérique humaine était la protéine la plus abondante et offrait une forte stabilité au virus. Cependant, ils ont aussi trouvé que les petites protéines, comme l'albumine de poulet, étaient plus efficaces pour protéger le virus que les plus grandes.

Comment les protéines protègent le virus

Les chercheurs ont expliqué que cela pourrait être parce que les petites protéines entraînent une concentration plus élevée dans la gouttelette, ce qui améliore l'effet protecteur. Ils ont aussi remarqué que des concentrations plus élevées de protéines entraînent des changements dans la façon dont les gouttelettes sèchent. Par exemple, des concentrations plus élevées ont conduit à ce qu'on appelle un "effet de ring", où certaines particules de virus se regroupent en forme de cercle, les protégeant des effets de dessèchement.

Cela suggérait que les petites protéines pourraient créer un environnement plus favorable pour le virus, lui permettant de rester infectieux plus longtemps. En étudiant les interactions entre le virus et ces protéines, les chercheurs pourraient mieux comprendre comment prévenir la propagation via les gouttelettes respiratoires.

Temps de séchage des gouttelettes et stabilité

Le temps de séchage des gouttelettes semblait aussi important. Dans leurs expériences, les gouttelettes avec une teneur en protéines plus élevée se desséchaient plus vite, ce qui aidait à réduire l'exposition du virus aux fortes concentrations de sel qui peuvent le tuer. Bien que les concentrations de sel affectent la rapidité avec laquelle le virus meurt, avoir des matières organiques dans les gouttelettes peut aider à retarder ce processus.

Les résultats montrent que maintenir un équilibre des composants organiques, surtout des protéines, peut aider à stabiliser l'IAV dans la salive ou les fluides respiratoires. Ces découvertes pourraient aider à développer de nouvelles façons de contrôler la propagation de virus comme l'IAV.

Implications pratiques

Comprendre comment l'IAV est stabilisé dans les gouttelettes respiratoires pourrait avoir des implications concrètes, surtout en termes de santé publique. Si le virus passe plus de temps dans l'air tout en restant infectieux, il pourrait y avoir un plus grand risque de transmission dans des endroits bondés comme les écoles ou les transports en commun. Cette connaissance pourrait aider les responsables de la santé à établir de meilleures directives pour prévenir la propagation de la grippe et d'autres maladies respiratoires.

De plus, cette recherche pourrait orienter le développement de nouveaux traitements ou vaccins. En ciblant les composants organiques qui stabilisent le virus, les scientifiques pourraient trouver des stratégies innovantes pour réduire la capacité du virus à infecter les humains.

Conclusion

En résumé, la stabilité du virus de la grippe A dans les gouttelettes respiratoires dépend de plusieurs facteurs, y compris les niveaux d'humidité et la présence de matières organiques, surtout des protéines. L'équilibre entre protéines et sel dans ces gouttelettes est crucial, car il peut promouvoir la stabilité du virus en améliorant le processus de séchage et en protégeant le virus des conditions nuisibles.

Les résultats de la recherche mettent en avant l'efficacité des petites protéines dans la stabilisation de l'IAV, ce qui ouvre de nouvelles pistes pour des stratégies de prévention ciblées. Globalement, ces insights seront importants pour comprendre comment se propagent les virus respiratoires et comment mieux protéger la santé publique.

Source originale

Titre: Impact of Organic Compounds on the Stability of Influenza A Virus in deposited 1-ul droplets

Résumé: The composition of respiratory fluids influences the stability of viruses in exhaled aerosol particles and droplets, though the role of respiratory organics in modulating virus stability remains poorly understood. This study investigates the effect of organic compounds on the stability of influenza A virus (IAV) in deposited droplets. We compare the infectivity loss of IAV at different relative humidities (RH) over the course of one hour in 1-l droplets consisting of phosphate-buffered saline (without organics), synthetic lung fluid, or nasal mucus (both containing organics). We show that IAV stability increases with increasing organic:salt ratios. Among the various organic species, proteins are identified as the most protective component, with smaller proteins stabilizing IAV more efficiently at the same mass concentration. Organics act by both increasing the efflorescence RH and shortening the drying period until efflorescence at a given RH. This research advances our mechanistic understanding of how organics stabilize exhaled viruses and thus influence their inactivation in respiratory droplets.

Auteurs: Tamar Kohn, A. Schaub, S. C. David, I. Glas, L. K. Klein, K. Violaki, C. Terrettaz, G. Motos, N. Bluvshtein, B. Luo, M. O. Pohl, W. Hugentobler, A. Nenes, U. K. Krieger, T. Peter, S. Stertz

Dernière mise à jour: 2024-05-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.20.595000

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.20.595000.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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