Uno studio svela l'impatto dei filtri dell'aria sulla diffusione dei virus respiratori nelle scuole

Le infezioni respiratorie come SARS-CoV-2 e l'influenza sono difficili da controllare. Questi virus si diffondono principalmente quando le persone rilasciano minuscole gocce dalle bocche e dai nasi. Recentemente, i ricercatori hanno iniziato a concentrarsi su particelle molto piccole chiamate aerosoli, che trasportano molti virus durante attività come parlare e tossire. A differenza delle gocce più grandi che cadono rapidamente a terra, gli aerosoli possono rimanere in aria per ore e viaggiare per lunghe distanze.

Per ridurre la diffusione di queste infezioni, è molto importante migliorare la ventilazione negli spazi chiusi. Una buona ventilazione aiuta a abbassare le possibilità di trasmissione del virus, specialmente in posti come le scuole, dove gli studenti trascorrono la maggior parte del loro tempo al chiuso. I filtri d'aria portatili potrebbero aiutare, ma non è chiaro quanto siano efficaci nel fermare la diffusione dei Virus respiratori. Alcuni studi hanno mostrato che le scuole che utilizzano diversi sistemi di ventilazione, inclusi i filtri d'aria, segnalano meno casi di SARS-CoV-2.

Anche se i filtri d'aria possono abbassare i livelli di particelle nell'aria, non significa sempre che riducano la quantità di virus in grado di infettare le persone. Alcuni studi mostrano che i filtri d'aria funzionano bene nelle strutture sanitarie, ma non è certo se possano fare lo stesso nelle aule. La maggior parte degli studi presume che se un virus si trova nell'aria, sia infettivo. Tuttavia, scoperte recenti suggeriscono che i virus possono perdere la loro capacità di infettare nel tempo.

Abbiamo condotto uno studio per vedere come si diffondono i virus respiratori in un contesto scolastico senza una pandemia in corso. Volevamo anche scoprire come i filtri d'aria potrebbero aiutare. Il nostro studio si è svolto in due classi di scuole superiori in Svizzera durante l'inverno del 2022 al 2023. Abbiamo raccolto una varietà di dati per sette settimane, che includevano la misurazione della qualità dell'aria, il conteggio delle assenze degli studenti per malattia, la registrazione dei suoni di tosse e il controllo dei virus sia in campioni d'aria che di saliva.

#Dettagli dello studio

#Contesto e design

La nostra ricerca è stata condotta in due aule di una scuola secondaria in Svizzera. Abbiamo raccolto dati dal 16 gennaio all'11 marzo 2023. Ogni aula aveva un filtro d'aria posizionato davanti e un altro dietro. Le aule non avevano sistemi attivi di riscaldamento, ventilazione o aria condizionata, ma gli insegnanti potevano aprire le finestre per far entrare aria fresca.

#Intervento dello studio

Abbiamo utilizzato un design di studio speciale in cui i filtri d'aria venivano accesi e spenti a tempi diversi in ciascuna aula per vedere come influenzavano la qualità dell'aria e la diffusione del virus. I filtri d'aria che abbiamo usato erano portatili e progettati per rimuovere piccole particelle dall'aria. Nei test di questi filtri in stanze vuote, abbiamo trovato che funzionavano efficacemente ma non proprio come pubblicizzato.

#Raccolta dati

Abbiamo raccolto vari tipi di dati durante lo studio.

#Dati ambientali

Abbiamo misurato la qualità dell'aria in modo continuo per tenere traccia dei livelli di anidride carbonica (CO2), del numero di piccole particelle nell'aria e delle concentrazioni di massa delle particelle.

#Dati epidemiologici

All'inizio dello studio, abbiamo raccolto dati sull'età e sullo stato vaccinale degli studenti. Ogni giorno, abbiamo tenuto traccia degli studenti assenti per malattia e registrato i loro sintomi.

#Registrazioni audio e rilevamento della tosse

Abbiamo usato registratori audio per catturare suoni in aula nel tempo. Un algoritmo di intelligenza artificiale ha aiutato a identificare quante volte gli studenti tossivano.

#Analisi dei dati molecolari

Gli studenti hanno partecipato a test regolari della saliva per controllare i virus respiratori. Abbiamo anche raccolto campioni di virus aerei utilizzando un dispositivo speciale che risucchiava l'aria in un collettore durante l'orario scolastico. I campioni dai filtri d'aria sono stati raccolti dopo ogni fase di utilizzo dei purificatori d'aria.

#Risultati

#Rilevamento di virus respiratori

Attraverso i nostri test, abbiamo trovato vari virus respiratori nella saliva degli studenti, inclusi adenovirus, influenza B e rinovirus. Solo pochi casi di SARS-CoV-2 sono stati rilevati. La maggior parte dei virus respiratori era trasportata in piccole particelle, il che rende difficile vedere come si diffondono in un contesto scolastico.

#Misurazioni della qualità dell'aria

Abbiamo notato che il numero di piccole particelle nell'aria era molto più basso quando i filtri d'aria venivano utilizzati. La nostra analisi ha mostrato un calo significativo dei livelli di particelle, indicando che i filtri d'aria erano efficaci nel migliorare la qualità dell'aria nelle aule.

#Rapporti di malattia

Abbiamo visto meno casi di malattie respiratorie tra gli studenti quando i filtri d'aria erano in uso rispetto a quando non lo erano. Il rischio complessivo di infezione sembrava più basso con i filtri d'aria. I dati suggerivano una chiara tendenza che l'uso di filtri d'aria aiuta a ridurre la diffusione delle infezioni respiratorie.

#Osservazioni sulla tosse

La tosse, che è legata alla diffusione dei virus respiratori, era anche meno frequente quando i filtri d'aria erano accesi. I nostri risultati indicavano che i purificatori d'aria potrebbero contribuire a ridurre la tosse, che è un segnale di malattia respiratoria.

#Analisi dei Campioni di saliva

In totale, abbiamo testato molti campioni di saliva per i virus. I virus più comuni rilevati erano l'adenovirus e l'influenza B. La presenza dei virus variava per classe, suggerendo che alcune classi avevano più infezioni di altre.

#Discussione

#Implicazioni sulla trasmissione dei virus

Il nostro studio mostra che molti virus respiratori erano presenti negli studenti ma raramente nell'aria. Questo indica che, mentre i virus respiratori possono essere rilevati, potrebbero richiedere contatti ravvicinati per diffondersi efficacemente. La maggior parte delle infezioni potrebbe provenire dall'esterno della classe piuttosto che dalla trasmissione aerea all'interno.

#Limitazioni

Il nostro studio ha alcune limitazioni. Possiamo misurare l'esposizione ai virus attraverso campioni d'aria, ma non possiamo affermare con certezza come si trasmettono o dimostrare che si diffondono dall'aria alle persone o viceversa. Inoltre, alcune assenze degli studenti potrebbero non essere state riportate con precisione e possiamo fare solo supposizioni informate su quanto tempo gli studenti siano stati infetti.

#Conclusione

Una varietà di virus respiratori è stata rilevata tra gli studenti, ma SARS-CoV-2 era molto meno comune. La bassa presenza di virus respiratori nell'aria suggerisce che il contatto ravvicinato è spesso necessario per la loro diffusione. I filtri d'aria possono aiutare a ridurre il rischio di infezioni respiratorie, ma il loro effetto a livello individuale potrebbe non essere molto grande. Tuttavia, su scala più ampia, l'uso di filtri d'aria potrebbe portare a meno malattie e assenze tra gli studenti. Le ricerche future dovrebbero approfondire quanto siano efficaci i filtri d'aria nei luoghi dove si radunano grandi gruppi.