A propagação de uma infecção dentro de uma comunidade é descrita como uma “cadeia”, vários passos interligados que descrevem a forma como um patogénico se move. O controlo da infecção e o rastreio do contacto destinam-se a quebrar a cadeia, impedindo a propagação de um patogénico.
As doenças infecciosas emergentes são aquelas cuja incidência nos seres humanos aumentou nas últimas duas décadas ou são uma ameaça a aumentar num futuro próximo. Estas doenças, que podem propagar-se rapidamente através das fronteiras e comunidades nacionais, podem desafiar a capacidade dos sistemas de saúde pública para prevenir e controlar a propagação da doença, especialmente em países e regiões de recursos limitados.
A propagação da infecção pode ser descrita como uma cadeia com seis elos:
- Agente infeccioso (patogénico)
- Reservatório (a localização normal do patogénico)
- Portal de saída do reservatório
- Modo de transmissão
- Portal de entrada num hospedeiro
- Susceptível hospedeiro
As medidas de controlo de infecções são concebidas para quebrar as ligações e assim evitar a propagação de um agente patogénico.
Agentes infecciosos
Os agentes infecciosos (patogénicos) incluem não só bactérias mas também vírus, fungos, e parasitas. A virulência destes agentes patogénicos depende do seu número, da sua potência, da sua capacidade de entrar e sobreviver no corpo, e da susceptibilidade do hospedeiro. Por exemplo, o vírus da varíola é particularmente virulento, infectando quase todas as pessoas expostas. Em contraste, o bacilo da tuberculose infecta apenas um pequeno número de pessoas, geralmente pessoas com função imunitária enfraquecida, ou aquelas que estão subnutridas e que vivem em condições de aglomeração.
Vírus são parasitas intracelulares; ou seja, só se podem reproduzir dentro de uma célula viva. Alguns vírus, como o VIH e a hepatite B e C, têm a capacidade de entrar e sobreviver no corpo durante anos antes que os sintomas da doença ocorram. Outros vírus, tais como influenza e COVID-19, anunciam rapidamente a sua presença através de sintomas característicos.
Reservatório
Um reservatório é qualquer pessoa, animal, artrópode, planta, solo ou substância (ou combinação destes) em que um agente infeccioso normalmente vive e se multiplica. O agente infeccioso depende do reservatório para sobreviver, onde se pode reproduzir de tal forma que pode ser transmitido a um hospedeiro susceptível.
Discos animatos incluem pessoas, insectos, aves, e outros animais. Os reservatórios inanimados incluem solo, água, alimentos, fezes, fluido intravenoso, e equipamento.
Portal de saída
Portal de saída é o meio pelo qual um agente patogénico sai de um reservatório. Para um reservatório humano, o portal de saída pode incluir sangue, secreções respiratórias, e qualquer coisa que saia das vias gastrointestinais ou urinárias.
Após um agente patogénico ter saído do reservatório, necessita de um modo de transmissão para se transferir para um hospedeiro. Isto é conseguido entrando no hospedeiro através de um portal de entrada receptivo. A transmissão pode ser por contacto directo, indirecto, ou através do ar.
Transmissão de infecções respiratórias como a COVID-19 é principalmente através de partículas de fluido carregadas de vírus (ou seja, gotículas e aerossóis) que se formam no tracto respiratório de uma pessoa infectada e são expulsas da boca e do nariz durante a respiração, conversação, canto, tosse, e espirros. Os efeitos concorrentes da inércia, gravidade e evaporação determinam o destino destas gotículas. Grandes gotículas assentam mais rapidamente do que evaporam e contaminam as superfícies circundantes. As gotículas mais pequenas evaporam mais rapidamente do que se fixam, formando núcleos de gotículas que podem permanecer no ar durante horas (tornando-se aerosolizadas) e podem ser transportadas por longas distâncias (Mittal et al., 2020, 10 de Julho).
Transmissão humana para humana de COVID-19 ocorre principalmente através de três rotas: (1) partículas grandes que são expelidas com o impulso suficiente de modo a impactar directamente a boca, nariz ou conjuntiva dos receptores; (2) contacto físico com gotículas depositadas numa superfície e subsequente transferência para a mucosa respiratória do receptor; e (3) inalação de núcleos de gotículas aerossolizadas entregues por correntes de ar ambiente. As duas primeiras vias associadas a grandes gotículas são referidas como as vias de transmissão “gota” e “contacto”, enquanto a terceira é referida como a transmissão “aérea” (Mittal et al, 2020, 10 de Julho).
Esta fotografia capta um espirro em progresso, revelando a pluma de gotas salivares à medida que são expelidas num grande conjunto em forma de cone da boca aberta deste homem, ilustrando assim dramaticamente a razão para cobrir a boca ao tossir ou espirrar, a fim de proteger os outros da exposição aos germes. Fonte: James Gathany, CDC PHIL, 2009.
Transmissão por via aérea (Aerosol)
Provas escassas descrevendo a dinâmica de transmissão da SRA-CoV-2 levaram à mudança de directrizes da OMS, CDC, e outras autoridades de saúde pública. As evidências sugerem que outras doenças coronavírus emergentes (por exemplo, SRA e MERS) têm potencial de transmissão por via aérea, além de um contacto mais directo e transmissão de gotículas (Santarpia, et al., 2020, 29 de Julho).
Aerossóis são pequenas partículas (≤5 μm) que podem evaporar rapidamente no ar, deixando para trás núcleos de gotículas suficientemente pequenos e leves para permanecerem suspensos no ar durante horas (Klompas et al., 2020). A transmissão por via aérea pode ocorrer quando os resíduos de gotículas evaporadas de uma pessoa infectada permanecem no ar o tempo suficiente para serem transmitidos às vias respiratórias de um hospedeiro susceptível.
Existem cada vez mais provas de que o coronavírus COVID-19 pode mover-se de pessoa para pessoa através do ar, particularmente em espaços fechados e mal ventilados. Isto significa que um agente infeccioso pode permanecer infeccioso quando suspenso no ar por longas distâncias e tempo (OMS, 2020, 9 de Junho).
Transmissão aérea da SRA-CoV-2 é conhecida por ocorrer durante procedimentos médicos geradores de aerossóis. A comunidade científica tem discutido e avaliado activamente se a SRA-CoV-2 pode também propagar-se através de aerossóis na ausência de procedimentos geradores de aerossóis, particularmente em ambientes interiores com pouca ventilação (OMS, 2020, Jun 9).
Comparar a transmissão por via aérea (aerossóis) à transmissão por gotículas é uma questão importante porque, se a COVID-19 é facilmente transmitida através de partículas transportadas pelo ar, então a distanciação, as máscaras faciais, e os escudos podem não ser suficientes para proteger alguém da exposição ao vírus.
Investigadores demonstraram que falar e tossir produzem uma mistura de ambas as gotas e aerossóis numa gama de tamanhos, que estas secreções podem viajar juntas até 27 pés, que é viável que a SRA-CoV-2 permaneça suspensa no ar e viável durante horas, que o RNA da SRA-CoV-2 pode ser recuperado de amostras de ar em hospitais, e que uma ventilação deficiente prolonga a quantidade de tempo que os aerossóis permanecem no ar (Klompas et al, 2020).
Durante o isolamento inicial, de treze indivíduos do navio de cruzeiro Diamond Princess que tinham COVID-19, no Centro Médico da Universidade de Nebraska, os investigadores recolheram amostras de ar e amostras de superfície para examinar o desprendimento viral de indivíduos isolados. Detectaram contaminação viral entre todas as amostras, apoiando a utilização de precauções de isolamento aéreo ao cuidar de doentes com COVID-19 (Santarpia, et al., 2020, 29 de Julho).
A presença de contaminação em artigos pessoais era esperada, particularmente os artigos que são rotineiramente manuseados por indivíduos em isolamento, tais como telemóveis e controlos remotos, bem como equipamento médico que está em contacto quase constante com o doente. A observação da replicação viral em cultura celular para algumas das amostras confirma a natureza potencialmente infecciosa do vírus recuperado (Santarpia, et al., 2020, 29 de Julho).
Os investigadores notaram variabilidade no grau de contaminação ambiental de sala para sala e de dia para dia. Os doentes com maior acuidade de doença ou níveis de cuidados podem estar associados a maiores níveis de contaminação ambiental. No entanto, houve uma falta de uma forte relação entre a contaminação ambiental e a temperatura corporal, reafirmando o facto de que o derrame de ARN viral não está necessariamente ligado a sinais clínicos de doença (Santarpia, et al., 2020, 29 de Julho).
Os pacientes mais agudos eram geralmente menos móveis, e a distribuição de amostras positivas sugeria uma forte influência do fluxo de ar. Os itens pessoais e de alto toque não eram universalmente positivos, no entanto o RNA viral foi detectado em 100% das amostras provenientes do chão debaixo da cama e em todos os leitos com excepção de uma janela (que não foram utilizados pelo paciente) (Santarpia, et al., 2020, 29 de Julho).
Dados do estudo do UNMC indicaram contaminação ambiental significativa em quartos onde os pacientes infectados com SRA-CoV-2 foram alojados e tratados, independentemente do grau de sintomas ou acuidade da doença. A contaminação existia em todos os tipos de amostras: amostras de ar de alto e baixo volume, bem como amostras de superfície, incluindo artigos pessoais, superfícies das salas, e casas de banho. As amostras de retretes de doentes que deram positivo para RNA viral são consistentes com outros relatos de descargas de vírus em fezes (Santarpia, et al., 2020, 29 de Julho).
O transporte de núcleos de gotículas em distâncias maiores é impulsionado principalmente por fluxos de ar ambiente, e ambientes interiores como casas, escritórios, centros comerciais, aeronaves, e veículos de transporte público representam um desafio particular para a transmissão de doenças. A importância da ventilação no controlo da transmissão de infecções por via aérea é bem conhecida. Os espaços interiores podem ter fluxos extremamente complexos, devido aos sistemas de ventilação e outros factores que os influenciam (Mittal et al., 2020, 10 de Julho).
Diagrama mostrando a transmissão por via aérea
Diagrama de transmissão por via aérea
Controlos de nível de engenharia para reduzir os riscos ambientais da transmissão por via aérea. Fonte: Environmental International Volume 142. CC BY-NC-ND 4.0.
Contacto indirecto
Contacto indirecto inclui tanto o contacto de bordo do veículo como o contacto por vector. Um veículo é um intermediário inanimado, um intermediário entre o portal de saída do reservatório e o portal de entrada para o hospedeiro. Os objectos inanimados, tais como utensílios de cozinha ou de alimentação, lenços e lenços de papel, roupa suja, maçanetas e maçanetas, e instrumentos cirúrgicos e pensos são veículos comuns que podem transmitir infecções. Sangue, soro, plasma, água, alimentos e leite também servem como veículos. Por exemplo, os alimentos podem ser contaminados por E.coli se os manipuladores de alimentos não praticarem técnicas adequadas de lavagem das mãos após a utilização da casa de banho. Se os alimentos forem consumidos por um hospedeiro susceptível, como uma criança pequena ou uma pessoa com VIH/SIDA, a infecção resultante pode ser fatal.
Contacto vectorizado é a transmissão por um intermediário animado, um animal, insecto, ou parasita que transporta o agente patogénico do reservatório para o hospedeiro. A transmissão ocorre quando o vector injecta fluido salivar mordendo o hospedeiro, ou deposita fezes ou ovos numa ruptura na pele. Os mosquitos são vectores da malária e do vírus do Nilo Ocidental. Os roedores podem ser vectores de hantavírus.
Portal de Entrada
Os agentes infecciosos entram no corpo através de vários portais de entrada, incluindo as membranas mucosas, pele não intacta, e as vias respiratórias, gastrointestinais, e geniturinárias. Os agentes patogénicos entram frequentemente no corpo do hospedeiro pela mesma via que saíram do reservatório, por exemplo, os agentes patogénicos transportados pelo ar a partir do espirro de uma pessoa podem entrar pelo nariz de outra pessoa.
Susceptível hospedeiro
O último elo da cadeia de infecção é um hospedeiro susceptível, alguém em risco de infecção. A infecção não ocorre automaticamente quando o patogénio entra no corpo de uma pessoa cujo sistema imunitário está a funcionar normalmente. Quando um agente patogénico virulento entra numa pessoa imuno-comprometida, contudo, a infecção geralmente segue-se.
Se a exposição a um agente patogénico resulta em infecção depende de vários factores relacionados com a pessoa exposta (o hospedeiro), o agente patogénico (o agente), e o ambiente. Os factores hospedeiros que influenciam o resultado de uma exposição incluem a presença ou ausência de barreiras naturais, o estado funcional do sistema imunitário, e a presença ou ausência de um dispositivo invasivo.
Como a COVID-19 se espalha
Desde o início da epidemia de COVID-19, sabia-se que o vírus se espalha através de gotículas respiratórias (agente infeccioso). Num telebriefing do CDC a 14 de Fevereiro, Messonnier do CDC disse: “Com base no que se sabe agora sobre a COVID-19, acreditamos que este vírus se espalha principalmente de pessoa (reservatório) para pessoa entre contactos próximos (definidos como cerca de um metro e meio) através de gotículas respiratórias produzidas quando uma pessoa infectada tosse ou espirra”. Isto é semelhante à forma como a gripe e outros agentes patogénicos respiratórios se espalham. Estas gotículas podem aterrar na boca ou nos narizes de pessoas (hospedeiro susceptível) que se encontram nas proximidades ou possivelmente inaladas para os pulmões (portal de entrada).
O que não se sabia inicialmente era que as pessoas assintomáticas podem actuar como um reservatório para o vírus, infectando assim outras pessoas. As pessoas que desenvolvem sintomas parecem estar a “libertar um vírus significativo no seu compartimento orofaríngeo” até 48 horas antes de desenvolverem sintomas. “Isto ajuda a explicar a rapidez com que este vírus continua a propagar-se pelo país, porque temos transmissores assintomáticos e temos indivíduos que estão a transmitir 48 horas antes de se tornarem sintomáticos”, disse o Director do CDC Robert Redfield.
A 9 de Julho de 2020, um resumo científico da Organização Mundial de Saúde intitulado Transmissão da SRA-CoV-2: Implicações para as Precauções de Prevenção de Infecções, indica que as partículas infecciosas muito mais pequenas do que as gotículas podem ficar suspensas no ar e permanecer suspensas no ar durante longos períodos de tempo. Estas chamadas partículas aerossóis parecem ser capazes de infectar as pessoas que as inalam. A OMS relata que os surtos relacionados com actividades em espaços fechados e apinhados “sugerem a possibilidade de transmissão de aerossóis combinados com a transmissão de gotículas” durante actividades como a prática do coro, alimentação em restaurantes, e exercício em ginásios.
Viabilidade em superfícies
Contaminação de superfícies secas pode servir como via de transmissão de coronavírus. Alguns estudos relataram que os coronavírus podem sobreviver em metais, vidro, plástico, e fibras por até 9 dias. A COVID-19 pode viver no ar e em superfícies entre várias horas e vários dias. 2019-nCoV é viável por até 72 horas em plásticos, 48 horas em aço inoxidável, e 24 horas em papelão. As superfícies de cobre tendem a matar o vírus em cerca de 4 horas (van Doremalen et al., 2020).
A investigação revelou ainda que o vírus pode sobreviver em gotículas por até 3 horas após ter sido tossido para o ar. Além disso, os governos de todo o mundo estão a colocar as notas bancárias em quarentena, uma vez que a pandemia de coronavírus põe em evidência as propriedades de espalhamento de germes do dinheiro “real”. Os Estados Unidos, a Coreia do Sul e a China estão a tomar medidas no meio de preocupações de que a doença possa ser propagada por dinheiro em papel e moedas (van Doremalen et al., 2020).