La réfrigération à basse température, un atout pour lutter contre le coronavirus

Récemment, l’épidémie à Pékin, qui était sur le point d’être débarrassée du COVID-19, est redevenue grave. La nouvelle selon laquelle le coronavirus a été détecté sur une planche à découper de saumon importé a transformé le saumon, d'un mets appétissant, en une source potentielle de contamination que les gens ont peur d'éviter. Dans de nombreuses régions du pays, les supermarchés et les restaurants ont retiré du jour au lendemain le saumon de leurs rayons, provoquant le malaise de nombreux consommateurs. En été chaud, comment la température et l’humidité du saumon réfrigéré affectent-elles la survie et la propagation du nouveau coronavirus à l’extérieur du corps ?

Écrit par | Shi Jun

Le 17 mars 2020, le New England Journal of Medicine a publié une correspondance de scientifiques américains, qui ont étudié le temps de survie du nouveau coronavirus (SARS-CoV-2) dans les aérosols et sur diverses surfaces environnementales, et l'ont comparé au coronavirus du SRAS (SARS-CoV-1) [1]. Le modèle de régression bayésienne a également été utilisé pour estimer le taux de décroissance de l’activité virale.

Les données de cet article incluent le temps de survie des deux virus dans cinq environnements avec des températures allant de 21°C à 23°C et une humidité relative de 40 %. Les cinq environnements sont : les aérosols d’un diamètre inférieur à 5 microns, les surfaces en plastique, les surfaces en acier inoxydable, les surfaces en cuivre et les surfaces en carton.

Le titre du virus détermine directement la capacité du virus à infecter et détermine également la facilité avec laquelle le virus perd son activité. Plus la concentration est élevée, plus il est facile de provoquer une infection et plus il est difficile de l’inactiver. Si la détection d'acide nucléique est utilisée pour la quantification, le titre de départ du virus sélectionné dans cet article est similaire à celui observé dans les voies respiratoires du patient.

Les résultats sont résumés en une seule image :

Figure 1 : Stabilité du SARS-CoV-1 (coronavirus du SRAS) et du SARS-CoV-2 (nouveau coronavirus) dans les aérosols et sur diverses surfaces environnementales (d'après la référence [1]). (Cliquez pour agrandir)

Pour résumer:

Dans les aérosols, les observations pour le nouveau coronavirus étaient similaires à celles pour le virus du SRAS : des virus infectieux ont été détectés tout au long du processus expérimental (3 heures) et le titre infectieux a été légèrement réduit (d'environ 1log10).

Le classement de stabilité du nouveau coronavirus sur différentes surfaces environnementales est le suivant : plastique > acier inoxydable > carton > surface en cuivre.

Sur les surfaces en plastique, le coronavirus infectieux peut rester présent pendant 72 heures. Sur les surfaces en acier inoxydable, il peut durer 48 heures. Cependant, le titre du virus infectieux a diminué de manière significative.

Sur la surface du cuivre, aucun coronavirus infectieux n'a pu être détecté après 4 heures. Sur le carton, aucun coronavirus infectieux n'a pu être détecté après 24 heures.

Un schéma plus intuitif est présenté ci-dessous :

Figure 2 : Temps de survie du nouveau coronavirus (SARS-CoV-2) sur les surfaces environnementales (image originale modifiée)
https://www.medscape.com/viewarticle/926929).

Une autre nouvelle étude, utilisant un titre de départ plus élevé du virus, a montré des résultats similaires [2], à température ambiante (22°C) et une humidité relative d'environ 65 % :

Il n’existe actuellement aucune donnée directe sur l’impact de la température et de l’humidité sur la survie du nouveau coronavirus in vitro, mais nous pouvons en apprendre davantage sur la situation des autres coronavirus.

Une étude fournit une analyse très détaillée [3].

Cette étude visait initialement à examiner la période de survie du coronavirus du SRAS à la surface des objets, mais en raison de la forte contagiosité du SRAS, deux coronavirus animaux appartenant à des catégories différentes ont été utilisés à la place. L’expérience a mesuré le temps de survie des deux virus sur une surface en acier inoxydable dure et non poreuse sous différentes combinaisons de température et d’humidité.

La quantité initiale de virus pour cette expérience est de 10^4-10^5 (NPP, nombre le plus probable) particules virales infectieuses. Dans la vie réelle, la quantité initiale du virus peut être élevée ou faible. Plus la quantité de départ est élevée, plus il est difficile d’inactiver complètement le virus.

Remarque

Le titre viral est souvent observé dans la littérature. Le titre viral fait référence à la quantité de virus dans un certain volume. Selon le type de détection, il existe deux valeurs possibles :

Un est le nombre total de particules virales dans un certain volume (y compris les virus infectieux et non infectieux). Par exemple, la technologie RT-PCR utilisée dans le nouveau kit de test du coronavirus vise à détecter la teneur en acide nucléique du virus. Toutes ces particules virales ne sont pas nécessairement infectieuses. Certains sont peut-être déjà « morts ».

Un autre facteur est le nombre de particules virales infectieuses dans un volume donné. Pour quantifier l’infectiosité d’un virus, le virus et les cellules hôtes sont généralement placés ensemble, puis le nombre de cellules qui deviennent malades est observé et calculé.

Les unités utilisées pour exprimer les titres de virus varient en fonction du type de détection utilisé dans l'expérience, comme PFU/ml, MPN/ml, etc. Pour faciliter la compréhension, cet article utilisera directement (le nombre de virus) pour remplacer ces termes professionnels.

La conclusion de la recherche peut être résumée en une phrase : la durée de survie du virus est liée à l’humidité et à la température (voir figure 3 ci-dessous). Notez que la température intérieure est généralement de 20°C et l'humidité est d'environ 40-50% :

À 4 °C et 20 % d’humidité relative, les deux virus peuvent survivre jusqu’à 28 jours. Plus l’humidité relative est élevée, plus le virus est inactivé rapidement.

À 20°C, l’inactivation des deux virus a été accélérée. La désactivation était la plus rapide à 50 % d’humidité relative, et non à 80 %. Le virus infectieux peut être détecté après 3 à 28 jours.

À 40°C, le virus a été inactivé plus rapidement. Plus l'humidité est élevée, plus la désactivation est rapide.

Selon des études antérieures, les aspirats nasopharyngés de patients atteints du SRAS contenaient 10^5 à 10^8 virus par millilitre (quantifiés à l'aide de modèles génomiques, il ne peut donc pas être garanti qu'ils soient tous infectieux) [4-6]. En supposant que la plupart des particules virales dans l'aspirat nasopharyngé soient infectieuses, si ces aspirats tombent sur une surface en acier inoxydable dans un environnement intérieur climatisé (environ 20 °C, 50 % d'humidité relative), en utilisant les données de cet article, on estime qu'après cinq jours, il restera encore 1/1000 de la quantité initiale de particules virales infectieuses. C'est-à-dire que dans cet environnement, il y aura au moins 100 à 100 000 particules virales dans 1 ml d'aspirat nasopharyngé qui seront encore infectieuses.

La concentration du virus doit-elle atteindre une certaine quantité avant qu’ils puissent « coopérer » les uns avec les autres pour provoquer une infection ? Une seule particule virale peut-elle provoquer une infection ou une maladie ?

Une étude de 2009 utilisant des virus d’insectes a démontré qu’une seule particule virale pouvait provoquer une infection[7]. La dose la plus faible du nouveau coronavirus pouvant infecter les humains n’a pas encore été confirmée.

Figure 3 : Survie de deux coronavirus animaux sur des surfaces en acier inoxydable à différentes humidités relatives et températures. Chaque courbe représente un virus (modifié par rapport à la figure originale de la référence [3]). (Cliquez pour agrandir)

Un autre article s'est penché directement sur le coronavirus du SRAS [8], et la conclusion était très similaire à la précédente :

Les chercheurs ont déposé le coronavirus du SRAS (titre de virus actif de 10^7/ml, ce qui est similaire au titre de virus total dans les aspirats nasopharyngés des personnes infectées par le SRAS) sur du plastique (une surface dure non poreuse). À une température de 22-25°C et une humidité relative de 40-50%, après 5 jours, le virus séché sur le plastique avait encore une infectiosité de 10^6/ml, soit seulement un log10 de moins en titre. Après 2 semaines, il reste encore beaucoup de virus infectieux. Le virus infectieux peut encore être détecté après 4 semaines.

Ils ont également constaté que plus la température et l’humidité étaient élevées, plus le virus était inactivé rapidement.

Figure 4 : Taux d’inactivation du coronavirus du SRAS dans différentes conditions environnementales in vitro (d’après la référence [3] Figure 1).

La courbe rouge dans la figure ci-dessus est la courbe d’inactivation du coronavirus du SRAS dans le liquide. On peut constater que le coronavirus du SRAS peut survivre pendant au moins 3 semaines dans un environnement liquide à température ambiante. Cependant, un chauffage à 56°C pendant 15 minutes peut facilement les tuer.[9] Pour les coronavirus dans les liquides, plus la température est élevée, plus ils sont inactivés rapidement [10, 11].

Deux autres points sur le coronavirus :

Effet du pH sur les coronavirus : la plupart des coronavirus sont plus stables dans des conditions faiblement acides (pH = 6~6,5) que dans des conditions alcalines (pH = 8) [12-16].

Le nouveau coronavirus peut être détecté dans les selles. Selon les recherches sur le virus du SRAS, le virus du SRAS ne peut pas survivre plus de 24 heures dans les selles normales des adultes, et dans les selles des nouveau-nés (pH acide), le temps de survie ne peut pas dépasser 3 heures. Cependant, il peut survivre pendant de longues périodes, jusqu'à 4 jours, dans les selles diarrhéiques, qui peuvent avoir un pH de 9.[17] Dans le même temps, une nouvelle étude a révélé que 48,5 % des patients atteints de COVID-19 présentaient des symptômes du système digestif tels que diarrhée, vomissements et douleurs abdominales[18]. Par conséquent, pour les patients susceptibles d’être atteints de la COVID-19, leurs selles diarrhéiques doivent être traitées rapidement et avec précaution.

Bien qu’il n’y ait pas encore de conclusion sur la concentration exacte du virus qui provoquera l’infection, ces résultats suggèrent que le nouveau coronavirus est susceptible d’être transmis par aérosols (un événement à faible probabilité dans des conditions de forte concentration virale) et par contact.

Avec quelle efficacité le coronavirus est-il transféré des surfaces environnementales contaminées aux mains ? Aucune donnée n'a encore été vue. Cependant, des études sur le virus de la grippe A ont montré que 31,6 % de la charge virale est transférée aux mains après seulement 5 secondes de contact avec une surface environnementale contaminée[19].

Rappelons à tout le monde : l’hygiène des mains est très importante !

Références

[1] N. van Dormalen et al., Stabilité des aérosols et de la surface du SARS-CoV-2 par rapport au SARS-CoV-1. Journal de médecine de la Nouvelle-Angleterre (2020).

[2] AWH Chin et al., Stabilité du SARS-CoV-2 dans différentes conditions environnementales. Le Lancet Microbe.

[3] LM Casanova, S. Jeon, WA Rutala, DJ Weber, MD Sobsey, Effets de la température de l'air et de l'humidité relative sur la survie du coronavirus sur les surfaces. Appl Environ Microbiol 76, 2712-2717 (2010).

[4] C.-M. Chu et al., Distribution de la charge virale dans l'épidémie de SRAS. Emerg Infect Dis 11, 1882-1886 (2005).

[5] IFN Hung et al., Charges virales dans les échantillons cliniques et manifestations du SRAS. Emerg Infect Dis 10, 1550-1557 (2004).

[6] SCC Wong, JKC Chan, KC Lee, ESF Lo, DNC Tsang, Développement d'un test quantitatif pour le coronavirus du SRAS et corrélation de l'ARNm de GAPDH avec le coronavirus du SRAS dans des échantillons cliniques. J Clin Pathol 58, 276-280 (2005).

[7] MP Zwart et al., Un test expérimental de l’hypothèse d’action indépendante dans les pathosystèmes virus-insectes. Actes de la Royal Society B : Sciences biologiques 276, 2233-2242 (2009).

[8] KH Chan et al., Les effets de la température et de l'humidité relative sur la viabilité du coronavirus du SRAS. Adv Virol 2011, 734690 (2011).

[9] L. Casanova, WA Rutala, DJ Weber, MD Sobsey, Survie des coronavirus de substitution dans l'eau. Recherche sur l'eau 43, 1893-1898 (2009).

[10] BJ Tennant, RM Gaskell, CJ Gaskell, Études sur la survie du coronavirus canin dans différentes conditions environnementales. Microbiologie vétérinaire 42, 255-259 (1994).

[11] GJ Harper, Micro-organismes aéroportés : tests de survie avec quatre virus. J Hyg (Londres) 59, 479-486 (1961).

[12] A. Lamarre, PJ Talbot, Effet du pH et de la température sur l'infectiosité du coronavirus humain 229E. Revue canadienne de microbiologie 35, 972-974 (1989).

[13] BD Zelus, JH Schickli, DM Blau, SR Weiss, KV Holmes, Les changements conformationnels dans la glycoprotéine de pointe du coronavirus murin sont induits à 37 °C soit par les récepteurs solubles de CEACAM1 murins, soit par pH 8. Journal of Virology 77, 830-840 (2003).

[14] C. Daniel, PJ Talbot, Propriétés physico-chimiques du virus de l'hépatite murine, souche A 59. Bref rapport. Arch Virol 96, 241-248 (1987).

[15] DH Pocock, DJ Garwes, L'influence du pH sur la croissance et la stabilité du virus de la gastro-entérite transmissible in vitro. Arch Virol 49, 239-247 (1975).

[16] A. Pratelli, Inactivation du coronavirus canin avec des agents physiques et chimiques. La Revue Vétérinaire 177, 71-79 (2008).

[17] MYY Lai, PKC Cheng, WWL Lim, Survie du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère. Maladies infectieuses cliniques 41, e67-e71 (2005).

[18] MM Lei Pan, Pengcheng Yang, Yu Sun, Runsheng Wang, Junhong Yan, Pibao Li, Baoguang Hu, Jing Wang, Chao Hu, Yuan Jin, Xun Niu, Rongyu Ping, Yingzhen Du, Tianzhi Li, Guogang Xu, Qinyong Hu, Lei Tu, Caractéristiques cliniques des patients COVID-19 présentant des symptômes digestifs au Hubei, Chine : une étude descriptive, transversale et multicentrique. Journal américain de gastroentérologie (2020).

[19] B. Bean et al., Survie des virus de la grippe sur les surfaces environnementales. Journal des maladies infectieuses 146, 47-51 (1982).

Shi Jun, nom de plume « Le chat à l'esprit libre », vit actuellement à Boston, aux États-Unis. Il est diplômé du Département des sciences de la vie et de la technologie de l'Université Tsinghua et, après avoir obtenu son doctorat aux États-Unis, il a rejoint une société pharmaceutique multinationale bien connue pour s'engager dans la recherche et le développement de médicaments. Depuis plus de dix ans, il dirige son équipe dans la lutte contre le diabète, la dystrophie musculaire, etc., et s'est concentré ces dernières années sur la recherche et le développement de médicaments anti-âge. Mon compte public personnel WeChat, « Yiran Suixin », est l’endroit où je discute avec vous des soins de santé.