(SARS-CoV-2-Immagine Credit Public Domain).
Come con qualsiasi sistema biochimico, i virus, compreso SARS-CoV-2, sono sensibili a temperature estreme che denaturano le loro proteine costituenti e disabilitano gli aspetti funzionali dell’organismo.
Diversi fattori influenzano la temperatura che può inattivare un virus, comprese le specifiche della struttura del virus particolare, la matrice di test impiegata, il suo pH, la sua forza ionica e l’umidità ambientale. La stabilità del guscio della proteina del virus, lo stato di aggregazione del virus e l’accesso ai recettori di superficie sono regolati da questi fattori, che successivamente alterano la temperatura di inattivazione termica.
Un virus può contenere DNA o RNA a filamento singolo o doppio e può o meno essere rivestito con un involucro lipidico attorno al capside proteico, anch’esso influenzato in modo diverso dalla temperatura.
In che modo il calore inattiva i virus?
Due meccanismi primari di inattivazione sono stati identificati in numerosi virus: degradazione enzimatica di acidi nucleici virali non protetti a temperature di circa 40 ° C e distruzione di proteine esterne in virus completi a temperature più elevate.
Molti virus sono efficacemente sigillati da un guscio proteico noto come capside, che quando rotto dalla degradazione o dai cambiamenti conformazionali può consentire la fuga del genoma virale contenuto all’interno. Esperimenti di trattamento termico controllato lo hanno dimostrato, poiché viene generato un guscio di capside vuoto e piccoli pori nel guscio del capside cavo sono spesso visibili dopo il trattamento termico, rendendo evidente la via di espulsione degli acidi nucleici.
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Nella fase intermedia del riscaldamento, gli acidi nucleici sono ancora presenti all’interno del capside, ma sono legati alle nucleoproteine che mantengono la stabilità. È interessante notare che questi acidi nucleici possono rimanere stabili a livelli di pH confortevoli grazie a queste proteine, con l’RNA a filamento singolo meno stabile di dsRNA, ssDNA o dsDNA, in quell’ordine.
SARS-CoV-2 è sensibile al calore?
Alcuni studi hanno suggerito che i coronavirus in generale sono particolarmente sensibili al danno termico, poiché le proteine della membrana e del nucleocapside sono facilmente influenzate dal calore. Uno revisione della letteratura esistente recentemente realizzata da Kampf, Voss e Scheithauer (2020) ha raccolto dieci studi sull’inattivazione termica contro SARS-CoV-2.
Complessivamente, 60 ° C per 30 minuti, 65 ° C per 15 minuti o 80 ° C per 1 minuto sono stati trovati sufficienti per la disinfezione termica, definita come una perdita di infettività del 99,99% (4 log 10 ). Il meccanismo principale, come con la maggior parte degli altri virus, era la denaturazione delle proteine nucleocapsidiche. Nella maggior parte dei casi, il capside è stato completamente denaturato a 55 ° C dopo 10 minuti, sebbene un ulteriore riscaldamento assicuri che una percentuale maggiore delle particelle virali sia interessata. Gli autori fanno notare che ciascuno di questi test è stato eseguito in soluzione e quindi il riscaldamento a secco può indurre la denaturazione a una velocità diversa.
I modelli matematici sviluppati da Seifer & Elbaum (2020) miravano a valutare l’inattivazione di SARS-CoV-2 a temperature fisiologicamente rilevanti, cioè intorno a 40 ° C, e a temperature estreme fino a 60 ° C. Nella coltura cellulare, SARS-CoV-2 ha mostrato una riduzione dell’attività del 99,99% dopo l’incubazione a 56 ° C per 15 minuti, il che era in linea con le previsioni fatte dal modello matematico, dando un credito al lavoro. A una temperatura corporea normale di 37 ° C, il modello prevede un’inattivazione del 99,99% dopo 48 ore, mentre una temperatura leggermente elevata di 39 ° C dovrebbe indurre l’inattivazione del 99% a 14 ore, aumentando al 99,99% di inattivazione dopo 28 ore.
È interessante notare che le particelle di SARS-CoV-1 esposte alle stesse condizioni di SARS-CoV-2 sembrano essere meno facilmente inattivate, sebbene la ragione di ciò non sia ancora completamente chiara. Alcune associazioni hanno suggerito che la sauna potrebbe essere utile come preventivo COVID-19, poiché la temperatura dell’aria può spesso superare gli 85⁰C, con temperature nella trachea che raggiungono i 45⁰C.
Tuttavia, secondo il modello matematico discusso sopra, sarebbe necessario rimanere nella sauna per oltre 7 ore, il che potrebbe essere dannoso per la salute in molti altri modi. 15 minuti a questa temperatura, suggeriscono, potrebbero inattivare fino al 30% del virus nel tratto respiratorio accessibile, sebbene al momento non ci siano studi a sostegno di ciò.
Il calore è un disinfettante economico e ampiamente accessibile che presenta numerosi vantaggi rispetto a molti disinfettanti a base chimica. Gli agenti patogeni non possono sviluppare una resistenza significativa al calore estremo, sebbene tali terapie siano difficili da applicare a qualsiasi sistema vivente. La scoperta del meccanismo preciso alla base dell’inattivazione termica di SARS-CoV-2 consentirà una disinfezione più efficiente degli oggetti che possono essere sottoposti a trattamento termico e l’ottimizzazione di questa procedura potrebbe alleviare parte del carico gravante sugli operatori sanitari di tutto il mondo durante il corso della pandemia.
Fonte:researchtrends
