Patógenos transportados pelo ar: como os agentes infecciosos em aerossol se espalham

Muitas doenças infecciosas, desde a gripe até o sarampo, podem viajar pelo ar em partículas microscópicas conhecidas como aerossóis. Essas partículas podem permanecer no ar, mover-se por espaços internos e ser inaladas por outras pessoas, o que as torna um fator crítico na disseminação de infecções.

Os riscos de patógenos transportados pelo ar estão sempre presentes, e estratégias eficazes são essenciais para mitigar seu impacto.

Como os agentes infecciosos se tornam transportados pelo ar

Os aerossóis são partículas microscópicas sólidas ou líquidas no ar ou em outros gases (1). Os aerossóis variam em tamanho, desde partículas extremamente pequenas até gotículas maiores, e muitos são pequenos o suficiente para permanecerem suspensos no ar por longos períodos; pesquisas revelaram que os aerossóis menores podem permanecer suspensos no ar por horas, o que os torna um veículo altamente eficiente para agentes infecciosos (2).

Algumas das menores partículas transportadas pelo ar, como PM2.5, ou material particulado medindo 2,5 micrômetros ou menos, podem transportar vírus, bactérias ou fungos, permitindo que se espalhem além do contato próximo e infectem as pessoas que as inalam (3)(4).

Os patógenos - incluindo vírus, bactérias e fungos - são transmitidos pelo ar por meio da tosse, espirros e fala; até mesmo a respiração normal pode liberar aerossóis infecciosos no ambiente. Quando uma pessoa infectada exala, pequenas gotículas contendo o patógeno evaporam, deixando para trás partículas ainda menores que permanecem no ar. Esse processo de infecção é particularmente eficaz em ambientes fechados, onde a ventilação deficiente pode reter e concentrar essas partículas, aumentando o risco de transmissão (5).

Vários fatores influenciam a eficácia com que os patógenos transportados pelo ar são disseminados:

• O tamanho das partículas determina quanto tempo elas permanecem no ar -as partículas menoresviajam mais longe e permanecem suspensas por mais tempo.
• A umidade afeta sua estabilidade; alguns vírus prosperam no ar seco, enquanto outros persistem melhor em condições úmidas (6).
• A ventilação desempenha um papel fundamental. O ar estagnado permite o acúmulo de aerossóis, enquanto o fluxo de ar adequado os dilui e remove. Como um grupo de professores, cientistas e médicos de Montreal demonstrou em um estudo não oficial realizado em 2020, o aumento do dióxido de carbono (CO2) acumulado além dos níveis aceitáveis nas salas de aula devido à má ventilação, o que, por sua vez, pode ter exposto alunos e funcionários a um risco maior de exposição ao SARS-CoV-2 (7).
• A duração da exposição também é importante; quanto mais tempo se passa no ar contaminado, maior a probabilidade de infecção.
  

Todos esses fatores combinados moldam a dinâmica da transmissão aérea. Embora a transmissão aérea seja a principal via, os patógenos também podem se instalar em superfícies, onde podem ser transferidos por contato - o que torna a higiene do ar e das superfícies importante para limitar a disseminação.

Patógenos comuns transmitidos pelo ar e seus riscos

Entre as ameaças aéreas mais conhecidas estão os vírus que exploram a transmissão por aerossol para infectar novos indivíduos. Esses podem incluir:

• Influenza: A influenza (ou gripe) é uma doença respiratória contagiosa. Ela depende de partículas transportadas pelo ar para se deslocar entre as pessoas, muitas vezes levando a surtos em escolas, locais de trabalho e reuniões públicas (8).
• Sarampo: O sarampo, geralmente apresentado por erupção cutânea, febre, tosse, coriza e olhos lacrimejantes, é extremamente contagioso. O sarampo pode permanecer no ar por até duas horas depois que uma pessoa infectada sai de um cômodo, infectando aqueles que entram mais tarde (9).
• SARS-CoV-2: esse vírus respiratório espalhou a COVID-19 globalmente, com os aerossóis desempenhando um papel fundamental em sua transmissão (10).
• Varicela: Também conhecida como varicela-zóster, a varicela se espalha por contato, por fluidos e é transmitida pelo ar. (11)

As bactérias também representam um risco significativo de transmissão pelo ar. A Mycobacterium tuberculosis, a bactéria responsável pela tuberculose (TB), se espalha quando indivíduos infectados tossem ou espirram, liberando aerossóis que podem permanecer infecciosos por horas (12). A Legionella, outro patógeno bacteriano, prospera em sistemas de água, mas se espalha pelo ar por meio de névoa ou gotículas contaminadas, causando pneumonia grave quando inalada (13).

Onde e como ocorre a transmissão por aerossol

A transmissão por aerossol pode se desenvolver em espaços com fluxo de ar limitado.

Hospitais, escolas e sistemas de transporte público são ambientes notavelmente de alto risco, onde indivíduos infectados podem, sem saber, expor muitas outras pessoas a patógenos transportados pelo ar.

• Nos hospitais, os procedimentos médicos, como a intubação ou até mesmo os cuidados de rotina com os pacientes, podem gerar aerossóis infecciosos, afetando tanto os pacientes quanto os profissionais de saúde.
• As escolas, com suas salas de aula densamente povoadas e instalações compartilhadas, podem se tornar epicentros durante surtos de doenças como sarampo ou gripe.
• O transporte público, onde a ventilação é frequentemente inadequada, aumenta o risco de infecção, pois os passageiros inalam ar recirculado por períodos prolongados. Nesses ambientes, as pessoas podem ser expostas a patógenos transportados pelo ar, mesmo sem contato direto com um indivíduo infectado.
  

As pesquisas demonstraram que determinados espaços públicos oferecem condições ideais para a transmissão rápida. Por exemplo, um estudo sobre a transmissão do sarampo em uma clínica pediátrica demonstrou que a transmissão aérea ocorreu em um ambiente de escritório, com bebês não vacinados enfrentando uma taxa de ataque de 80% (4/5), em comparação com 7% (2/27) para crianças vacinadas (14). Um estudo de 2024 realizado na Finlândia descobriu que todos os participantes de um ensaio de um coral sênior, exceto um, estavam infectados com o SARS-CoV-2 (15). A modelagem computacional confirmou a transmissão por aerossol como a causa provável.

Fatores ambientais podem aumentar ainda mais o risco de infecção. A ventilação insuficiente retém os aerossóis, permitindo que eles se acumulem e se prolonguem. A alta ocupação aumenta a probabilidade de exposição, enquanto as atividades que envolvem respiração pesada - cantar, gritar ou fazer exercícios - produzem mais aerossóis e os projetam para mais longe.

Juntos, esses fatores determinam a distância percorrida pelos patógenos transportados pelo ar e por quanto tempo eles continuam sendo um risco.

Protegendo você e sua comunidade

A redução do risco de transmissão aérea normalmente envolve várias camadas de proteção, combinando controles ambientais com precauções pessoais.

• Controle da fonte: a lavagem das mãos ajuda a reduzir a transmissão depois que as partículas se depositam nas superfícies, complementando as estratégias que tratam da exposição aérea.
• Ventilação: A abertura de janelas, o uso de exaustores ou a atualização para sistemas HVAC de alta eficiência podem diluir e remover partículas infecciosas do ar interno.
• Monitoramento do dióxido de carbono: O monitoramento do dióxido de carbono serve como um indicador prático da qualidade da ventilação. Ao monitorar o CO2, os gerentes de edifícios e as pessoas podem identificar quando a ventilação precisa ser melhorada, reduzindo o risco de acúmulo e transmissão de aerossóis.
  
• Filtragem: O uso de um purificador de ar de alta eficiência com filtragem avançada pode ajudar a reduzir a exposição em residências, escolas e locais de trabalho.
• Máscaras: Embora as máscaras de tecido folgadas ofereçam defesa mínima contra aerossóis, o uso de máscaras KN95/FFP2 bem ajustadas pode ajudar a filtrar 95% das partículas transportadas pelo ar que medem até 0,03 mícron, quando usadas corretamente.

Todas essas estratégias combinadas criam uma defesa robusta contra ameaças transportadas pelo ar.

Conclusão

Ao melhorar a ventilação, monitorar as condições internas e usar estratégias de proteção em camadas, os indivíduos e as comunidades podem gerenciar melhor a exposição e criar ambientes internos mais seguros.

Essa abordagem em camadas reflete um princípio mais amplo na prevenção de infecções: a redução do risco depende da combinação de várias estratégias em vez de depender de uma única intervenção.

Nesse contexto, o Dia Mundial da Higiene das Mãos, comemorado todos os anos em 5 de maio, destaca como essas medidas trabalham juntas para reduzir o risco de transmissão. Embora a higiene das mãos continue sendo essencial, o crescente reconhecimento da transmissão aérea aponta para o papel da qualidade do ar e da ventilação como parte de uma abordagem mais completa.