هل يمكن أن يؤثر ارتفاع درجات الحرارة في الحد من انتشار فيروس كورونا؟

هل يمكن أن يؤثر الارتفاع بدرجات الحرارة في الحد من انتشار فيروس كورونا؟

تتفاوت الأوبئة الناتجة عن نزلات البرد في الشدة من عام إلى آخر، متأثرة بالظروف المناخية، وتطور أشكال الفيروس وشراسته.

في (ديسمبر 2019) انتشر فيروس كورونا المستجد (COVID-19)، والناتج من فيروس كورونا الجديد (SARS-CoV-2) في (ووهان-Wuhan) بمقاطعة هوبي في الصين، ومنها انتشر في جميع أنحاء العالم؛ متسببًا في إصابة أكثر من مليوني حالة حتى الآن.

دعمت بعض الدراسات السابقة فرضية وبائية(epidemiological hypothesis)؛ تشير إلى أن البيئة الباردة والجافة (منخفضة الرطوبة) تُسهل عملية بقاء وانتشار العدوى الفيروسية التي تنتقل بواسطة الرذاذ، بينما تضعف البيئات الدافئة والرطبة  انتشار الفيروس (مثل الإنفلونزا).

ومع ذلك، لم يثبت بعد الدور الفعلي للرطوبة في انتقال فيروس كورونا المستجد(COVID-19). [2,3]

وتتسبب العديد من الفيروسات في الإصابة بأمراض التهابات الجهاز التنفسي العلوي، حيث غالبًا ما تسبق عدوى الجهاز التنفسي السفلي الخطيرة.

ولكل فيروس نمط موسمي، يختلف ذُروة نشاطه من موسم لآخر، حيث تزداد أغلب معدلات العدوى الفيروسية التنفسية في فصل الشتاء، وتتباين خلال فصلي الربيع والخريف.

وقد تم طرح عدة نظريات لشرح النمط الموسمي للفيروس، ولكن لنتعرف أولًا على:

هل يمكن أن يؤثر الارتفاع بدرجات الحرارة في الحد من انتشار فيروس كورونا؟
التركيب الكيميائي لفيروس كورونا( التركيبStructure of respiratory syndrome causing human coronavirus)[1]

التركيب الكيميائي للفيروس

تنتمي فيروسات الكورونا لفصيلة الفيروسات التاجية، والتي تنتمي بدورها إلى رتبة الفيروسات العشية (Nidovirales).

تُحاط فيروسات الكورونا بغلاف فيروسي يتميز بوجود بروزات تشبه التاج على سطحها الخارجي؛ لذلك سُميت بالفيروس التاجي.

وتعتبر دقيقة في الحجم، حيث يتراوح قطرها من (65-125) نانومتر، ويكون حمضها النووي عبارة عن حمض نووي ريبوزي، أحادي السلسلة، موجب الاتجاه، يتراوح حجمه من (26-32)  قاعدة في الطول.

ولعائلة الفيروسات التاجية أربعة مجموعات فرعية هم: (ألفا، وبيتا، وجاما، ودلتا)؛ حيث تصيب الفيروسات التاجية من النوع (ألفا وبيتا) البشر والثدييات بشكل عام، أما كُلٌّ من النوعين (جاما ودلتا) فيُصيبا الطيور على الأغلب.

ويعتبر فيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2) من مجموعة الفيروسات التاجية بيتا.

وكما هو موضح بالشكل، يتكون الفيروس من مجموعة بروتينات، أهمها (البروتين الهيكليS)، المسؤول عن ارتباط الفيروس بالمستقبلات الحسية بالخلية المضيفة، وهو يُعتبر البروتين الرئيسي لغزو الخلايا؛ وبالتالي يعتبر هو العامل الرئيس لانتقال الفيروس بين الأنواع، وأيضًا هو السبب في الانتشار السريغ للعدوَى.

ويدخل في تركيب الفيروس أيضًا كُلٌّ من (البروتينM)، و(البروتينE) المسؤولان عن تكوين الغلاف الخارجي للفيروس، أما (البروتينN) هو المسؤول عن التفاف وتجميع الحمض النووي[1].

ولا تتكاثر الفيروسات خارج الخلية الحية، ولكن الفيروس المعدي يمكن أن يبقى في البيئة على الأسطح الملوثة لمدة تزيد أو تقل؛ تبعًا لدرجة الحرارة والرطوبة البيئية.

كما أظهرت بعض النتائج إلى أن فيروس كورونا مستقر، فيمكن له أن ينتقل عن طريق الرذاذ، أو عن طريق الاتصال غير المباشر؛ حيث تم اكتشاف الفيروس أيضًا في سوائل الجسم الأخرى والفضلات أيضًا؛ وبالتالي فإن الأسطح الملوثة تلعب دورًا رئيسًا في نقل العدوى كما في المستشفيات، أو المجتمع بشكل عام[6,7].

تشير بعض البيانات الإحصائية التي تم إجراؤها على بعض الفيروسات المسببة لعدوى الجهاز التنفسي العلوي إلى أنها تتباين في نشاطها موسميًّا.

وتبعًا للتشابه في تركيب وموسمية الفيروسات، تم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات:
1. فيروسات غير مغلفة تتواجد طوال العام مثل: (الفيروسات الأنفية-rhinovirus)، و(الفيروسات الغُدية-adenovirus).
2. الفيروسات المغلفة، والتي تظهر بشكل أقوى في الشتاء مثل: (الفيروس المخلوي التنفسي-RSV).
3. الفيروسات النظيرة للأنفلونزا-Para influenza viruses 1–3) وهي فيروسات مغلفة تفضل الجو الدافئ.
وبالتالي تفيد الإحصائية إالى أن الفيروسات غير المغلفة كانت موجودة طوال العام، بينما غير المغلفة كانت أكثر موسمية عن غيرها؛ ومن هنا يمكن الاعتقاد بأن الفيروسات التاجية يمكن أن يقل معدل انتشارها في الأشهر الحارة[4].
أفادت الدراسات أيضًا بأن الفيروسات التاجية حساسة تجاه الحرارة والأشعة فوق البنفسجية، كما يمكن تخزينها لسنوات عند درجة حرارة (80) تحت الصفر، وإيقاف نشاطها عند(56) درجة سلزية لمدة (30) دقيقة؛ وتعتبر تلك هي الطريقة الأكثر استخدامًا لتعطيل فيروس كورونا المستجد في المختبر.

بالإضافة لذلك، يمكن إيقاف نشاط الفيروس بواسطة الإيثانول بتركيز (70%)، أو حمض البيروكسي آستيك، أوالمنظفات التي تحتوي على كلور في تكوينها[6].

نظريات لشرح النمط الموسمي للفيروس

  • أولًا: تأثير الظروف المناخية على مناعة المضيف للعدوى. فمثلًا: انخفاض مستوى (فيتامين د) في الجسم؛ نتيجة لقلة التعرض لأشعة الشمس، يمكن أن يؤثر على قدرة الجسم لمقاومة العدوى.
  • ثانيًا: تأثير العوامل الجوية من درجة حرارة ورطوبة على معدلات بقاء الفيروس وانتشار العدوى.
  • ثالثًا: تأثير التغيرات السلوكية في طرق نقل العدوى. مثل: قضاء المزيد من الوقت في الأماكن المغلقة على مقربة من الآخرين، أو تجمعات الأطفال المعرضة للعدوى بالمدارس؛ خاصة  فى الأشهر الباردة.
  • فرضيات أخرى، مثل: انعدام الاستجابات المناعية في المضيف المصاب بالبرد الشديد، أو إعادة تنشيط الفيروسات الخاملة الموجودة في الجهاز التنفسي العلوي بانخفاض درجات الحرارة؛ خاصة فى  الأشهر الباردة[4].

تأثير الرطوبة على استقرار الفيروس

هل يمكن أن يؤثر الارتفاع بدرجات الحرارة في الحد من انتشار فيروس كورونا؟
رسم بياني يوضح العلاقة بين معدل بقاء الفيروس مع مرور الوقت عند تعريضه لدرجات حرارة مختلفة ودرجة رطوبة نسبية أعلى من 95%.
(Infectivity of SARS Coronavirus (105/10 μL) to different temperatures at >95% relative humidity)

 

تم دراسة استقرار فيروس(SARS CoV) عند درجات حرارة، ورطوبة نسبية مختلفة على الأسطح الملساء؛ فأظهرت النتائج أن الفيروس المجفف كانت لديه القدرة على البقاء لمدة (خمسة أيام) في البيئة المكيفة العادية عند درجات حرارة تتراوح بين (22-25) درجة مئوية، ودرجة رطوبة نسبية قدرها (40-50%)، بينما فقَدَ الفيروس قدرته على البقاء بشكل أسرع عند درجات حرارة أعلى (38( درجة مئوية، ودرجة رطوبة نسبية أعلى؛ فكانت أعلى من (95%)؛ مما يشير إلى الاستقرار الأفضل للفيروس يكون في البيئة المنخفضة الحرارة والرطوبة[6].

عند الرطوبة المنخفضة نسبيًّا، تحتفظ فيروسات الإنفلونزا بقدرتها القُصوَى على العدوى، بينما إيقاف نشاط الفيروس يتم بشكل أسرع بعد السُّعال عند درجات الرطوبة النسبية العالية.

وعلى الرغم من أن الفيروس المحمول في جزيئات الهواء بحجم أقل من (4) ميكرومتر؛ إلا أن لديه القدرة على البقاء معلقًا بالتيارات الهوائية لمدة أطول، والانتقال أيضًا إلى مسافات أبعد من الجسيمات الأكبر حجمًا، إلا أنه يتم إيقاف نشاطه بشكل أسرع في ظل درجات الرطوبة العالية؛ وبالتالي فإنه يُعتقد بأن الاحتفاظ بدرجة رطوبة أعلى من (40%) بالأماكن المغلقة يمكن أن يقلل من العدوى الفيروسية بشكل ملحوظ[7].

كما أفادت دراسة بجامعة (بيهانج-Beihang)، وجامعة (تسينغ-هوا-Tsinghua) بالصين بأن درجة الحرارة المرتفعة، والرطوبة النسبية تقللان من معدل انتشار فيروس كورونا المستجد؛ وذلك تطابقًا مع تأثير كل منهما على تقليل معدل انتشار فيروس الإنفلونزا.

والذي يمكن تفسيره بسببين محتملين:

أولًا: أن فيروس الأنفلونزا يكون أكثر استقرارًا في درجات الحراة الباردة، كما أن الرذاذ الحامل للفيروس يبقى محمولًا بالهواء لمدة أطول في الهواء الجاف.

ثانيًا: كما ذكرنا من قبل أن الطقس البارد والجاف يضعفان الجهاز المناعي للمضيف ويجعله أكثر عرضة للإصابة بالفيروس[5].

هل يمكن أن يؤثر الارتفاع بدرجات الحرارة في الحد من انتشار فيروس كورونا؟
توقع للمخاطر العالمية لانتشار فيروس الكورونا في شهر يوليو 2020، حيث يشير(R) إلى قياس شدة العدوى.
(Worldwide risks of COVID-19 outbreak in March and July 2020 )

 

ورغم ذلك، فإنه مِن المستبعَد فكرة انحسار وباء الكورونا بحلول الصيف؛ حيث بدراسة التباين في انتشار الفيروس عبر مناطق مختلفة؛ نجد أن التغير المناخي وحده -أي: زيادة درجات الحرارة وارتفاع الرطوبة خاصة بشهور الربيع والصيف- لن يؤدي بالضرورة إلى التراجع في معدل الإصابات بفيروس كورونا دون تطبيق إجراءات واسعة النطاق في مجال الصحة العامة، حيث إن الكثير من الدول في نصف الكرة الجنوبي لا تزال تعاني من معدلات إصابة عالية مثل: أستراليا، وجنوب إفريقيا.

لذلك، يجب الالتزام بالاحتياطات اللازمة لتقليل معدل الإصابات، وأهمها التباعد الاجتماعي[6،4،3].

وبالتالي تفيد (منظمة الصحة العالمية-WHO) بأنه من البيانات المتوفرة لديها حتى الآن أنه:

«يمكن انتقال فيروس مرض (كوفيد-19) في ‏جميع المناطق، حتى المناطق التي يكون المناخ فيها حارًّا ‏ورَطبًا.

وكيفما كان ‏المناخ؛ اتخِذ التدابير الوقائية، ولعل أفضل طريقة لحماية نفسك من ‏الإصابة بمرض (كوفيد-19) هي المواظبة على غَسْل يديك؛ فبواسطة ذلك، يمكنك ‏التخلص من الفيروسات التي تكون عالقة بيديك، وتتجنب بالتالي العدوى ‏المحتمل حدوثها إذا لمست عينيك، أو فمك، أو أنفك».

كما أشارت المنظمة إلى: «أن تعريض نفسك لأشعة الشمس، أو إلى درجات حرارة أعلى من (25) درجة مئوية، لن يمنعك من الإصابة بمرض فيروس كورونا المستجد؛ وبالتالي فإنه يمكنك التقاط العدوى مهما كان الطقس مشمسًا أو حارًّا، حيث أبلغت الدول ذات الطقس الحار عن حالات إصابة بفيروس كورونا المستجد»‏[8].

المصادر:

  1. Shereen MA, Khan S, Kazmi A, Bashir N, Siddique R. COVID-19 infection: Origin, transmission, and characteristics of human coronaviruses. Journal of Advanced Research [Internet]. 2020 Jul 1 [cited 2020 Apr 21];24:91–8. Available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123220300540
  2. Coronavirus Update (Live): 2,503,412 Cases and 171,809 Deaths from COVID-19 Virus Pandemic – Worldometer [Internet]. [cited 2020 Apr 21]. Available from: https://www.worldometers.info/coronavirus/?utm_campaign=homeAdvegas1?
  3. Luo W, Majumder MS, Liu D, Poirier C, Mandl KD, Lipsitch M, et al. The role of absolute humidity on transmission rates of the COVID-19 outbreak. medRxiv [Internet]. 2020 Feb 17 [cited 2020 Apr 21];2020.02.12.20022467. Available from: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.12.20022467v1
  4. Price RHM, Graham C, Ramalingam S. Association between viral seasonality and meteorological factors. Sci Rep [Internet]. 2019 Jan 30 [cited 2020 Apr 21];9(1):1–11. Available from: https://www.nature.com/articles/s41598-018-37481-y
  5. Wang J, Tang K, Feng K, Lv W. High Temperature and High Humidity Reduce the Transmission of COVID-19 [Internet]. Rochester, NY: Social Science Research Network; 2020 Mar [cited 2020 Apr 21]. Report No.: ID 3551767. Available from: https://papers.ssrn.com/abstract=3551767
  6. Chan KH, Peiris JSM, Lam SY, Poon LLM, Yuen KY, Seto WH. The Effects of Temperature and Relative Humidity on the Viability of the SARS Coronavirus [Internet]. Advances in Virology. 2011 [cited 2020 Apr 21]. Available from: https://www.hindawi.com/journals/av/2011/734690/
  7. Noti JD, Blachere FM, McMillen CM, Lindsley WG, Kashon ML, Slaughter DR, et al. High Humidity Leads to Loss of Infectious Influenza Virus from Simulated Coughs. PLOS ONE [Internet]. 2013 Feb 27 [cited 2020 Apr 21];8(2):e57485. Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0057485
  8. Myth busters [Internet]. [cited 2020 Apr 21]. Available from: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public/myth-busters

 

شارك المقال:

تواصل معنا

«الباحثون المصريون» هي مبادرة علمية تطوعية تم تدشينها في 4/8/2014، بهدف إثراء المحتوى العلمي العربي، وتسهيل نقل المواد والأخبار العلمية للمهتمين بها من المصريين والعرب،

تابعنا على منصات التواصل الإجتماعي