À la lumière de la pandémie de COVID-19 en cours, les services de santé du monde entier ont souligné la distanciation sociale, en évitant notamment les espaces surpeuplés comme les supermarchés, les cinémas et les bureaux. Une étude récente d'un groupe de chercheurs finlandais renforce ces principes en fournissant la preuve que les aérosols de personnes infectées peuvent se propager très loin et rester dans l'air pendant une longue période. Cela présente un risque pour la santé des autres individus dans le même espace qui est plus élevé qu'on ne le pensait auparavant.
Sommaire
Le pouvoir de la propagation des gouttelettes respiratoires
Des recherches approfondies ont été menées sur la propagation d'agents pathogènes comme le coronavirus via les réseaux sociaux. On trouve des groupes de cas où une seule personne a infecté plusieurs étrangers dans un lieu public. Ces résultats peuvent être attribués aux nuages d'aérosols, qui ont le potentiel d'infecter un grand nombre de personnes en raison de leur capacité à se propager sur une distance considérable en très peu de temps et à pénétrer ainsi dans les voies respiratoires de plusieurs passants.
Des études de modélisation épidémiologique ont également montré que la propagation d'un virus peut être considérablement ralentie, voire arrêtée, en empêchant le surpeuplement de personnes dans des lieux publics tels que les restaurants, les centres commerciaux et les arrêts de transports en commun.
Comment s'est déroulée la recherche?
L'étude finlandaise était basée sur la modélisation de la propagation des particules d'aérosol d'une personne toussant dans une allée entre des étagères, comme celle trouvée dans un supermarché, avec une ventilation d'air simulée. L'étude montre comment les aérosols pathogènes peuvent se propager sur une grande distance et rester pendant une période de temps considérable à différentes hauteurs dans l'air, mettant ainsi en danger les autres même après le déplacement de la personne infectée.
Les chercheurs ont modélisé une situation dans laquelle une personne tousse dans un couloir à étagères typique des épiceries. Photo: Petteri Peltonen / Université Aalto
L'équipe de recherche comprend environ 30 membres de l'Université Aalto, de l'Institut météorologique finlandais, du Centre de recherche technique VTT de Finlande et de l'Université d'Helsinki. Ils appartiennent à diverses disciplines, notamment la virologie, la physique des aérosols, la dynamique des fluides, les réseaux sociaux, la ventilation et le génie biomédical. Les trois centres connaissent bien la façon dont les très petites particules en suspension dans l'air s'échappent des poumons d'un individu au cours d'actes comme la toux, les éternuements ou la parole, puis sont transportées dans l'air. Ces particules pourraient transporter des microbes comme le nouveau coronavirus.
Une nouvelle étude, rapidement montée sur le coronavirus et les particules en suspension dans l'air, a publié les premiers résultats. L'étude comprenait des chercheurs de l'Université Aalto, de l'Institut météorologique finlandais (FMI), du Centre technique et d'innovation VTT et de l'Université d'Helsinki. Crred: Université Aalto / Institut météorologique finlandais / VTT / Université d'Helsinki: Animation: Mikko Auvinen et Antti Hellsten
Les équipes de recherche de chaque centre ont réalisé une modélisation de simulation indépendante avec le même point de départ. Les trois modèles ont atteint le même résultat initial – un scénario où l'aérosol se diffuse dans un grand nuage et se dilue dans l'air ambiant. Ce nuage couvre ainsi une large zone autour de la personne infectée. Le processus prend plusieurs minutes, selon le professeur adjoint de l'Université Aalto, Ville Vuorinen, laissant derrière lui « des particules d'aérosol extrêmement petites transportant le coronavirus », qui ont le potentiel d'infecter d'autres personnes à proximité pendant plusieurs minutes après que la personne infectée a quitté l'espace.
La visualisation a modélisé le mouvement de particules mesurant moins de 20 micromètres. Cela comprend les gouttelettes émises par une toux sèche, un symptôme typique du coronavirus actuel, mesurant moins de 15 micromètres. Des études antérieures sur la grippe A montrent que ce virus peut être trouvé dans les plus petites particules d'aérosol à 5 micromètres. Des études ont montré que ces petites particules sont suffisamment légères pour flotter au même endroit où elles ont été libérées ou pour se déplacer le long des courants d'air, au lieu de s'enfoncer au sol. Ainsi, ils restent en suspension dans l'air et constituent une menace pour les autres longtemps après que la personne infectée a quitté la zone.
Comment les espaces clos contribuent-ils à la propagation du COVID-19?
De nombreux chercheurs ont examiné le rôle des espaces intérieurs occupés dans la propagation des maladies. Il est connu, à partir de nombreux modèles d'infection, que lorsque les gens arrêtent de se déplacer ou de se rassembler à des points nodaux comme les magasins, les centres commerciaux et les centres de transport public, la transmission virale ralentit ou s'arrête complètement. De la même manière, le modèle actuel peut aider à attirer davantage l'attention du public et à définir des politiques appropriées sur l'utilisation des lieux intérieurs occupés en ce moment. La présence de nombreuses personnes dans un espace confiné augmente le risque de transmission de gouttelettes, qui est la principale cause de propagation des coronavirus pour autant que l'on sache actuellement.
Coopération scientifique, résultats satisfaisants
L'étude dépendait fortement de la capacité de simuler comment des gouttelettes aéroportées de gouttelettes potentiellement contenant des virus pouvaient être transportées des voies respiratoires d'un individu infecté, par un superordinateur mis à disposition par le CSC – Finnish IT Center for Science Ltd. Les résultats ont ensuite été visualisé en 3D. Les premiers résultats ont été produits en une semaine environ, principalement en raison de la puissance de calcul et de l'intense collaboration entre les différentes disciplines.
Le consortium de recherche se réjouit de peaufiner la modélisation pour prédire avec plus de précision le comportement des particules d'aérosol dans les réseaux sociaux. Les résultats devraient être utiles aux experts en maladies infectieuses et en virologie, car ils rassembleront plus d'informations sur la pandémie de COVID-19.
Selon Jussi Sane, spécialiste en chef de l'Institut finlandais de la santé et du bien-être social, la modélisation elle-même est insuffisante pour émettre de nouvelles recommandations. Cependant, les résultats renforcent les lignes directrices prescrites par l'Institut, conseillant aux personnes malades de rester à la maison, tout en maintenant une distance physique avec tout le monde, en toussant dans une manche ou un mouchoir et en se lavant ou en se désinfectant fréquemment les mains. « Ces résultats sont une partie importante de l'ensemble, et ils doivent être comparés avec les données d'études épidémiques réelles », ajoute Sane.
