Coronavírus e clima | Ulisses Confalonieri, Elizabeth Rangel, Maria de Lourdes Oliveira, Júlia Menezes e Rhavena Santos

Pesquisadores da Fiocruz, que fazem parte do INCT Mudanças Climáticas – 2a fase, apresentam relações entre a transmissão do COVID-19 e o clima

Por: Ulisses Confalonieri [1], Elizabeth Rangel [2], Maria de Lourdes Oliveira [2], Júlia Menezes [1] e Rhavena Santos [1]

Em dezembro de 2019 foram relatados clusters de pacientes com pneumonia de origem desconhecida, epidemiologicamente relacionados a um mercado de frutos do mar em Wuhan, na província de Hubei, China (Wu et al., 2020; Zhou et al., 2020). Esses casos estavam associados à infecção por um novo coronavírus, denominado SARS-CoV-2 (Coronaviridae Study Group of the International Committee on Taxonomy of Viruses, 2020).

Este vírus, causador da Covid-19, faz parte de um grupo grande de vírus que infectam vários animais e o homem, não apenas no sistema respiratório. Junto com os vírus da influenza, tem sido os principais responsáveis pelas epidemias e pandemias de infecções respiratórias em populações humanas. Apesar da gripe (influenza) ser mais frequente e estudada, os coronavírus têm, nas últimas décadas, causado importantes epidemias, com maior ou menor disseminação regional/global.

No homem, os coronavírus causam doença respiratória, gastrointestinal, hepática e desordens neurológicas (Corman, Muth, Niemeyer, & Drosten, 2018). Os vírus SARS-CoV, (originado na China, em 2020); MERS-CoV (originado na Arábia Saudita, em 2012) e SARS-CoV-2 podem ocasionar doenças graves, ao passo que o HKU1, NL63, OC43 e 229E co-circulam normalmente com outros vírus respiratórios e encontram-se associados a um quadro clínico mais brando em indivíduos imunocompetentes, acometendo principalmente o trato respiratório superior (Corman, Muth, Niemeyer, & Drosten, 2018; Forni, Cagliani, Clerici, & Sironi, 2017; Cui, Li, & Shi, 2019).

O que atualmente causa a pandemia (SARS Cov-2) foi conhecido somente em janeiro passado e muito pouco é conhecido sobre sua história natural. Mas a sazonalidade observada com outras viroses respiratórias pode nos dar uma boa orientação, em relação às suas possíveis relações com os fenômenos climáticos.

Viroses respiratórias epidêmicas

De maneira geral, observa-se um papel fundamental da temperatura na sazonalidade desses vírus, sendo apontada inclusive a migração frequente dos vírus influenza de regiões geográficas mais quentes para as mais frias (Li et al., 2019; Sundell, Andersson, Brittain-Long, Lindh, & Westin, 2016). De fato, quase todos os vARIs compartilham a mesma sazonalidade em regiões temperadas, onde os casos são mais prevalentes no inverno, enquanto há maior diversidade temporal nos trópicos (Li et al., 2019; Stewart, 2016). A temporalidade das epidemias de vARIs varia entre e dentro de cada país (Bloom-Feshbach et al., 2013).

Para a influenza, os padrões sazonais são parecidos, o que permite haver sobreposição de picos entre os dois grupos virais. A atividade mais frequente do influenza está associada ao período de inverno nos países temperados, enquanto nas áreas tropicais podem ser observados os seguintes padrões: i) infecções o ano todo com picos nas estações das chuvas; ii) infecções o ano todo com picos semestrais associados à estação das chuvas e aos meses de inverno; e iii) infecções sem clara sazonalidade (Moura et al., 2009; Shek & Lee, 2003). De fato, a temporalidade das epidemias parece ser mais variável e menos sazonal à medida que se aproxima do equador (Bloom-Feshbach et al., 2013). Lobato-Cordero et al. (2019) estudando moradias sociais em 1040 paroquias no Equador, revelaram que a transmissão da gripe e da pneumonia viral foram favorecidas por locais com temperaturas e umidade relativa mais baixas. Já Murtas & Russo (2019), ao estudar o excesso de mortalidade na região metropolitana de Milão em 2016-2017, associaram este excesso à epidemia de gripe e a exposições ambientais concomitantes, especificamente, o efeito combinado da poluição do ar e baixas temperaturas. S. Sun et al. (2019), ao avaliarem a incidência de influenza na China continental de 2005 a 2015 identificaram que, embora as pessoas fossem infectadas por influenza ao longo do ano, o pico ocorreu no inverno e primavera nos anos estudados.

Em relação aos coronavírus, estudo observou que o SARS-Cov1 provavelmente se comportou de maneira sazonal na China, aparecendo inicialmente entre o final do outono e o início da primavera, épocas em que a temperatura, umidade relativa e velocidade do vento mostraram ser os principais determinantes meteorológicos afetando sua transmissão (Yuan et al., 2006). Sun et al. (2020) relatam que nos últimos 17 anos duas epidemias generalizadas de SARS ocorreram na China causadas pelo coronavírus, e que alguns padrões gerais relacionados a epidemia são perceptíveis como: as duas epidemias surgiram no período do inverno, em que se observa uma condição favorável à sobrevivência do vírus, e as duas ocorreram em épocas de secas severas, condições raras nas localidades onde a epidemia eclodiu. Temperaturas amenas e baixa umidade são apontadas como capazes de suportar a sobrevivência prolongada desse vírus em superfícies contaminadas, de forma que condições ambientais (i.e. temperaturas mais baixas) e sociais (i.e. uso de ar-condicionado) de alguns países temperados são mais propícias à sobrevivência prolongada do SARS-Cov1 do que de países tropicais como Malásia, Indonésia e Tailândia (Chan et al., 2011). Entretanto, Neher et al. (2020) colocam que embora os coronavírus humanos sazonais (HKU1, NL63, OC43 e 229E) mostrem uma variação forte e consistente, o SARS-CoV-2 (Covid -19) parece transmitir em climas tropicais como Cingapura e, portanto, o inverno não parece ser uma condição necessária para a disseminação do SARS-CoV-2. Para o MERS-CoV, a baixa precipitação foi associada à detecção, pela primeira vez, do vírus em um paciente, na Arábia Saudita (Zaki, Van Boheemen, Bestebroer, Osterhaus, & Fouchier, 2012).

As explicações para a sazonalidade das viroses respiratórias, com maior transmissão no inverno, relacionam-se a dois fatores principais:

  1. As partículas virais, uma vez lançadas no ambiente, são pouco resistentes ao calor e à secura.

  2. No inverno há uma maior vulnerabilidade da árvore respiratória humana, cuja mucosa é afetada adversamente pelo frio e pela secura do ar.

  3. Nesta estação há também um alto confinamento de pessoas em ambientes fechados (restaurantes; bares; shopping center e mesmo nos domicílios), atitude tomada como proteção ao frio. Este contato mais próximo entre pessoas facilita a transmissão direta das partículas virais nas gotículas de saliva.

COVID-19

O SARS-CoV-2 é principalmente transmitido através de gotículas infectadas, liberadas por indivíduos sintomáticos ou assintomáticos – notadamente, na ocorrência de contato próximo (cerca de 1 metro) -, favorecendo a inalação ou exposição direta de mucosas dos indivíduos susceptíveis (boca, nariz e conjuntiva). A possibilidade de transmissão viral por aerossóis tem sido investigada e sugerida (National Research Council, 2020; Santarpia et al., 2020; Liu et al., 2010). A transmissão viral também pode ocorrer através do contato com superfícies ou fômites contaminados (World Health Organization, 2020a). Um estudo recente demonstrou que o vírus é capaz de permanecer viável e infeccioso de horas a dias, a depender da concentração do inóculo e da natureza das superfícies investigadas (Van Doremalen et al., 2020). Ainda, é possível que a transmissão fecal-oral possa desempenhar um papel secundário na disseminação viral. Parte dos pacientes com COVID-19 relatam sintomas gastrointestinais (Jin et al., 2020), conforme anteriormente descrito para as infecções pelo SARS-CoV e MERS (Su et al., 2016). Outras evidências corroboram essa hipótese. O SARS-CoV-2 já foi detectado no epitélio gastrointestinal (Xiao et al., 2020) e em amostras de fezes (Xiao et al., 2020; Zhang et al., 2020; Holshue et al. 2020). Recentemente, Wang e cols. isolaram o vírus, a partir dessas amostras clinicas (Wang et al., 2020). Em parte desses estudos, observou-se que os pacientes excretavam o vírus nas fezes, mesmo após a remissão da sintomatologia respiratória (Xiao et al., 2020; Zhang et al., 2020). A transmissão viral por diferentes vias (respiratória e extra respiratória) ajudaria a explicar a velocidade de disseminação na população.

Sob a perspectiva epidemiológica, o SARS-CoV-2 apresenta alta transmissibilidade (R0=2.2-2.6) (Li et al., 2020; Wu, Leung & Leung, 2020; Imai et al., 2020), de modo que o vírus foi rapidamente disseminado para diferentes países e continentes, levando a Organização Mundial da Saúde (OMS) a anunciar a Emergência de Saúde Pública de Importância Internacional em 30 de janeiro de 2020 e decretar a pandemia por COVID-19 em 11 de março de 2020. Diante da escalada global no número de casos graves e óbitos (World Health Organization, 2020b) e na indisponibilidade antivirais específicos ou vacina, uma série de medidas não farmacológicas tem sido adotadas em diversos países – inclusive no Brasil (Ministério da Saúde, 2020) -, em consonância com as recomendações da OMS e com estudos que estimam o impacto dessas medidas em diferentes cenários (sem intervenção e com a adoção de estratégias de mitigação e supressão) (Ferguson et al., 2020; Flaxman et al.; 2020). Os autores desses estudos, contudo, destacam que as modelagens foram realizadas considerando os padrões de dispersão viral em países ricos. Os próprios autores do estudo comentam que modelaram essas curvas com base nos padrões de dispersão dos países ricos e que nos países pobres os resultados da pandemia podem ser diferentes.

Estudos em andamento em alguns países, ainda sem revisão, mas divulgados parcialmente pela imprensa (autores K. Gougolianis, na Grécia e Q. Bukhari, nos EUA) indicam que a faixa ótima para a transmissão do SARS-Cov2 estaria entre 0-3 a 17-18 graus Celsius de temperatura ambiente. Estes estudos foram baseados na distribuição geográfica de casos confirmados, em diferentes países e regiões, em relação aos padrões climáticos conhecidos.

Araújo & Naimi (2020) usaram um agregado de modelos de nichos ecológicos para projetar a variação mensal da adequação do clima para a transmissão do SARS Cov-2. As análises indicaram preferência destes vírus por clima frio e seco. Isto colocaria as populações dos países temperados como tendo maior vulnerabilidade, seguidas daquelas no climas mais áridos e, em posição de menor vulnerabilidade, as dos trópicos (quente/úmido).

Conclusões

Várias são as evidências de que as viroses respiratórias humanas, de caráter epidêmico, apresentam padrões sazonais de ocorrência condicionados, em parte, pelos fatores climáticos (temperatura e umidade). O SARS-Cov 2, dada a sua emergência recente, ainda é pouco conhecido neste aspecto mas estudos preliminares apontam para uma maior capacidade de sua transmissão sob clima mais frio e seco. Apesar disto, os dados atuais mostram que sua disseminação em países quentes também tem ocorrido, não sendo o frio do inverno uma condição necessária para sua transmissão.

Agradecimentos

Este artigo é produto do projeto INCT-Mudanças Climáticas Fase 2 financiado pelo CNPq projeto 465501/2014-1, FAPESP projeto 2014/50848-9 e a CAPES projeto 16/2014.

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[1] Instituto René Rachou, Fiocruz

[2] Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz

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