En un estudio reciente publicado en la Revista de Fotoquímica y Fotobiologíaun equipo de investigadores analizó el efecto de la luz ultravioleta (UV) y violeta de diferentes longitudes de onda sobre la virulencia del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2).
Estudio: la luz ultravioleta y violeta puede neutralizar la infectividad del SARS-CoV-2. Crédito de la imagen: NIAID
Introducción
En medio de la crisis de salud pública sin precedentes causada por la enfermedad coronavirus 2019 (COVID-19), las estrategias de desinfección y prevención son de suma importancia. El efecto germicida de la luz ultravioleta se ha aplicado ampliamente a la desinfección de agua potable, aguas residuales, espacios cerrados y productos sanguíneos Sin embargo, el SARS-CoV-2 exhibe una alta sensibilidad a la luz UV-C en particular, y se necesitan estudios exhaustivos para determinar el efecto virucida de la luz sobre el virus.
Sobre el estudio
El presente estudio analizó el efecto virucida de distintas longitudes de onda de luz ultravioleta y violeta en muestras de SARS-CoV-2. Los investigadores también investigaron la inactivación del SARS-CoV-2 en la exposición a largas longitudes de onda UV utilizando la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) y el enfoque de hibridación in situ con fluorescencia (FISH).
Una dosis infecciosa de cultivo tisular mediana inicial (TCID50) de 6 x 106 TCID50/mL se utilizó para investigar la inhibición de SARS-CoV-2 en la irradiación con longitudes de onda que van desde UV-C hasta luz violeta. Un stock viral SARS-CoV-2 de concentración 1,5 x 103 TCID50/mL también se utilizó para estudiar el efecto de la misma longitud de onda en una concentración viral diferente. A continuación, se utilizaron las técnicas qPCR y FISH para cuantificar las dosis de UV-A y UV-B necesarias para inactivar el SARS-CoV-2 presente en concentraciones equivalentes a una en el esputo de un paciente infectado por SARS-CoV-2.
Los investigadores también compararon el espectro de acción de los rayos ultravioleta del SARS-CoV-2 con el de otros virus, incluidos los bacteriófagos del virus de la influenza H1N1 como MS2, T1 y T4 y bacterias que incluyen Escherichia coli sola o combinada con Salmonella. En particular, la qPCR permitió el estudio de la capacidad del virus irradiado para replicarse a lo largo del tiempo.
La sensibilidad del SARS-CoV-2 a la irradiación se evaluó utilizando una solución madre de SARS-CoV-2 a una concentración de 6 x 106 TCID50/mL. A continuación, esta solución se sometió a tres dosis diferentes de cada longitud de onda UV. La solución madre de SARS-CoV-2 que no estuvo expuesta a ninguna luz ultravioleta se consideró como control.
Resultados
Se observó una relación dosis-respuesta entre la dosis de UV y el título viral, lo que demuestra diferentes grados de sensibilidad del SARS-CoV-2 hacia diferentes longitudes de onda de UV. Además, si bien una pequeña dosis de UV-C podría causar una reducción significativa en la concentración viral efectiva, se necesitaba una dosis 100-1000x mayor de radiación UV-B y UV-A para inactivar el virus.
Replicación viral del SARS-CoV-2 irradiado con UV (1,5 × 106 TCID50) en el sobrenadante de células VeroE6 infectadas in vitro. Se infectaron células Vero E6 con SARS-CoV-2 irradiadas con diferentes dosis de UV-A (D1 = 2000, D2 = 4000, D3 = 12000 mJ/cm2), -B (D1 = 100, D2 = 200, D3 = 600 mJ/cm2), -C (D1 = 2, D2 = 4, D3 = 12 mJ/cm2) y luz violeta (D1 = 4000, D2 = 8000, D3 = 24000 mJ/cm2). Los sobrenadantes de cultivo se recogieron en los tiempos indicados (24, 48 y 72 hpi) y los títulos de virus se midieron mediante cuantificación del número absoluto de copias (PCR en tiempo real). Todas las condiciones de cultivo celular se sembraron por cuadruplicado. Se muestran los valores medios ±SEM.
El estudio confirmó que la UV-C es más efectiva para causar la inactivación del SARS-CoV-2 que la UV-B y la UV-A. Además, se encontró que UV-C era 104 veces más eficaz para generar un efecto virucida sobre el SARS-CoV-2 que la luz violeta. Sin embargo, se observó que dosis más altas de UV-A y luz violeta podrían inactivar significativamente el virus.
Los resultados indicaron que las longitudes de onda analizadas en este estudio tenían un efecto virucida sobre el virus SARS-CoV-2, aunque a diferentes concentraciones con diferentes eficacias. El efecto virucida se demostró particularmente a concentraciones virales más bajas 24 horas después de una dosis baja de radiación UV-C. En particular, la concentración viral no aumentó con el tiempo, lo que indica una inhibición completa del virus.
El estudio concluyó que una dosis de 4 mJ/cm2 Dosis UV-C, 100 mJ/cm2 Dosis UV-B, 4000 mJ/cm2 dosis de UV-A y 24000 mJ/cm2 La dosis de violeta podría reducir efectivamente la concentración viral e inactivar el SARS-CoV-2.
Hibridación fluorescente in situ (FISH) del ARN viral (ARNv) del SARS-CoV-2 en células VeroE6. (A) Esquema de la hibridación de las sondas FISH (izquierda) y el curso temporal de la infección por SARS-CoV-2 en diferentes puntos de tiempo posteriores a la infección, según lo recogido con un objetivo de gran aumento/apertura numérica (NA) (60 × 1,49 NA). Barra de escala 10 μm. (B) La señal brillante de las sondas smFISH a 24 hpi permite utilizar un objetivo de NA bajo (20x, 0,45 NA) para identificar de forma fiable las células infectadas entre miles de células, mediante la recopilación de mosaicos de 6 × 6 (campo de visión total aprox. 3 mm, barra de escala en la imagen ‘detalle’ 50 μm). (c) Las células positivas se identifican como aquellas con una intensidad I 8 veces mayor que el fondo en el canal FISH. (D) Detalles ejemplares de mosaicos de 6 × 6 tras la irradiación con diferentes longitudes de onda y dosis de luz UV/violeta. La cuantificación se proporciona como media +/- desviación estándar de la fracción de células positivas para ARNv en al menos dos mosaicos de 6 × 6. Barra de escala: 10 μm.
Conclusión
Los resultados del estudio muestran que la carga viral de SARS-CoV-2 en el stock fue completamente inactivada por la luz UV-C, UV-A y UV-B, como se observó a través de las técnicas qPCR y FISH. Además, los espectros de acción del SARS-CoV-2, en comparación con otros patógenos, establecen que los virus de ARN son específicamente más sensibles a las longitudes de onda UV-A. Dado que la UV-C fue más eficaz para inactivar el virus en comparación con la UV-A y la UV-B, la inactivación rápida del virus puede llevarse a cabo de forma eficaz mediante la irradiación con UV-C.
Los autores creen que los resultados de este estudio pueden usarse para formular modelos predictivos de la estacionalidad del virus. La capacidad comprobada de la luz ultravioleta y violeta para reducir la virulencia del SARS-CoV-2 establece el efecto desinfectante de la radiación solar sobre el virus. Esta investigación también puede desempeñar un papel crucial en el desarrollo de modelos para estudiar el impacto de la radiación solar en la dispersión de virus en la atmósfera.
