EL SARS-CoV-2, el coronavirus que causa la enfermedad COVID-19, puede ser destruido por la luz ultravioleta, o UV, como se ha sugerido recientemente. Pero no es tan simplemente salir al sol o pasar las manos bajo una luz negra.
Tendrías que esperar siete días para que el sol hiciera su trabajo con una máscara usada, por ejemplo, según Jim Malley, un ingeniero ambiental de la Universidad de New Hampshire.
Para entonces, el virus ya se ha autodestruido. El SARS-CoV-2 no puede tolerar condiciones fuera de los cuerpos y se ladn rápidamente. En un experimento de laboratorio, duró tres días en plástico, dos días en acero inoxidable y un día en cartón [i].
Podemos suponer razonablemente que la luz solar directa aceleraría su destrucción. SARS-CoV, el predecesor de nuestra actual pandemia de coronavirus, sufrió bajo la luz solar. Un estudio de 2013 calculó que tomaría de 1,3 a dos horas bajo el sol del mediodía en Washington, D.C., o en la ciudad de Nueva York durante el solsticio de verano para incapacitar la mayoría de los coronavirus en un guante, aunque los virus en los globos más grandes ilesos.
Cuanto más corta sea la longitud de onda de los rayos UV, más eficaz será contra los virus. La luz solar, principalmente en el rango UV-A, no se puede comparar con UV-C, que ha demostrado ser tan exitosa contra todos los gérmenes que se conoce como UV germicida. Germicidal UV se ha adoptado para desinfectar las superficies de los hospitales y los instrumentos médicos. Según un estudio de 2005, funciona particularmente bien contra los coronavirus.
Entonces, ¿por qué no puede ayudar a los humanos a luchar contra el COVID-19? Por un lado, la atmósfera bloquea el 100 por ciento de la radiación UV-C del sol, por lo que ninguna de ellas incapacitará el SARS-CoV-2 en el aire, en la piel u otras superficies. UV-C también tiene que ser generado por lámparas especiales.
El uso de UV-C directamente en o en humanos es problemático.
Convertir los rayos UV industriales sobre nosotros mismos "sería literalmente freír a la gente", dijo Dan Arnold, gerente de ventas y marketing de UV Light Technology en Birmingham, Reino Unido, en un artículo de la BBC. UV-C no sólo destruye virus al codificar sus genomas, sino que también es extremadamente peligroso para todas las células vivas. Arnold ha tenido que disuadir a los gerentes de supermercados de instalar el equipo de su empresa en la entrada de sus tiendas.
Los ABC de los rayos UV
En el espectro de radiación electromagnética del sol, la banda UV ocupa el rango de 400 nm a 10 nm. (Imagen cortesía de ESA / AOES Medialab.)
Los rayos UV en el espectro de radiación electromagnética entre la luz visible y los rayos X se dividen aún más como UV-A, UV-B y UV-C.
UV fue descubierto en 1801 por el físico alemán Johann Wilhelm Ritter.
Los rangos UV son definidos por la Marina de los Estados Unidos de la siguiente manera:
UV-A, 315-400nm longitud de onda, es el menos dañino. En el borde del espectro visible, su luz azulada se conoce popularmente como luz negra. Usted ha visto fluidos corporales fluoresce bajo UV-A en escenas del crimen - espero que sólo en la televisión y películas. Los insectos y las aves pueden ver los rayos UV-A. Los halcones rastrearán los rayos UV de los rastros de orina hasta un roedor. La lente en el ojo humano bloquea los rayos UV de la retina excepto en el raro caso de aphakia, una condición en la que la lente falta o se retira. Después de que el impresionista Claude Monet le extirpara las lentes con una cirugía de cataratas, sus escenas se volvieron cada vez más azuladas. Los observadores aphakic fueron reclutados por el ejército estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial para detectar señales UV de submarinos alemanes en alta mar [ii].
UV-B, 280-315nm longitud de onda, es más probable que dañe las células, actuando sobre la melanina de la piel, así como el material genético de las células. El ADN es el más afectado, pero también el ARN, el material genético en los coronavirus. El 95 por ciento de uv-B está bloqueado por la capa de ozono.
UV-C, 180-280nm longitud de onda, es conocido y aceptado como germicida, aunque, técnicamente, no puede incapacitar al organismo tanto como destruir su material genético y, por lo tanto, su capacidad de replicación. La destrucción del material genético por parte de UV-C es indiscriminada. No importa si las células están en plantas, animales, levaduras, bacterias, virus o humanos. Nuestra atmósfera bloquea todo el UV-C del sol de la superficie de la Tierra.
UV extremo, 10-180nm, a veces se llama UV de vacío por su incapacidad para propagarse a menos que en un vacío.
Un autobús se somete a tratamiento UV-C en Shanghai, China. Usando 210 tubos que emiten radiación UV-C, tanto dentro como fuera del autobús, Yanggao afirma haber llevado un proceso de esterilización de 40 minutos hasta cinco minutos, permitiendo la desinfección de 250 autobuses al día. (Imagen cortesía de YouTube.)
¿Cómo mata los virus los rayos UV?
Técnicamente, los virus no pueden ser "asesinados" porque no están vivos en el sentido biológico de la palabra. Sin embargo, se pueden hacer incapaces de replicarse usando radiación UV. La radiación UV, UV-C en particular, es absorbida por el ADN y el ARN, alterando su estructura. El virus todavía puede estar en movimiento, buscando una célula huésped, pero su material genético está comprometido. No se puede replicar. Fin.
A medida que aumenta la frecuencia de la radiación, llegando más lejos del espectro visible hasta que alcanza la siguiente clasificación de radiación (rayos X), se vuelve más letal.
E á h á h ? Ƒ
Donde la energía de E en Joules, o J
Y h 6.626 × 10-34 J, o la constante de Planck
Si bien el efecto de los rayos UV en el cuerpo a nivel atómico no es conocido u observable, se teoriza que a medida que aumenta la frecuencia de la luz, causa resonancias en diferentes tamaños de estructuras celulares, moléculas y átomos, hasta partículas subatómicas. Con partículas lo suficientemente energizadas, se liberan de los enlaces que los mantienen unidos. Los rayos X y los rayos gamma se denominan radiación ionizante por su capacidad para romper iones positivos (decaimiento alfa, un protón y un neutrón) o iones negativos (electrones y neutrones).
"La radiación UV-C es lo suficientemente enérgica como para que los fotones individuales puedan producir rotura de enlaces químicos e ionización de algunos átomos y moléculas", dijo George Chabot, Ph.D., profesor emérito en UMass Lowell, en un foro de salud pública. "La absorción preferencial de fotones de energía particulares por materiales, tanto orgánicos como inorgánicos, es evidente en todo el espectro electromagnético desde microondas a través de luz infrarroja y visible, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma."
Las frecuencias de los rayos UV son particularmente perjudiciales para el ADN y el ARN. El virus SARS-CoV-2 tiene bobinas de ARN en su núcleo, que inyecta en una célula huésped para tomar el control de la célula, causando una reacción en cadena que resulta en una infección.
UV-C es absorbido por el ARN en un coronavirus y hace que las moléculas en el ARN se reorganicen en dimers (de "di" que significa dos, y "mer" de partes), lo que resulta en ARN que no se emparejará y, por lo tanto, no permitirá que el virus se replique. La radiación UV-B también hará dimers, pero es 20 a 100 veces menos eficaz que UV-C, según un estudio de 2004 sobre inactivación del coronavirus. UV-A es demasiado débilmente absorbido por el ADN y el ARN y mucho menos eficaz en la fabricación de dimers.
¿Se puede utilizar la UV como tratamiento para pacientes con COVID-19?
La idea de tratar COVID-19 con UV puede haber venido de tratamientos de luz UV-A utilizados para afecciones de la piel, incluyendo eczema, psoriasis, vitiligo y linfoma de células T, un tipo de cáncer de piel. Los tratamientos de luz UV se remontan a principios del siglo XX. El médico danés Niels Ryberg Finsen ganó un Premio Nobel en 1903 por una fototerapia utilizada para combatir la tuberculosis cutánea.
Ha habido informes de investigadores que sugieren UV-C lejano (rango de longitud de onda de 220 a 225), pueden ser menos perjudiciales para los tejidos humanos, pero esos estudios todavía están en ratones. El efecto en los seres humanos no se conoce, por lo que Malley es parte del consenso de expertos médicos que no lo recomiendan como tratamiento para COVID-19.
Con el público ttalizado por un asesino de virus surefire, la Asociación Internacional de Ultravioleta (IUVA) se sintió obligada a emitir esta advertencia:
"Nos gustaría informar al público de que no existen protocolos que asesoren o permitan el uso seguro de la luz UV directamente sobre el cuerpo humano en las longitudes de onda y las exposiciones probadas para matar eficientemente virus como el SARS-CoV-2. Luz UV en las condiciones conocidas para matar tales virus también se sabe que causan quemaduras graves en la piel, cáncer de piel, y daño ocular. Recomendamos encarecidamente que cualquier persona que utilice luz UV para desinfectar equipos médicos, superficies o aire en el contexto de COVID-19, aplicaciones que están respaldadas por pruebas científicas sólidas, siga todas las precauciones de salud y seguridad recomendadas y evite la exposición directa del cuerpo a la luz UV."
¿Qué pasa con el uso industrial y médico de UV-C?
Una gama de radiación UV-C, entre 254 y 270 nm, ha encontrado la aplicación como un germicida, utilizable contra todo tipo de virus, como H5N1, gripe porcina y SARS más "superbugs", como la clase de bacterias, virus y hongos resistentes a los medicamentos, como CRE, C. diff, SARM, han llegado a ser conocidos.
"La luz UV, más específicamente los UV germicidas o los rayos UV lejanos, puede ser muy eficaz para inactivar virus, bacterias y otros patógenos humanos y, si se diseña y opera adecuadamente, puede ser una aplicación exitosa para desinfectar las EPP, los instrumentos quirúrgicos, el aire y el agua", dijo Jim Malley, profesor de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de New Hampshire, en un comunicado publicado a la prensa.
UV-C se ha utilizado para desinfectar el agua, los sistemas de aire y las superficies durante más de cien años, y su eficacia está respaldada por décadas de investigación científica, según el IUVA. Mientras que la exposición a los rayos UV necesaria para inactivar diferentes microorganismos varía, no hay microorganismos conocidos que puedan sobrevivir. Es regular y a menudo para purificar el aire, el agua y las superficies contra bacterias, virus, hongos y protozoos.
Los robots UVD de Dinamarca pretenden eliminar el 99,99 por ciento de todos los virus del aire y las superficies de la habitación y han sido comprados por hospitales en China. Incluía protecciones incorporadas para asegurarse de que no hay pacientes en la habitación.
Sin embargo, uv-C no puede desinfectar donde no puede "ver", por lo que su desinfección se limita a los rayos directos y reflejados. Los gérmenes en las grietas, el tejido de las telas, los pliegues de las sábanas, detrás de los muebles, debajo de las alfombras, etc., no se verán afectados. Por lo tanto, la esterilización completa debe tener, además de UV-C, una limpieza con una solución desinfectante o un lavado con jabón o detergente.
¿Por qué los rayos UV son tan duros para la piel y los ojos?
La radiación UV-A y UV-B en la piel causa quemadura solar. La radiación UV-C, que es mucho más energética, causaría una quemadura solar peor y más rápida. Por suerte, el 100 por ciento de ella está bloqueada por la atmósfera. Un bronceado es la melanina que se reúne en la piel como reacción a los rayos UV-A y UV-B. La melanina absorbe la radiación y se disipa como calor. Cuanto más oscura es la piel, más melanina está presente. Sin embargo, la piel más oscura sólo tiene un SPF (factor de protección solar) de 13.4 [iii] , por lo que el protector solar sigue siendo recomendable.
La exposición continua aumenta el riesgo de cáncer de piel, incluido el melanoma que ocurre cuando las células de melanina (melanocitos) crecen fuera de control y otras afecciones de la piel.
"Estamos hablando de ondas de luz a longitudes de onda bajas que contienen mucha energía, y esa energía se ha demostrado en muchos estudios como extremadamente perjudicial para los tejidos humanos, en particular, la piel y los ojos", dijo el profesor Malley.
Los ojos son particularmente sensibles a la radiación UV. Las gafas de sol deben usarse para proteger los ojos de la exposición a los rayos UV. La ceguera de la nieve, el nombre común de la fotoqueratitis, es causada por rayos UV-A y UV-B reflejados de la nieve, el agua o la arena.
En la fabricación, la fotoqueratitis resulta de mirar directamente la luz de una operación de soldadura y va por los nombres de ojo de arco o soldadores flash.
La fotoqueratitis puede ser ceguera temporal, pero la exposición repetida puede provocar cataratas y ceguera permanente.
Aunque los límites de UV-C están regulados, el IUVA recomienda evitar totalmente la exposición a los rayos UV-C.
¿Podría la luz solar ordinaria prevenir la propagación del virus COVID-19?
(Imagen cortesía de la OMS.)
La luz solar definitivamente no impedirá la propagación de COVID-19, dijo la Organización Mundial de la Salud (OMS) en términos inciertos. "Exponerse al sol o temperaturas superiores a 25 C NO previene la enfermedad del coronavirus (COVID-19)."
Pero los rayos UV matan los gérmenes. ¿Recuerdas a SODIS?
Desinfección solar (SODIS) de agua en Indonesia utilizando botellas de bebidas de plástico PET transparentes. (Imagen cortesía de SODIS Eawag.)
La idea de que la luz solar ordinaria que mata gérmenes —todo tipo de bacterias, virus, hongos y protozoos— puede haber captado vapores de la desinfección solar del agua potable (SODIS). Dejar agua sin filtrar y sin tratar en botellas de plástico (tereftalato de polietileno o PET) es un método sencillo, barato y eficaz para producir agua potable promovida por ONG en regiones con pocas operaciones de tratamiento de agua pero abundante radiación solar, como en Asia y Africa. SODIS tiene un éxito considerable contra las bacterias, particularmente E. coli, posiblemente debido a la coincidencia de la longitud de onda de UV-A al tamaño de las bacterias.
