Coronavirus: el tamaño sí importa

Uno de los retos de la comunicación científica de esta pandemia es hacer entender lo relevantes que son los tamaños de las cosas: virus, filtros de mascarillas, gotas y aerosoles. Todo es tan pequeño que se comenten errores de bulto, como si todas estas cosas estuviesen en la misma escala, en la escala de lo muy pequeño y punto. No es así. Se mezclan guisantes con campos de futbol como si midiesen parecido. Por eso a estas alturas todavía hay personas que no creen que sea tan importante homologar las mascarillas o ventilar los espacios cerrados; una de las causas es que no están teniendo en cuenta los tamaños relativos.

El tamaño es una cuestión fundamental de la química. El tamaño de una molécula puede facilitar o impedir una reacción química. El diámetro de partícula determina las propiedades finales de un material. El tamaño de un cristal afecta a su color. Lo microscópico afecta a lo macroscópico. Los químicos estamos acostumbrados a lidiar con magnitudes miles de millones más pequeñas de lo que puede captar el ojo. Hacemos analogías con campos de fútbol: 270485e5-e6b2-49dd-91a4-9f5bbbacdf5b_doubleArrowOpen_si el átomo fuera del tamaño de un campo de fútbol, su núcleo sería del tamaño de un guisante situado en el centro270485e5-e6b2-49dd-91a4-9f5bbbacdf5b_doubleArrowClose_. Así es como trasladamos al mundo macroscópico lo que sucede a escala atómica. Pues he hecho lo mismo con el coronavirus.

Los estudios más recientes revelan que el [[LINK:EXTERNO|||https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31185-5/fulltext|||diámetro medio del SARS-CoV-2 es de 67 nm ]](nanómetros). El nanómetro es la milmillonésima parte del metro. Para medir algo tan pequeño se utilizan técnicas como la microscopía electrónica. Otros estudios recientes en pacientes diagnosticados de COVID-19 [[LINK:EXTERNO|||https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/his.14134|||encontraron tamaños de virus comprendidos entre 70 y 110 nm]]. Haciendo el cambio de unidades se podría decir que el coronavirus tiene un diámetro entre 0,07 y 0,1 µm (micrómetros o micras). El micrómetro es la milésima parte del milímetro, la millonésima parte del metro. -A continuación voy ir pasándolo todo micrómetros para que resulte más sencillo hacer comparaciones-. Para hacerse una idea de lo pequeño que es el coronavirus, en el grosor de un pelo caben mil en fila.

En el grosor de un pelo caben mil coronavirus en fila

[[CONTENT:Image|||5f4f61077ed1a8a12f30895c|||clipping/cmsimages02/2020/09/02/AF9EAE6C-A51D-4A84-A925-9F931385F17F/30.jpg]]

¿Con cuántos coronavirus habría que entrar en contacto para infectarse? Por razones éticas obvias esto no lo sabemos. Lo que sí sabemos es que la cantidad de virus que contienen las gotas de saliva que expulsamos al hablar, estornudar o toser, sí son capaces de infectar a otras personas. Se llaman gotas de Flügge y tienen un diámetro comprendido entre 10 y 100 µm. Tienen un alcance de unos 1,5 metros y caen al suelo por acción de la gravedad.

Por capacidad, en cada gota de Flügge podrían caber hasta mil millones de coronavirus, pero se ha medido experimentalmente en casos reales que contienen muchos menos virus. Se ha medido con PCR cuantitativa que cada mililitro de saliva de una persona infectada[[LINK:EXTERNO|||https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30113-4/fulltext||| contiene entre 10 mil y 10 millones de copias del virus]], llegando a [[LINK:EXTERNO|||https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30113-4/fulltext|||picos máximos de 100.000 millones]]. A esto se le conoce como carga viral. Pero una gota de Flügge tiene un volumen mucho más pequeño que 1 ml, 10 millones de veces menor. Haciendo los cálculos se obtiene que una gota de Flügge puede albergar un máximo de 50 mil coronavirus.

Una gota de Flügge puede albergar un máximo de 50.000 coronavirus

[[CONTENT:Image|||5f4f61f97ed1a8a12f30895f|||clipping/cmsimages02/2020/09/02/C630C467-FAC4-445C-87B5-D61C0993F7CF/30.jpg]]

Cada vez hay [[LINK:EXTERNO|||https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/risa.13500|||más evidencia científica de que el contagio puede producirse a través de gotas más pequeñas que las de Flügge, los llamados aerosoles]], con tamaños inferiores a 5 µm. Producimos gran cantidad de aerosoles al gritar, cantar, fumar, hacer ejercicio y respirar agitadamente. En estudios realizados sobre el SARS-CoV-1, se midió que las partículas de diámetros de 1 a 3 µm permanecieron suspendidas casi indefinidamente, las de 10 µm tardaron 17 minutos en caer al suelo, las de 20 µm tardaron 4 minutos y las de 100 µm tardaron 10 segundos. Así que el peligro de los aerosoles es que se proyectan a mayor distancia y pueden permanecer suspendidos en el aire durante mucho tiempo. Esto se ha probado mediante estudios aerodinámicos, pero en estudios epidemiológicos la evidencia es más limitada. El debate científico se centra en probar que los aerosoles pueden albergar suficiente cantidad de virus como para contagiar a otras personas.[[LINK:EXTERNO|||https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/risa.13500||| La balanza se inclina cada vez más hacia el sí. ]]Sí parece que los aerosoles desempeñan un papel relevante en la transmisión del coronavirus. De momento las autoridades sanitarias no descartan esta posibilidad, pero tampoco la consideran suficientemente probada.

Otro problema de los aerosoles de menos de 5 µm es que [[LINK:EXTERNO|||https://link.springer.com/article/10.1186/s12879-019-3707-y|||pueden penetrar las vías respiratorias hasta el espacio alveolar donde son más capaces de replicarse y producir infecciones potencialmente más graves]]; las gotas de menos de 10 µm pueden penetrar más allá de la glotis; mientras que las gotas grandes, de más de 20 µm siguen una trayectoria balística (es decir, caen principalmente bajo la influencia de la gravedad), donde las gotas son demasiado grandes para seguir las líneas de flujo del aire de inhalación.

Si hacemos los cálculos, cada gota de aerosol de 5 µm puede albergar un máximo de 6 coronavirus. La carga viral es extremadamente baja; pero hay que tener en cuenta que expulsamos miles de gotas de aerosol en cada expiración. ¿Qué cantidad de aerosol sería suficiente para contagiar? ¿Qué probabilidad de contagio hay? Son preguntas difíciles de resolver, puesto que por cuestiones éticas no se va a llevar a cabo un experimento para verificarlo. Pero teniendo en cuenta los tamaños en los que nos movemos, sí se pueden hacer algunas conjeturas y de ellas extraer recomendaciones para la vida cotidiana.

Esto nos lleva a tomar medidas por principio de precaución, como optar por las reuniones al aire libre o mantener bien ventilados todos los espacios de convivencia para evitar acumulación de aerosoles.

Otra de las recomendaciones es el uso continuado de mascarillas con una elevada eficacia de filtración, especialmente en espacios cerrados de uso compartido. La elección de mascarillas también es una cuestión de tamaño.

[[CONTENT:Image|||5f4f63617ed1a8a12f308964|||clipping/cmsimages02/2020/09/02/58C16EDC-8EAB-4D38-ADA8-DB0EE2E2D8F7/30.jpg]]

Para garantizar la eficacia filtrante de una mascarilla se hace un ensayo con partículas bacterianas cuyos tamaños están comprendidos entre 7 y 0,65 µm. Las mascarillas quirúrgicas deben retener más del 95% de estas partículas y las mascarillas higiénicas más del 90%. Así que las mascarillas quirúrgicas e higiénicas deben retener partículas de menos de 1 µm para estar debidamente homologadas.

Las mascarillas tipo KN95 o FFP2 deben cumplir unos estándares todavía más altos, por eso se recomiendan en situaciones de riesgo y para personal sanitario. Las FFP2 retienen partículas de 0,3 [[LINK:EXTERNO|||https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0044643|||µm]].

Como los aerosoles son partículas de menos de 5 µm, ambos tipos de mascarilla son capaces de retener la mayor parte del aerosol y evitar la transmisión del virus. Matemáticamente, por la concentración de virus en la saliva, cada gota de aerosol de menos de 1 µm que escapase de una mascarilla homologada no debería albergar ni un solo coronavirus. La probabilidad de que una gota de aerosol tan pequeño contenga coronavirus es prácticamente cero. Esta es la teoría, pero en realidad no hay ningún impedimento físico ni químico. Si a esto le sumamos la inercia química de los materiales poliméricos de las mascarillas que mantienen adheridas las nubes de aerosoles (ver imagen [3] anterior), el riesgo de contagio parece extremadamente bajo, puesto que el alcance de los aerosoles se minimiza.

Sin embargo, si en lugar de mascarillas homologadas se utilizasen mascarillas de tela caseras, la eficacia filtrante no está garantizada y en la mayoría de los casos cae en picado. La principal razón es que los tejidos convencionales generan huecos entre sus hilos en la escala de los milímetros, es decir, los huecos llegan a ser cien veces más grandes que las gotas de Flügge en las que viaja el coronavirus; mil veces más grandes que los aerosoles; y millones de veces más grandes que el SARS-CoV-2.

[[CONTENT:Image|||5f4f63ce7ed1a8a1351031f5|||clipping/cmsimages02/2020/09/02/AE34FDC0-0F00-46CC-9787-845A61DE2483/30.jpg]]

En la imagen superior pueden observarse los huecos que genera una trama de tejido plano de algodón. Se trata de un satén de elevada densidad y tupidez. Cuanto mayor es la tupidez de un tejido, más pequeños serán los huecos que genera la trama, por eso no se ven a simple vista. En este caso se generan agujeros de 0,2 mm de ancho, es decir, 200 µm. Esto significa que en los huecos de un tejido tupido de algodón cabrían 2.000 coronavirus en fila.

En los huecos de un tejido tupido de algodón cabrían 2.000 coronavirus en fila

Los aerosoles en los que viaja el coronavirus también pasarían sin problema, ya que son son 40 veces más pequeños que ellos. Las gotas de Flügge también pasarían, porque son entre 2 y 20 veces más pequeñas que los huecos.

En los huecos de un tejido tupido de algodon cabrían decenas de aerosoloes y gotas de Flügge portando virus

[[CONTENT:Image|||5f4f65097ed1a8a12f30896a|||clipping/cmsimages02/2020/09/02/97B7F85C-6BBC-4E4E-84BE-E99D02FA25AF/30.jpg]]

¿Confiarías en un paracaídas casero? Pues tampoco confíes en las mascarillas caseras. Esto es una pandemia, no es un juego.

Las mascarillas con filtros de quita y pon, como los PM 2.5, tampoco se recomiendan en esta pandemia. Estos filtros retienen partículas de 2,5 µm, por lo que podríamos pensar que ofrecerán cierta protección frente a las gotas de Flügge y a parte de los aerosoles. Están especialmente diseñados para el polvo, el polen y otras partículas en suspensión, pero no para el coronavirus. En comparación con las quirúrgicas o higiénicas, los filtros PM 2.5 tienen huecos diez veces más grandes. Y con respecto a las KN95 o FFP2, tienen huecos 100 veces mayores. Así que las mascarillas con filtros de quita y pon ofrecen menos protección que las mascarillas quirúrgicas e higiénicas, y mucha menos que las KN95 o FFP2, por eso se desaconseja su uso.

Las mascarillas son un producto de venta libre, esto significa que se pueden vender en cualquier establecimiento. Por eso recomiendo acudir a farmacias o puntos de venta de confianza, porque es más probable que allí podamos adquirir mascarillas de calidad.

El problema es que actualmente en España se permite la venta de mascarillas sin ningún tipo de homologación. Este permiso es temporal y se autorizó por la escasez de equipos de protección que sufrimos al comienzo de la pandemia. Según el BOE, esta autorización temporal finaliza su validez el 30 de septiembre de 2020. Así que el mes que viene espero que no haya a la venta mascarillas que no ofrecen garantías. La situación tan grave en la que nos encontramos, y más que lo será los próximos meses, es como para tomárselo en serio. Hay mucha gente confusa por culpa de la desinformación, pero otras muchas personas intentan hacer lo correcto y les están dando gato por liebre. La mejor manera de garantizar equipos de protección con garantías es, entre otras cosas, regularlos como corresponde.