Czas czytania: 9 min

Koronawirus: stan na 19 marca

Autorem tekstu jest Maciej Kołodziejczyk
https://www.facebook.com/maciek.kolodziejczyk

Najpierw tabela obrazująca jak rozwija się epidemia w Europie.
Jeśli stosunek zarażonych do zdrowych jest mniejszy niż 1:100 tys. ryzyko zarażenia jest stosunkowo małe, jeśli więcej niż 1:10 tys. zachodzi konieczność wprowadzania poważnych interwencji. Kolejne kolumny prezentują procentowy wzrost (lub spadek) osób zarażonych.

Kraj Ilość zarażonych Wzrost ilości zarażonych (17 marca) Wzrost ilości zarażonych (18 marca) Wzrost ilości zarażonych (19 marca)
Włochy 1 na 1.8 tys. 15% 14% 13%
Niemcy 1 na 5.5 tys. 35% 28% 27%
Wlk. Brytania 1 na 27 tys. 27% 27% 23%
Francja 1 na 6.1 tys. 22% 20% 20%
Hiszpania 1 na 2.9 tys. 29% 20% 23%
Polska 1 na 100+ tys. 36% 29% 28%

Dane dot. krajów Azji:

Korea 1 na 7.4 tys. -1.4% -1.3% -0.8%
Japonia 1 na 100+ tys. 6.9% 4.9% 3.3%
Chiny 1 na 100+ tys. -9.5% -9.8% -9.5%

KLIMAT/POGODA

O potencjalnym wpływie pogody na rozprzestrzenianie się koronawirusa pisałem dwa tygodnie temu. Od tego czasu pojawiło się kilka opracowań, a jako że dziś zaczyna się astronomiczna wiosna, postanowiłem wrócić do tego tematu.
Wpływ pogody na rozprzestrzenianie się wirusów nie jest do końca zgłębiony. Przyjmuje się zasadniczo, że należy przyglądać się dwóm głównym czynnikom: temperaturze i wilgotności. Prawdopodobnie niewielki wpływ ma także nasłonecznienie (i wpływ promieniowania ultrafioletowego) ale to zupełnie osobny temat, dosyć złożony i nie będę teraz słońcem i światłem zaciemniał ważnego dla nas tematu 😉

Na początek ogólne informacje i wnioski (A), potem krótki przegląd ostatnich publikacji w tym temacie (B) i w końcu próba oceny jaki może to mieć wpływ na rozwój epidemii w Polsce (C).

(A) Ogólnie o wpływie temperatury i wilgotności na rozprzestrzenianie się wirusa SARS2

Na tę chwilę możemy przyjąć na podstawie badań naukowych i doświadczenia, że:
1) im cieplej, tym większa szansa, że wirusy atakujące drogi oddechowe najpewniej będą rozprzestrzeniać się wolniej.
2) im bardziej wilgotna atmosfera, tym większa szansa, że wirusy atakujące drogi oddechowe zapewne będą się przenosić wolniej.
Do punktu 1) istnieją trzy potencjalne wytłumaczenia:

1a) W wyższych temperaturach wirus jest mniej stabilny, bowiem ciepło to, po prostu, częstsze lub większe ruchy cząsteczkowe. Zapewne gdzieś tam w rządowych laboratoriach w Rosji i USA w temperaturze -196 stopni (ciekły azot) są przetrzymywane przeróżne wirusy, nawet od wielu dziesiątków lat. W temperaturze 56 stopni wirus powodujący COVID-19 zginie w ciągu 30 minut.
1b) Odporność ludzkiego organizmu spada w niższych temperaturach, szczególnie jeśli doprowadzimy do jego wyziębienia. Stąd „przeziębienia”. Im chłodniej, tym więcej energii organizm zużywa na ogrzanie się, a mniej na walkę z wirusem. To dlatego dostajemy gorączki – w nieco wyższych temperaturach nasze ciało funkcjonuje lepiej, a wirusy i bakterie gorzej.
1c) W niskich temperaturach więcej czasu spędzamy w pomieszczeniach. Wraz z nadejściem wiosny i lata więcej czasu spędzamy na dworze, na polu bądź na zewnątrz, tym samym dystansujemy się nieco bardziej od innych, potencjalnie zakażonych osób.

Odnośnie punktu 2) mamy dwa potencjalne wytłumaczenia:
2a) W suchym powietrzu zarażenie drogą kropelkową jest bardziej prawdopodobne, bowiem małe wykrztuszane krople szybciej odparowują, dłużej utrzymują się w powietrzu i maja większy „zasięg”.
2b) Mniej wilgotne powietrze wysusza nasze drogi oddechowe i ułatwia wnikanie wirusa do komórek wyściełających nos, gardło czy płuca, które nie są odpowiednio chronione śluzem.

Czy mamy w temacie klimatu szczegółowe badania dotyczące nowego wirusa powodującego COVID-19? Niestety, nie mamy. Ale mamy stosunkowo dobre dane dotyczące innych koronawirusów – powodujących przeziębienia, a także SARS – który spowodował epidemię z 2002-03 roku. Jako że zgodność genotypu wirusa SARS2 wirusem SARS jest bardzo wysoka, możemy ze stosunkowo dużą dozą pewności przyjąć, że oba wirusy będą w podobny sposób podatne na zmiany temperatury i wilgotności.

Typowe przebiegi sezonu przeziębień i grypy.

Ponadto, około 15% przeziębień jest powodowanych przez koronawirusy, większość pozostałych to efekt zakażenia rinowirusami. Wiemy, że częstość przeziębień, które także rozprzestrzeniają się drogą kropelkową spada wielokrotnie w okresie letnim (lipiec/sierpień) w porównaniu ze styczniem/lutym. Mamy także badania dotyczące wirusa SARS – z 2006 roku (klimatyczne) oraz z 2011 roku (laboratoryjne), które wskazują na wrażliwość najbliższego kuzyna SARS-COV-2 na temperaturę i wilgotność.

(B) Publikacje

W ostatnich dniach pojawiły się dwie nowe publikacje naukowe, które zajęły się tematem wpływu temperatury i wilgotności na transmisję wirusa SARS2. Wiele krajów sąsiadujących z Chinami lub posiadających sporą diasporę chińską nie doświadczyło tak dramatycznego rozwoju choroby jak Iran, Włochy czy Hiszpania. Mam tu na myśli przede wszystkim kraje Azji Południowo Wschodniej, w tym Tajlandię, Malezję, Wietnam, Kambodżę, Laos, Filipiny i Indonezję. O ile służba zdrowia w Tajlandii jest na wysokim poziomie (złożyłem w zeszłym roku kilka razy wizytę w Szpitalu Chorób Tropikalnych im. Księcia Mahidola w Bangkoku), wśród chętnie odwiedzanych przez chińskich turystów są też kraje bardzo biedne, takie jak Laos czy Kambodża, w których stopień przygotowania do potencjalnej pandemii i poziom służby zdrowia jest na zdecydowanie niższym poziomie niż w najbardziej dotkniętych pandemią krajach Europy – we Włoszech, Hiszpanii czy Szwajcarii. Oczywiście istnieje możliwość, że w tych krajach nie dokonuje się odpowiedniej liczby testów, ale bardziej prawdopodobne jest, że po prostu liczba zarażeń nie jest zbyt duża.
Pierwszy z artykułów wskazywał na fakt, że największe ogniska rozwoju epidemii występują w pasie, w którym na półkuli północnej w okresie od listopada do marca występują średnie temperatury w przedziale 5-10 stopni Celsjusza. Załączam mapę z ogniskami rozwoju epidemii, które rzeczywiście zdają się przebiegać w pasie charakteryzującym się podobnymi temperaturami. Metodologia badania była moim zdaniem umiarkowanie dobra, więc nie będę się zanadto rozwodził.

Drugi z artykułów wydał mi się znacznie bardziej solidny metodologicznie. Autorzy przyjrzeli się wpływowi temperatury i wilgotności na współczynnik reprodukcji (R0), uwzględniając też inne czynniki takie jak gęstość zaludnienia czy poziom rozwoju gospodarczego. Analizę przeprowadzili dla kilkunastu krajów oraz niezależnie dla 100 miast w Chinach. Nie będę Was męczył szczegółowymi wyliczeniami oraz statystykami. Ważna dla nas konkluzja jest następująca: możemy z grubsza przyjąć, że wraz ze wzrostem temperatury o 1 stopień Celsjusza współczynnik reprodukcji (R0) spada o 0.038. W przypadku wzrostu wilgotności względnej o 1 procent, współczynnik reprodukcji spada o 0.022. Jakie są konsekwencje tego szacunku dla Polski? O tym w kolejnym punkcie.

(C) Wpływ pogody na rozwój epidemii w Polsce

Jak zapewne wszyscy już wiecie, współczynnik R0 jest jednym z najważniejszych w epidemiologii. Jeśli dana osoba zaraża przeciętnie mniej niż jedną osobę (R<1), epidemia wygaśnie samoczynnie. Jeśli zaraża nieco więcej niż jedną osobę, epidemia będzie się pomału rozwijać. Jeśli zaś wirus jest przekazywany 2.5 kolejnym osobom, jak w przypadku COVID-19, mamy do czynienia ze wzrostem wykładniczym, który w ciągu kilku miesięcy mógłby objąć wszystkie społeczeństwa na Ziemi poza, oczywiście, mieszkańcami Sentinela Północnego i paroma plemionami w Amazonii.

W poniższych wierszach przedstawię symulację, jak zmieniłby się współczynnik R0 w Polsce (użyłem danych meteorologicznych dla Warszawy), gdyby parametry oszacowane przez autorów drugiego artykułu były odpowiednie dla naszego kraju:

Marzec: 2.50
Kwiecień: 2.43
Maj: 2.24
Czerwiec: 2.09
Lipiec: 1.98
Sierpień: 2.00
Wrzesień:2.02

Jak widzimy, jeśli wnioski z badań byłyby odpowiednie do polskiej rzeczywistości, współczynnik R0 spadałby w najbliższych miesiącach, ale znacząco dopiero poczynając od maja. Wprawdzie w kwietniu możemy się spodziewać wzrostu temperatury, ale jednocześnie spadnie wilgotność, co sumarycznie daje jedynie kosmetyczną zmianę symulowanego współczynnika R0. W kolejnych miesiącach założenia modelu dawałyby szanse na korzystniejsze zmiany, bowiem wilgotność powietrza stabilizuje się przy wzroście temperatury.

Symulowane wartości współczynnika R0 w marcu i lipcu.

Widzimy, że w najlepszych miesiącach (lipiec i sierpień), liczba zarażonych przez jednego chorego spada o zaledwie 20%. To mniej niż ja sam intuicyjnie zakładałem ~2 tygodnie temu. O ile spadek o mniej więcej 20-30% mógłby powstrzymać pandemię grypy, która zimą charakteryzuje się współczynnikiem R0 równym ok. 1.3, wyższe temperatury nie zatrzymają pandemii COVID-19 w klimatach umiarkowanych Europy.

Moim zdaniem nie można zakładać, że wiosna i lato nam pomogą. Po pierwsze, nie można szafować przyszłością narodu na podstawie kilku zaledwie badań naukowych. Po drugie, Polska jest na wielu frontach nieprzygotowana i powinno się maksymalnie spowolnić przyrost nowych zachorowań, by umożliwić doposażenie służby zdrowia, nim nastąpi szczyt zachorowań. Jeśli pogoda w tym pomoże, będziemy mogli wszyscy odetchnąć po fakcie. Wiemy jednak w jakim stanie są polskie szpitale w porównaniu ze służbą zdrowia we Włoszech i Hiszpanii. Mimo swej zamożności kraje te nie potrafiły do tej pory stawić czoła nowej chorobie. Im bardziej odsuniemy w czasie postęp choroby w Polsce, tym większe szanse na zwycięstwo nad wirusem – metodami medycznymi czy też interwencjami pozamedycznymi. Jeśli temperatura czy wilgotność pomogą, pomocą nie wzgardzimy. Mieczy Ci u nas NIEdostatek, więc te dwa przyjmiemy by pomóc w zwycięstwie.

PODSUMOWANIE

W skrócie dla tych wszystkich, którzy mają ważniejsze sprawy na głowie niż jakaś tam pandemia:

Czy wiosna i lato pomogą nam w walce z wirusem? Najprawdopodobniej do końca kwietnia nie, ale od maja do września niewykluczone, że tak – pogoda może trochę pomóc. Jak bardzo pomoże? Być może w niewielkim stopniu, ale nie możemy mieć pewności, więc najlepiej nie zmieniać obecnych planów postępowania z pandemią. Większość krajów Europy przyjmowała do tej pory zbyt optymistyczne plany odnośnie rozwoju sytuacji, więc trzeba być tak bardzo ostrożnym, jak to tylko możliwe. Jeśli pogoda nam pomoże, to po prostu szybciej o dwa czy trzy tygodnie zakończymy trwające w tej chwili interwencje, takie jak zamknięcie szkół, granic czy też tzw. dystansowanie społeczne. Jeśli zaś opuścimy gardę i epidemia wymknie nam się spod kontroli, jak w Iranie i we Włoszech – wiemy już jak bardzo może być źle.

PS.
Cała Kalifornia od dziś pod reżimem „Shelter-in-place” na 8 tygodni. To ostrzej niż w Polsce. Zbierałem się do pisania o USA od kilku dni. Wygląda tam równie źle jak we Włoszech. Spróbuję znaleźć czas dziś.