Academic Digest – April 2021

Welkom bij de 4e editie van de Inivos Academic Digest voor 2021, waar ons team het meest interessante en tot nadenken stemmende onderzoek deelt op het gebied van microbiologie, persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) en infectiepreventie en -bestrijding. 

In April is meer onderzoek gedaan naar het ontstaan van co-infecties bij COVID-19-patiënten en hoe multiresistente pathogenen verdere gezondheidscomplicaties kunnen veroorzaken  en de sterftecijfers kunnen verhogen. Papers werden gepubliceerd in het Journal of Hospital Infection, Environmental Science and Pollution Research International en Journal of Clinical Medicine. Bovendien benadrukten sommige gepubliceerde werken  verder de levensvatbaarheid van SARS-CoV-2 in verschillende transmissievectoren, waaronder lucht en water.   

De volgende uitdaging zal zijn om de effectiviteit van ontsmettingstechnologieën, waaronder gammastraling, ozon en UV-licht bij het ontsmetten van FFR- en N95-maskers, verder te onderzoeken. Papers werden gepubliceerd inPloS One en het Journal of Hospital Infection. 

SARS-CoV-2 en risico op coinfecties

Een studie in het tijdschrift Environmental Science and Pollution Research International¹ controleerde de aanwezigheid van SARS-CoV-2, bacteriën en schimmels in de binnenlucht van verschillende ziekenhuisafdelingen. In totaal werden 107 luchtmonsters binnenshuis (45 SARS-CoV-2, 62 bacteriën en schimmels) verzameld op verschillende afdelingen voor analyse. De onderzoekers ontdekten dat de meest overheersende bacteriën een geslacht van Staphylococcus, Bacillus en Pseudomonas waren. Ook, de meest voorkomende schimmel geslachten in alle onderzochte afdelingen waren Cladosporium spp. gevolgd door Alternaria spp., Penicillium spp., en Gist ssp. Bovendien werd een significante correlatie (p < 0,05) gevonden tussen de bacteriële concentratie in de lucht en de aanwezigheid van SARS-CoV-2, terwijl er geen significante correlatie werd gevonden tussen de concentratie van schimmels en de aanwezigheid van het virus.

Een artikel in het Journal of Hospital Infection² onderzocht de impact van co-infecties op de sterftecijfers van 212 ernstig zieke COVID-19 patiënten. De auteurs ontdekten dat fungal en/of bacteriële isolatie voorkwam bij 89 patiënten, waarvan 83,14% overleed. Co–infecties verhoogden het risico op overlijden als patiënten lijden aan hart- en vaatziekten, diabetes of obesitas. Bovendien werd een verhoogd risico op overlijden gedetecteerd voor negatief-coagulase Staphylococcus, Candida non-albicans, S. aureus, Acinetobacter spp., Pseudomonas spp. en C. albicans. Er werd geconcludeerd dat covid-19-patiënten met secundaire co–infecties een langere ziekenhuisopname nodig hadden en een hoger risico op overlijden hadden.

Dienovereenkomstig karakteriseerde een retrospectieve observatie studie in het Journal of Clinical Medicine³ 293 COVID-19-patiënten in een groot ziekenhuis in Midden-Italië, die bloedbaaninfecties ontwikkelden als gevolg van secundaire infecties. Auteurs ontdekten dat  46 patiënten (15,7%)  een klinisch relevante BSI hadden die in het ziekenhuis was verworven en secundair was aan SARS-CoV-2-infectie, waarvan 26 (56,5%) overleefde en 20 (43,5%) gestorven. Daarnaast werden negen soorten geïsoleerd, waaronder Staphylococcus aureus (32,8%), Enterobacterales (20,7%), Enterococcus faecalis (17,2%), Candida (13,8%) en Pseudomonas aeruginosa (10,3%). De onderzoekers suggereerden dat de mortaliteit hoog is bij patiënten met COVID-19 die BSI ontwikkelen die secundair zijn aan SARS-CoV-2, evenals het percentage BSI’s als gevolg van antimicrobiële resistente organismen.

SARS-CoV-2 persistentie en levensvatbaarheid

Een artikel in het International Journal of Infectious Disease⁴ beoordeelde de levensvatbaarheid van SARS-CoV-2 in de lucht van een auto bestuurd door een COVID-positieve patiënt. De onderzoekers gebruikten een Sioutas personal cascade impactor sampler (PCIS) om SARS-CoV-2 te detecteren en ze ontdekten dat het virus detecteerbaar was door PCR en werd gekweekt uit de monsternemer die deeltjes verzamelde in het bereik van 0,25 tot 0,50 μm, wat het potentiële risico van SARS-CoV-2-transmissie van asymptomatische persoon in een gesloten ruimte benadrukte.

Een systematische review en meta-analyse in Clinical and Translational Gastroenterology⁵ analyseerde de prevalentie van het afstoten van faecaal RNA bij COVID-19 patiënten. 35studies werden opgenomen in de review waarvan dertig studies de prevalentie van faecal viral RNA rapporteerden bij patiënten met COVID-19 infectie. De auteurs ontdekten dat faecale SARS-CoV-2 RNA vaak wordt gedetecteerd bij COVID-19-patiënten met een 3-voudig verhoogd risico op diarree en het afstoten van faecal RNA duurde meer dan 3 weken na opname.

Een studie in The Science of the Total Environment⁶ onderzocht de aanwezigheid van SARS-CoV-2 RNA in verschillende zoetwater- en afvalwateromgevingen in Mexico. Met behulp van PCR-tests had 44% van de grondwatermonsters detecteerbare virale belastingen tussen 2,6 en 38,3 kopieën/ml, 12% van de oppervlaktewaterdammonsters positief getest op viraal RNA, met waarden variërend tussen 3,3 en 3,8 kopieën/ml, en 13% van de riviermonsters waren positief voor viraal RNA, met concentraties variërend van 2,5 tot 7,0 kopieën/ml. Bovendien vertoonden onbehandelde afvalwatermonsters die in dezelfde periode werden genomen virale ladingen tot 3535 kopieën/ml. Deze bevindingen bevestigen verder de levensvatbaarheid van SARS-CoV-2 in verschillende waterige omgevingen, maar er is meer onderzoek nodig om de transmissie door water te bepalen. 

PBM-ontsmetting

Een studie in PloS One⁷ evalueerde de effecten van gammastraling op de prestaties van twee modellen N95-maskers. De onderzoekers ontdekten dat  beide maskers statistisch significante afnames vertoonden in deeltjesfilterefficiënties en elektrostatisch potentieel na bestraling. Het bleek dat gammastraling de elektrostatische lading op het filter kan wijzigen en deze verandering viel samen met een afname van de efficiëntie van aerosolfiltering (40-50%) rond de deeltjesgrootte van 75–300 nm.

Een overzicht in de Current Treatment Options in Infectious Diseases⁸ analyseerde de werkzaamheid van ultraviolette kiemdodende bestraling bij het ontsmetten van filterende maskers (FFP). De auteurs ontdekten dat UVGI naar verluidt talrijk effectief is in het ontsmetten van FFP‘s met behoud van maskerintegriteit. UVGI werd echter geassocieerd met degradatie van de integriteit van de veters bij hogere doses dan gebruiktvoor ontsmetting of met hergebruik na 20 keer.

Een artikel in het Journal of Hospital Infection⁹ onderzocht de werkzaamheid van een geautomatiseerd kamerdesinfectiesysteem op basis van ozon tegen bacteriofaag en runder coronavirus L9 als surrogaatvirussen voor SARS-CoV-2. Het op ozon gebaseerde ruimtedesinfectiesysteem bereikte een virucidale werkzaamheid van meer dan log4-reductie (99,99%) tegen beide surrogaat–organismen, ongeacht de verschillende oppervlakken en posities die een hoge activiteit onder de gebruikte omstandigheden bevestigen. Verder onderzoek is echter noodzakelijk voor een veilige toepassing en werkzaamheid in de praktijk en integratie in routineprocessen.

1. Hemati, S., Mobini, G. R., Heidari, M., Rahmani, F., Soleymani Babadi, A., Farhadkhani, M., Nourmoradi, H., Raeisi, A., Ahmadi, A., Khodabakhshi, A., Sadeghi, M., Bagheri, M., Validi, M., Taghipour, S., & Mohammadi-Moghadam, F. (2021). Simultaneous monitoring of SARS-CoV-2, bacteria, and fungi in indoor air of hospital: a study on Hajar Hospital in Shahrekord, Iran. Environmental science and pollution research international, 1–11. Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s11356-021-13628-9 

2. Silva, D. L., Lima, C. M., Magalhães, V., Baltazar, L. M., Peres, N., Caligiorne, R. B., Moura, A. S., Fereguetti, T., Martins, J. C., Rabelo, L. F., Abrahão, J. S., Lyon, A. C., Johann, S., & Santos, D. A. (2021). Fungal and bacterial coinfections increase mortality of severely ill COVID-19 patients. The Journal of hospital infection, S0195-6701(21)00151-1. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2021.04.001 

3. Posteraro, B., De Angelis, G., Menchinelli, G., D’Inzeo, T., Fiori, B., De Maio, F., Cortazzo, V., Sanguinetti, M., & Spanu, T. (2021). Risk Factors for Mortality in Adult COVID-19 Patients Who Develop Bloodstream Infections Mostly Caused by Antimicrobial-Resistant Organisms: Analysis at a Large Teaching Hospital in Italy. Journal of clinical medicine, 10(8), 1752. https://doi.org/10.3390/jcm10081752 

 4. Lednicky, J. A., Lauzardo, M., Alam, M. M., Elbadry, M. A., Stephenson, C. J., Gibson, J. C., & Morris, J. G., Jr (2021). Isolation of SARS-CoV-2 from the air in a car driven by a COVID patient with mild illness. International journal of infectious diseases : IJID : official publication of the International Society for Infectious Diseases, S1201-9712(21)00375-1. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2021.04.063 

5. Zhang, Y., Cen, M., Hu, M., Du, L., Hu, W., Kim, J. J., & Dai, N. (2021). Prevalence and Persistent Shedding of Fecal SARS-CoV-2 RNA in Patients With COVID-19 Infection: A Systematic Review and Meta-analysis. Clinical and translational gastroenterology, 12(4), e00343. https://doi.org/10.14309/ctg.0000000000000343 

6. Mahlknecht, J., Padilla Reyes, D. A., Ramos, E., Reyes, L. M., & Álvarez, M. M. (2021). The presence of SARS-CoV-2 RNA in different freshwater environments in urban settings determined by RT-qPCR: Implications for water safety. The Science of the total environment, 784, 147183. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147183 

7. DeAngelis, H. E., Grillet, A. M., Nemer, M. B., Wasiolek, M. A., Hanson, D. J., Omana, M. A., Sanchez, A. L., Vehar, D. W., & Thelen, P. M. (2021). Gamma radiation sterilization of N95 respirators leads to decreased respirator performance. PloS one, 16(4), e0248859. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248859 

 8. Ridder, M. P., Paladino, K. D., Lowe, J. J., & Rupp, M. E. (2021). A Practical Approach to Filtering Facepiece Respirator Decontamination and Reuse: Ultraviolet Germicidal Irradiation. Current treatment options in infectious diseases, 1–12. Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s40506-021-00247-8 

 9. Franke, G., Knobling, B., Brill, F. H., Becker, B., Klupp, E. M., Campos, C. B., Pfefferle, S., Lütgehetmann, M., & Knobloch, J. K. (2021). An automated room disinfection system using ozone is highly active against surrogates for SARS-CoV-2. The Journal of hospital infection, S0195-6701(21)00158-4. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2021.04.007