Los virus como el SARS-CoV-2, el virus de la gripe y otros viajan de una persona a otra esencialmente haciendo autostop en los aerosoles. Se trata de partículas finamente dispersas que contienen líquido suspendido en el aire y que una persona infectada expulsa al toser, estornudar o simplemente exhalar, y que pueden ser inhaladas por otra persona.

No está claro cuánto tiempo permanecen infecciosos los virus en los aerosoles. Algunos estudios sugieren que la humedad y la temperatura del aire pueden desempeñar un papel en la persistencia de los virus. Un factor que se ha subestimado hasta ahora es la composición química de los aerosoles exhalados, en particular su acidez y sus interacciones con el aire interior. Muchos virus, como el de la gripe A, son sensibles a los ácidos; las partículas exhaladas pueden absorber ácidos volátiles y otras sustancias del aire, entre ellas ácido acético, ácido nítrico o amoníaco, del aire interior, lo que a su vez afecta a los niveles de acidez (pH) de las partículas.

Hasta ahora no se había investigado el efecto que tiene la acidificación de los aerosoles tras su exhalación sobre la carga viral que transportan.

Un equipo de investigadores de la ETH de Zúrich, la EPFL y la Universidad de Zúrich ha investigado exactamente eso. En su estudio, muestran por primera vez cómo cambia el pH de las partículas de aerosol en los segundos y horas posteriores a la exhalación en diferentes condiciones ambientales. Las pequeñas partículas de aerosol exhaladas se acidifican muy rápidamente

Según el paper los aerosoles exhalados se acidifican muy rápidamente, más deprisa de lo que cabría esperar. La rapidez con que lo hacen depende de la concentración de moléculas en el aire ambiente y del tamaño de las partículas. El equipo examinó gotitas diminutas -de unos pocos micrómetros- de mucosidad nasal y de líquido pulmonar sintetizadas específicamente para el estudio. En el aire interior típico, estas gotitas tardaron sólo unos 100 segundos en alcanzar un pH de 4, que equivale aproximadamente a 

Los investigadores sostienen que la acidificación de los aerosoles se debe en gran parte al ácido nítrico que entra desde el aire exterior. Entra en los espacios interiores a través de las ventanas abiertas o cuando los sistemas de ventilación aspiran aire. El ácido nítrico se forma por la transformación química de los óxidos de nitrógeno (NOx), que se liberan al medio ambiente principalmente como producto de los procesos de combustión junto con los gases de escape de los motores diésel y los hornos domésticos. En consecuencia, en las ciudades y áreas metropolitanas existe un suministro permanente de óxidos de nitrógeno y, por tanto, de ácido nítrico.

El ácido nítrico se adhiere rápidamente a las superficies, los muebles, la ropa y la piel, pero también es absorbido por las diminutas partículas de aerosol exhaladas. Esto aumenta su acidez y reduce su pH.

El pH del aerosol es clave para la inactivación del virus

El equipo de investigación demuestra además que el entorno ácido puede tener un impacto decisivo en la rapidez con la que se inactivan los virus atrapados en las partículas de mucosidad exhalada. Se descubrió que los dos tipos de virus tienen sensibilidades ácidas diferentes: El SARS-CoV-2 es tan resistente a los ácidos que al principio los expertos no daban crédito a sus mediciones. Se necesitaba un pH inferior a 2, es decir, condiciones muy ácidas como las del zumo de limón sin diluir, para inactivar el coronavirus. Tales condiciones no pueden alcanzarse en el aire interior típico. Por otro lado, los virus de la gripe A se inactivan tras sólo un minuto en condiciones ácidas de pH 4. Las partículas de moco recién exhaladas alcanzan este nivel en menos de dos minutos en ambientes interiores típicos.

Si añadimos el tiempo que se tarda en acidificar el aerosol al tiempo que se tarda en inactivar los virus de la gripe a un pH 4 o inferior, rápidamente queda claro que el 99% de los virus de la gripe A se inactivarán en el aerosol después de aproximadamente tres minutos. El caso del SARS-CoV-2 es distinto: dado que el pH del aerosol apenas desciende por debajo de 3,5 en espacios interiores típicos, se necesitan días para inactivar el 99% de los coronavirus.

El estudio demuestra que en habitaciones bien ventiladas, la inactivación de los virus de la gripe A en aerosoles funciona eficazmente, y también puede reducirse la amenaza del SARS-CoV-2. Sin embargo, en las habitaciones mal ventiladas, el riesgo de que los aerosoles contengan virus activos es 100 veces mayor que en las habitaciones con un fuerte suministro de aire fresco.