La lumière solaire neutralise le SARS-CoV-2 huit fois plus rapidement que prévu

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Au cours de la dernière année, certaines études ont montré que le coronavirus SARS-CoV-2 était particulièrement sensible à la lumière du Soleil. En effet, sous l’action des UV, les particules virales sont détruites à un rythme rapide, ceci ayant été confirmé expérimentalement à plusieurs reprises. Jusqu’à maintenant, la théorie prédominante impliquait la destruction du génome viral (ARN) par les UVB. Mais une expérience récente, ayant testé un spectre UV plus étendu, a montré que la lumière solaire neutralisait huit fois plus rapidement le virus que ne le suggéraient les résultats précédents. Bien que l’explication ne soit pas encore claire, les chercheurs suggèrent que d’autres mécanismes d’inactivation — impliquant, par exemple, les UVA — pourraient être à l’œuvre.

Une équipe de scientifiques appelle à des recherches plus approfondies sur la façon dont la lumière du Soleil inactive le SARS-CoV-2 après avoir réalisé qu’il y a un écart flagrant entre la théorie la plus récente et les résultats expérimentaux. L’ingénieur en mécanique de l’UC Santa Barbara, Paolo Luzzatto-Fegiz, et ses collègues, ont remarqué que le virus était inactivé jusqu’à huit fois plus rapidement dans les expériences que le modèle théorique le plus récent ne l’avait prédit.

La théorie de la destruction du génome viral par les UVB

« La théorie suppose que l’inactivation fonctionne quand un UVB frappe l’ARN du virus, l’endommageant », explique Luzzatto-Fegiz. Mais l’écart suggère qu’il se passe quelque chose de plus que cela, et comprendre ce que c’est peut être utile pour neutraliser le virus. La lumière UV, ou la partie ultraviolette du spectre, est facilement absorbée par certaines bases d’acide nucléique dans l’ADN et l’ARN, ce qui peut les amener à se lier de manière difficilement réversible.

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Mais tous les rayons UV ne sont pas identiques. Les ondes UV plus longues, appelées UVA, n’ont pas assez d’énergie pour causer des problèmes. Ce sont les ondes UVB, plus énergétiques, qui sont principalement responsables de la destruction des microbes et de la mise en danger de nos propres cellules par le Soleil. Le rayonnement UVC à ondes courtes s’est avéré efficace contre les virus tels que le SARS-CoV-2, même s’il est encore protégé dans les fluides humains.

Mais ce type d’UV n’entre généralement pas en contact avec la surface de la Terre, grâce à la couche d’ozone. « Les UVC sont parfaits pour les hôpitaux. Mais dans d’autres environnements — par exemple, les cuisines ou les métros —, les UVC interagiraient avec les particules pour produire de l’ozone nocif », indique Julie McMurry, toxicologue à l’Oregon State University.

Un écart flagrant entre l’expérience et la théorie

En juillet 2020, une étude expérimentale a testé les effets de la lumière UV sur le SARS-CoV-2 dans de la salive de synthèse. Elle a montré que le virus était inactivé lorsqu’il était exposé à la lumière solaire simulée pendant 10 à 20 minutes. « La lumière naturelle du Soleil peut être efficace comme désinfectant pour les matériaux non poreux contaminés », ont conclu Wood et ses collègues dans l’article.

graphiques vitesse neutralisation virus
Graphiques montrant le taux d’inactivation du coronavirus pour trois intensités de lumière solaire (haute, moyenne et basse) et la durée d’exposition testées dans la salive de synthèse (haut) et un milieu de culture classique (bas). La courbe rose indique la prédiction de la théorie actuelle impliquant la destruction de l’ARN par les UVB. La courbe en pointillés verts indique la prédiction pour une neutralisation entre 3 et 8 fois plus rapide. Les données recueillies par l’étude actuelle sont indiquées par les ronds gris. Elles montrent clairement que la neutralisation du coronavirus par la lumière solaire est bien plus rapide que la théorie (courbe rose) ne le prédit. © Paolo Luzzatto-Fegiz et al. 2021

Luzzatto-Feigiz et son équipe ont comparé ces résultats à une théorie sur la façon dont la lumière du Soleil parvenait à inactiver les virus, publiée juste un mois plus tard, et ont constaté que les calculs ne concordaient pas. Cette étude a révélé que le virus SARS-CoV-2 était trois fois plus sensible aux UV que la grippe A, 90% des particules du coronavirus étant inactivées après seulement une demi-heure d’exposition à la lumière du Soleil de midi en été.

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Par comparaison, en hiver, les particules infectieuses légères pourraient rester intactes pendant des jours. Les calculs environnementaux effectués par une équipe distincte de chercheurs ont conclu que les molécules d’ARN du virus étaient directement endommagées photochimiquement par les rayons lumineux. L’effet étant plus puissant avec les longueurs d’onde plus courtes, comme les UVC et les UVB. Comme les UVC n’atteignent pas la surface de la Terre, ils ont basé leurs calculs d’exposition à la lumière environnementale sur la partie UVB à ondes moyennes du spectre UV.

Des mécanismes d’inactivation supplémentaires à l’œuvre ?

« L’inactivation observée expérimentalement dans la salive de synthèse est plus de huit fois plus rapide que ce que la théorie aurait attendu. Nous ne savons pas encore ce qui se passe », écrivent Luzzatto-Feigiz et ses collègues. Les chercheurs soupçonnent qu’il est possible qu’au lieu d’affecter directement l’ARN, les UVA à ondes longues interagissent avec les molécules du milieu de test (salive simulée) d’une manière qui accélère l’inactivation du virus.

Quelque chose de similaire est observé dans le traitement des eaux usées — où les UVA réagissent avec d’autres substances pour créer des molécules qui endommagent les virus. Si les UVA peuvent être exploités pour lutter contre le SARS-CoV-2, des sources de lumière spécifiques à une longueur d’onde bon marché et écoénergétiques pourraient être utiles pour augmenter les systèmes de filtration de l’air à un risque relativement faible pour la santé humaine. « Notre analyse souligne la nécessité d’expériences supplémentaires pour tester séparément les effets de longueurs d’onde lumineuses spécifiques et de composition moyenne », concluent les auteurs.

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Sources : TJID

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