Προσδιορισμός της αποτελεσματικότητας του διοξειδίου του χλωρίου στη θεραπεία του COVID 19

Insignares-Carrione Eduardo 1 *, Bolano Gómez Blanca 2 , Andrade Yohanny 3 , Callisperis Patricia 4 , Suxo Ana Maria 5 ,
Arturo Bernardo Ajata San Martín 6 and Camila Ostria Gonzales 7
1. LVWG Global Research Director, Liechtensteiner Verein für Wissenschaft und Gesundheit, Liechtenstein, Switzerland (https://orcid.org/0000-0001-9337-0884)
2. Director of the Research Department, Genesis Foundation, Colombia
3.  Specialist in Medical Bioethics, Oncology Palliative Care Specialist, Spain
4. Director, Orthopedic and Traumatology Specialist, South clinic, La Paz, Bolivia,Spain
5. MSc, Training and Research Center – Bolivia Today Association, Epidemiologist, South Clinic, La Paz, Bolivia, Spain
6. Internal Medicine specialist, C Sorata 1146 V Victory, La Paz, Bolivia, Spain
7. La Paz, Bolivia, Spain (linkedin.com/in/camila-ostria-gonzales-96bb0514a)

Περίληψη

Εισαγωγή:

Ο στόχος αυτής της ανασκόπησης είναι να προσδιοριστεί η αποτελεσματικότητα του διοξειδίου του χλωρίου από το στόμα στη θεραπεία του COVID 19.

Μέθοδοι:

Ανασκοπήθηκε η έρευνα σχετικά με τον μηχανισμό δράσης του διοξειδίου του χλωρίου στους ιούς, με την από του στόματος κατανάλωση διαλυμένου σε νερό Cl02 και με την τοξικότητά του. Διεξήχθη μια εν μέρει πειραματική έρευνα σχετικά με τη χρήση από του στόματος υδατοδιαλυτού διοξειδίου του χλωρίου στη θεραπεία 20 ασθενών με ενεργή λοίμωξη COVID 19, σε σύγκριση με ομάδα ελέγχου 20 ασθενών που δεν έλαβαν διοξείδιο του χλωρίου.

Αποτελέσματα:

Για να συγκρίνουμε την επίδραση στην πειραματική ομάδα έναντι της ομάδας ελέγχου, πραγματοποιήθηκε μια δοκιμή σύγκρισης των αναλογιών και των διαστημάτων εμπιστοσύνης για τα γενικά συμπτώματα και για τα κριτήρια VAS και Likert, πραγματοποιήθηκε δοκιμή κατά ζεύγη (α: 95%) χρησιμοποιώντας το Wilcoxon-Mann-Whitney. Κατά τη σύγκριση της πειραματικής ομάδας με την ομάδα ελέγχου την έβδομη ημέρα μετά την εκδήλωση συμπτωμάτων, διαπιστώθηκε σημαντική διαφορά στην πειραματική ομάδα σε σχέση με την ομάδα ελέγχου για τα συμπτώματα Πυρετός (p. 0000), Βήχας (p. 0,0000), Ρίγη (p. 0,0000) και Δύσπνοια (p. 0,0006). Κατά την εκτέλεση της οπτικής ανάλογης σύγκρισης του πόνου στην ομάδα ελέγχου και στην πειραματική ομάδα, βρέθηκε ότι σε όλα τα στοιχεία που απαρτίζουν την κλίμακα μειώθηκε σημαντικά σε αυτήν την ομάδα σε σχέση με την ομάδα ελέγχου (p. 0,0000, p: 00017 ). Την 14η ημέρα μετά την επίδειξη η διαφορά ήταν μεγαλύτερη (p: 0,000; p: 0,0043). Κατά την αξιολόγηση και των δύο ομάδων (Ελέγχου και Πειρματική) στα εργαστήρια, διαπιστώθηκε διαφορά για τις τιμές C αντιδρώσας πρωτεϊνης την 7η ημέρα (p. 0,0001) και LDH (0,0036), με υψηλότερες βαθμολογίες για την πειραματική ομάδα. Για τα Δ-Διμερή 7η ημέρα (p: 0,0194) και την 14η ημέρα (p: 0,0029) βρέθηκε διαφορά σε όλες τις παραμέτρους. Τα αποτελέσματα συνολικά (p <0,05) δείχνουν την υπόθεση ότι το διοξείδιο του χλωρίου είναι αποτελεσματικό στη θεραπεία του COVID19.

Συμπέρασμα:

Το διοξείδιο του χλωρίου είναι αποτελεσματικό στη θεραπεία του COVID19 και οι μηχανισμοί δράσης με τους οποίους δρα για να το επιτύχει προτείνονται σε αυτή την εργασία. Συνιστάται περισσότερη έρευνα. Συνιστάται η διενέργεια διπλών τυφλών μελετών και η διερεύνηση μελετών τοξικολογικής ασφάλειας και θεραπευτικής αποτελεσματικότητας του διοξειδίου του χλωρίου σε παθολογίες επιδημιολογικών επιπτώσεων στο εγγύς μέλλον.

Λέξεις-κλειδιά: SARS-CoV-2 • COVID19 • Αποτελεσματικότητα • Διοξείδιο του χλωρίου.

πηγή:  CLINICAL STUDY OF EFFECTIVENESS OF CDS

Μπορεί το διοξείδιο του χλωρίου να αποτρέψει την εξάπλωση του κοροναϊού ή άλλων ιογενών λοιμώξεων;

Physiology International

Volume/Issue: Volume 107: Issue 1

Μπορεί το διοξείδιο του χλωρίου να αποτρέψει την εξάπλωση του κορωνοϊού ή άλλων ιογενών λοιμώξεων; Ιατρικές υποθέσεις

Συγγραφείς: K. Kály-Kullai 1 , M. Wittmann 1 , Z. Noszticzius 1 and László Rosivallrosivall.laszlo@med.semmelweis-univ.hu 2

Εισαγωγή

Κίνητρο

Οι ιοί έχουν προκαλέσει πολλές επιδημίες σε όλη την ανθρώπινη ιστορία. Ο νέος κορωνοιός [10] είναι ακριβώς το πιο πρόσφατο παράδειγμα. Ένα νέο ιικό ξέσπασμα μπορεί να είναι απρόβλεπτο και η ανάπτυξη συγκεκριμένων αμυντικών εργαλείων και αντιμέτρων κατά του νέου ιού παραμένει χρονοβόρα ακόμη και στη σημερινή εποχή της σύγχρονης ιατρικής επιστήμης και τεχνολογίας. Ελλείψει αποτελεσματικής και ειδικής φαρμακευτικής αγωγής ή εμβολιασμού, θα ήταν επιθυμητό να υπάρχει ένα μη ειδικό πρωτόκολλο ή ουσία για να καταστεί ο ιός ανενεργός, μια ουσία / πρωτόκολλο, το οποίο θα μπορούσε να εφαρμοστεί κάθε φορά που εμφανίζεται νέο ιικό ξέσπασμα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε περιπτώσεις που ο αναδυόμενος νέος ιός είναι τόσο μολυσματικός όσο το SARS-CoV-2 [4].

Στόχος και δομή της παρούσας ανακοίνωσης

Σε αυτό το άρθρο, προτείνουμε να εξετάσουμε τη δυνατότητα ανάπτυξης και εφαρμογής αντιικών πρωτοκόλλων εφαρμόζοντας διαλύματα υδατικού διοξειδίου του χλωρίου υψηλής καθαρότητας (ClO2). Ο στόχος αυτής της πρότασης είναι να ξεκινήσει έρευνα που θα μπορούσε να οδηγήσει στην εισαγωγή πρακτικών και αποτελεσματικών αντιιικών πρωτοκόλλων. Για το σκοπό αυτό, πρώτα συζητάμε μερικές σημαντικές ιδιότητες του μορίου ClO2, οι οποίες το καθιστούν πλεονεκτικό αντιικό παράγοντα, και στη συνέχεια θα αναθεωρηθούν ορισμένα προηγούμενα αποτελέσματα της εφαρμογής αερίου ClO2 εναντίον ιών. Τέλος, υποθέτουμε μεθόδους για τον έλεγχο της εξάπλωσης ιογενών λοιμώξεων χρησιμοποιώντας υδατικά διαλύματα ClO2.

Προηγούμενη εμπειρία και ιστορικό της χρήσης του ClO2 ως αντι-ιικού παράγοντα

Απενεργοποίηση ιών με ClO2 σε υδατική φάση

Από όσα γνωρίζουμε, υδατικό διάλυμα του ClO2 μπορεί να απενεργοποιήσει όλους τους τύπους ιών. Τα απολυμαντικά (σε υδατική φάση) συγκρίνονται με τις τιμές CT, που είναι η συγκέντρωση (μετρούμενη σε mg / L) πολλαπλασιαζόμενη επί το χρόνο επαφής (μετριέται σε λεπτά). Στους πίνακες CT, το ClO2 ενδείκνυται γενικά για ιούς, χωρίς να αναφέρεται καμία εξαίρεση. Για παράδειγμα, σύμφωνα με το [6], απαιτείται τιμή CT 8,4 mg × min / L για την επίτευξη 99,99% απενεργοποίησης ιών σε υδατικό μέσο σε 25 ° C.

Χημικός μηχανισμός απενεργοποίησης του ιού: αντίδραση του ClO2 με υπολείμματα αμινοξέων

Το 1986, οι Noss et al. [19] απέδειξε ότι η απενεργοποίηση του βακτηριακού ιού f2 από το ClO2 οφειλόταν στις αντιδράσεις του με τις ιικές πρωτεΐνες καψιδίου και σχεδόν καθόλου απενεργοποίηση του μολυσματικού ιικού RNA [8] όταν αυτό αντιμετωπίστηκε ξεχωριστά με ClO2. Βρήκαν [19], ωστόσο, ότι τρία διακριτά χημικά τμήματα στην ιική πρωτεΐνη, δηλαδή τα κατάλοιπα κυστεΐνης, τυροσίνης και τρυπτοφάνης αμινοξέων ήταν ικανά να αντιδράσουν με ClO2 γρήγορα. Το 1987, οι Tan et al. [28] δοκίμασε την αντιδραστικότητα του ClO2 σε 21 ελεύθερα αμινοξέα. Το ClO2 αντέδρασε μόνο με έξι αμινοξέα διαλυμένα σε 0.1 Μ ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικού νατρίου, ρΗ 6.0. Η αντίδραση με κυστεΐνη, τρυπτοφάνη και τυροσίνη ήταν πολύ γρήγορη για να ακολουθηθεί από την τεχνική τους. Τρία επιπλέον αμινοξέα (ιστιδίνη, υδροξυπρολίνη και προλίνη) αντέδρασαν με ClO2 πολύ πιο αργά, με μετρήσιμο ρυθμό.

Η αντιδραστικότητα των τριών ταχέως αντιδρώντων αμινοξέων (κυστεΐνη [12], τυροσίνη [17] και τρυπτοφάνη [27]) μελετήθηκε στο εργαστήριο του Margerum μεταξύ 2005 και 2008. Διαπίστωσαν ότι η κυστεΐνη είχε την υψηλότερη αντιδραστικότητα μεταξύ αυτών των αμινοξέων. Από τα πειραματικά δεδομένα τους υπολόγισαν σταθερές δεύτερης τάξης (σε pH 7.0, 25 ° C και 1 Μ ιοντική ισχύ) και έλαβαν την ακόλουθη ακολουθία: κυστεΐνη 6,9 × 106 M−1 s− 1 >> τυροσίνη 1,3 × 105 M−1 s−1 > τρυπτοφάνη 3,4 × 104 M−1 s−1 >> 5΄-μονοφωσφορική γουανοσίνη 4,5 × 102 M−1 s−1. (Μελέτησαν την 5′-μονοφωσφορική γουανοσίνη [18] ως πρότυπο συστατικό για την γουανίνη σε νουκλεϊκά οξέα. Τα δεδομένα που παρουσιάζονται εδώ λαμβάνονται από τον Πίνακα 3 της παραπομπής [18]).

Το 2007, ο Ogata [22] διαπίστωσε ότι η αντιμικροβιακή δραστικότητα του ClO2 βασίζεται στην μετουσίωση ορισμένων πρωτεϊνών, η οποία οφείλεται κυρίως στην οξειδωτική τροποποίηση των υπολειμμάτων τρυπτοφάνης και τυροσίνης των δύο μοντέλων πρωτεϊνών (αλβουμίνη βόειου ορού και γλυκόζη-6- φωσφορική αφυδρογονάση) που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματά του. Το 2012, ήταν και πάλι ο Ogata που έδειξε [23] ότι η απενεργοποίηση του ιού της γρίπης από το ClO2 προκλήθηκε από την οξείδωση ενός υπολείμματος τρυπτοφάνης (W153) στην αιμοσυγκολλητίνη (μια ακίδα πρωτεΐνης του ιού), καταργώντας έτσι την δεσμευτική ικανότητα των υποδοχέων.

Σε αυτό το πλαίσιο είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσουμε ότι η ακίδα πρωτεΐνης του νέου κοροναϊού SARS_CoV-2 περιέχει 54 υπολείμματα τυροσίνης, 12 τρυπτοφάνης και 40 κυστεΐνης [29]. Εάν υποθέσουμε ότι σε ένα υδατικό διάλυμα όλα αυτά τα υπολείμματα είναι σε θέση να αντιδράσουν με ClO2 όπως τα ελεύθερα αμινοξέα, τότε η απενεργοποίηση των ιών μπορεί να είναι εξαιρετικά γρήγορη ακόμη και σε πολύ αραιό (π.χ., σε 0,1 mg / L) Διάλυμα ClO2.

Το ClO2 είναι υδατοδιαλυτό αέριο

Αν και το διοξείδιο του χλωρίου από μόνο του είναι αέριο, είναι πολύ διαλυτό στο νερό. Όταν υπάρχουν και αέρας και νερό, το ClO2 κατανέμεται μεταξύ των δύο φάσεων σε αναλογία ισορροπίας που καθορίζεται από τη θερμοκρασία. Αυτός ο συντελεστής κατανομής του ClO2 καθορίστηκε από τον Ishi [11] το 1958. Ο συντελεστής κατανομής, γ = [ClO2] G / [ClO2] L δίνει την αναλογία των συγκεντρώσεων που εκφράζονται στις ίδιες μονάδες στο αέριο και τις υδατικές φάσεις (π.χ. , g / L) και αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, στους 20 ° C γ = 0,0316, υποδεικνύοντας ότι στην ισορροπία 1 cm3 η υδατική φάση περιέχει (0,0316)-1 = 31,6 φορές περισσότερα μόρια ClO2 από την αέρια φάση 1 cm3.

Στην πράξη, οι συγκεντρώσεις στις δύο φάσεις συνήθως δίδονται σε ppm. Ωστόσο, αυτοί οι αριθμοί χωρίς διάσταση ορίζονται με διαφορετικό τρόπο στις φάσεις αερίου και υγρού ως ppm (V / V) και ppm (m / m), αντίστοιχα. Επομένως, για πρακτικούς σκοπούς, χρειαζόμαστε έναν συντελεστή κατανομής, ο οποίος δίνει την αναλογία μεταξύ αυτών των συγκεντρώσεων. Ο ευθύς υπολογισμός αποδίδει ότι ο συντελεστής κατανομής σε όρους ppm είναι 357 φορές ο συντελεστής κατανομής σε όρους (g / L), έτσι στους 20 ° C γppm = 11.3. Έτσι, ο ακόλουθος τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της συγκέντρωσης ClO2 της αέριας φάσης που βρίσκεται σε ισορροπία με διάλυμα ClO2 στους 20 ° C:

[ClO2] αέριο σε ppm (V / V) = 11,3 × [ClO2] υδατικό σε ppm (m / m)

Απενεργοποίηση ιών με ClO2 σε αέρια φάση

Οι αντιδράσεις απενεργοποίησης του ιού (οι αντιδράσεις του ClO2 με τα τρία αμινοξέα) λαμβάνουν χώρα σε ένα υδατικό μέσο. Κατά συνέπεια, το ClO2 μπορεί να απενεργοποιήσει τα μικρόβια μόνο σε υγρή κατάσταση. Επομένως, το αέριο ClO2 που είναι ενυδατωμένο μπορεί να είναι ιδανικός παράγοντας κατά των ιών τόσο στην υγρή όσο και στην ξηρή τους κατάσταση. Οι ιοί που μεταφέρονται από σταγονίδια νερού θα μπορούσαν εύκολα να απενεργοποιηθούν ακόμη και από το αέριο ClO2 λόγω της υψηλής διαλυτότητας του ClO2 στο νερό [11]. Ένα ξηρό αέριο ClΟ2 θα ήταν ακατάλληλο καθώς η περιεκτικότητα σε νερό του υδατικού σταγονιδίου θα μπορούσε να εξατμιστεί, και απουσία υδατικού μέσου οι αντιδράσεις του ClΟ2 επιβραδύνουν εξαιρετικά. Πράγματι, οι Morino et al. [16] ανέφερε ότι κατά την εφαρμογή χαμηλής συγκέντρωσης ClO2 στη φάση αερίου έναντι FCV σε ξηρή κατάσταση, η ατμοσφαιρική υγρασία – τουλάχιστον 75-85% σχετική υγρασία – είναι απαραίτητη για την απενεργοποίηση ιών. Το πλεονέκτημα της χρήσης ενός ενυδατωμένου αερίου ClO2 είναι ότι η περιεκτικότητά του σε νερό μπορεί επίσης να διαβρέξει ιούς σε ξηρό περιβάλλον. Οι περισσότεροι ιοί εντοπίζονται σε σκληρές επιφάνειες εσωτερικού χώρου, αλλά ένα μικρό κλάσμα ιών είναι «αερομεταφερόμενο», προσκολλημένο σε σωματίδια σκόνης, τα οποία μπορούν επίσης να μεταφέρουν ένα μόνο μικρόβιο ή ένα σύνολο μικροβίων. Επομένως, είναι απαραίτητη προϋπόθεση για μια αποτελεσματική απολύμανση ότι όλα τα μικρόβια σε όλα τα μέρη του δωματίου πρέπει να είναι βρεγμένα και να έρχονται σε επαφή με το ClO2. Εάν ψεκαστεί αρκετό υδατικό διάλυμα ClO2 στο δωμάτιο, τα σταγονίδια θα κορέσουν την ατμόσφαιρα με υδρατμούς παντού, επιπλέον, η ατμόσφαιρα θα περιέχει επίσης αέριο ClO2 παντού. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι τα μόρια H2O και ClO2 της αέριας φάσης μπορούν να φτάσουν τα μικρόβια σε κάθε μικρή γωνία του δωματίου. Λεπτώς διασκορπισμένα σταγονίδια νερού που περιέχουν διαλυμένο ClO2 μπορούν να δημιουργήσουν ένα πλεονεκτικό περιβάλλον για τη διατήρηση τέτοιων συνθηκών για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Αυτή η μέθοδος που χρησιμοποιεί υψηλή συγκέντρωση ClO2 επιτρέπει γρήγορη απολύμανση δωματίων όταν δεν υπάρχουν άτομα, π.χ. μονάδες εντατικής θεραπείας, κτίρια που χρησιμοποιούνται ως καραντίνα ή οχήματα δημόσιας μεταφοράς. Ωστόσο, η εφαρμογή αερίου ClO2 είναι περιορισμένη όταν υπάρχουν άνθρωποι, καθώς είναι επιβλαβές για ανθρώπους και ζώα πάνω από ορισμένες συγκεντρώσεις. Η Αμερικανική Διοίκηση Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία (OSHA) περιορίζει τη συγκέντρωση του αερίου ClO2 που επιτρέπεται στον αέρα στο χώρο εργασίας σε 0,1 ppm (V / V) μέσος σταθμισμένος χρόνος (TWA) για έκθεση 8 ωρών και σε προσωρινά υψηλότερη 0,3 ppm Σύντομη – Όριο έκθεσης όρου (STEL) μόνο για περίοδο 15 λεπτών [30].

Προηγούμενη έρευνα για την πρόληψη ιογενών λοιμώξεων με αέριο ClO2

Ο Ogata [21] συνειδητοποίησε πρώτα ότι το ClO2 είναι σε θέση να απενεργοποιήσει τους ιούς ακόμη και κάτω από το όριο των 0,1 ppm (OSHA TWA) που είναι σε συγκεντρώσεις που δεν είναι επιβλαβείς για τον άνθρωπο. Το 2008, οι Ogata και Shibata [25] απέδειξαν ότι η μόλυνση ποντικών με ιό γρίπης Α που εφαρμόζεται σε αεροζόλ μπορεί να προληφθεί με αέριο ClO2 που υπάρχει σε συγκέντρωση 0,03 ppm στον αέρα, το οποίο είναι μόνο το 30% του επιτρεπόμενου επιπέδου έκθεσης TWA για τον άνθρωπο σε χώρο εργασίας. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι «το αέριο ClO2 θα μπορούσε, επομένως, να είναι χρήσιμο ως προληπτικό εργαλείο κατά της γρίπης σε μέρη ανθρώπινης δραστηριότητας χωρίς να απαιτείται εκκένωση». Έχουν κάνει ακόμη προσπάθειες να μειώσουν τη συχνότητα εμφάνισης λοιμώξεων γρίπης μεταξύ των μαθητών σχολείων εφαρμόζοντας χαμηλές συγκεντρώσεις αερίου ClO2 σε αίθουσα διδασκαλίας [24].

Παρά αυτά τα πολλά υποσχόμενα πρώτα αποτελέσματα, δεν γνωρίζουμε καμία ευρύτερη κλίμακα εφαρμογής αυτής της μεθόδου την τελευταία δεκαετία. Υπάρχουν δύο προβλήματα που θα μπορούσαν να εμποδίσουν την ευρεία υιοθέτηση αυτής της μεθόδου:

    1. Με την τεχνική που εφαρμόζουν οι προαναφερθέντες συγγραφείς, δεν είναι εύκολο να επιτευχθεί και να διατηρηθεί μια πολύ χαμηλή συγκέντρωση ClO2 σε μεγάλο χώρο και για μεγάλο χρονικό διάστημα, κάτι που αποτελεί προϋπόθεση για την επίτευξη ικανοποιητικού επιπέδου απενεργοποίησης του ιού.
    2. Δεν είναι κατανοητό γιατί τα χαμηλά επίπεδα ClO2 δεν είναι επιβλαβή για τον άνθρωπο ή τα ζώα και εξακολουθούν να είναι αποτελεσματικά κατά των ιών.

Επιλεκτικό μεγέθους αποτέλεσμα ClO2

Αν και υπολείμματα κυστεΐνης, τυροσίνης και τρυπτοφάνης μπορούν επίσης να βρεθούν σε ανθρώπινους ιστούς, το ClO2 είναι πολύ λιγότερο τοξικό για τον άνθρωπο ή τα ζώα από ό, τι για τα μικρόβια (βακτήρια, μύκητες και ιούς). Noszticzius et al. [20] διαπίστωσε ότι ο κύριος λόγος για αυτήν την επιλεκτικότητα μεταξύ ανθρώπων και μικροβίων βασίζεται όχι στις διαφορετικές βιοχημικές τους αλλά στα διαφορετικά μεγέθη τους. Με βάση πειράματα και υπολογισμούς χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο αντίδρασης-διάχυσης ο Noszticzius et al. [20] διαπίστωσε ότι ο χρόνος θανάτωσης ενός ζωντανού οργανισμού είναι ανάλογος με το τετράγωνο του χαρακτηριστικού του μεγέθους (π.χ., της διαμέτρου του), επομένως οι μικροί θα σκοτωθούν εξαιρετικά γρήγορα. Οι υπολογισμοί του έδειξαν ότι ένα βακτήριο διαμέτρου 1 μm θανατώθηκε σε ένα διάλυμα ClO2 300 mg / L εντός 3 ms, και ακόμη και σε ένα πολύ πιο αραιό διάλυμα 0,25 mg / L ClO2 θα εξουδετερωνόταν μόνο σε 3,6 s. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το ClO2 φτάνει σε όλα τα μέρη του κυττάρου και το σκοτώνει καταστρέφοντας τις πρωτεΐνες που περιέχουν κυστεΐνη, τυροσίνη και τρυπτοφάνη, οι οποίες είναι απαραίτητες για τις διαδικασίες ζωής.

Ο προστατευτικός ρόλος της γλουταθειόνης έναντι της οξείδωσης ClO2 σε ζωντανό κύτταρο

Σύμφωνα με τους Ison et al. [12] Η γλουταθειόνη αντιδρά με ClO2 με ρυθμό, ο οποίος είναι ακόμη υψηλότερος από τον ρυθμό της πολύ γρήγορης αντίδρασης ClO2 – κυστεΐνης. Όταν το ClO2 έρχεται σε επαφή με ένα ζωντανό κύτταρο που περιέχει γλουταθειόνη, αρχικά η συγκέντρωση ClO2 παραμένει πολύ χαμηλή ακόμη και στο σημείο εισόδου στο κύτταρο λόγω αυτής της ταχείας αντίδρασης. Ως ένα μικρό μόριο, η γλουταθειόνη μπορεί επίσης να διαχέεται γρήγορα στο σημείο εισόδου από άλλα μέρη του κυττάρου που καταναλώνουν το μεγαλύτερο μέρος του ClO2 εκεί και εμποδίζοντας το να φτάσει στα κατάλοιπα κυστεΐνης, τυροσίνης και τρυπτοφάνης των πρωτεϊνών στο μεγαλύτερο μέρος του κυτοπλάσματος . Κατά συνέπεια, η αρχική χαμηλή συγκέντρωση ClO2 δεν μπορεί να προκαλέσει υπερβολική βλάβη. Ωστόσο, η συνεχής είσοδος ClO2 μπορεί τελικά να εξαντλήσει την ικανότητα της γλουταθειόνης (και άλλων αντιοξειδωτικών) του κυττάρου ακόμα και αν το κύτταρο παράγει τέτοια αντιοξειδωτικά συνεχώς. Σε αυτό το σημείο, το ClO2 μπορεί να εισέλθει στις προηγουμένως προστατευόμενες ζώνες του κυττάρου και να αντιδράσει με τα αντιδραστικά υπολείμματα αμινοξέων, προκαλώντας μετουσίωση των προσβεβλημένων πρωτεϊνών και τελικά κυτταρικό θάνατο.

Η επίδραση της γλουταθειόνης και άλλων μικρών αντιοξειδωτικών μορίων που υπάρχουν στα ζωντανά κύτταρα δεν ελήφθη υπόψη στους θεωρητικούς υπολογισμούς των Noszticzius et al. [20]. Τα πειράματά τους πραγματοποιήθηκαν σε μια μη ζωντανή και πλυμένη μεμβράνη ζώων, όπου υπήρχαν αντιδραστικές πρωτεΐνες σταθερές στη μεμβράνη, αλλά απουσίαζαν η γλουταθειόνη και άλλα μικρά μόρια. Ένα ζωντανό κύτταρο, ωστόσο, παράγει συνεχώς αυτά τα αντιοξειδωτικά, επομένως ο ρόλος τους δεν μπορεί να παραμεληθεί. Πράγματι, εξετάζοντας τη πειραματικά μετρημένη δυναμική απολύμανσης ενός διαλύματος 0,25 mg / L ClO2 εναντίον βακτηρίων Escherichia coli [2], μπορούμε να δούμε έναν ρυθμό απολύμανσης, ο οποίος είναι εκπληκτικά γρήγορος αλλά εξακολουθεί να είναι περίπου μία τάξη μεγέθους βραδύτερος από τη θεωρητική εκτίμηση. Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι η επιβράδυνση αυτών των μικρών αναγωγικών μορίων είναι υπεύθυνη για αυτήν την απόκλιση.

Προστασία ανθρώπινων ιστών από την οξειδωτική δράση του ClO2

Τα ανθρώπινα κύτταρα περιέχουν επίσης γλουταθειόνη σε συγκεντρώσεις mM, καθώς και άλλα αντιοξειδωτικά όπως η βιταμίνη C και Ε, τα οποία συνεργάζονται με τη γλουταθειόνη για τη μείωση του ClO2 [7]. Καθώς ένα ανθρώπινο κύτταρο είναι πολύ μεγαλύτερο από ένα βακτήριο, κατά συνέπεια το απόθεμα γλουταθειόνης και το δυναμικό παραγωγής γλουταθειόνης είναι επίσης μεγαλύτερα, έτσι ακόμη και ένα απομονωμένο ανθρώπινο κύτταρο μπορεί να επιβιώσει πολύ περισσότερο σε ένα περιβάλλον ClO2 από ένα πλαγκτόν βακτήριο. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα ανθρώπινα κύτταρα δεν είναι απομονωμένα αλλά σχηματίζουν ιστούς, το απόθεμά τους γλουταθειόνης μπορεί να έχει πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερες από εκείνες ενός πλαγκτονικού βακτηρίου. Επιπλέον, σε πολυκυτταρικούς οργανισμούς η κυκλοφορία μεταφέρει αντιοξειδωτικά συνεχώς στα κύτταρα του ιστού που επηρεάζονται από μια επίθεση ClO2, βοηθώντας τα να επιβιώσουν. Αυτό ενισχύει το αποτέλεσμα επιλεκτικότητας μεγέθους και εξηγεί την εκπληκτική παρατήρηση [15] ότι μπορούν να καταναλωθούν διαλύματα ClO2 που είναι ικανά να σκοτώσουν τα πλαγκτονικά βακτήρια σε κλάσμα του δευτερολέπτου, επειδή είναι ασφαλή για κατανάλωση από τον άνθρωπο σε μικρή ποσότητα (π.χ. , η κατανάλωση 1 L διαλύματος ClO2 24 mg / L σε δύο δόσεις σε μία ημέρα δεν προκάλεσε παρατηρήσιμα αποτελέσματα στον άνθρωπο [15]).

Η επίδραση του ClO2 στον πνεύμονα

Ενώ οι ανθρώπινοι ιστοί δεν είναι πολύ ευαίσθητοι στο ClO2 γενικά, οι πνεύμονες πρέπει να εξετάζονται διαφορετικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το διαμεσοκυψελιδικό διάφραγμα που διαχωρίζει τον εναέριο χώρο μιας κυψελίδας από τη ροή του αίματος ενός τριχοειδούς αυλού είναι πολύ λεπτό. Αυτό το φράγμα διάχυσης στον ανθρώπινο πνεύμονα έχει πάχος μόλις 2 μm [1] προκειμένου να διευκολυνθεί μια αποτελεσματική ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα διάχυσης μεταξύ του αέρα και του αίματος. Ο κυψελίδα καλύπτεται από ένα λεπτό στρώμα υγρής επένδυσης που ονομάζεται επιθηλιακό υγρό επένδυσης των πνευμόνων (ELF) ή υποφάση. Το ELF έχει πάχος μόνο 0,2 μm σε κυψελίδες αρουραίου [1, 13]. Περιέχει γλουταθειόνη [3] και άλλα αντιοξειδωτικά όπως ασκορβικό και ουρικό οξύ [5]. Είναι αξιοσημείωτο, ότι η συγκέντρωση ασκορβικού οξέος είναι 2,5 φορές και η συγκέντρωση γλουταθειόνης είναι περισσότερο από 100 φορές υψηλότερη στο ELF από ό, τι στο πλάσμα. Η φυσιολογική λειτουργία αυτών των μη ενζυματικών αντιοξειδωτικών στο ELF είναι η προστασία των επιθηλιακών κυττάρων από αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) όπως ρίζες υπεροξειδίου ή υπεροξείδιο του υδρογόνου, τα οποία είναι τοξικά προϊόντα του μεταβολισμού. Μπορούν επίσης να υπερασπιστούν τον πνεύμονα ενάντια σε άλλα τοξικά αέρια όπως το όζον (O3), το διοξείδιο του αζώτου (NO2) ή το ClO2. Ωστόσο, υψηλές ποσότητες ClΟ2 μπορούν να καταναλώσουν όλους τους αναγωγικούς παράγοντες στο ELF, οπότε το ClO2 αρχίζει να αντιδρά με τα επιθηλιακά κύτταρα προκαλώντας μια συνεχώς αυξανόμενη βλάβη σε αυτά τα κύτταρα. Είναι γνωστό ότι υψηλότερες συγκεντρώσεις αερίου ClO2 μπορεί να είναι θανατηφόρες. Ωστόσο, είναι λογικό να υποθέσουμε ότι η επίδραση του ClO2 στον πνεύμονα εξαρτάται όχι μόνο από τη συγκέντρωσή του στη φάση αερίου αλλά και από το χρόνο επαφής. Έτσι, όταν εξετάζουμε την επίδραση του ClO2 στον πνεύμονα, θα ήταν λογικό να λαμβάνεται υπόψη το γινόμενο CT (συγκέντρωση) × (χρόνος επαφής) με παρόμοιο τρόπο όπως στην περίπτωση των μικροβίων.

Εκτίμηση του χρόνου απενεργοποίησης των ιών

Στην περίπτωση ιών, ο μηχανισμός απενεργοποίησης διαφέρει από αυτόν των βακτηρίων ή άλλων κυττάρων. Είναι εφικτό να υποθέσουμε ότι ο χρόνος αδρανοποίησης ενός ιού είναι πιθανώς πολύ μικρότερος από τον χρόνο απενεργοποίησης ενός βακτηρίου υπό τις ίδιες συνθήκες (συγκέντρωση ClO2, θερμοκρασία κ.λπ.). Τα ακόλουθα επιχειρήματα υποστηρίζουν αυτήν την υπόθεση:

  1. Οι ιοί έχουν περίπου μία τάξη μεγέθους μικρότερο από τα βακτήρια, π.χ., η διάμετρος του SARS_CoV-2 είναι περίπου 120 nm [9]. Ο χρόνος θανάτωσης ενός ιού όπως εισήχθη στο [20] θα ήταν 1-2 τάξεις μεγέθους μικρότερος από αυτόν ενός βακτηρίου, δηλαδή, η αντίδραση που ελέγχεται από τη διάχυση με το ClO2 θα συνέβαινε σε μικρότερη χρονική κλίμακα σε ολόκληρο τον όγκο του ιού .
  2. Δεν είναι απαραίτητο το αέριο ClO2 να διεισδύσει στον ιό για να τον απενεργοποιήσει. Αρκεί εάν το ClO2 αντιδρά με ένα ή μερικά από τα υπολείμματα κυστεΐνης, τυροσίνης και αμινοξέων τρυπτοφάνης της ακίδας, τα οποία βρίσκονται στην επιφάνεια του ιού. Αυτό σημαίνει ότι η θεωρητική προσέγγιση της αναφοράς [20] υπερεκτιμά το χρόνο απενεργοποίησης των ιών. Αφενός, επειδή η διάχυση είναι εξαιρετικά γρήγορη σε κλίμακα μήκους 0,1 μm, επομένως μάλλον δεν περιορίζει τον ρυθμό των αντιδράσεων. Από την άλλη πλευρά, το ClΟ2 μπορεί να φθάσει σε μεγάλο μέρος των αντιδραστικών υπολειμμάτων αμινοξέων της ακίδας χωρίς να περάσει μέσα από το περίβλημα πρωτεΐνης του ιού.
  3. Οι ιοί δεν περιέχουν προστατευτικές μικρού μοριακού βάρους θειόλες όπως γλουταθειόνη ή άλλα μικρά μοριακά προστατευτικά μεταβολικά προϊόντα, επειδή οι ιοί δεν έχουν μεταβολισμό. Από αυτή την άποψη, οι ιοί πρέπει να είναι πολύ πιο ευάλωτοι από τα βακτήρια σε μια επίθεση από το ClO2.

Αυτά τα γεγονότα δείχνουν ότι μόλις το ClO2 έρθει σε επαφή με την επιφάνεια ενός ιού, η απενεργοποίηση του είναι γρήγορη. Ωστόσο, ένας ιός έτοιμος να μολύνει ένα κύτταρο είναι τυπικά σε υδατική φάση, π.χ., σε ένα σταγονίδιο υγρού, ή στο επιθηλιακό υγρό επένδυσης που καλύπτει τους βλεννογόνους. Το μέγεθος αυτών των υδατικών φάσεων είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό του ιού. Επομένως, σε τέτοιες περιπτώσεις, το βήμα περιορισμού του ρυθμού είναι πιθανώς η διάχυση του ClΟ2 στο νερό και η αντίδραση με άλλες ουσίες. Ο χρόνος που απαιτείται για την απενεργοποίηση του ίδιου του ιού θα είναι μικρός σε σύγκριση με τον χρόνο που απαιτείται για τη μεταφορά αρκετών μορίων ClO2 στον ιό.

Προτάσεις για την πρόληψη της εξάπλωσης ιογενών λοιμώξεων χρησιμοποιώντας το ClO2

Με βάση τα προηγούμενα επιχειρήματα, ορισμένες προτάσεις θα προταθούν τώρα σχετικά με το πώς θα μπορούσαν να εφαρμοστούν υδατικά διαλύματα ClO2 για παγκόσμιους και τοπικούς (προσωπικούς) απολυμαντικούς σκοπούς. Πολλές από αυτές τις προτάσεις βασίζονται σε υποθέσεις, και ως εκ τούτου μπορούν να εφαρμοστούν μόνο μετά από προσεκτική έρευνα. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να ξεκινήσει έρευνα για να ελεγχθούν πειραματικά αυτές οι υποθέσεις και προτάσεις, οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες εφαρμογές λύσεων ClO2 υψηλής καθαρότητας κατά ιών ή άλλων λοιμώξεων. Αυτές οι ιδέες μπορεί να ωριμάσουν περαιτέρω στο χρόνο, αλλά λόγω της απειλής μιας παγκόσμιας πανδημίας, επιλέξαμε να κινηθούμε γρήγορα.

Παγκόσμια πρόληψη

Απολύμανση αερίων χώρων, σκληρών επιφανειών και ανθρώπων ταυτόχρονα με υδατικά διαλύματα ClO2

Αυτό που προτείνουμε εδώ είναι βασικά η ίδια ιδέα που έχει ήδη προταθεί από τους Ogata et al. [21, 24, 25]: είναι δυνατή η δημιουργία ατμοσφαιρών ClO2 που μπορούν να είναι ασφαλείς για τον άνθρωπο αλλά ταυτόχρονα επιβλαβείς για τα μικρόβια. Υπάρχουν, ωστόσο, διαφορές μεταξύ των προτάσεών τους και των δικών μας. Η ομάδα του Ogata θεώρησε τη συγκέντρωση ClO2 (C) της ατμόσφαιρας ως τη μοναδική σημαντική παράμετρο της θεραπείας. Πρότειναν να εφαρμοστεί μια συγκέντρωση ClO2 κάτω από το όριο OSHA 0,1 ppm (V / V), για χρονικό διάστημα που είναι απαραίτητο για την απενεργοποίηση των μικροβίων. Ωστόσο, με μια τέτοια μέθοδο, ο απαραίτητος χρόνος επαφής (Τ) μπορεί να είναι πολύ μεγάλος. Εδώ προτείνουμε το γινόμενο CT ως παράμετρο της απολύμανσης. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η εφαρμογή συγκεντρώσεων ClO2 πάνω από το όριο OSHA αλλά μόνο για περιορισμένο χρονικό διάστημα. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι καθώς εφαρμόζονται υψηλότερες τιμές C, οι απαραίτητοι χρόνοι επαφής μπορεί να είναι πολύ μικρότεροι. Η ιδέα θα παρουσιαστεί με ένα αριθμητικό παράδειγμα παρακάτω.

Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι ότι η μέθοδος της Ogata επικεντρώνεται κυρίως στον ρόλο του αερίου ClO2, ενώ τονίζουμε τη σημασία της ταυτόχρονης χρήσης των αερίων ClO2 και H2O, όπως επιβεβαιώνεται από τις παρατηρήσεις των Morino et al. [16]. Για το σκοπό αυτό, προτείνουμε έναν νέο τρόπο δημιουργίας ατμόσφαιρας ClO2: την εφαρμογή υδατικών διαλυμάτων ClO2 που μπορούν να δημιουργήσουν ισορροπία συγκεντρώσεων ClO2 και H2O στην ατμόσφαιρα, όταν αυτά ψεκάζονται στον αέρα. Τα υδατικά διαλύματα είναι επίσης ευκολότερα στον χειρισμό από το να διατηρούν σταθερά και πολύ χαμηλά επίπεδα ClO2 σε συνεχείς ροές αερίου.

Συνιστάται να εφαρμόζετε διαλύματα ClO2 υψηλής καθαρότητας για ψεκασμό για να αποφεύγετε τυχόν ανεπιθύμητες παρενέργειες στα άτομα ή στις επιφάνειες που ψεκαζονται. Τα υψηλής καθαρότητας διαλύματα ClO2 εξατμίζονται χωρίς υπολείμματα ή ίχνη.

Ένα ενδεικτικό αριθμητικό παράδειγμα

Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να απολυμάνουμε έναν κλειστό χώρο ψεκάζοντας σε αυτό υδατικό διάλυμα ClO2. Η συγκέντρωση ισορροπίας ClO2 cαέριο στον αέρα και cw,e στην υγρή φάση μπορεί να υπολογιστεί από την κατανομή ισορροπίας ατμού-υγρού που μετρήθηκε από τον Ishi [11]:

γ=caircw,e

και από την συνιστώσα ισορροπία για το ClO2:

Vwcw0=Vwcw,e+Vair⋅cair

όπου Vair είναι ο όγκος προς απολύμανση, Vw είναι ο όγκος του ClO2 στοκ διαλύματος, και cw0 είναι η ClO2 της συγκέντρωση.

Με την βοήθεια των ανωτέρω δυο εξισώσεων cw,e μπορεί να υπολογιστεί ως cw,e=cw01+γVairVw

Ας υποθέσουμε ότι εφαρμόζουμε Vw = 20 mL του cw0 = 40 ppm (m/m) υδατικού διαλύματος στοκ ClO2 σε Vair = 1 m3 κλειστό χώρο.

Στους 20 °C η τιμή του συντελεστού κατανομής είναι γ = 0.0316 (data του Ishi [11]) όπου όλες οι συγκεντρώσεις δίδονται στις ίδιες μονάδες (π.χ., σε mg/L), και αυτός είναι γppm = 11.3 (βλέπε τμήμα ClO2 είναι υδροδιαλυτό αέριο) όπου ppm (m/m) και ppm (V/V) χρησιμοποιούνται στις υδατικές και αέριες φάσεις, αντίστοιχα. Υποκαθιστώντας τα δεδομένα μας τα αποτελέσματα είναι cw,e=0.025 ppm(m/m), cair=γppmcw,e=0.29 ppm(V/V)

Αυτό το αποτέλεσμα είναι ακριβώς κάτω από την τιμή OSHA STEL (Short Term Exposition Limit) που είναι 0,30 ppm (V / V) για 15 λεπτά. Σύμφωνα με το OSHA, το STEL είναι η αποδεκτή μέση έκθεση σε σύντομο χρονικό διάστημα – συνήθως 15 λεπτά – αρκεί να μην ξεπεραστεί ο σταθμισμένος μέσος όρος (TWA). Εάν ένα άτομο εκτίθεται σε 0,30 ppm για 15 λεπτά και αμέσως μετά παραμένει σε ατμόσφαιρα χωρίς ClO2 για 30 λεπτά, τότε η τιμή TWA για ολόκληρη την περίοδο των 45 λεπτών είναι μόνο η αποδεκτή 0,10 ppm. Όλα αυτά σημαίνει ότι η έκθεση ενός ατόμου σε 0,30 ppm ατμόσφαιρας ClO2 για 15 λεπτά σε μία μόνο περίπτωση, ή ακόμη και η εφαρμογή αυτής της θεραπείας περιοδικά με παύσεις 30 λεπτών εντός περιόδου 8 ωρών, δεν θα πρέπει να προκαλεί προβλήματα υγείας.

Ερωτήσεις και παρατηρήσεις

  1. Είναι σημαντικό ερώτημα, εάν η παραμονή 15 λεπτών σε ατμόσφαιρα ClO2 0,29 ppm (V / V) είναι αρκετή για να απενεργοποιήσει τους παρόντες ιούς; Όσον αφορά την υγρή ατμόσφαιρα μπορούμε να υποθέσουμε ότι οι ιοί είναι επίσης υγροί, ή ακόμη και ότι μπορούν να βρεθούν σε μικρά σταγονίδια νερού που περιέχουν 0,025 ppm (m / m) ClO2. Δεν έχουμε άμεσα δεδομένα για τον χρόνο αδρανοποίησης των ιών σε ένα τέτοιο διάλυμα, αλλά έχουμε εκτιμώμενη τιμή χρόνου θανάτωσης 15 ± 5 s για ένα βακτήριο E.coli σε διάλυμα ClO2 0,25 ppm (m / m) [2]. Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι ο χρόνος θανάτωσης θα ήταν 10 φορές μεγαλύτερος σε 10 φορές πιο αραιό διάλυμα, δηλ. 150 s = 2,5 λεπτά. Καθώς οι ιοί πιθανώς απενεργοποιούνται ταχύτερα από τα βακτήρια και τα 15 λεπτά είναι έξι φορές μεγαλύτερα από τα εκτιμώμενα 2,5 λεπτά για το E.coli, μια τέτοια μέθοδος μπορεί να είναι επιτυχής, τουλάχιστον θεωρητικά.
  2. Για να δοκιμάσετε μια τέτοια μέθοδο, προτείνουμε την κατασκευή ειδικών απολυμαντικών δωματίων με μεγαλύτερο όγκο. Η έναρξη τέτοιων πειραμάτων θα ήταν ιδιαίτερα επιθυμητή, διότι αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να είναι μια αποτελεσματική μη ειδική άμυνα έναντι όλων των τύπων ιών και θα μπορούσε να βοηθήσει στον περιορισμό των ιογενών εστιών.

Τοπική πρόληψη. Προσωπικές τεχνικές απολύμανσης κατά ιογενών λοιμώξεων

Απολύμανση του στόματος και της άνω αναπνευστικής οδού με γαργάρες

Ο τρέχων επιδημικός κοροϊός είναι γνωστό ότι υπάρχει στο στόμα και τόσο στην ανώτερη όσο και στην κατώτερη αναπνευστική οδό, αλλά προκαλεί σοβαρές λοιμώξεις μόνο στην κατώτερη αναπνευστική οδό, ειδικά στον πνεύμονα. Η περίοδος επώασης της νόσου είναι αρκετές ημέρες, αλλά ο ιός μπορεί συχνά να ανιχνευθεί σε δείγματα που λαμβάνονται από την ανώτερη αναπνευστική οδό λίγες ημέρες πριν εμφανιστούν τα συμπτώματα. Όπως συζητήθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο, το διοξείδιο του χλωρίου σίγουρα θα απενεργοποιήσει τον ιό. Με γαργάρες, η άνω αναπνευστική οδός είναι προσβάσιμη εκτός από τη ρινική κοιλότητα, αλλά αυτό είναι επίσης προσβάσιμο χρησιμοποιώντας π.χ. σταγόνες μύτης ή εμποτισμένα ταμπόν. Αυτά τα μέρη μπορούν να απολυμανθούν με έκπλυση τακτικά με διαλύματα διοξειδίου του χλωρίου υψηλής καθαρότητας που διατίθενται στο εμπόριο [31], επομένως ο αριθμός των ιών μπορεί να μειωθεί σημαντικά στο στόμα και στην άνω αναπνευστική οδό. Δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι μια τέτοια θεραπεία θα ήταν αρκετή για να αποτρέψει την ανάπτυξη της ασθένειας, καθώς οι ιοί που ζουν σε άλλα μέρη του σώματος μπορούν να επιβιώσουν. Ωστόσο, η απενεργοποίηση μέρους των ιών με μια τέτοια θεραπεία σίγουρα βοηθά το ανοσοποιητικό σύστημα να καταπολεμήσει την ασθένεια. Από αυτήν την άποψη, είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσουμε ότι οι Ιάπωνες ερευνητές έχουν αποδείξει [26] ότι τακτικά γαργάρες με πόσιμο νερό έχουν μειώσει τη συχνότητα εμφάνισης λοιμώξεων του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος σε στατιστικά σημαντική έκταση. Το αποτέλεσμα εξηγείται από το γεγονός ότι το πόσιμο νερό που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα περιείχε 0,5 mg / L χλωρίου, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την απολύμανση του νερού. Παρατηρούμε εδώ, ότι σε ορισμένα σημεία το διοξείδιο του χλωρίου εφαρμόζεται για την απολύμανση του πόσιμου νερού αντί του χλωρίου.

Απολύμανση του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος

Το πρώτο πρόβλημα είναι πώς το ClO2 μπορεί να εισαχθεί με ασφάλεια στην κάτω αναπνευστική οδό. Για το σκοπό αυτό θα μπορούσε να εφαρμοστεί οποιαδήποτε τεχνική εισπνοής χρησιμοποιώντας αερολύματα σταγονιδίων νερού που περιέχουν ClO2 [14].

Το δεύτερο και πιο σημαντικό πρόβλημα είναι πόσο ClO2 μπορεί να εισπνευστεί χωρίς να καταστρέψει τον πνεύμονα; Θα ήταν χρήσιμο να γνωρίζουμε τη δόση του ClO2 που δεν είναι ακόμη επιβλαβής για τον πνεύμονα. Από όσα γνωρίζουμε, τέτοια άμεσα δεδομένα δεν είναι διαθέσιμα στη βιβλιογραφία, αλλά μπορούν να υπολογιστούν από άλλα δεδομένα. Το σημείο εκκίνησης για έναν τέτοιο υπολογισμό είναι η τιμή OSHA STEL [30], σύμφωνα με την οποία 0,30 ppm ClO2 στην ατμόσφαιρα στο χώρο εργασίας είναι ανεκτή για περίοδο 15 λεπτών χωρίς καμία ζημιά. Ο όγκος αέρα που εισπνέεται από έναν εργαζόμενο κατά τη διάρκεια 15 λεπτών είναι 15 φορές ο λεγόμενος «κατά λεπτό όγκος αερισμού» [32]. Σύμφωνα με τον Πίνακα 3 της αναφ. [32], κατά τη διάρκεια ελαφρών δραστηριοτήτων π.χ., όταν κάθεστε σε αυτοκίνητο, ο όγκος του λεπτού είναι περίπου 12 L, επομένως ο συνολικός εισπνεόμενος αέρας είναι περίπου 180 L. Στην περίπτωση συγκέντρωσης 0,30 ppm, η συνολική εισπνεόμενη ποσότητα του ClO2 είναι 54 µL, η οποία είναι (στους 20 ° C) 2,25 μmol ≈ 0,15 mg ClO2. Υποθέτοντας μια πιο έντονη δραστηριότητα μπορεί να είναι δύο φορές περισσότερο, 0,30 mg.

Αυτός ο χονδρός υπολογισμός δείχνει ότι περίπου αυτή είναι η ποσότητα του ClO2, η οποία μπορεί να γίνει ανεκτή από τον πνεύμονα. Το όριο OSHA πιθανότατα εφάρμοσε υψηλούς παράγοντες ασφαλείας, επομένως το πραγματικό όριο θα έπρεπε να είναι υψηλότερο.

Προτείνουμε να πραγματοποιηθούν πειράματα σε ζώα για να ληφθούν πειραματικές τιμές για την πνευμονική τοξικότητα του ClO2. Επιπλέον, θα ήταν σημαντικό να ελέγξετε πρόσθετα πειράματα σε ζώα, εάν το ClO2 που εφαρμόζεται σε μη τοξική ποσότητα μπορεί να θεραπεύσει λοιμώξεις του πνεύμονα που προκαλούνται από βακτήρια ή ιούς.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, συνοψίσαμε τις μοναδικές ιδιότητες του διοξειδίου του χλωρίου, οι οποίες το καθιστούν ιδανικό και μη ειδικό αντιμικροβιακό παράγοντα σε συγκεντρώσεις αβλαβείς για τον άνθρωπο και επανεξετάσαμε προηγούμενη έρευνα για την πρόληψη ιογενών λοιμώξεων με αέριο ClO2. Με βάση αυτό το υπόβαθρο, προτείναμε μερικές νέες υποθετικές μεθόδους χρησιμοποιώντας το διοξείδιο του χλωρίου για την απολύμανση των δωματίων, την πρόληψη της λοίμωξης από τον άνθρωπο και την επιβράδυνση της εξάπλωσης του ιού. Αυτές είναι μη ειδικές μέθοδοι, οι οποίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ενάντια σε οποιονδήποτε νέο ιό ως πρώτη γραμμή προστασίας έως ότου αναπτυχθούν αποτελεσματικά ειδικά αντίμετρα.

ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1. Bastacky J, Lee CY, Goerke J, Koushafar H, Yager D, Kenaga L, Alveolar lining layer is thin and continuous: low-temperature scanning electron microscopy of rat lung. J Appl Physiol 1995; 79(5): 1615–28, https://doi.org/10.1152/jappl.1995.79.5.1615.

2. Benarde MA, Snow WB, Oliveri VP, Davidson B. Kinetics and mechanism of bacterial disinfection by chlorine dioxide. Appl Microbiol 1967; 15(2): 257–65.

3. Cantin AM, North SL, Hubbard RC, Crystal RG. Normal alveolar epithelial lining fluid contains high levels of glutathione. J Appl Physiol 1987; 63(1): 152–7, https://doi.org/10.1152/jappl.1987.63.1.152.

4. Cao Z, Zhang Q, Lu X, Pfeiffer D, Jia Z, Song H, Estimating the effective reproduction number of the 2019-nCoV in China. Available online at http.medxriv.org; Jan. 29; 2020; https://doi.org/10.1101/2020.01.27.20018952.

5. Cross CE, van der Vliet A, O’Neill CA, Louie S, Halliwell B. Oxidants, antioxidants, and respiratory tract lining fluids. Environ Health Perspect 1994; 102(Suppl. 10): 185–91, https://doi.org/10.1289/ehp.94102s10185.

6. EPA Guidance Manual for Compliance with the Filtration and Disinfection Requirements for Public Water Sources (AWWA; 1991). Table C-9: CT values for inactivation of viruses by chlorine dioxide. Available at http://www.opssys.com/InstantKB/article.aspx?id=14495.

7. Forman HJ, Zhang H, Rinna A. Glutathione: overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis. Mol Aspects Med 2009; 30(1–2): 1–12, https://doi.org/10.1016/j.mam.2008.08.006.

8. Hauchman FS, Noss CI, Olivieri VP. Chlorine dioxide reactivity with nucleic acids. Water Res 1986; 20(3): 357–61, https://doi.org/10.1016/0043-1354(86)90083-7.

9. https://www.britannica.com/science/coronavirus-virus-group.

10. Hui DS, Azhar EI, Madani TA, Ntoumi F, Kock R, Dar O, The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health – The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Int J Infect Dis 2020; 91: 264–6, https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.01.009.

11. Ishi G. Solubility of chlorine dioxide. Chem Eng Japan 1958; 22(3): 153–4, https://doi.org/10.1252/kakoronbunshu1953.22.153.

12. Ison A, Odeh IN, Margerum DW. Kinetics and mechanisms of chlorine dioxide and chlorite oxidations of cysteine and glutathione. Inorg Chem 2006; 45: 8768–75, https://doi.org/10.1021/ic0609554.

13. Knudsen L, Ochs M. The micromechanics of lung alveoli: structure and function of surfactant and tissue components. Review Histochem Cell Biol 2018; 150: 661–76, https://doi.org/10.1007/s00418-018-1747-9.

14. Koren E. A suggestion. Personal information; 2020.

15. Lubbers JR, Chauan SR, Bianchine JR. Controlled clinical evaluations of chlorine dioxide, chlorite and chlorate in man. Environ Health Perspect 1982; 46: 57–62, https://doi.org/10.1289/ehp.824657.

16. Morino H, Fukuda T, Miura T, Lee C, Shibata T, Sanekata T. Inactivation of feline calicivirus, a Norovirus surrogate, by chlorine dioxide gas. Biocontrol Sci 2009; 14: 147–53, https://doi.org/10.4265/bio.14.147.

17. Napolitano MJ, Green BJ, Nicoson JS, Margerum DW. Chlorine dioxide oxidations of tyrosine, N-acetyltyrosine, and Dopa. Chem Res Toxicol 2005; 18: 501–8, https://doi.org/10.1021/tx049697i.

18. Napolitano MJ, Stewart DJ, Margerum DW. Chlorine dioxide oxidation of guanosine 5′-monophosphate. Chem Res Toxicol 2006; 19: 1451–8, https://doi.org/10.1021/tx060124a.

19. Noss CI, Hauchman FS, Olivieri VP. Chlorine dioxide reactivity with proteins. Water Res. 1986; 20(3): 351–356, https://doi.org/10.1016/0043-1354(86)90083-7.

20. Noszticzius Z, Wittmann M, Kály-Kullai K, Beregvári Z, Kiss I, Rosivall L, Chlorine dioxide is a size-selective antimicrobial agent. PloS One 2013; 8(11): e79157, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079157.

21. Ogata N. Chlorine dioxide gas for use in treating respiratory virus infection. European Patent Specification EP 1955719 B1. Priority to JP 2005342503; 2005.

22. Ogata N. Denaturation of protein by chlorine dioxide: oxidative modification of tryptophane and tyrosine residues. Biochemistry 2007; 46: 4898–911, https://doi.org/10.1021/bi061827u.

23. Ogata N. Inactivation of influenza virus haemagglutinin by chlorine dioxide: oxidation of the conserved tryptophan 153 residue in the receptor-binding site. J Gen Virol 2012; 93: 2558–63, https://doi.org/10.1099/vir.0.044263-0.

24. Ogata N, Shibata T. Effect of chlorine dioxide gas of extremely low concentration on absenteeism of schoolchildren. Int J Med Med Sci 2009; 1(7): 288–9.

25. Ogata N, Shibata T. Protective effect of low-concentration chlorine dioxide gas against influenza A virus infection. J Gen Virol 2008; 89: 60–7, https://doi.org/10.1099/vir.0.83393-0.

26. Satomura K, Kitamura T, Kawamura T, Shimbo T, Watanabe M, Kamei M, Great cold investigators: prevention of upper respiratory tract infections by gargling. A randomized trial. Am J PrevMed 2005; 29: 302–7, https://doi.org/10.1016/j.amepre.2005.06.013.

27. Stewart DJ, Napolitano MJ, Bakhmutova-Albert EV, Margerum DW. Kinetics and mechanisms of chlorine dioxide oxidation of tryptophan. Inorg Chem 2008; 47: 1639–47, https://doi.org/10.1021/ic701761p.

28. Tan H, Wheeler BW, Wei C. Reaction of chlorine dioxide with amino acids and peptides: Kinetics and mutagenicity studies. Mutat Res 1987; 188(4): 259–66, https://doi.org/10.1016/0165-1218(87)90002-4.

29. Tao Y, Queen K, Paden CR, Zhang J, Li Y, Uehara A, Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 isolate 2019-nCoV/USA-IL1/2020, complete genome. NCBI GenBank; 2020. Available at https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/MN988713.1?report=genbank&log$=nuclalign&blast_rank=1&RID=304U21XH016.

30. US Occupational Safety and Health Administration. Determination of chlorine dioxide in workplace atmospheres; 1991. Available at https://www.osha.gov/dts/sltc/methods/inorganic/id202/id202.html.

31. www.solumium.com.

32. Zuurbier M, Hoek G, van den Hazel P, Brunekreef B. Minute ventilation of cyclists, car and bus passengers: an experimental study. Environ Health 2009; 8: 48, https://doi.org/10.1186/1476-069X-8-48.

ΠΗΓΗ : https://akjournals.com/view/journals/2060/107/1/article-p1.xml