นักวิทยาศาสตร์เผยเหตุใดผู้ป่วยไข้หวัดใหญ่บางรายจึงติดต่อได้ง่าย

นักวิทยาศาสตร์ของ EPFL พบว่าละอองฝอยที่มีเชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่สามารถแพร่เชื้อได้นานกว่าในพื้นที่ปิดหากมีแบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่ในทางเดินหายใจของเราด้วย การค้นพบนี้ให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับการแพร่กระจายของการติดเชื้อทางเดินหายใจและอาจช่วยปรับปรุงการประเมินความเสี่ยงได้

แม้แต่คนที่มีสุขภาพดีก็ยังมีแบคทีเรียหลายชนิดบนผิวหนัง ลำไส้ จมูก และปาก เมื่อเราป่วยเป็นโรคทางเดินหายใจ เช่น ไข้หวัดใหญ่ ไวรัสจะอาศัยอยู่ร่วมกับแบคทีเรียในทางเดินหายใจของเรา แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับไวรัสเหล่านี้เมื่อเราจาม ไอ หรือพูดคุย?

การศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการไวรัสวิทยาเชิงทดลอง (LEV) ร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานจากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ วิศวกรรมโยธา และสิ่งแวดล้อม (ENAC) ของ EPFL สถาบัน ETH ซูริก และมหาวิทยาลัยซูริก ตรวจสอบพฤติกรรมของไวรัสไข้หวัดใหญ่ภายนอกร่างกายมนุษย์ และพฤติกรรมดังกล่าวได้รับอิทธิพลจากแบคทีเรียในระบบทางเดินหายใจอย่างไร

ผลการวิจัยของทีมนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Virologyเมื่อ เร็ว ๆ นี้

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าแบคทีเรียบางชนิดในลำไส้ของมนุษย์ช่วยให้ไวรัสคงตัวและมีชีวิตอยู่ได้นานขึ้น แต่แชนนอน เดวิด นักวิจัยที่ LEV สงสัยว่าแบคทีเรียจากทางเดินหายใจมีบทบาทในการปกป้องละอองฝอยที่ขับออกจากร่างกายมนุษย์หรือไม่

เพื่อค้นหาคำตอบ เธอและเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ 2 ประเภท ประเภทแรก พวกเขาสร้างละอองฝอยที่คล้ายกับละอองฝอยที่เกิดจากการจาม แล้วนำไปวางบนพื้นผิวเรียบที่สัมผัสกับอากาศในห้อง ละอองฝอยบางประเภทมีเพียงเชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่เท่านั้น ในขณะที่ละอองฝอยบางประเภทยังมีแบคทีเรียที่พบได้ทั่วไปในทางเดินหายใจอีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์ปล่อยให้ละอองฝอยแห้ง จากนั้นจึงวัดปริมาณไวรัสที่ทำให้เกิดการติดเชื้อในช่วงเวลาหนึ่ง พบว่าหลังจากผ่านไป 30 นาที ละอองฝอยที่ไม่มีแบคทีเรียจะฆ่าไวรัสได้เกือบหมด (99.9%) ในละอองฝอยที่มีทั้งไวรัสและแบคทีเรีย ปริมาณไวรัสที่สามารถทำให้เกิดการติดเชื้อจะมากกว่า 100 เท่าในเวลาเดียวกัน และไวรัสสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานหลายชั่วโมง

ในการทดลองประเภทที่สอง นักวิทยาศาสตร์ได้วัดปริมาณไวรัสที่แพร่เชื้อได้ในละอองลอย พบว่าอนุภาคที่มีแต่ไวรัสเท่านั้นจะไม่แพร่เชื้อได้อีกต่อไปหลังจากผ่านไป 15 นาที แต่อนุภาคที่มีแบคทีเรียก็ยังมีไวรัสอยู่หลังจากผ่านไป 1 ชั่วโมง

แบคทีเรียที่มีฤทธิ์ในการรักษาเสถียรภาพมากที่สุด ได้แก่ Staphylococcus aureus และ Streptococcus pneumoniae ซึ่งทั้งสองชนิดนี้มักอาศัยอยู่ในทางเดินหายใจ

หยดแบน

ต่อมา นักวิทยาศาสตร์ต้องการทำความเข้าใจว่าแบคทีเรียในระบบทางเดินหายใจสามารถปกป้องเชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่จากภายนอกร่างกายมนุษย์ได้อย่างไร พวกเขาจึงได้ดูตัวอย่างละอองฝอยภายใต้กล้องจุลทรรศน์ “ละอองฝอยที่มีแบคทีเรียมักจะมีลักษณะแบนกว่า” เดวิดกล่าว

“วิธีนี้จะช่วยเร่งกระบวนการระเหยและทำให้เกลือในละอองน้ำตกผลึกเร็วขึ้น ทำให้ไวรัสสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานขึ้น ซึ่งถือเป็นปัจจัยสำคัญในสภาพอากาศแห้ง เช่น ในร่มในฤดูหนาวที่มีการเปิดเครื่องทำความร้อน”

“จนถึงขณะนี้ เราทราบเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับบทบาทของแบคทีเรียในระบบทางเดินหายใจนอกร่างกายมนุษย์” เดวิดกล่าว “ผลการวิจัยเหล่านี้ให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับการแพร่กระจายของโรคระบบทางเดินหายใจ และยังช่วยอธิบายว่าทำไมไวรัสจึงแพร่กระจายจากคนสู่คนได้ง่าย”

ข้อมูลที่ทีมของเธอรวบรวมจะเป็นประโยชน์สำหรับการวิจัยในหลายด้าน รวมถึงสาธารณสุขด้วย

เดวิดกล่าวว่า “ปัจจุบันแบบจำลองที่ใช้ทำนายการแพร่กระจายของไวรัสในพื้นที่ปิดไม่ได้คำนึงถึงหน้าที่ป้องกันของแบคทีเรีย ซึ่งหมายความว่าแบบจำลองเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะประเมินความเสี่ยงของการติดเชื้อต่ำเกินไป”

การศึกษาครั้งนี้อาจช่วยให้นักวิจัยระบุบุคคลที่มีแนวโน้มที่จะแพร่เชื้อไวรัสก่อโรคได้สูงขึ้นได้ง่ายขึ้นเนื่องจากพวกเขามีแบคทีเรียที่ปกป้องในทางเดินหายใจมากกว่า