Le SRAS-CoV-2, le coronavirus responsable de la maladie COVID-19, peut en effet être détruit par la lumière ultraviolette, ou UV, comme cela a été récemment suggéré. Mais ce n'est pas aussi simple que de sortir au soleil ou de passer les mains sous une lumière noire.
Il faudrait attendre sept jours pour que le soleil fasse son travail sur un masque usagé, par exemple, selon Jim Malley, ingénieur en environnement à l'Université du New Hampshire.
À ce moment-là, le virus s'est déjà auto-détruit. Le SRAS-CoV-2 ne peut pas tolérer les conditions extérieures aux corps et se fane rapidement. Dans une expérience de laboratoire, il a duré trois jours sur du plastique, deux jours sur de l'acier inoxydable et un jour sur du carton [i].
Nous pouvons raisonnablement supposer que la lumière directe du soleil accélérerait sa destruction. Le SRAS-CoV, le prédécesseur de notre pandémie actuelle de coronavirus, a souffert du soleil. Une étude de 2013 a calculé qu'il faudrait 1,3 à deux heures sous le soleil de midi à Washington, DC ou à New York pendant le solstice d'été pour neutraliser la plupart des coronavirus sur un gant - bien que les virus dans les plus gros globules soient indemnes.
Plus la longueur d'onde des UV est courte, plus il est efficace contre les virus. La lumière du soleil, principalement dans la gamme UV-A, ne peut pas être comparée aux UV-C, qui se sont avérés si efficaces contre tous les germes qu'ils sont appelés UV germicides. Les UV germicides ont été adoptés pour désinfecter les surfaces des hôpitaux et les instruments médicaux. Selon une étude de 2005, cela fonctionne particulièrement bien contre les coronavirus.
Alors, pourquoi ne peut-il pas aider les humains à combattre le COVID-19? D'une part, l'atmosphère bloque 100% du rayonnement UV-C du soleil, donc rien de tout cela ne neutralisera le SRAS-CoV-2 dans l'air, sur votre peau ou sur d'autres surfaces. Les UV-C doivent également être générés par des lampes spéciales.
L'utilisation des UV-C directement sur ou chez l'homme est problématique.
Transformer les UV industriels sur nous-mêmes «serait littéralement faire frire les gens», a déclaré Dan Arnold, directeur des ventes et du marketing pour UV Light Technology à Birmingham, au Royaume-Uni, dans un article de la BBC. Les UV-C détruisent non seulement les virus en brouillant leurs génomes, mais ils sont également extrêmement dangereux pour toutes les cellules vivantes. Arnold a dû dissuader les responsables de supermarchés d'installer les équipements de son entreprise à l'entrée de leurs magasins.
L'ABC des UV
Dans le spectre du rayonnement électromagnétique du soleil, la bande UV occupe la plage de 400 nm à 10 nm. (Image fournie par ESA / AOES Medialab.)
Les UV dans le spectre du rayonnement électromagnétique entre la lumière visible et les rayons X sont également divisés en UV-A, UV-B et UV-C.
Les UV ont été découverts en 1801 par le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter.
Les plages UV sont définies par l'US Navy comme suit:
UV-A, longueur d'onde de 315 à 400 nm, est le moins nocif. Au bord du spectre visible, sa lumière bleuâtre est communément appelée lumière noire. Vous avez vu des fluides corporels devenir fluorescents sous UV-A dans des scènes de crime - espérons-le uniquement à la télévision et au cinéma. Les insectes et les oiseaux peuvent voir les UV-A. Les faucons suivront les UV des traînées d'urine jusqu'à un rongeur. La lentille dans l'œil humain bloque les UV de la rétine, sauf dans le cas rare d'aphakie, une condition où la lentille est manquante ou retirée. Après que l'impressionniste Claude Monet eut enlevé ses lentilles par chirurgie de la cataracte, ses scènes devinrent de plus en plus bleuâtres. Des observateurs aphaques ont été recrutés par l'armée américaine pendant la Seconde Guerre mondiale pour détecter les signaux UV des sous-marins allemands au large [ii].
Les UV-B, d'une longueur d'onde de 280-315 nm, sont plus susceptibles d'endommager les cellules, agissant sur la mélanine de la peau, ainsi que sur le matériel génétique des cellules. L'ADN est le plus touché, tout comme l'ARN, le matériel génétique des coronavirus. 95% des UV-B sont bloqués par la couche d'ozone.
Les UV-C, longueur d'onde de 180-280 nm, sont connus et acceptés comme germicides, bien que, techniquement, ils ne neutralisent pas l'organisme autant que de détruire son matériel génétique et, par conséquent, sa capacité à se répliquer. La destruction du matériel génétique par les UV-C est aveugle. Peu importe si les cellules se trouvent dans des plantes, des animaux, des levures, des bactéries, des virus ou des humains. Notre atmosphère bloque tous les UV-C du soleil de la surface de la Terre.
L'extrême UV, 10-180 nm, est parfois appelé UV sous vide pour son incapacité à se propager sauf dans le vide.
Un bus subit un traitement UV-C à Shanghai, en Chine. Utilisant 210 tubes émettant des rayons UV-C, à l'intérieur et à l'extérieur du bus, Yanggao affirme avoir réduit à cinq minutes un processus de stérilisation de 40 minutes, permettant la désinfection de 250 bus par jour. (Image fournie par YouTube.)
Comment les UV tuent-ils les virus?
Techniquement, les virus ne peuvent pas être «tués» parce qu'ils ne sont pas vivants au sens biologique du terme. Cependant, ils peuvent être rendus incapables de se répliquer en utilisant un rayonnement UV. Le rayonnement UV, en particulier UV-C, est absorbé par l'ADN et l'ARN, modifiant sa structure. Le virus est peut-être encore en mouvement, à la recherche d'une cellule hôte, mais son matériel génétique est compromis. Il ne peut pas se répliquer. Jeu terminé.
Au fur et à mesure que la fréquence du rayonnement augmente, s'éloignant du spectre visible jusqu'à ce qu'il atteigne la classification suivante du rayonnement (rayons X), il devient plus mortel.
E = h · ƒ
Où E=énergie en Joules, ou J
Et h=6,626 × 10-34 J · s, ou constante de Planck GG
Bien que l'effet des UV sur le corps au niveau atomique ne soit ni connu ni observable, il est théorisé qu'à mesure que la fréquence de la lumière augmente, cela provoque des résonances dans différentes tailles de structures cellulaires, de molécules et d'atomes - jusqu'aux particules subatomiques. Avec des particules suffisamment énergisées, elles se libèrent des liens qui les maintiennent ensemble. Les rayons X et gamma sont appelés rayonnements ionisants pour leur capacité à rompre les ions positifs (désintégration alpha, un proton et un neutron) ou les ions négatifs (électrons et neutrons).
«Le rayonnement UV-C est suffisamment énergétique pour que les photons individuels puissent produire une rupture de liaison chimique et l'ionisation de certains atomes et molécules», a déclaré George Chabot, Ph.D., professeur émérite à l'UMass Lowell, dans un forum de santé publique. «L'absorption préférentielle de photons d'énergie particulière par des matériaux, à la fois organiques et inorganiques, est évidente dans tout le spectre électromagnétique des micro-ondes à la lumière infrarouge et visible, aux ultraviolets, aux rayons X et aux rayons gamma.»
Les fréquences des UV sont particulièrement dommageables pour l'ADN et l'ARN. Le virus SARS-CoV-2 a des bobines d'ARN dans son noyau, qu'il injecte dans une cellule hôte pour prendre le contrôle de la cellule, provoquant une réaction en chaîne qui entraîne une infection.
Les UV-C sont absorbés par l'ARN dans un coronavirus et font que les molécules de l'ARN se réorganisent en dimères (de «di» signifiant deux, et «mer» de parties), résultant en un ARN qui ne s'appariera pas et, par conséquent, ne sera pas permettre au virus de se répliquer. Le rayonnement UV-B produira également des dimères, mais il est 20 à 100 fois moins efficace que les UV-C, selon une étude de 2004 sur l'inactivation du coronavirus. Les UV-A sont trop faiblement absorbés par l'ADN et l'ARN et beaucoup moins efficaces pour fabriquer des dimères.
Les UV peuvent-ils être utilisés comme traitement pour les patients atteints de COVID-19?
L'idée de traiter le COVID-19 avec des UV peut provenir de traitements à la lumière UV-A utilisés pour des affections cutanées, notamment l'eczéma, le psoriasis, le vitiligo et le lymphome à cellules T, un type de cancer de la peau. Les traitements aux rayons UV remontent au début du 20e siècle. Le médecin danois Niels Ryberg Finsen a remporté un prix Nobel en 1903 pour une luminothérapie utilisée pour lutter contre la tuberculose cutanée.
Il y a eu des rapports de chercheurs suggérant que les UV-C lointains (plage de longueurs d'onde de 220 à 225) pourraient être moins dommageables pour les tissus humains, mais ces études sont toujours sur des souris. L'effet sur l'homme n'est pas connu, Malley fait donc partie du consensus des experts médicaux qui ne le recommandent pas comme traitement du COVID-19.
Le public étant tenté par un tueur de virus infaillible, l'Association internationale des ultraviolets (IUVA) s'est sentie obligée d'émettre cet avertissement:
«Nous tenons à informer le public qu'il n'existe aucun protocole pour conseiller ou autoriser l'utilisation en toute sécurité de la lumière UV directement sur le corps humain aux longueurs d'onde et aux expositions éprouvées pour tuer efficacement les virus tels que le SRAS-CoV-2. La lumière ultraviolette dans les conditions connues pour tuer ces virus est également connue pour provoquer de graves brûlures cutanées, un cancer de la peau et des lésions oculaires. Nous recommandons vivement à toute personne utilisant la lumière UV pour désinfecter le matériel médical, les surfaces ou l'air dans le contexte du COVID-19, des applications étayées par des preuves scientifiques solides, de suivre toutes les précautions de santé et de sécurité recommandées et d'éviter l'exposition directe du corps à la lumière UV. »
Qu'en est-il de l'utilisation industrielle et médicale des UV-C?
Une gamme de rayonnement UV-C, entre 254 et 270 nm, a trouvé une application en tant que germicide, utilisable contre toutes sortes de virus, comme le H5N1, la grippe porcine et le SRAS ainsi que les «superbactéries», en tant que classe de bactéries, virus et virus résistants aux médicaments. des champignons tels que CRE, C. diff, MRSA sont connus.
«La lumière UV, plus particulièrement les UV germicides ou les UV-C lointains, peut être très efficace pour inactiver les virus, les bactéries et autres agents pathogènes humains et, si elle est correctement conçue et utilisée, peut être une application réussie pour désinfecter les EPI, les instruments chirurgicaux, l'air et l'eau». a déclaré Jim Malley, professeur de génie civil et environnemental à l'Université du New Hampshire, dans un communiqué publié à la presse.
Les UV-C sont utilisés pour désinfecter l'eau, les systèmes d'air et les surfaces depuis plus de cent ans, et son efficacité est soutenue par des décennies de recherche scientifique, selon l'IUVA. Alors que l'exposition aux UV requise pour inactiver différents micro-organismes varie, il n'y a aucun micro-organisme connu qui puisse y survivre. Il s'agit régulièrement et souvent de purifier l'air, l'eau et les surfaces contre les bactéries, virus, champignons et protozoaires.
Les robots UVD du Danemark prétendent éliminer 99,99% de tous les virus de l'air ambiant et des surfaces et ont été achetés par des hôpitaux en Chine. Il comprenait des protections intégrées pour s'assurer qu'aucun patient ne se trouve dans la pièce.
Cependant, les UV-C ne peuvent pas désinfecter là où ils ne peuvent pas «voir», leur désinfection se limite donc aux rayons directs et réfléchis. Les germes dans les fissures, le tissage des tissus, les plis des draps, derrière les meubles, sous les tapis, etc. ne seront pas affectés. Par conséquent, la stérilisation complète doit comporter, en plus des UV-C, un essuyage avec une solution désinfectante ou un lavage avec du savon ou un détergent.
Pourquoi les UV sont-ils si durs pour la peau et les yeux?
Les rayons UV-A et UV-B sur la peau provoquent des coups de soleil. Le rayonnement UV-C, qui est beaucoup plus énergétique, provoquerait un coup de soleil pire et plus rapide. Heureusement, 100% de celui-ci est bloqué par l'atmosphère. Un bronzage est de la mélanine qui s'accumule sur la peau en réaction aux UV-A et UV-B. La mélanine absorbe le rayonnement et se dissipe sous forme de chaleur. Plus la peau est foncée, plus la mélanine est présente. Cependant, la peau la plus foncée n'a qu'un FPS (facteur de protection solaire) de 13,4 [iii], donc un écran solaire est toujours conseillé.
Une exposition continue augmente le risque de cancer de la peau, y compris le mélanome qui survient lorsque les cellules de mélanine (mélanocytes) se développent de manière incontrôlée, et d'autres affections cutanées.
«Nous parlons d'ondes lumineuses à faibles longueurs d'onde qui contiennent beaucoup d'énergie, et cette énergie a été démontrée dans de nombreuses études comme étant extrêmement dommageable pour les tissus humains, en particulier la peau et les yeux», a déclaré le professeur Malley.
Les yeux sont particulièrement sensibles aux rayons UV. Des lunettes de soleil doivent être portées pour protéger les yeux de l'exposition aux UV. La cécité des neiges, nom commun de la photokératite, est causée par les rayons UV-A et UV-B réfléchis par la neige, l'eau ou le sable.
Dans la fabrication, la photokératite résulte de l'observation directe de la lumière d'une opération de soudage et porte les noms d'arc-eye ou de soudeurs flash.
La photokératite peut être une cécité temporaire, mais une exposition répétée peut entraîner des cataractes et une cécité permanente.
Bien que les limites d'UV-C soient réglementées, l'IUVA recommande d'éviter totalement l'exposition aux UV-C.
La lumière du soleil ordinaire pourrait-elle empêcher la propagation du virus COVID-19?
(Image fournie par l'OMS.)
La lumière du soleil n'empêchera certainement pas la propagation du COVID-19, a déclaré l'Organisation mondiale de la santé (OMS) en des termes non équivoques. «S'exposer au soleil ou à des températures supérieures à 25 C N'empêche PAS la maladie à coronavirus (COVID-19).»
Mais les UV tuent les germes. Vous vous souvenez de SODIS?
Désinfection solaire (SODIS) de l'eau en Indonésie à l'aide de bouteilles de boissons en plastique PET transparent. (Image fournie par SODIS Eawag.)
L'idée de la lumière ordinaire du soleil tuant les germes - toutes sortes de bactéries, virus, champignons et protozoaires - peut avoir pris des vapeurs de la désinfection solaire de l'eau potable (SODIS). Laisser de l'eau non filtrée et non traitée dans des bouteilles en plastique (polyéthylène téréphtalate ou PET) est une méthode simple, bon marché et efficace de production d'eau potable promue par les ONG dans les régions avec peu d'opérations de traitement de l'eau mais un rayonnement solaire abondant, comme en Asie et en Afrique. SODIS a un succès considérable contre les bactéries, en particulier E. coli, peut-être en raison de l'adaptation de la longueur d'onde des UV-A à la taille des bactéries.
