HEXATREE biotechnologies “OZONO, efficace contro il SARS-CoV-2 oppure FAKE NEWS”?

Scegliere in Scienza e Conoscenza è un dovere di ogni cittadino responsabile. Lavorare in Scienza, Conoscenza e Coscienza è dovere di ogni scienziato degno di tale qualifica.

a cura della Direzione Scientifica HEXATREE biotechnologies

Da alcuni giorni circola in rete, e attraverso i social media, un documento riportante intestazione del Ministero dell’Interno che richiama l’attenzione circa l’assenza di evidenze nella letteratura scientifica sull’efficacia dell’ozono quale presidio per la prevenzione della trasmissione dell’infezione da SARS-CoV-2.

Tale documento ci ha incuriosito e, basandoci sui nostri studi accademici e sulle esperienze fatte in contesti di ricerca di base e clinica, abbiamo deciso di approfondire la singolare prospettiva offerta da tale “presunto” documento del Ministero dell’Interno e della sua Direzione Centrale di Sanità sul tema della sanificazione.

 La sanificazione, in questo particolare momento storico, sta ricevendo la pubblica attenzione, ma sappiamo bene, almeno noi addetti ai lavori, quanto in realtà essa sia da sempre di vitale importanza e meriti la giusta considerazione.

A questo punto, vediamo innanzitutto cosa dice l’art. 1 del D.M. 274/1997 (GU Serie Generale n.188 del 13-08-1997) sui termini Pulizia, Disinfezione, Sanificazione:

• attività di pulizia: quelle che riguardano il complesso di procedimenti ed operazioni atti a rimuovere polveri, materiale non desiderato o sporcizia da superfici, oggetti, ambienti confinati ed aree di pertinenza;
• attività di disinfezione: quelle che riguardano il complesso dei procedimenti ed operazioni atti a rendere sani determinati ambienti confinati ed aree di pertinenza mediante la distruzione o inattivazione di microrganismi patogeni;

attività di sanificazione: quelle che riguardano il complesso di procedimenti ed operazioni atti a rendere sani determinati ambienti mediante l’attività di pulizia e/o disinfezione e/o di disinfestazione ovvero mediante il controllo ed il miglioramento delle condizioni del microclima per quanto riguarda la temperatura, l’umidità e la ventilazione ovvero per quanto riguarda l’illuminazione ed il rumore.

Tuttavia, nell’epoca dei tagli economici a tutti i costi – anche a costo della vita stessa – è utopistico credere che politici e pubblici amministratori possano considerare con rigorosa logica scientifica anche il tema della sanificazione. Anche perché, come è noto a tutti, in Italia vige il solido principio sancito dalla nota cantante emiliana Orietta Berti, “Fin che la barca va lasciala andare. Fin che la barca va tu non remare. Fin che la barca va stai a guardare” per poi correre a discutibili atti dalle intenzioni riparatorie, ma che di fatto arrecano più nocumento che beneficio.

 Il Prot. 850/A.P.1 – 1596 del 22.02.2020 della Direzione Centrale di Sanità a cui fa riferimento il “presunto” documento del Ministero dell’Interno,  in particolare, dispone quanto segue: “Si raccomanda, nello specifico, negli uffici per il ricevimento del pubblico (uffici migrazione, ufficio passaporti, ecc.), di evitare il sovraffollamento dei locali e assicurare la frequenza areazione dei difetti, di curare che venga effettuato da parte delle ditte incaricate un’accurata pulizia e disinfezione delle superfici e degli ambienti con comune candeggina, …”

Non vi è alcuna menzione in merito all’ozono. Piuttosto, nelle sue raccomandazioni,la Direzione Centrale di Sanità del Ministero dell’Interno fa giusto riferimento alle raccomandazioni fornite dall’istituzione di sanità internazionalmente più accreditata, l’Organizzazione Mondiale della Sanità, per l’appunto.

Analizziamo adesso le disposizioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità. Il 19 Marzo 2020 viene pubblicata sul sito web ufficiale OMS la prima edizione della guida sulle strategie di prevenzione e controllo delle infezioni (IPC) da utilizzare quando si sospetta un’infezione da nuovo coronavirus (2019-nCoV). È stato adattato dalla prevenzione e dal controllo delle infezioni dell’OMS durante l’assistenza sanitaria per casi probabili o confermati di infezione da coronavirus della sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS-CoV), sulla base delle attuali conoscenze della situazione in Cina e in altri paesi in cui sono stati identificati casi ed esperienze con sindrome respiratoria acuta grave SARS-CoV e MERS-CoV. 

Le linee guida redatte nel 2014 dall’OMS mirano a ridurre la concentrazione di aerosol respiratori infettivi (ad esempio nuclei di goccioline) nell’aria e a ridurre la contaminazione di superfici e oggetti inanimati.

Esempi di controlli di ingegneria primaria per aerosol respiratori infettivi comprendono un’adeguata ventilazione ambientale e separazione spaziale, con una distanza di almeno 1 m tra i pazienti. Un’adeguata ventilazione ambientale è particolarmente importante per ridurre la trasmissione di agenti patogeni che vengono trasmessi attraverso la via aerea (ad esempio tubercolosi polmonare, morbillo e varicella). Per gli agenti infettivi che si diffondono per contatto, importanti metodi di controllo ambientale comprendono la pulizia e la disinfezione di superfici contaminate e oggetti inanimati.

Controlli ambientali: pulizia e disinfezione

I virus e i batteri che causano le Infezioni Respiratorie Acute (ARI) possono sopravvivere nell’ambiente per periodi di tempo variabili (da ore a giorni). Il carico biologico di tali microrganismi può essere ridotto mediante la pulizia e gli agenti infettivi possono essere inattivati mediante l’uso di disinfettanti ospedalieri standard. La pulizia e la disinfezione ambientale hanno lo scopo di rimuovere i patogeni o di ridurne significativamente il numero su superfici e oggetti contaminati, spezzando così la catena di trasmissione.

La disinfezione è un mezzo fisico o chimico per uccidere i microrganismi (ma non le spore) e dovrebbe essere usata per le apparecchiature mediche non critiche utilizzate o condivise dai pazienti.

• Non è necessaria la disinfezione per superfici e apparecchiature che non entrano in contatto diretto con i pazienti.Queste superfici o apparecchiature dovrebbero essere accuratamente pulite tra i pazienti.
• Pulire le attrezzature o le superfici in modo da evitare la possibile generazione di aerosol; questo processo da solo riduce significativamente il carico biologico dei microrganismi.
• Quando è necessaria la disinfezione, assicurarsi che la pulizia venga eseguita prima della disinfezione. Gli oggetti e le superfici non possono essere disinfettati se non vengono prima ripuliti dalla materia organica(ad es. Escrezioni dei pazienti, secrezioni, sporco e suolo).
• Seguire le raccomandazioni del produttore per l’uso o la diluizione, i tempi di contatto e la manipolazione dei disinfettanti.
• I virus e i batteri che causano le ARI sono inattivati da una gamma di disinfettanti(99, 216-220). Tuttavia, in alcuni paesi, le agenzie regolatorie controlleranno i tipi di disinfettanti disponibili per l’uso ospedaliero. I disinfettanti ospedalieri comuni includono:

–          ipoclorito di sodio (candeggina per uso domestico);

–          alcool;

–          composti fenolici;

–          composti di ammonio quaternario;

–          composti perossigenati.

• L’ipoclorito di sodio e l’alcool sono disponibili nella maggior parte dei paesi. 

• L’OMS dichiara “Paesi diversi hanno protocolli di disinfezione diversi. Le strutture sanitarie con risorse limitate potrebbero non avere accesso a una varietà di disinfettanti ospedalieri, tuttavia alcol e candeggina sono disinfettanti chimici accettabili se usati in modo appropriato. Come con qualsiasi altro disinfettante, le superfici sporche devono essere prima pulite con acqua e detergente.”

• L’OMS dichiara che “L’alcol è efficace contro il virus dell’influenza.” e cita uno studio che viene riportato con il numero 252 delle referenze bibliografiche. 

• “La candeggina è un disinfettante forte ed efficace – il suo principio attivo ipoclorito di sodio è efficace nell’uccidere batteri, funghi e virus, incluso il virus dell’influenza – ma è facilmente inattivato da materiale organico. La candeggina diluita per uso domestico disinfetta entro 10-60 minuti  è ampiamente disponibile a basso costo ed è consigliata per la disinfezione delle superfici nelle strutture sanitarie. Tuttavia, la candeggina irrita le mucose, la pelle e le vie respiratorie; si decompone sotto calore e luce; e reagisce facilmente con altri prodotti chimici. Pertanto, la candeggina deve essere usata con cautela; la ventilazione dovrebbe essere adeguata e coerente con le pertinenti linee guida in materia di salute e sicurezza sul lavoro. L’uso improprio di candeggina, inclusa la deviazione dalle diluizioni raccomandate (più forti o più deboli), può ridurre la sua efficacia per la disinfezione e può nuocere agli operatori sanitari.”

Doveroso, a questo punto, verificare quali sono gli studi che, a parere dell’OMS, sanciscono la valenza dei disinfettanti da essa avvallati e raccomandati contro il SARS-CoV-2:

Gli autori dello studio riportano nel loro abstract quanto segue: “Attualmente, l’emergere di un nuovo coronavirus umano, SARS-CoV-2, è diventato un problema di salute globale che causa gravi infezioni del tratto respiratorio nell’uomo. Le trasmissioni da uomo a uomo sono state descritte con tempi di incubazione tra 2-10 giorni, facilitando la sua diffusione attraverso goccioline, mani o superfici contaminate. Abbiamo quindi rivisto la letteratura su tutte le informazioni disponibili sulla persistenza dei coronavirus umani e veterinari su superfici inanimate, nonché sulle strategie di inattivazione con agenti biocidi utilizzati per la disinfezione chimica, ad es. nelle strutture sanitarie.

Sempre gli autori dello studio riportano nel su citato lavoro la seguente tabella relativa all’inattivazione dei coronaviruses (ovvero la famiglia e non uno specifico virus) da parte di diversi tipi di agenti biocidi nei test di sospensione.

Come è possibile verificare dalla stessa tabella, le referenze bibliografiche su cui questo lavoro di ricerca poggia le sue evidenze sono relative ai seguenti studi:

• Saknimit M, Inatsuki I, Sugiyama Y, Yagami K. Virucidal efficacy of physico-chemical treatments against coronaviruses and parvoviruses of laboratory animals. Jikken Dobutsu Exp Anim 1988; 37:341e5.
• Wood A, Payne D. The action of three antiseptics/disinfectants against enveloped and non-enveloped viruses. J Hosp Infect 1998; 38:283e95.
• 221 Dettenkofer M, Wenzler S, Amthor S et al. Does disinfection of environmental surfaces influence nosocomial infection rates? A systematic review. American Journal of Infection Control, 2004, 32(2):84–89.
• Lai MY, Cheng PK, Lim WW. Survival of severe acute respiratory syndrome coronavirus. Clinical Infectious Diseases,2005, 41(7):67–71.
• Rabenau HF, Kampf G, Cinatl J, Doerr HW. Efficacy of various disinfectants against SARS coronavirus. J Hosp Infect 2005; 61:107e11.
• Rabenau HF, Cinatl J, Morgenstern B, Bauer G, Preiser W, Doerr HW. Stability and inactivation of SARS coronavirus. Med Microbiol Immunol 2005; 194:1e6.
• Omidbakhsh N, Sattar SA. Broad-spectrum microbicidal activity, toxicologic assessment, and materials compatibility of a new generation of accelerated hydrogen peroxide-based environmental surface disinfectant. Am J Infect Control 2006; 34:251e7.
• Kariwa H, Fujii N, Takashima I. Inactivation of SARS coronavirus by means of povidone-iodine, physical conditions and chemical reagents. Dermatol (Basel, Switzerland) 2006; 212(Suppl 1):119e23.
• Pratelli A. Action of disinfectants on canine coronavirus replication in vitro. Zoonoses Publ Health 2007; 54:383e6.
• Pratelli A. Canine coronavirus inactivation with physical and chemical agents. Vet J (London, England : 1997) 2008; 177:71e9.
• Dellanno C, Vega Q, Boesenberg D. The antiviral action of common household disinfectants and antiseptics against murine hepatitis virus, a potential surrogate for SARS coronavirus. Am J Infect Control 2009; 37:649e52.
• Eggers M, Eickmann M, Zorn J. Rapid and Effective Virucidal Activity of Povidone-Iodine Products Against Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) and Modified Vaccinia Virus Ankara (MVA). Infect Dis Ther 2015; 4:491e501.
• Siddharta A, Pfaender S, Vielle NJ, Dijkman R, Friesland M, Becker B, et al. Virucidal Activity of World Health Organization-Recommended Formulations Against Enveloped Viruses, Including Zika, Ebola, and Emerging Coronaviruses. J Infect Dis 2017; 215:902e6.
• Eggers M, Koburger-Janssen T, Eickmann M, Zorn J. In Vitro Bactericidal and Virucidal Efficacy of Povidone-Iodine Gargle/Mouthwash Against Respiratory and Oral Tract Pathogens. Infect Dis Ther 2018; 7:249e59.

Tutti gli studi citati sono antecedenti la comparsa ufficiale del SARS-CoV-2. Difatti, gli autori dello studio concludono quanto segue “I coronavirus umani possono rimanere infettivi su superfici inanimate per un massimo di 9 giorni. La disinfezione delle superfici con ipoclorito di sodio allo 0,1% o etanolo al 62e71% riduce significativamente l’infettività del coronavirus sulle superfici entro 1 minuto di esposizione. Ci aspettiamo un effetto simile contro il SARS-CoV-2.”

 Dai documenti riportati nella stessa analisi si evince inoltre che tali prodotti “suggeriti” dall’OMS non riportano alcuna attività biocida certa e provata da evidenze scientifiche su SARS-CoV-2. Piuttosto, come anche concluso dai ricercatori, una attività biocida presunta per similitudine tra il virus SARS-CoV-2 ed i virus SARS-CoV-1 e MERS-CoV, appartenenti appunto alla stessa medesima famiglia, i coronaviruses.

Ma, riportiamo la nostra attenzione all’ozono, fornendo alcuni dettagli e dati scientifici, visto che di Scienza ci occupiamo per professione. L’atomo di ossigeno esiste in natura in diverse forme: come una particella atomica libera (O) è altamente reattivo e instabile; l’ossigeno diatomico (O₂), la sua forma più comune e stabile, è incolore come un gas e blu pallido come un liquido; l’ozono o ossigeno triatomico (O₃) ha un peso molecolare di 48, una densità una volta e mezza quella dell’ossigeno e contiene un grande quantità di energia nella sua molecola (O₃ → 3/2 O₂ + 143 KJ / mole).

L’ozono (O₃) quindi è composto da tre atomi di ossigeno disposti a formare un ibrido di risonanza; questa particolare struttura chimica spiega la reattività della molecola ed il suo comportamento a livello biologico. La forma allotropica instabile dell’ozono (cioè la proprietà di esistere in diverse forme chimiche) tende a trasformarlo, in determinate condizioni, in ossigeno biatomico (O₂).

Due atomi di ossigeno formano la molecola base, mentre il terzo atomo di ossigeno può staccarsi dalla molecola di ozono ed interagire con le molecole di altre sostanze. La ricerca di base sulle dinamiche biologiche dell’ozono si è concentrata sui suoi effetti sugli elementi cellulari del sangue (eritrociti, leucociti e piastrine) e sui suoi componenti sierici (proteine, lipidi, lipoproteine, glicolipidi, carboidrati, elettroliti). 

Le notevoli capacità dell’ozono per un’azione anti-patogena sono state applicate al trattamento di ferite e ustioni difficilmente curabili (Sunnen 1999). Un elenco parziale di organismi sensibili all’inattivazione dell’ozono in queste situazioni cliniche comprende batteri aerobi e anaerobi:

Campylobacter, Clostridium, Corynebacteria, Escherichia, Klebsiella, Legionella, Mycobacteria, Propriobacteria, Pseudomonas, Salseella, Shigellaus, Staphycous, Staphycous, Staphycous, Staphycous, Staphyreus, Shypcous, Staphyreus, Shypcous, Staphycocc, Streptopc, Strefocus, Strofocus, Stafocus, Stafocus, Staphycocc, Strobocus, Staphycocc, Strobocus, Strobocus, Stoctocitosi, Strobocitosi, Stomocopatia, Stomocopatia, Stafocus, Stafiloctipina. I virus sensibili comprendono Adenoviridae, Filiviridae, Hepnaviridae, Herpesviridae, Orthomyxoviridae, Picornaviridae, Reoviridae e Retroviridae. I funghi sensibili all’ozono includono Actinomycoses, Aspergillus, Candida, Cryptococcus, Epidermophyton, Histoplasma, Microsporum e Trichophyton.

Le proprietà antivirali e antimicrobiche dell’ozono sono state ben documentate in letteratura, sebbene alcuni meccanismi d’azione non siano del tutto chiari, difatti potrebbero essere coinvolti più obiettivi macromolecolari (Carpendale e Freeberg, 1991; Wells et al., 1991; Khadre and Yousef, 2002; Shin and Sobsey, 2003; Cataldo, 2006; Lin e Wu, 2006; Lin et al., 2007).

Le soluzioni acquose di ozono sono utilizzate come disinfettanti in molte situazioni commerciali, tra cui il trattamento delle acque reflue, le lavanderie e la lavorazione degli alimenti (Kim et al., 1999; Shin e Sobsey, 2003; Naitou e Takahara, 2006, 2008; Cardis et al., 2007), ma l’uso del gas su scala commerciale come dispositivo di decontaminazione non è stato ancora adeguatamente sfruttato.

Il gas ozono presenta numerosi vantaggi potenziali rispetto ad altri gas per decontaminazione e applicazioni chimiche liquide (McDonnell e Russell, 1999; Barker et al., 2004). Difatti, l’ozono è un composto naturale, viene facilmente generato in situ dall’ossigeno o dall’aria e si decompone in ossigeno con un’emivita di circa 20 minuti (± 10 minuti a seconda dell’ambiente).

Come gas può penetrare in tutte le aree all’interno di una stanza, comprese le fessure, gli infissi, i tessuti e le superfici sottostanti dei mobili, in modo molto più efficiente di spray e aerosol liquidi applicati manualmente (Barker et al., 2004; Malik et al., 2006; Hudson et al., 2007). Gli unici svantaggi significativi sono la sua capacità di corrodere determinati materiali, come la gomma naturale, in caso di esposizione prolungata e la sua potenziale tossicità per l’uomo. Per l’uso dell’ozono occorrono delle semplici precauzioni, esattamente come i disinfettanti “suggeriti” dall’OMS.

In conformità alle norme H.A.C.C.P. e D.Lgs. 626/94, chi fa utilizzo di ozono non deve essere esposto a più di 0,1 ppm di ozono in 8 ore o più di 0,3 ppm due volte/die per 15 minuti (si noti che la soglia di percettibilità olfattiva per l’uomo è a concentrazioni tra 0,02 e 0,05 ppm, ovvero valori pari a circa 1/20 della soglia di concentrazione definita sicura per un tempo di esposizione di 15 minuti ed a circa 1/4 della soglia di esposizione definita sicura negli ambienti di lavoro).

Ma l’ozono può essere efficace sul virus SARS-CoV-2?

SI.Il coronavirus SARS-CoV-2 è un ceppo virale appartenente sottogenere Sarbecovirus, della sottofamiglia dei coronavirus (Orthocoronavirinae), responsabili di patologie che vanno dal raffreddore comune a malattie più gravi come la sindrome respiratoria mediorientale (MERS) e la sindrome respiratoria acuta grave (SARS). I coronavirus sono una vasta famiglia di virus, ma solo sei (229E, NL63, OC43, HKU1, MERS-CoV, SARS-CoV) erano precedentemente noti per la capacità di infettare le persone; quindi il SARS-CoV-2 è il settimo.

La sostanziale differenza dai precedenti è il periodo di incubazione, che va da 2 a 14 giorni durante i quali non provoca alcun sintomo. Come altri coronavirus, SARS-CoV-2 presenta quattro proteine strutturali, note: come proteina S (spike), E (involucro), M (membrana) e N (nucleocapside); la proteina N contiene il genoma dell’RNA mentre le proteine S, E e M creano insieme l’involucro virale. La proteina spike, che è stata analizzata a livello atomico mediante microscopia crioelettronica, è quella che permette al virus di attaccarsi alla membrana di una cellula ospite.

 Perché sanificare ambienti e superfici con l’ozono?

 I recenti studi dimostrano che il coronavirus ha una “shelf life” limitata sulle superfici.

Il New England Journal il 16 Aprile 2020 riporta quanto segue: “Il SARS-CoV-2 si è rivelato più stabile su plastica e acciaio inossidabile rispetto a rame e cartone, e il virus vitale è stato rilevato fino a 72 ore dopo la contaminazione su queste superfici, sebbene il titolo del virus sia stato notevolmente ridotto.”

Durante un processo di sanificazione la concentrazione iniziale di ozono aumenta lentamente (i primi minuti) proprio in ragione del legame immediato che l’ozono instaura con gli agenti contaminanti (inclusi batteri e virus). Dopo aver ossidato i principali contaminanti, la concentrazione di ozono all’interno della stanza aumenta più rapidamente fino al livello di saturazione. Per garantire la disinfezione completa dell’intera stanza, in ogni suo pertugio, gli studi mostrano che occorre mantenere un alto livello di ozono per 30 minuti.

Occorre specificare che, il tempo di contatto può essere modificato in base alle esigenze del luogo che si intende sanificare e, quindi, al grado di disattivazione desiderato. Una farmacia richiede applicazioni differenti da un ambiente domestico, così come un supermercato da una boutique di abbigliamento. Per molte applicazioni è sufficiente un’azione biocida del 99,99% che corrisponde a una riduzione di 4 log, per un grado di disattivazione più elevato le soluzioni disponibili sono facilmente adattabili per fornire concentrazioni e tempi di esposizione più elevati, in soluzioni adattate anche le spore batteriche possono essere trattate.

Ricordiamo che la cellula batterica, sotto forma di spora è molto longeva, può durare tra le migliaia e i milioni di anni ed improvvisamente interrompere lo stato “ibernante” e tornare ad essere attiva quando si presentano le condizioni giuste. Resistono molto bene alle alte ed alle basse temperature e, persino, alle radiazioni ultraviolette grazie alla loro quiescenza.

Il potenziale di ossidazione e la reattività dell’ozono sono superati solo dal fluoro. HEXATREE biotechnologiesIl forte potere ossidante dell’ozono consente al gas di ossidare ed inattivare numerosi composti organici (fenoli, benzene, trialometani, pesticidi) ed inorganici (cianuri, solfiti, nitriti).

L’ozono, inoltre, è in grado di ossidare il ferro, il manganese ed altri minerali, che soprattutto se complessati, possono essere molto difficili da rimuovere. A livello cellulare, anche i principali effetti tossici dell’ozono sono riconducibili al suo potere ossidativo e quindi alla capacità di ossidare e perossidare le biomolecole, sia direttamente che indirettamente (Khadre et al., 2001).

In Italia, il Ministero della Salute con protocollo n°24482 del 31 Luglio 1996 ha riconosciuto l’utilizzo dell’ozono come «presidio naturale» per la sterilizzazione di ambienti contaminati da batteri, virus, spore, muffe e acari. La FDA (Food & Drugs Administration), l’USDA (U.S. Department of Agricolture) e l’EPA (Environmental Protection Agency) hanno approvato l’ozono come agente antimicrobico “GRAS”, l’USDA ed il National Organic Program l’hanno approvato anche quale principio attivo per la sanificazione di superfici (plastiche e inox) a contatto diretto con alimenti senza necessità di risciacquo e con nessun residuo chimico.

L’ozono è un agente sanificante efficace, versatile, ecosostenibile e sicuro con le opportune precauzioni

#andratuttobene

a cura della Direzione Scientifica HEXATREE biotechnologies

Per info: hexatree.commerciale@gmail.com