Докато фармацевтичните компании по цял свят се надпреварват с времето, за да изобретят ваксина срещу новия коронавирус, лекарите имат една елементарна препоръка за всеки, който иска да избегне заразяването или разпространението на вируса - обикновения сапун.
Сапунът се оказва едно от най-ефективните средства срещу вирусите заради свойствата на химичния си състав. Проф. Пали Тордасон - специалист по надмолекулна химия и преподавател в Университета на Нов Южен Уелс в Сидни - обяснява в детайли какви са причините за това.
1/25 Part 1 - Why does soap work so well on the SARS-CoV-2, the coronavirus and indeed most viruses? Because it is a self-assembled nanoparticle in which the weakest link is the lipid (fatty) bilayer. A two part thread about soap, viruses and supramolecular chemistry #COVID19 pic.twitter.com/OCwqPjO5Ht
— Palli Thordarson (@PalliThordarson) March 8, 2020
Вирусът е самосглобяваща се наночастица, чието най-слабо звено е липидната (мастна) обвивка. Сапунът разтваря тази мембрана, при което вирусът се разпада и "умира", става неактивен.
Дезинфектантите или течностите за почистване, мокрите кърпички, геловете и кремовете, които съдържат алкохол, имат подобен ефект, но не са толкова ефективни колкото обикновения сапун. Извън алкохола и сапуна, антибактериалните агенти в тези продукти не влияят особено върху структурата на вируса.
Сапунът е най-добрият вариант, но и мокрите кърпички на спиртна основа могат да свършат работа, ако не разполагате с друго.
Как действат вирусите?
Повечето вируси се състоят от три ключови елемента: рибонуклеинова киселина (РНК), протеини и липиди. РНК е вирусният генетичен материал. Протеините имат различни функции, свързани с проникването на вируса в клетката, възпроизвеждането му и изграждането на вирусната структура.
Липидите, от своя страна, оформят обвивка около вируса, която помага както за неговата защита, така и за по-лесното разпространение и проникване в клетката. РНК, протеините и липидите се свързват сами помежду си, за да създадат вируса, но между тях няма силни ковалентни връзки. Вирусната частица няма устойчивост, когато попадне под влиянието на сапун.
Повечето вируси, включително коронавирусите, са с размер между 50 и 200 нанометра и, като наночастици, те имат сложни взаимодействия с повърхностите, върху които попаднат.
Когато вирусът нападне дадена клетка, неговата РНК "превзема" клетъчния механизъм, като принуждава клетката да направи нови копия на собствения му генетичен материал и на протеините, които участват в структурата му.
Новите молекули от РНК и протеините се самосвързват с липидите, които вече са налични в клетката, и по този начин създават собствени копия на вируса. Вирусът не се самовъзпроизвежда, а използва клетката за копиране на изграждащите елементи, които впоследствие се свързват в нов вирус.
В крайна сметка, новото поколение на вирусите унищожава клетката-приемник, а частиците излизат извън нея и продължават да инфектират други клетки. Когато попаднат в белите дробове, вирусите атакуват дихателните пътища и лигавиците.
Когато човек кашля и особено когато кихне, миниатюрните капчици могат да се разпространят до 9 метра разстояние. Смята се, че по-големите капки са основният носител на коронавирусите, а обхватът на разпространението им при кихане е най-малко 2 метра. Затова всички лекари препоръчват прикриването на устата и носа при кашляне и кихане със салфетка.
Кожата е идеалната повърхност за вирусите
Капчиците от кихавиците изсъхват бързо, когато паднат върху дадена повърхност, но вирусите от тях остават активни. Поведението им оттук нататък се определя от надмолекулярната химия и взаимодействието на самосглобяващи се наночастици с околната среда.
Едно от правилата на надмолекулярната химия гласи, че сходните молекули взаимодействат помежду си по-силно, отколкото разнородните. Дървеният материал, текстилът и кожата взаимодействат относително силно с вирусите, за разлика от стоманата, порцелана и някои изкуствени материали, например тефлона. Структурата на повърхността също има значение. Колкото по-гладка е повърхността, толкова по-слабо вероятно е вирусът да се "закачи" за нея.
Съставните елементи на вируса се свързват чрез комбинация от водородни връзки и хидрофилни взаимодействия (сили на привличане). Повърхността на дървото например може да съдаде много водородни връзки с вируса.
От друга страна, стоманата, порцеланът или тефлонът не създават водородна връзка с вируса. Затова той не се свързва здраво за този тип повърхности и остава доста стабилен.
Колко дълго продължава активността на вируса? Зависи. Смята се, че новият коронавирус може да бъде активен върху някои повърхности от няколко часа до един ден. Какво прави вируса по-нестабилен? Влагата, слънчевата светлина и топлината.
Кожата е идеалната повърхност за вируса. Протеините и мастните киселини в мъртвите клетки по повърхността й взаимодействат с вируса както чрез водородните връзки, така и чрез хидрофилните взаимодействия.
Затова когато докоснете стоманена повърхност, върху която се намира вирусна частица, тази частица се захваща за кожата ви, а оттам се пренася върху ръцете. Това все още не означава, че сте инфектирани, но ако докоснете лицето си, вирусът ще се пренесе в опасна близост до дихателните пътища и лигавиците в и около устата и очите. По този начин вирусът може да проникне в тях и да ви зарази - освен ако имунната система не го убие.
Ако вирусът попадне върху ръцете ви, може да го предадете върху друг човек, ако се здрависате с него. Ако някой кихне в близост до лицето ви, също има висока вероятност за пренос на вируси.
Рискът от разпространение на вируса е висок, ако човек не мие ръцете си редовно със сапун.
Изплакването с вода също може да свърши работа, но не е достатъчно, защото водата, сама по себе си, не е достатъчно силна за разбиването на силните връзки между кожата и вируса.
28/39 Soapy water is totally different. Soap contains fat-like substances knowns as amphiphiles, some structurally very similar to the lipids in the virus membrane. The soap molecules “compete” with the lipids in the virus membrane. pic.twitter.com/roMbcOnDr2
— Palli Thordarson (@PalliThordarson) March 8, 2020
Сапунената вода обаче съдържа амфифили - вещества, които имат известна структурно сходство с липидите на вирусната мембрана. Сапунените молекули се "съревновават" с липидите от вирусната мембрана по същия начин, по който отстраняват обичайната мръсотия от кожата.
Сапунените молекули се борят и с други не-ковалентни връзки, които помагат на протеините, РНК и липидите да се свързват едни за други. На практика, сапунът разтваря "лепилото", което задържа елементите на вируса в едно цяло.
Сапунът разбива и взаимодействията между вируса и кожната повърхност. При измиването на ръцете със сапун вирусните частици се отделят от кожата и се разпадат на съставните си части благодарение на комбинираното действие на сапуна и водата.
Тъй като кожата е по-груба и набраздена, е необходимо сапунът да се втрива в нея по-продължително (поне 20 секунди), за да може да достигне до всяка пролука, в която има вероятност да се крие активен вирус.
Дезинфекциращите и антибактериалните продукти съдържат висок дял алкохолен разтвор, обикновено 60-80% етанол, понякога с добавка от изопропанол, вода и малко сапун.
Етанолът и другите видове алкохол не само създават хидрогенни връзки с вирусния материал, но и са по-липофилни от водата, тъй като са разтворител. Алкохолът разтваря липидната обвивка и нарушава другите надмолекулни взаимодействия във вируса.
Проблемът е, че за да се постигне бързо разрушаване на вируса, е необходима доста висока концентрация на алкохол (60+ процента). Проф. Тордасон предупреждава, че както сапунената вода, така и продуктите на алкохолна основа трябва да се ползват умерено и с грижа за кожата на ръцете.
Вирусите действат като почти всички мастни наночастици. Могат да стоят активни в продължение на часове и да се пренесат при докосване. Могат да попаднат върху лицето и да инфектират човека, защото повечето хора докосват лицето си доста често.
Водата не е достатъчна за отмиването на вируса. Продуктите на спиртна основа работят по-добре. Но нищо не може да се сравнява с действието на сапунената вода, която успява да отдели вируса от кожата и да го разтвори.
ПРОЧЕТЕТЕ ОЩЕ:
Ако нашият сайт ви харесва, можете да се абонирате за седмичния ни нюзлетър тук:
