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Caroline Duchaine, spécialiste des aérosols à l'Université Laval
Caroline Duchaine, spécialiste des aérosols à l'Université Laval

Le top 5 des découvertes scientifiques: quand la COVID-19 s’invite au «party»...

Jean-François Cliche
Jean-François Cliche
Le Soleil
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Pendant longtemps, les choses semblaient très claires. D’un côté, il y avait des maladies comme la grippe qui se transmettaient par des gouttelettes plus ou moins fines ne voyageant que sur de courtes distances; on les attrapait en touchant à des surfaces contaminées ou en étant suffisamment malchanceux pour inspirer une de ces gouttelettes. De l’autre, il y avait des microbes en aérosol, soit des particules de moins de 5 microns (µ, ou 5 millièmes de mm) qui voyagent loin dans les airs et qui rendent ces maladies terriblement contagieuses. Et chaque catégorie était toujours restée plus ou moins sagement dans son coin. Jusqu’au jour où la COVID-19 s’est invitée au party…

Le nouveau coronavirus est-il une «maladie à gouttelettes» ou un de ces terrifiants aérosols? Si la question est encore débattue parmi les scientifiques, c’est peut-être parce que les catégories dont on s’est toujours servies sont un peu trop rigides, voire artificielles, ont plaidé cet automne la spécialiste des aérosols de l’Université Laval Caroline Duchaine et la médecin Sophie Zhang, du CIUSSS Centre-Sud de Montréal, dans un article paru dans Clinical Microbiology Reviews [https://cmr.asm.org/content/34/1/e00184-20].

Le débat qui a eu lieu sur la transmission de la COVID-19 s’est avéré, en effet, en partie encarcané dans la catégorisation «classique». «Au départ, explique Mme Duchaine, la définition des aérosols qui était appliquée, c’était vraiment le modèle de maladies comme la rougeole et la tuberculose, avec des particules de moins de 5 µ qui voyagent loin. Et pour les autres maladies, les gens qui travaillent en maladies infectieuses se disaient : si ça ne correspond pas au modèle de la rougeole ou de la tuberculose, alors ça ne se propage pas par aérosol.»

Mais voilà, de toute évidence la COVID-19 ne cadre bien dans aucune des deux catégories. On connaît des cas assez spectaculaires qui suggèrent une transmission aérienne, comme des éclosions dans des restaurants ou dans des chorales. Mais d’un autre côté, ces cas se sont tous produits sur de courtes distances, et la COVID-19 n’est clairement pas aussi contagieuse que les maladies par aérosols «classiques» comme la rougeole — chaque personne porteuse du nouveau coronavirus la transmet à entre 2 et 3 personnes en moyenne, contre 12 à 18 pour la rougeole. Alors il faut repenser la définition des aérosols.

Dans leur article, Mme Duchaine et Dre Zhang proposent de s’inspirer de travaux en hygiène industrielle, domaine qui divise les particules aériennes en trois catégories : à 100 µ, environ la moitié des particules parviennent jusque dans le haut des voies respiratoires (nez et bouche) et sont alors considérées comme «inhalables» ; à 10 µ, la moitié se fraie un chemin jusque dans la trachée et les bronches ; et à partir de 4 µ, au moins la moitié des particules se rend jusqu’au fond des voies respiratoires, dans les «alvéoles», qui sont les plus fines parties des poumons — on qualifie alors ces particules de «respirables».

C’est une échelle déjà plus nuancée qu’un seuil unique et arbitraire, ce qui est bien utile puisque les particules ne changent pas subitement de comportement en franchissant la barre des 5 microns. D’après un article paru en 2006 dans Emerging Infectious Diseases, les particules de 100 microns qui tombent d’une hauteur de 3 mètres mettent environ 10 secondes à atteindre le sol, mais à 20 µ, ça prend 4 minutes et à 10 µ, c’est 17 minutes! Certes, sous les 5 microns, les particules mettent encore plus de temps à se déposer (plus d’une heure), mais cela montre que la transmission par la voie des airs n’est pas réservée aux aérosols «officiels», pour ainsi dire. Et puis, ajoute Mme Duchaine, «ces chiffres-là valent pour un air qui est parfaitement stable. Mais le simple fait d’avoir quelqu’un qui est plus chaud que la pièce, ça va chauffer l’air et créer une colonne d’air qui monte au dessus de la personne, avec une force suffisante pour compenser la chute d’une gouttelette de 50 µ.»

Ce qui, bien sûr, brouille encore davantage la frontière entre les aérosols et les gouttelettes. Mais en plus de cela, il n’y a pas que la taille des gouttelettes qui importe, plaident les deux chercheuses dans leur texte : le «site de préférence» où les microbes se reproduisent compte aussi. Certains microbes «aérosolisables» comme le bacille de la tuberculose doivent se rendre jusque dans les alvéoles, tout au fond du système respiratoire, pour pouvoir infecter quelqu’un, mais la COVID-19 semble n’avoir besoin que d’arriver dans le nez ou la bouche, qui sont beaucoup plus faciles d’accès.

«D’après ce qu’on voit dans la littérature scientifique, dit Mme Duchaine, ce virus-là ne semble pas capable de se transmettre sur de très longues distances. Alors les particules de moins de 5 microns [celles qui voyagent le mieux] ne semblent pas très impliquées, et ça peut vouloir dire que le nez est le site de préférence.» Devoir se rendre moins profondément dans le système respiratoire faciliterait donc la contagion, ce qui pourrait, dans certaines circonstances, donner l’illusion d’un virus qui se propage par aérosols «classiques».

L’étude de Mme Duchaine et de Dre Zhang ne clora sans doute pas le débat sur le mode principal de propagation de la COVID-19. Mais il a déjà contribué à sortir de l’ancienne dichotomie du «plus ou moins de 5 µ». Et le modèle qu’elles proposent pourraient trouver des usages pour d’autres microbes. «En 2012, dit Mme Duchaine, avec mon équipe on avait mesuré les aérosols dans les chambres de patients qui avaient des norovirus [ndlr : responsables d’un grand nombre de gastroentérites], et on en avait trouvé beaucoup dans l’air. Alors on s’était dit que si l’air était inhalée puis avalé, ça pouvait être une voie de transmission supplémentaire, en plus de la voie féco-orale qu’on connaît. Dans le modèle classique du «plus ou moins 5 microns», on ne voyait pas ça, donc nos travaux pourraient éventuellement s’appliquer à d’autres maladies infectieuses.»

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