L’importance des schémas d’écoulement de l’air intérieur dans la propagation des maladies aéroportées
La tuberculose (TB) demeure une des principales causes de décès dus à des maladies infectieuses, avec plus d’un million de vies perdues chaque année. Elle se propage par voie aérienne lorsqu’une personne infectée tousse, éternue ou expire. Les souches résistantes aux médicaments et la propagation asymptomatique suscitent des inquiétudes croissantes. Réduire la transmission de la TB constitue un défi urgent en matière de santé publique, pourtant, les scientifiques peinent à comprendre comment l’écoulement de l’air et d’autres facteurs environnementaux influencent cette propagation.
Historiquement, les études sur la transmission des maladies infectieuses se sont concentrées sur des évaluations à l’échelle de la population ou sur les réponses immunitaires individuelles. Cependant, pour appréhender comment l’écoulement de l’air et le mélange impactent la transmission dans des espaces intérieurs, une expertise en physique des fluides et en modélisation computationnelle est nécessaire.
Une équipe interdisciplinaire, comprenant des chercheurs du MIT et du Southwestern Medical Center de l’Université du Texas, a récemment combiné des expériences de transmission animale avec un suivi quantitatif des particules et une modélisation des flux pour comprendre comment certains environnements de laboratoire peuvent favoriser la propagation de maladies infectieuses respiratoires comme la TB, tandis que d’autres atténuent cette propagation. Un facteur clé dans la prédiction de la transmission infectieuse n’est pas seulement le taux de ventilation total, mais surtout le schéma local d’écoulement de l’air, influencé par la conception de l’espace — notamment les fuites d’air, les emplacements d’entrée et de sortie, et les forces générées par un individu infecté.
Lydia Bourouiba, professeur au MIT et responsable du laboratoire sur la dynamique des fluides dans la transmission des maladies, souligne : « Les schémas d’écoulement de l’air locaux s’avèrent cruciaux. Nos résultats fournissent certaines des preuves les plus claires sur l’importance de tenir compte de l’hétérogénéité de l’écoulement lors de la conception des espaces intérieurs pour atténuer la transmission aéroportée. »
Cette recherche représente une avancée significative pour relier les études en laboratoire sur les maladies infectieuses à la manière dont ces maladies se propagent dans le monde réel. L’équipe espère que ses découvertes pourront s’étendre au-delà de leur système modèle et démontrer l’importance de la physique des flux dans la conception des bâtiments afin de prévenir la propagation des maladies aéroportées.
Malgré les récentes pandémies, il existe encore une résistance à l’incorporation de l’écoulement de l’air dans les outils de prévention des maladies infectieuses. Bourouiba précise que l’infrastructure pourrait être modernisée à un coût relativement bas, mais le manque de données directes entrave l’adoption plus large de la physique des flux comme outil pour la santé intérieure.
Pour quantifier comment les schémas d’écoulement local impactent la transmission des maladies infectieuses, les chercheurs ont redessiné et modélisé des études antérieures pour des installations de laboratoire modernes à haute sécurité, en quantifiant la libération et la dispersion de particules et de bactéries. Les résultats ont mis en lumière l’importance de détails apparemment insignifiants, tels que les chemins de fuite, qui peuvent influencer considérablement les résultats expérimentaux.
Cette étude est soutenue, en partie, par les National Institutes of Health, la National Science Foundation, le Burroughs Wellcome Fund, MathWorks et le Translational Research Institute for Space Health.
Source : MIT News
