Kesan Cahaya Matahari, Kelembapan dan Suhu terhadap Virus SARS-CoV-2

Pengenalan

Cahaya matahari adalah satu sumber yang paling mudah didapati. Jika ia berpotensi untuk menyahaktifkan virus SARS-CoV-2, maka ramai yang akan mendapat manfaat daripadanya. Ia mungkin boleh digunakan untuk menyahaktifkan virus tersebut pada pakaian, permukaan tercemar dan juga topeng muka yang masih boleh dikitar semula penggunaannya oleh seseorang individu.

Metodologi

Penulisan ini menggunakan metodologi pencarian daripada hasil kajian saintifik yang telah dijalankan sebelum ini terhadap virus SARS CoV-2 dan juga virus SARS CoV. Hal ini kerana, kedua-dua virus ini adalah daripada famili yang sama, dan kajian terhadap virus SARS CoV-2 adalah amat terhad.

Tujuan penulisan ini adalah untuk melihat kesan cahaya matahari, kelembapan dan suhu terhadap virus ini. Selain itu, maklumat ini adalah penting untuk melihat sama ada jangkitan virus ini berlaku secara bermusim seperti virus influenza dan juga memperincikan kebolehan sinaran matahari untuk menyahaktifkan virus yang kemungkinan terdapat pada barangan peribadi .

Pengenalan Cahaya Matahari

Cahaya matahari merupakan sebahagian daripada sinaran elektromagnet yang dihasilkan oleh matahari dalam bentuk cahaya nampak, infra merah dan ultra ungu (ultraviolet, UV).Sinaran UV adalah sebahagian daripada spektrum elektromagnet yang dipancarkan oleh matahari. Terdapat tiga jenis UV yang diklasifikasikan kepada UVA, UVB dan UVC berdasarkan panjang gelombang.

Cahaya matahari dilihat dapat memberi kesan baik dan buruk terhadap benda hidup di muka bumi termasuk terhadap manusia. Jika terdapat banyak pendedahan kepada cahaya matahari, ia akan memberi kesan buruk yang teruk. Tetapi, jika ianya pada kadar yang sedikit seperti pada awal pagi, ia dapat membekalkan vitamin D yang mampu membantu tubuh manusia terutamanya tulang, sel darah dan juga daya ketahanan badan manusia (sistem imun). Sinaran UV ini juga digunakan untuk rawatan penyakit jaundis di kalangan bayi yang baru lahir. Namun, jika pendedahan kepada cahaya ini berlebihan, ia mampu memberi risiko kepada manusia seperti  kanser kulit, mata dan juga terhadap sistem imun.

Struktur SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 adalah virus baru dalam kumpulan famili Coronaviridae. Ia adalah sejenis RNA virus yang menyebabkan penyakit yang dinamakan ‘COVID-19 (Coronavirus disease 19)’. Ia telah dikenalpasti buat kali pertamanya di Wuhan, China pada 12 Disember 2019.

SARS-CoV-2 kelihatan seperti objek bulat yang mempunyai bucu-bucu tajam di bawah elektron mikroskop. Bucu-bucu tajam ini mewakili ‘spike glycoprotein’ yang menyebabkan ia kelihatan seperti mahkota (Rajah 1). Sampul virus ini terdiri daripada salutan dwilapisan lipid dan pelbagai struktur protein.

SARS CoV boleh terus aktif melebihi 5 hari selepas kering pada suhu 22-25°C pada kelembapan 40-50% seperti keadaan dalam bilik berhawa dingin. Ini menunjukkan bahawa virus jenis ini agak stabil dan boleh menjangkiti manusia melalui sentuhan pada peralatan  seperti pakaian, pinggan mangkuk dan perabut. Virus ini boleh dinyahaktif dengan pembasuhan menggunakan sabun dan air dalam masa 20 saat ataupun dengan penyucian menggunakan cecair  alkohol 70%.

Profesor Wang Linfa dari  Universiti Kebangsaan Singapura menyatakan bahawa untuk virus ini menjangkiti manusia, struktur virus ini perlulah utuh dan sekiranya ia berada di bawah panas matahari dengan suhu melebihi 30°C dan tahap kelembapan melebihi 80%, lapisan membran virus ini boleh musnah dan menjadikan ia mati dan tidak berdaya untuk menjangkiti manusia sepertimana tindakan pembasmi kuman yang lain dan pembersih tangan berasaskan alkohol yang telah digunakan terhadap virus ini.

                 

Rajah 1a: Ilustrasi Struktur SARS Cov 2. (Diambil dari Laman Badan Kesihatan Dunia (WHO))

Rajah 1b: Gambar Virus SARS CoV-2 di bawah elektron mikroskop dari Makmal Kesihatan Awam Malaysia, Magnifikasi 11,000X: Diambil pada 28 Januari 2020)

Cara Penyebaran Jangkitan

Virus SARS CoV-2 ini boleh menjangkiti manusia sama ada melalui sentuhan secara langsung atau secara tidak langsung dengan objek bukan hidup ‘inanimate objects’ dan titisan cecair saluran pernafasan atau ‘respiratory droplets’  yang bersaiz melebihi 5-10 µm. Lazimnya, virus saluran pernafasan adalah paling mudah berjangkit  bila pesakit mempunyai gejala. Walaubagaimanapun, berdasarkan maklumat dari WHO, terdapat bukti yang semakin jelas menyatakan bahawa virus COVID-19 ini boleh berjangkit walaupun tiada gejala dilaporkan, iaitu dalam tempoh inkubasi yang  dianggarkan di antara 2 sehingga 14 hari. Virus ini telah menjangkiti jutaan penduduk dunia dengan kadar kematian mencecah ratusan ribu orang. Di Wuhan, sebagai tempat pertama wabak ini berlaku mencatatkan kadar kematian yang tidak dipersetujui oleh para saintis yang meletakkan kadar kematian pada 1.4%. Manakala di Malaysia, kadar kematian yang terkini adalah dalam lingkungan 1 hingga 1.66%.

Terdapat kajian yang mendapati bahawa virus ini boleh hidup pada permukaan objek bukan hidup sehingga 9 hari.[10] Contoh objek bukan hidup adalah seperti permukaan besi dan logam, plastik dan fabrik. Pelbagai kajian sedang dijalankan untuk melihat kesan suhu, kelembapan dan cahaya matahari terhadap virus SARS-CoV-2.

Kesan cahaya matahari, kelembapan dan suhu panas pada SARS-CoV-2

WHO telah menyatakan bahawa tiada bukti saintifik yang dapat mengesahkan bahawa cahaya matahari boleh membunuh virus ini. Ia diklasifikasikan sebagai satu mitos bagi yang mempercayai bahawa pendedahan sinaran matahari mampu mencegah dari dijangkiti virus COVID-19. Walaubagaimanapun, satu kajian awal yang belum diterbitkan dari Amerika Syarikat mendapati bahawa suhu panas, cahaya matahari dan kelembapan boleh membunuh virus ini. Maklumat ini mungkin boleh membantu mencari alternatif mengurangkan risiko penularan virus ini sekiranya kita mengetahui sifat-sifat virus ini. Kenyataan yang dikeluarkan oleh Presiden Amerika Syarikat, Donald Trump baru-baru ini telah menjadi tular di media sosial tentang peranan sinaran matahari boleh  menjadi salah satu alternatif untuk proses disinfeksi.

Kelembapan ditakrifkan sebagai kandungan wap air di dalam udara. Dipercayai bahawa suhu dan kelembapan mempengaruhi sifat protein pada permukaan virus dan membran lipid. Negara-negara tropika seperti Malaysia mempunyai udara yang panas dan lembap. Sentuhan kontak adalah cara penyebaran yang utama bagi negara tropika kerana titisan cecair ‘droplets’ kurang menyejat air dan menyebabkan titisan cecair mudah jatuh pada permukaan.         

Penggunaan semula penutup mulut dan hidung serta PPE (alat pelindungan diri) telah dilakukan dan didapati bahawa ia boleh digunakan semula melalui kaedah disinfeksi melalui cahaya UV, kaedah pemanasan dan penggunaan nahan disinfeksi kimia. Walau bagaimanapun, persoalan yang timbul adalah tentang aspek keselamatan penggunaan semula penutup mulut dan hidung atau alat pelindung diri peribadi  setelah proses nyahaktif dilakukan menggunakan sinaran UV.

Cahaya matahari, kelembapan dan suhu : Adakah ia mempengaruhi jangkitan SARS-CoV-2 terhadap seorang individu

Jangkitan virus saluran pernafasan yang berlaku secara bermusim telah diketahui secara umum. Sesetengah virus telah dikenal pasti menjangkiti saluran pernafasan menyebabkan penyakit pada musim luruh dan musim sejuk seperti virus influenza. Oleh sebab itu, pengambilan vaksin untuk influenza di negara empat musim menjadi salah satu langkah pencegahan bagi mengelakkan penyakit influenza yang lebih serius. Justeru itu, pihak saintis perubatan sedang bertungkus lumus untuk menghasilkan vaksin untuk virus SARS-CoV-2 yang mana ianya masih di dalam peringkat ‘human clinical testing’.

Faktor persekitaran didapati boleh mempengaruhi kadar jangkitan dan tindakbalas saluran pernafasan manusia terhadap SARS-CoV-2. Manusia lebih banyak berinteraksi secara rapat di antara satu sama lain dalam ruangan tertutup  seperti di tempat ibadat, sekolah, tempat kerja, pengangkutan awam, dan lain-lain lagi. Ini adalah salah satu sebab mengapa jangkitan virus lebih mudah berlaku sewaktu bersama-sama melaksanakan aktiviti dalaman berbanding aktiviti di luar (ruang terbuka) kerana mereka berkongsi udara yang sama.

Penyedutan udara yang kering dan sejuk boleh menyebabkan kerosakan pada sel epitelium saluran pernafasan, kegagalan fungsi ‘mucociliary clearance’ dan meningkatkan penghasilan cecair mukus SARS-CoV-2 dan SARS-CoV sebagai virus dalam kumpulan yang sama melekat pada reseptor ‘Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE-2)’ yang dipercayai tertumpu pada sel alveolar jenis II. Alveolar sel jenis I dan II terdapat pada saluran pernafasan yang tidak boleh dicapai oleh titisan cecair bersaiz lebih daripada 5 µm, oleh itu dipercayai kes-kes COVID-19 yang teruk dengan radang paru-paru adalah disebabkan jangkitan melalui udara ‘airborne’.

Selain itu, waktu siang yang pendek dan seterusnya kekurangan vitamin D boleh menyebabkan kegagalan pertahanan system imuniti yang tidak spesifik. Rujukan yang dilakukan ke atas penulisan artikel berkenaan suhu, kelembapan dan cahaya matahari mendapati bahawa kombinasi kelembapan yang rendah, suhu dan cahaya matahari boleh menyebabkan kegagalan pertahanan badan terhadap virus dan menyebabkan seseorang lebih mudah dijangkiti virus tersebut terutamanya pada musim sejuk. Hal ini telah mencetuskan kebimbangan di beberapa negara Eropah untuk menghadapi pandemik ini semasa musim sejuk. Kesan daripada pendedahan kepada cahaya matahari dilihat sebagai satu faktor yang mungkin boleh menyebabkan virus menjadi tidak aktif sekaligus boleh mengurangkan kadar jangkitan virus SARS CoV-2.

Miriam et al telah melakukan kajian ke atas virus SARS-CoV untuk melihat ketidakaktifan virus yang menyebabkan jangkitan paru-paru yang teruk. Mereka mendapati bahawa cahaya UV, haba, dan kadar pH yang ekstrem dapat menyahaktifkan virus SARS-CoV. Walaubagaimanapun, setakat ini masih belum ada lagi kajian yang spesifik terhadap virus SARS-Cov-2. Oleh sebab virus SARS-CoV-2 dalam famili Coronaviradae, ada kemungkinan untuk mempunyai hasil kajian yang sama. Di Indonesia, hasil daripada pemerhatian Al Asyary menunjukkan tempoh pendedahan dengan cahaya matahari mempunya korelasi yang signifikan dengan kadar penyembuhan  penyakit COVID-19.     

Rumusan

Kesimpulannya, cahaya UV, kelembapan yang tinggi dan suhu dilihat dapat memberi kesan untuk menyahaktifkan virus SARS CoV dan kemungkinan memberi impak yang sama terhadap virus SARS CoV-2. Walaubagaimanapun, penggunaan cahaya matahari semulajadi sebagai salah satu sumber cahaya UV untuk menyahaktifkan virus covid 19 belum mempunyai pembuktian yang jelas dari kajian saintifik. Oleh sebab itu, kadar pendedahan kepada cahaya matahari, kelembapan dan suhu mungkin memainkan peranan penting dalam mengkaji  faktor penularan wabak oleh virus ini. Selain itu,  keadaan suhu bilik mampu untuk menjadikan virus berada dalam keadaan yang stabil. Kajian terperinci diperlukan untuk mengenalpasti kesan cahaya UV, kadar kelembapan udara dan suhu terhadap virus COVID-19 ini. 

Rujukan

1 World health Organization : Ultraviolet Radiation; Available from: https://www.who.int/uv/en/

 2        National Public Health Laboratory (NPHL) Malaysia grows SARS-CoV-2 virus in cell culture [Internet]. Available from: https://www.facebook.com/646706065713700/posts/1044342242616745

3         Lai MM, Cavanagh D (1997). "The molecular biology of coronaviruses". Advances in Virus Research. 48: 1–100.

4         Tan A. Coronavirus: How disinfectants and hot, humid weather can keep virus away. 10th February [Internet]. 2020; Available from: https://www.straitstimes.com/singapore/health/coronavirus-how-disinfectants-and-hot-humid-weather-can-keep-virus-away

5         Chan KH, Peiris JS, Lam SY, Poon LL, Yuen KY, Seto WH. The effects of temperature and relative humidity on the viability of the SARS coronavirus. Advances in virology. 2011;2011.

6         Modes of transmission of virus causing COVID-19 : implications for IPC precaution recommendations. 2020. p. 10–2.

7. Sohrabi C, Alsafi Z, O’Neill N, Khan M, Kerwan A, Al-Jabir A, Iosifidis C, Agha R. World Health Organization declares global emergency: A review of the 2019 novel coronavirus (COVID-19). International Journal of Surgery. 2020 Feb 26.

8         Kementerian Kesihatan Malaysia. Statistik COVID-19 seluruh negara di dunia [Internet]. 26th April. 2020 [cited 2020 Apr 26]. Available from: https://www.facebook.com/373560576236/posts/10156977917471237/

9         Wu JT, Leung K, Bushman M, Kishore N, Niehus R, de Salazar PM, Cowling BJ, Lipsitch M, Leung GM. Estimating clinical severity of COVID-19 from the transmission dynamics in Wuhan, China. Nature Medicine. 2020 Mar 19:1-5.

10      Kampf G, Todt D, Pfaender S, Steinmann E. Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents. J Hosp Infect [Internet]. 2020;104(3):246–51. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jhin.2020.01.022

11      Areas ALL. Rumours and Facts on COVID-19 [Internet]. 2019 [cited 2020 Apr 26]. p. 1–2. Available from: https://www.who.int/docs/default-source/nepal-documents/novel-coronavirus/un-rumour-tracking-english-issue-2.pdf?sfvrsn=bd68b830_2

12      Trump touts US study claiming heat, sunlight, humidity weaken Covid-19. 24th April [Internet]. 2020; Available from: https://www.france24.com/en/20200424-usa-coronavirus-covid-19-sunlight-disinfectant-pandemic-research-virus-respiratory-disease

13      Iwasaki, Akiko;Moriyama, Miyu; J. Hugentobler W. Seasonality of Respiratory Viral Infections. 2020;1–19. Available from: https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-virology-012420-022445

14      Derraik JG, Anderson WA, Connelly EA, Anderson YC. Rapid evidence summary on SARS-CoV-2 survivorship and disinfection, and a reusable PPE protocol using a double-hit process. medRxiv. 2020 Jan 1.

15      CDC. The flu Season [Internet]. 12. Available from: https://www.cdc.gov/flu/about/season/flu-season.htm

16  Tung TL, Zacharias A,Arun K,Raúl GR,Stig T,Melanie S, Stephen M. The COVID-19 vaccine development landscape. Nature research journal. Available from: https://www.nature.com/articles/d41573-020-00073-5

17      Barbet JP, Chauveau M, Labbe S, Lockhart  and A. Breathing dry air causes acute epithelial damage and inflammation of the guinea pig trachea. Physiology.org [Internet]. 1988; Available from: https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/jappl.1988.64.5.1851

18      Li M, Li Q, Yang G, Kolosov VP, Perelman JM. Cold temperature induces mucin hypersecretion from normal human bronchial epithelial cells in vitro through a transient receptor potential melastatin 8 ( TRPM8 )– mediated mechanism. J Allergy Clin Immunol [Internet]. 128(3):626-634.e5. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jaci.2011.04.032

19      Zhao Y, Zhao Z, Wang Y, Zhou Y, Ma Y, Zuo W. Single-cell RNA expression profiling of ACE2 , the putative receptor of Wuhan 2019-nCov. 2020;

20      Yellon S, Fagoaga OR. Influence of photoperiod on immune cell functions in the male Siberian hamster. 1999;(January).

21      YousefAbu-AmerZviBar-Shavit A links open overlay. Impaired Bone Marrow-Derived Macrophage Differentiation in Vitamin D Deficiency. Cell Immunol [Internet]. 1993;151(2):356–68. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008874983712451?via%3Dihub

22      Darnell ME, Subbarao K, Feinstone SM, Taylor DR. Inactivation of the coronavirus that induces severe acute respiratory syndrome, SARS-CoV. Journal of virological methods. 2004 Oct 1;121(1):85-91.

23. Asyary A, Veruswati M. Sunlight exposure increased Covid-19 recovery rates: A study in the central pandemic area of Indonesia. Science of The Total Environment. 2020 Apr 27:139016.