Por que o sabão funciona tão bem no SARS-CoV-2?

Por que o sabão funciona tão bem no SARS-CoV-2, o coronavírus e na maioria dos vírus? Porque é uma nanopartícula automontada na qual o elo mais fraco é a bicamada lipídica (gordurosa).

Por Palli Thordarson,

O sabão dissolve a membrana adiposa e o vírus se desfaz como um baralho de cartas e "morre", ou melhor, devemos dizer que se torna inativo porque os vírus não estão realmente vivos. Os vírus podem estar ativos fora do corpo por horas, até dias.

Desinfetantes ou líquidos, lenços, géis e cremes contendo álcool (e sabão) têm efeitos semelhantes, mas não são tão bons quanto o sabão normal. Além do álcool e do sabão, os "agentes antibacterianos" nesses produtos não afetam muito a estrutura do vírus. Consequentemente, muitos produtos antibacterianos são basicamente apenas uma versão cara do sabão em termos de como eles agem nos vírus. O sabão é o melhor, mas os lenços com álcool são bons quando o sabão não é prático ou útil (por exemplo, recepções de escritório).

Mas por que exatamente o sabão é tão bom? Para explicar isso, vou levá-lo através de uma jornada pela química supramolecular, nanociência e virologia. Eu tento explicar isso em termos genéricos, tanto quanto possível, o que significa deixar de fora alguns termos especializados em química. Este é um post longo, mas espero que você goste.

Eu indico que, embora seja especialista em química supramolecular e na montagem de nanopartículas, não sou virologista. A primeira imagem aqui é de um excelente post, denso e com boas informações sobre virologia: "SARS-CoV-2 e as lições que temos para aprender."

Sempre fui fascinado por vírus, pois os vejo como um dos exemplos mais espetaculares de como a química supramolecular e a nanociência podem convergir.

Um pouco sobre vírus

A maioria dos vírus consiste em três elementos fundamentais: RNA [EiC — também existem vírus de DNA], proteínas e lipídios. O RNA é o material genético viral — é muito semelhante ao DNA. As proteínas têm várias funções, incluindo a invasão da célula-alvo, auxiliam na replicação do vírus e, basicamente, são um componente essencial (como um tijolo em uma casa) em toda a estrutura do vírus.

Os lipídios formam um revestimento ao redor do vírus, tanto para proteção quanto para ajudar na disseminação e invasão celular. O RNA, proteínas e lipídios se autoagrupam para formar o vírus. Criticamente, não existem ligações "covalentes" fortes que mantêm essas unidades unidas.

Em vez disso, a automontagem viral é baseada em interações "não-covalentes" fracas entre proteínas, RNA e lipídios. Juntos, eles agem como um velcro, por isso é muito difícil quebrar a partícula viral automontada. Ainda assim, podemos fazê-lo (por exemplo, com sabão!).

A maioria dos vírus, incluindo o coronavírus, tem entre 50 e 200 nanômetros — portanto, são verdadeiramente nanopartículas. Nanopartículas têm interações complexas com as superfícies em que estão. O mesmo vale para os vírus. Pele, aço, madeira, tecido, tinta e porcelana são superfícies muito diferentes.

Quando um vírus invade uma célula, o RNA "sequestra" a maquinaria celular como um vírus de computador e força a célula a começar a fazer muitas cópias novas de seu próprio RNA e das várias proteínas que compõem o vírus.

Essas novas moléculas de RNA e proteínas se autoagrupam com lipídios (geralmente presentes na célula) para formar novas cópias do vírus. Ou seja, o vírus não se autocopia, faz cópias dos blocos de construção que, em seguida, se agrupam em novos vírus!

Todos esses novos vírus acabam sobrecarregando a célula e ela morre / explode liberando vírus que depois infectam mais células. Nos pulmões, alguns desses vírus acabam nas vias aéreas e nas mucosas que os circundam.

Vírus propelidos e as superfícies atingidas

Quando você tosse, ou especialmente quando espirra, pequenas gotículas das vias aéreas podem voar até 10 metros! Pensa-se que as maiores são portadoras principais de coronavírus e podem percorrer pelo menos 2 metros. Portanto, cubra suas tosses e espirros!

Essas gotículas minúsculas terminam em superfícies e geralmente secam rapidamente. Mas os vírus ainda estão ativos! O que acontece a seguir é sobre química supramolecular e como nanopartículas automontadas (como os vírus) interagem com seu ambiente!

Agora é hora de introduzir um poderoso conceito químico supramolecular que efetivamente diz: moléculas semelhantes parecem interagir mais fortemente entre si do que moléculas diferentes. Madeira, tecido e sem mencionar a pele interagem fortemente com os vírus.

Compare isso com aço, porcelana e pelo menos alguns plásticos, por exemplo, Teflon. A estrutura da superfície também é importante — quanto mais plana a superfície, menos o vírus "grudará" na superfície. Superfícies mais ásperas podem realmente separar o vírus.

Então, por que as superfícies são diferentes? O vírus é mantido unido por uma combinação de ligações de hidrogênio (como as da água) e o que chamamos de interações hidrofílicas ou "tipo gordura". A superfície de fibras ou madeira, por exemplo, pode formar muitas ligações de hidrogênio com o vírus.

Em contraste, o aço, a porcelana ou o Teflon não formam muita ligação de hidrogênio com o vírus. Portanto, o vírus não está fortemente ligado a essas superfícies. O vírus é bastante estável nessas superfícies, enquanto não permanece ativo por muito tempo em tecido ou madeira.

Por quanto tempo o vírus permanece ativo? Depende. Pensa-se que o coronavírus SARS-CoV-2 permaneça ativo em superfícies favoráveis ​​por horas, possivelmente um dia. Umidade ("dissolve"), luz solar (luz UV) e calor (movimentos moleculares) tornam o vírus menos estável.

Quando a superfície é a sua pele

A pele é uma superfície ideal para um vírus! É "orgânica" e as proteínas e ácidos graxos nas células mortas na superfície interagem com o vírus por meio de ligações de hidrogênio e de interações hidrofílicas "semelhantes a gordura".

Então, quando você toca, digamos, uma superfície de aço com uma partícula de vírus nela, ela gruda na pele e é transferida para as mãos. Mas você ainda não está infectado. Se você tocar em seu rosto, o vírus pode ser transferido de suas mãos e para seu rosto.

E agora o vírus está perigosamente próximo das vias aéreas e das membranas do tipo muco na boca e nos olhos e ao redor dela. Para que o vírus possa entrar... e pronto! Você está infectado (ou seja, a menos que seu sistema imunológico mate o vírus).

Se o vírus estiver em suas mãos, você pode transmiti-lo apertando a mão de outra pessoa. Beijos, bem, isso é bastante óbvio... Nem é preciso dizer que se alguém espirra bem na sua cara, você fica repleto

Então, com que frequência você toca seu rosto? Acontece que a maioria das pessoas toca o rosto uma vez a cada 2-5 minutos! Sim, então você corre um alto risco quando o vírus entra em suas mãos, a menos que você possa lavar o vírus ativo.

Sabão: destruidor de vírus

Então, vamos tentar lavá-lo com água pura. Pode apenas funcionar. Mas a água "apenas" compete com as fortes interações "tipo cola" entre a pele e o vírus por meio de ligações de hidrogênio. O vírus é bastante pegajoso e pode não se mover. Água não é suficiente.

Água com sabão é totalmente diferente. O sabão contém substâncias semelhantes a gorduras conhecidas como anfifílicos, algumas estruturalmente muito semelhantes aos lipídios na membrana do vírus. As moléculas de sabão "competem" com os lipídios na membrana do vírus. É mais ou menos assim que o sabão também remove a sujeira normal da pele (veja a figura).

As moléculas de sabão também competem com muitas outras ligações não covalentes que ajudam as proteínas, o RNA e os lipídios a se unirem. O sabão está efetivamente "dissolvendo" a cola que mantém o vírus unido. Adicione a isso toda a água.

O sabão também supera as interações entre o vírus e a superfície da pele. Logo os vírus se separam e se desfazem como um castelo de cartas devido à ação combinada de água e sabão. O vírus se foi!

A pele é bastante áspera e enrugada, e é por isso que você precisa de uma boa quantidade de fricção e imersão para garantir que o sabão atinja todos os "bandidos" na superfície da pele que possam estar escondendo vírus ativos.

Sabão não é útil? Álcool para o resgate.

Os produtos à base de álcool, que incluem todos os produtos "desinfetantes" e "antibacterianos", contêm uma solução alcoólica com alto teor de álcool, tipicamente 60-80% de etanol, às vezes com um pouco de isopropanol e depois água e um pouco de sabão.

O etanol e outros álcoois não apenas formam rapidamente ligações de hidrogênio com o material do vírus, mas como solvente, são mais lipofílicos que a água. Portanto, o álcool também dissolve a membrana lipídica e interrompe outras interações supramoleculares no vírus.

No entanto, você precisa de uma concentração bastante alta (talvez + 60%) do álcool para obter uma rápida dissolução do vírus. Vodka ou uísque (geralmente têm 40% de etanol), não dissolvem o vírus tão rapidamente. O álcool em geral não é tão bom quanto o sabão nessa tarefa.

Quase todos os produtos antibacterianos contêm álcool e sabão e isso ajuda a matar vírus. Mas alguns também incluem agentes matadores bacterianos "ativos", como o triclosan. Estes, no entanto, não fazem basicamente nada ao vírus!

A lavagem

Em resumo, os vírus são quase como pequenas nanopartículas de graxa. Eles podem permanecer ativos por muitas horas em superfícies e, em seguida, são capturados pelo toque. Eles então chegam ao nosso rosto e nos infectam porque a maioria de nós toca o rosto com bastante frequência.

Somente a água não é muito eficaz para lavar o vírus de nossas mãos. O produto à base de álcool funciona melhor. Mas nada supera o sabão — o vírus se desprende da pele e se desfaz muito facilmente em água com sabão.

Química supramolecular, a maneira como as moléculas interagem umas com as outras e a nanociência nos dizem não apenas muito sobre como o vírus se organizou em uma ameaça ativa funcional, mas também como podemos derrotar vírus com algo como simples como sabão.

Fonte: https://bit.ly/2U7nnuH