Eredeti cikk dátuma: 2020. március 27.
Eredeti cikk címe: COVID-19: WHY WE SHOULD ALL WEAR MASKS — THERE IS NEW SCIENTIFIC RATIONALE
Eredeti cikk szerzői: Sui Huang
Eredeti cikk elérhetősége: https://medium.com/@Cancerwarrior/covid-19-why-we-should-all-wear-masks-there-is-new-scientific-rationale-280e08ceee71
Eredeti cikk státusza:
Fordító(k): dr. Horváth Zsombor
Lektor(ok): dr. Szabad Zoltán
Nyelvi lektor(ok): Szemők Ildikó
Szerkesztő(k): Novák Zsuzsanna
Figyelem! Az oldalon megjelenő cikkek esetenként politikai jellegű megnyilvánulásokat is tartalmazhatnak. Ezek nem tekinthetők a fordítócsoport politikai állásfoglalásának, kizárólag az eredeti cikk írójának véleményét tükrözik. Fordítócsoportunk szigorúan politikamentes, a cikkekben esetlegesen fellelhető politikai tartalommal kapcsolatosan semmiféle felelősséget nem vállal, diskurzust, vitát, bizonyítást vagy cáfolatot nem tesz közzé.
Az oldalon található információk nem helyettesítik a szakemberrel történő személyes konzultációt és kivizsgálást, ezért kérjük, minden esetben forduljon szakorvoshoz!
Az a hivatalos ajánlás, mely az Egyesült Államokban (és más nyugati országokban) azt javasolja, hogy a civil lakosság ne viseljen arcmaszkot, azzal a szándékkal született, hogy a szűrőmaszkokat megtartsák az egészségügyi dolgozóknak. Nincs semmilyen tudományos alapja annak a kijelentésnek, hogy a nem szakmabeliek maszk viselése „hatástalan”. Épp ellenkezőleg: azt szem előtt tartva, hogy a kitűzött cél annak a bizonyos „görbének az ellaposítása”, a fertőzés továbbadásának bármilyen további – ha még oly csekély mértékű – csökkentése is üdvözlendő tényező kell hogy legyen, legyen ez akár a sima sebészi, akár a házi készítésű (csináld magad) maszkok viselése (utóbbiak nem rontanák tovább az egészségügyi készlethiányt sem). A SARS-CoV-2 vírusnak az emberi szervezetbe történő behatolását és a tüsszentés/köhögés váladékcseppjeinek röppályáját vizsgáló legújabb biológiai kutatások eredményei azt mutatják, hogy a fertőzésátvitel elsődlegesen nem a finom permet, hanem a nagy folyadékcseppek révén történik, és ez is alátámasztja azt, hogy mindenki viseljen maszkot.
Az Egyesült Államok tiszti főorvosának Twitter-üzenete: „NE VEGYENEK TÖBB MASZKOT, hatástalan”…. Az Egyesült Államok Járványügyi Központja, a Center for Disease Controls (CDC) azt állítja, hogy a sebészi maszkok sokkal kevesebb védelmet jelentenek, mint a N95 (FFP2) maszkok (amelyek csak úgy védenek, ha pontosan helyezik fel azokat, és ennek módját csak az egészségügyi szakemberek ismerik). A CDC szerint csak az viseljen maszkot, aki beteg, az egészségesek egyáltalán ne. Ezen útmutatások nem tudományos alapokon nyugszanak, hanem az motiválta ezeket, hogy a készlethiány miatt minél több értékes maszkot megtarthassanak az egészségügynek. De káros mellékhatásuk is lehet: megbélyegezheti a nyilvános helyen maszkot viselőket („te áruhalmozó!” vagy „te fertőző!”).
Állítsuk szembe ezzel az általános maszkviselést, ami kulturális szokások, felhívás, sőt kötelezettség miatt jellemezte az ázsiai országokat – azokat, amelyek ellaposították a görbét vagy eleve laposabb görbével indultak.
Persze: a helytelenül viselt N95/FFP2 szűrőmaszkok vagy sima sebészi maszkok nem adnak tökéletes védelmet. De ha a kitűzött cél a görbe „ellaposítása” (szemben a vírus teljes kiírtásával), fel kell hagynunk a fekete-fehér gondolkodásmóddal és meg kell barátkoznunk a szürke árnyalataival. Nem állíthatjuk többé azt, hogy a maszkok „nem hatékonyak”. Nem hagyhatjuk, hogy a tökéletes a jó ellensége legyen. Mi van akkor, ha a nem tökéletesen arcra simuló sebészi vagy akár házi készítésű maszkok viseléséből adódó akármilyen csekély védelem ugyanolyan mértékben csökkenti a fertőzés továbbadásának esélyét, mint az (ugyanúgy nem tökéletes) „tarts 2 méternyi távolságot” vagy a „ne nyúlj az arcodhoz” figyelmeztetések? Megduplázhatná a nem gyógyszeres beavatkozás (NPI) hatását a görbe ellaposítására (1. ábra).
Mivel a CDC semmilyen tudományos bizonyítékkal nem támasztja alá azon kijelentését, hogy a nyilvános helyeken viselt maszk „hatástalan”, ebben a tanulmányban a sebészi maszkok nyújtotta védelem tudományos bizonyítékait tekintjük át. A mechanisztikus logikára összpontosítunk (nem az epidemiológiai-fenomenológiai bizonyítékokra). A köhögéscseppek ballisztikájáról és a SARS-CoV-2 vírusnak (a COVID-19 okozójának) az átviteléről született legfrissebb kutatási eredmények ismeretében arra a következtetésre jutunk, hogy minden fizikai akadály, akár a rögtönzött maszkok viselése is jelentősen csökkenti a COVID19 terjedését. Ha hamarosan szeretnénk feloldani a lezárásokat, hogy a társadalmi és gazdasági életet fellendítsük, a nyilvános helyeken viselt maszkoknak komoly szerepet kell szánni, és megkönnyítenék az „arany középutas” megközelítést is.
A CDC és FDA (az Egyesült Államok Járványügyi Központja, illetve Élelmiszer- és Gyógyszerfelügyelete) és mások hivatalos állásfoglalása, miszerint a nem egészségügyben dolgozók maszkviselése hatástalan volna, három ponton is helytelen: logikájában, az átvitel mechanikájában és a vírus behatolásának biológiájában.
I. A DOLOG LOGIKÁJA
Természetesen semmilyen maszk, még a szorosan illeszkedő N95/FFP2 vagy a lazán viselt sebészi maszk sem nyújt tökéletes („100%-os”) védelmet. De a tökéletlen védelem nem azt jelenti, hogy „teljesen haszontalan”” ahogyan egy nem teli pohár sem teljesen üres: amikor szomjas vagyok, egy 60%-ig töltött vizespohárnak is örülök. A védelem bizonyítékának hiánya nem bizonyítja a védelem hiányát. De bináris világunkban az a hivatalos üzenet, hogy a sebészi maszkok „nem hatékonyak”, azt a téves üzenetet közvetíthette, hogy teljesen haszontalanok. A hivatalos szervek által festett fekete-fehér képpel sajnos a maszkok hatékonyságáról szóló párbeszéd is el lett fojtva, és ezáltal az a lehetőség is, hogy az ipart arra ösztönözzük, hogy felgyorsítsa ezeknek az olcsó, 75 centes védőeszközöknek a gyártását.
De azzal a nyíltan vállalt céllal, hogy a „görbét ellaposítsuk” (és ne a vírus teljes kiirtására törekedjünk), van egy „köztes” célunk a végső céllal szemben, ami a „részleges védelem” fogalmát új megvilágításba helyezi. Elvileg ki is számolhatjuk a görbe ellaposításának mértékét az Y tengelyen, ha adott a maszk által biztosított részleges védelem X%-a. De ehhez előbb meg kell értenünk a fertőzés átvitelének mechanikai és biológiai részleteit.
II. A DOLOG MECHANIKÁJA
Bonyolult és kevéssé tanulmányozott területe a tudománynak, hogy a légi úton terjedő betegségeket okozó vírusok hogyan terjednek emberről emberre cseppfertőzéssel. Az apró cseppecskéket (jelen téma tárgyalásához) két nagy méretbeli csoportba oszthatjuk (2. ábra):
a) 10 mikrométernél (µm) kisebb cseppek: ez az aeroszol méret definíció szerinti felső határa (a részecskék annyira könnyűek, hogy önállóan képesek lebegni). Az egyszerűség kedvéért nevezzük ezt a csoportot aeroszolnak. Ezek az apró aeroszolok a széllel vagy léghuzattal közlekednek, ezáltal a helyiségek között is mozoghatnak. Az N95/FFP2 szűrőmaszkok abban különböznek a sebészi maszkoktól, hogy az előbbieket kimondottan arra tervezték, hogy megfogják az aeroszolokat: a 0,3 m alatti részecskék 95%-át ki kell szűrniük.
b) 10 mikrométernél nagyobb cseppek, amelyek elérik vagy meghaladják a 100 mikrométert. Nevezzük itt ezeket a nagy részecskéket permetcseppeknek. (Részletesebben lásd: Nicas and Jones, 2009). Természetesen a cseppek lehetnek ennél nagyobbak is, akár akkorák, hogy szabad szemmel is láthatóak a köhögés vagy tüsszentés keltette permetben (0,1 µm vagy nagyobb átmérő). Xie et al által végzett számítások szerint a >0,1 µm cseppek kilélegezve 2 m távolságon belül elpárolognak vagy a talajra hullanak, mérettől, páratartalomtól és hőmérséklettől függően. De a köhögés vagy a tüsszentés lövedékként lövellheti ki azokat a szájból 50 m/s (tüsszentésnél), illetve 10 m/s (köhögésnél) „kilövési sebességgel”, és a cseppecskék akár 6 m távolságra is eljutnak. Ha ez így van, a sokat emlegetett 2 méteres „biztonságos távolság”, amit közösségekben javallott tartani, már nem elegendő, kivéve ha (sima) maszkot viselünk – de erre majd később visszatérünk.
Íme, az aeroszolok és permetcseppek közötti megkülönböztetés központi biológiai vonatkozása: ahhoz, hogy a levegőben közlekedő részecskéket belélegezzük, és mélyen a tüdőbe juthassanak, keresztül a légutakon és alveoláris sejteken, ahol a gázcsere zajlik, kis méretűeknek kell lenniük (3. ábra): csak a 10 mikron alatti cseppecskék juthatnak el az alveolusokba. Ezzel szemben a nagy permetcseppek megrekednek az orrban és a garatban (a nasopharyngealis térben) és a felső légutakban, a légcsőben és a nagy hörgőkben. Egy köhögés által kilövellt cseppek jellemző méreteloszlása olyan, hogy a cseppecskék fele az aeroszol csoportba esik, habár együttesen a kilélegzett térfogat kevesebb, mint 1/100 000 részét teszik ki (Nicas et al 2005).
Ebből tehát az következik, hogy a korszerű, a legkisebb részecskék kiszűrésére fejlesztett N95/FFP2 maszkok segítenek megakadályozni a cseppecskék alveolusokba jutását. De tényleg fontos ez a görbe ellaposításának szempontjából? A következőkben kiderül. Ezzel szemben kézenfekvő, hogy a nagyobb cseppeket, amelyek az orrban és a garatban telepednének meg, bármilyen fizikai akadállyal (egyszerű sebészmaszkokkal is) meg lehet állítani.
Nyilván a kilélegzett vagy kiköhögött permetben sok aeroszolcseppecskében nincs vírus, némelyikben viszont van. A SARS-CoV-2 vírusról nem tudjuk, mekkora a fertőzéshez szükséges minimális csíraszám. De kezdjük felmérni, hogy az apró aeroszolcseppecskék vagy a méretesebb lövedékcseppek a fontosabbak.
A CDC által hallgatólagosan elfogadott fogalom, miszerint a cseppecskék által közvetített vírustöltet úticélja az alveolusokban van (az életveszélyes tüdőgyulladás anatómiai helyszíne végső soron az alveolusok területe), megnövelte az N95/FFP2 maszkok látszólagos jelentőségét és a sima sebészmaszkok mellőzéséhez vezetett. A finom nüanszok nem jutnak el a laikusokhoz (és a megannyi fotelvirológushoz), akik az üzenetek leegyszerűsítése révén megfejteni vélték: a maszkok haszontalanok.
Még az apró aeroszolok tiszteletben tartásával sem szabad elfelejtenünk, hogy a sebészi maszkok részleges szűrőképessége is messze több a semminél. Egy 2008-ban végzett vizsgálatban, amelynek célja a maszkok szűrőképességének kísérleti szimulációja volt, van der Sande és társai Hollandiában három maszktípus képességeit vetették össze: (i) házi készítésű (csináld magad) maszk konyharuhából, (ii) standard sebészmaszk és (iii) FFP2 (az N95 maszkok európai szabványkódja). Azt vizsgálták, hogy képesek-e megállítani a 0,2–1 µm mérettartományba eső kis aeroszolokat, amelyek lejutnak a tüdő mélyebb részeibe.
A szerzők eredményei a befelé irányuló védelmet illetően fölvetnek néhány kérdést a CDC-nek azzal az üzenetével kapcsolatban, hogy a sebészi maszkok „hatástalanok”. Míg az FFP2/N95 maszkok a részecskéknek valóban több mint 99%-át kiszűrték (ezáltal a századrészére csökkentve az aeroszoltöltetet), a sebészi maszkok a maszk külsején található aeroszolcseppecskék számát tekintélyes mértékben, a negyedére csökkentették. Figyelemreméltó, hogy a köhögésből származó nagyméretű permetcseppek esetén a sebészmaszkok és a FFP2 maszkok közti különbség még ennél is kisebb. Érdekes módon a kifelé irányuló védelem esetén a hatékonyság és a különbségek is csekélyebbek (számokat lásd a 5. ábrán).
Ezek az eredmények egy sürgető kérdést vetnek fel: ha a legfőbb célunk a járvány enyhítése, vagyis a „görbe ellaposítása”, az emberről emberre való átvitelt mennyire csökkenti az, hogy a tüdőbe érkező aeroszolrészecskék számát a negyedére redukáljuk? Megérzéseink epidemiológiai bizonyítékok híján is azt súgják, hogy ha betartjuk az ajánlott 2 méteres fizikai távolságot, akkor még egy tökéletlen maszk, ahogyan a kézmosás vagy az arc babrálásának kerülése is nyújt némi védelmet – minden mechanikai magyarázaton alapuló javaslat.
Technikailag számszerűsíthető, hogy a különféle maszkok cseppszámcsökkentő képessége milyen mértékben járul hozzá a „reprodukciós ráta” csökkentéséhez a kiindulási R0-tól a hatékony Rt-ig, ahol a mérséklő intézkedések kezdeti időpontja a t. Talán 25%-kal? Azután SEIR-epidemiológiai modellek révén kiszámolható, hogy az R milyen mértékű csökkentése vonná maga után a görbe jelentős ellaposodását – olyan mértékben, amivel már elkerülhető az egészségügy túlterhelése (lásd az 1. ábrát).
De az R-nek egy ilyen visszafejtett kiszámítása bonyolult lenne, mert sok nehezen számszerűsíthető, mechanisztikus tényező ismeretét kívánná meg. Például nem ismert, hogy a COVID-19 közvetítése milyen arányban zajlik nagy permetcseppekkel és apró aeroszolokkal. Csak az utóbbi esetben érvényesül teljes mértékben az FFP2-es maszkok előnye a sebészi maszkokhoz képest! Az sem ismert, hogy önmagában a közösségi távolságtartás mennyiben járul hozzá az R csökkentéséhez.
Nézzük tehát az átvitel biológiáját, ami kiutat kínál ebből a problémából és amit ugyancsak nem vettek figyelembe azok a hivatalos szervek, amelyek szerint „a sebészi maszkok nem hatásosak”.
III. A DOLOG BIOLÓGIÁJA
A SARS-CoV-2 vírus, sok másikhoz hasonlóan, rá kell hogy csatlakozzon az emberi sejtekre egy zár-kulcs elv alapján, amelyben a vírus a kulcs, a sejt pedig a zár, amely kiegészíti a kulcsot, és a vírus behatol a sejtbe, hogy sokszorosítsa önmagát. A SARS-CoV-2 vírus esetén a felszíni virális fehérjetüske, a „Spike protein S” a „kulcs”, amelynek pontosan kell illeszkednie ahhoz a „zár” proteinhez,amely a gazdasejt felszínén található. A SARS-CoV-2 vírus az ACE2 protein nevű zárfehérjét használja a belépéshez (6. ábra).
Alapesetben ennek a sejtfelszíni enzimnek kardio-pulmonális (szív – tüdő) védő szerepe van. Az ACE2 az idült szívbetegségben vagy szisztémás artériás magas vérnyomásban szenvedő idősekben nagyobb számban van jelen. (Az ACE2 jelenléte a „szűk keresztmetszet”, mivel más gazdasejti fehérjék, amelyek jelenléte szintén nélkülözhetetlen a vírus behatolásához – pl. proteázok – bőségesebben és nagyobb területen megtalálhatók.) Egyes vérnyomáscsökkentők (mint arról mostanában sokszor szó esik, hiszen a magas vérnyomás az egyik rizikófaktora az akut légúti distressz szindrómának és a COVID-19 okozta halálnak), de a fokozott légzés okozta mechanikus stressz is furcsa mód emelhetik az ACE2 termelődését.
A tüdőben az ACE2 jelenléte nagyon alacsony: csupán a tüdő legmélyén, az alveoláris sejteken (AT2 sejtek) található meg sejtenként néhány molekula formájában. De a Human Cell Atlas (HCA) konzorcium nemrégiben közzétett cikke szerint a belső orr egyes szekréciós (váladékképző) sejtjein nagy számban megtalálható! (7. ÁBRA)
Kössük össze ezt a tényt a mechanikai tényezők fenti magyarázatával: Az ACE2 protein orrbeli jelenléte arra utal, hogy a SARS-CoV-2 vírus megfertőzi ezeket a sejteket. Ebből arra is következtethetünk, hogy a SARS-CoV-2 vírus átvitele jelentős mértékben köhögésből vagy tüsszentésből származó nagyméretű permetcseppekkel történik, amelyek a köhögésből/tüsszentésből származó folyadék túlnyomó részét alkotják és amelyek a méretükből fakadóan az orrban és garatban rakódnak le – épp ott, ahol a vírusnak szükséges molekuláris zárak jelen vannak, lehetővé téve a kapcsolódást és a gazdasejtbe hatolást. A fertőzés átvitelének ezen újtát nyilvánvalóan egy egyszerű fizikai akadállyal el lehet zárni. (Az ACE jelenlét az orrüregben segíti a felszínekre került cseppekkel való fertőződést – valóban, ezért mossunk kezet).
Wölfel et al. arról számoltak be, hogy a vírus könnyen izolálható és azonosítható orrleoltó pálcákon, ellentétben más cseppfertőzéssel terjedő vírusos fertőzésekkel, mint pl. az eredeti SARS. A SARS-hoz képest (amelyik szintén az ACE2-t használja a behatoláshoz) a COVID-19 esetében a vírus génállománya (RNS) megjelenik az orrleoltókon, méghozzá sokkal nagyobb koncentrációban, úgyhogy a felderítése könnyű. Tulajdonképpen az FDA nemrég engedélyezte az orr bemenetéből történő leoltást és az ehhez való pálcákat az eddigi hosszú leoltók helyett. A molekuláris elemzések is megerősítik, hogy a SARS-CoV-2 vírus már az orrgarat területén aktív és szaporodik, ellentétben más légúti vírusokkal, amelyek a tüdő mélyebb részeibe költöznek.
Az orrgarat nyálkahártyájában történő vírusreplikáció megmagyarázza a fertőzés prodromális (bevezető) szakaszában tapasztalt pozitív teszteket és a tünetmentes hordozók által okozott fertőzéseket, illetve a COVID-19 korai stádiumaiban tapasztalható anosmiát (szagláskiesést). De ez a biológia azt is jelenti, hogy: ha kivédjük azokat a nagyméretű váladékcseppeket, amelyek amúgy se jutnának be a tüdőbe, de megtapadnak a felső légutakban, az a fertőzés megelőzésének a leghatékonyabb eszköze lehet. Ezért a sebészmaszk, talán még a zárt símaszk, csősál vagy egyszerű kendő is több védelmet nyújthat, mint amit a hivatalos kormányzati kommunikáció hirdetett a kezdeti (teljesen érthető, de nem szerencsés) útmutatásaiban, amelyekben lebeszélt a sebészmaszkok általános viseléséről. Az FFP2/N95 maszkok a várakozásokkal szemben kevés többletbiztonságot nyújtanak. (Az igazsághoz tartozik, hogy a CDC sál viselését javasolja utolsó lehetőségként az egészségügyi dolgozóknak, ha kifogynának a védőmaszkokból).
Gyakorlati és társadalmi szempontból nézve a helyesen használt sebészi vagy házi készítésű védőmaszkok a legrosszabb esetben sem ártanak, a legjobb esetben viszont sokat segíthetnek. (Arra ügyeljünk, hogy eltávolításuk során ne érintsük meg a külső felületet!) Ezek az egyszerűbb, olcsó maszkok segítséget nyújthatnak a görbe ellaposításában – talán kisebb, talán jelentősebb mértékben. Fontos: a viselésük nem von el a frontvonalban dolgozó egészségügyiektől értékes FFP2/N95 maszkokat.
A KÖVETKEZTETÉSEK
Tragikus volna, ha az a helytelen logika, mechanika és biológia, ami a nyugati kormányzatokat arra sarkallta, hogy támogatás helyett megbélyegezzék a maszkviselést, a COVID-19 esetszámok meredek emelkedéséhez járulna hozzá. Tekintve, hogy a felső légutak a SARS-CoV-2 legfőbb behatolási kapuja, az egyszerű arcmaszkok viselése azáltal, hogy fizikai gátat képeznek a nagyméretű, kilövellt váladékcseppek előtt, jelentősen csökkenthetik az R reprodukciós rátát. Ebben a tekintetben a közösségi távolságtartással és a kézmosással egyenértékű szerepe lehet. Ezáltal megduplázódhat a „görbe ellaposításának” mérséklő hatása!
A jövőbe tekintve: ha a gazdaságélénkítésre törekvő politikai nyomásnak engedve hamarosan feloldjuk a lezárásokat, talán épp a nyilvános helyken történő maszkviselésre való buzdítás lehetne az arany középút a teljes lezárás és a teljes feloldás között, amely a láthatatlan ellenség visszatérését kockáztatná. Most már szilárd tudományos megalapozottsága is van annak, hogy véget vessünk a hivatalos szervek sebészmaszkellenes hisztériakeltésének és hogy javasoljuk vagy akár tegyük kötelezővé a maszkviselést úgy, mint azon ázsiai országokban, amelyek lefelé hajlították a görbét.