CoViD-19: Mascherine per il viso

https://www.nature.com/articles/d41586-020-02801-8

 

Mascherine per il viso: cosa dicono i dati

La scienza sostiene che le coperture per il viso stiano salvando vite durante la pandemia di coronavirus, eppure il dibattito continua. Di quante prove necessitiamo?

06 ottobre 2020

Lynne Peeples

Illustrazione di Bex Glendining

Quando i suoi colleghi danesi hanno suggerito per la prima volta di distribuire maschere protettive in tessuto alle persone in Guinea-Bissau, per arginare la diffusione del coronavirus, Christine Benn non ne era così sicura.

“Ho detto: «Sì, potrebbe essere positivo, ma ci sono dati limitati sull’effettiva efficacia delle maschere per il viso»”, afferma la dottoressa Benn, ricercatrice sulla salute globale presso l’Università della Danimarca Meridionale a Copenaghen, che per decenni ha co-diretto campagne per la salute pubblica nel paese dell’Africa Occidentale, uno dei più poveri al mondo.

Era marzo. Ma, a luglio, la Benn e il suo team avevano capito come fornire alcuni dati necessari sulle maschere e, presumibilmente, come aiutare le persone in Guinea-Bissau. Hanno distribuito alle persone migliaia di rivestimenti per il viso in tessuto, prodotti localmente, come parte di uno studio controllato randomizzato che potrebbe essere il più grande test mondiale sull’efficacia delle mascherine contro la diffusione della COVID-19.

Le mascherine facciali sono l’onnipresente simbolo di una pandemia che ha ammalato 35 milioni di persone e ne ha uccise più di 1 milione. Negli ospedali e in altre strutture sanitarie, l’uso di mascherine mediche riduce chiaramente la trasmissione del virus SARS-CoV-2. Ma, per la varietà delle mascherine utilizzate dal pubblico, i dati sono disordinati, disparati e, spesso, frettolosamente assemblati. A questo, aggiungiamo un controverso discorso politico, che includeva un presidente degli Stati Uniti che denigrava il loro uso, pochi giorni prima che costui venisse diagnosticato come affetto da COVID-19.

“Le persone che esaminano le prove lo capiscono in modo diverso”, afferma Baruch Fischhoff, psicologo della Carnegie Mellon University di Pittsburgh, in Pennsylvania, specializzato in politiche pubbliche.

“Esse sono legittimamente confuse”.

Per essere chiari, la scienza supporta l’uso di mascherine, con studi recenti che suggeriscono che esse potrebbero salvare vite in modi diversi: la ricerca mostra che esse riducono le possibilità di trasmettere e di contrarre il coronavirus, e alcuni studi suggeriscono che le mascherine potrebbero ridurre la gravità dell’infezione, se le persone contraessero la malattia.

Ma l’essere più definitivi, su quanto bene funzionino o su quando usarle, diventa complicato. Esistono molti tipi di maschere, indossate in una varietà di ambienti. Vi sono domande sulla disponibilità delle persone a indossarle, o a infilarle correttamente. È anche difficile da rispondere alla domanda su quale tipo di studio fornisca una prova definitiva delle loro funzioni.

“Quanto devono essere valide le prove?” chiede Fischhoff. “È una domanda fondamentale”.

 

Oltre gli standard aurei

All’inizio della pandemia, gli esperti medici non avevano prove valide su come si diffonde la SARS-CoV-2 e non ne sapevano abbastanza per formulare forti raccomandazioni di salute pubblica sulle maschere.

La maschera standard per l’uso in ambienti sanitari è il respiratore N95, progettato per proteggere chi lo indossa, poiché esso filtra il 95% delle particelle sospese nell’aria che misurano 0,3 micrometri (µm) e quelle più grandi. Con l’aumento della pandemia, questi respiratori sono diventati rapidamente carenti.

Ciò ha sollevato la questione, ora controversa: il pubblico dovrebbe indossare le maschere chirurgiche di base o quelle in stoffa? E, in caso affermativo, a quali condizioni?

“Tali questioni sono quelle che, normalmente, risolviamo negli studi clinici”, dice Kate Grabowski, epidemiologa di malattie infettive presso la Johns Hopkins School of Medicine di Baltimora, nel Maryland.

“Ma non avevamo tempo per questo”.

Quindi, gli scienziati si sono affidati su studi osservazionali e di laboratorio. Esistono anche prove indirette di altre malattie infettive. “Leggere un foglio qualsiasi non è un gioco da ragazzi. Ma sono convinto che, se li prendiamo tutti insieme, tale approccio funzionerà”, dice la Grabowski.

La fiducia nelle mascherine è cresciuta a giugno, con la notizia di due parrucchieri del Missouri risultati positivi al COVID-19. Entrambi, durante il lavoro, indossavano una copertura per il viso, in cotone a doppio strato o una maschera chirurgica. E, sebbene costoro abbiano trasmesso l’infezione ai membri delle loro famiglie, i loro clienti sembrano essere stati risparmiati (più della metà ha rifiutato i test gratuiti). Altri indizi di efficacia sono emersi dalle riunioni di massa.

Durante le proteste del Black Lives Matter, nelle città degli Stati Uniti, la maggior parte dei partecipanti indossava maschere. Gli eventi non sembrarono innescare picchi di infezioni, eppure il virus si è diffuso a fine giugno in un campo estivo della Georgia, dove i bambini che partecipavano non erano tenuti a indossare coperture per il viso. Abbondano gli avvertimenti: le proteste si sono svolte all’aperto, il che comporta un minor rischio di diffusione della COVID-19, mentre i campeggiatori hanno condiviso le cabine di notte, ad esempio. E, poiché molti non-manifestanti sono rimasti nelle loro case durante i raduni, ciò potrebbe aver ridotto la trasmissione del virus nella comunità. Tuttavia, le prove aneddotiche “costruiscono il quadro”, dice Theo Vos, un ricercatore di politica sanitaria presso l’Università di Washington, a Seattle.

Delle analisi più rigorose hanno aggiunto prove dirette. Uno studio in pre-stampa, pubblicato all’inizio di agosto (e non ancora sottoposto a revisione tra pari), ha rilevato che gli aumenti settimanali della mortalità pro-capite erano quattro volte inferiori nei luoghi in cui le mascherine erano indossate per norma o raccomandate dal governo, rispetto ad altre regioni.

I ricercatori hanno esaminato 200 Paesi, tra cui la Mongolia, che ha adottato l’uso di maschere a gennaio e, a maggio, non aveva ancora registrato decessi correlati alla COVID-19.

Un altro studio ha esaminato gli effetti dell’ordine del Governo degli Stati Uniti di usare le maschere in aprile e maggio. I ricercatori hanno stimato che ciò ha ridotto la crescita dei casi di COVID-19 fino a 2 punti percentuali al giorno e suggeriscono oculatamente che tali ordini potrebbero aver evitato fino a 450.000 casi, dopo aver controllato altre misure di attenuazione, come il distanziamento fisico.

“Non devi fare molti calcoli, per poter dire che questa è ovviamente una buona idea”, afferma Jeremy Howard, ricercatore presso l’Università di San Francisco in California, che è parte di un team che ha esaminato le prove che inducono a indossare mascherine facciali, in un articolo in pre-stampa che ha avuto ampia diffusione.

Ma tali studi si basano sul presupposto che gli ordini di indossare le maschere vengano applicati e che le persone le indossino correttamente. Inoltre, l’uso della maschera spesso concorre con altre misure, come i limiti alle riunioni. Con l’abolizione di tali restrizioni, potrebbero iniziare ulteriori studi osservazionali per separare l’impatto delle maschere da quelli di altre misure, come suggerisce la dottoressa Grabowski. “Diventerà più facile vedere cos’è che sta producendo cosa”, dice costei.

Sebbene gli scienziati non possano controllare molte variabili confondenti nelle popolazioni umane, essi possono farlo negli studi sugli animali. I ricercatori guidati dal microbiologo Kwok-Yung Yuen dell’Università di Hong Kong hanno ospitato dei criceti (alcuni infetti, altri sani) in gabbie adiacenti, con divisori di maschere chirurgiche che separavano alcuni animali. In assenza di una barriera, circa due terzi degli animali non infetti hanno contratto il SARS-CoV-2, secondo il documento pubblicato a maggio. Ma solo il 25% circa, degli animali protetti dal materiale della maschera, è stato infettato e quelli che lo sono stati erano meno malati dei loro vicini senza maschera (come misurato dai punteggi clinici e dai cambiamenti dei tessuti).

I risultati forniscono una giustificazione per il consenso emergente che l’uso della mascherina protegge chi la indossa, così come le altre persone. Il lavoro punta anche a un’altra idea potenzialmente rivoluzionaria: “Il mascheramento può non solo proteggerti dalle infezioni, ma anche da malattie gravi”, afferma Monica Gandhi, medico di malattie infettive dell’Università della California, a San Francisco.

La dottoressa Gandhi è co-autrice di un articolo pubblicato alla fine di luglio, che suggerisce che il mascheramento riduce la dose di virus che si potrebbe ricevere, provocando infezioni più lievi o addirittura asintomatiche. Una dose virale maggiore si traduce in una risposta infiammatoria più aggressiva.

Lei ei suoi colleghi stanno attualmente analizzando i tassi di ospedalizzazione per COVID-19, prima e dopo gli ordini di indossare una maschera, in 1.000 contee degli Stati Uniti, per determinare se la gravità della malattia sia diminuita dopo l’introduzione delle linee-guida sul mascheramento in pubblico.

L’idea che l’esposizione a più virus si traduca in un’infezione peggiore ha un “senso assoluto”, afferma Paul Digard, virologo dell’Università di Edimburgo, Regno Unito, che non è stato coinvolto nella ricerca. “Questo è un altro argomento a favore delle maschere”.

La dottoressa Gandhi suggerisce un altro possibile vantaggio: se più persone saranno affette da casi lievi, ciò potrebbe aiutare a migliorare l’immunità a livello di popolazione, a prescindere da una crescita dei casi di gravi malattie e di morte. “Posto che siamo in attesa di un vaccino, l’aumento dei tassi di infezione asintomatica potrebbe fare bene all’immunità a livello di popolazione?” si chiede costei.

 

Ritorno alla balistica

Il dibattito sulle maschere è strettamente legato a un’altra questione controversa: come fa il virus a viaggiare nell’aria e a diffondere l’infezione?

Nel momento in cui una persona respira o parla, starnutisce o tossisce, un sottile spruzzo di particelle liquide prende il volo. Alcune sono grandi – persino visibili – e sono indicate come goccioline; altre sono microscopiche e classificate come aerosol. I virus, incluso il problematico SARS-CoV-2, cavalcano queste particelle; la dimensione di queste determina il comportamento dei virus.

Le goccioline possono essere scaricate nell’aria e possono atterrare sugli occhi, sul naso o sulla bocca di una persona vicina, a cui causeranno infezioni. Ma la forza di gravità le abbatte rapidamente. Gli aerosol, al contrario, possono fluttuare nell’aria per minuti o per ore, diffondendosi come il fumo di sigaretta in una stanza non ventilata.

Cosa implica questo per, la capacità delle maschere di impedire la trasmissione di COVID-19?

Il virus stesso ha un diametro di circa 0,1 µm. Ma, poiché i virus non lasciano il corpo di propria sponte, una maschera non ha bisogno di bloccare particelle così piccole, per essere efficace. Sono più rilevanti le goccioline e gli aerosol che trasportano agenti patogeni, che vanno da circa 0,2 µm a centinaia di micrometri

(un capello umano medio ha un diametro di circa 80 µm). La maggior parte di essi ha un diametro di 1–10 µm e può rimanere a lungo nell’aria, afferma Jose-Luis Jimenez, chimico ambientale presso l’Università del Colorado Boulder. “È lì che l’azione si svolge”.

Gli scienziati non sono ancora sicuri in merito a quale dimensione della particella sia più rilevante, per la trasmissione della COVID-19. Alcuni non sono nemmeno d’accordo sul limite, in ragione del quale si dovrebbero definire gli aerosol. Per le stesse ragioni, gli scienziati non conoscono ancora la principale forma di trasmissione dell’influenza, che è stata studiata per molto più tempo. Molti credono che la trasmissione asintomatica stia guidando gran parte della pandemia di COVID-19, il che suggerirebbe che i virus non sono tipicamente trasmessi da colpi di tosse o starnuti. Con questo ragionamento, gli aerosol potrebbero rivelarsi come il principale veicolo di trasmissione. Pertanto, è necessario vedere quali maschere potrebbero bloccare gli aerosol.

 

Tutto in tessuto

Anche i respiratori N95 ben adattati sono leggermente inferiori alla loro valutazione, pari al 95%, nell’uso reale, poiché essi filtrano effettivamente circa il 90% degli aerosol in ingresso fino a 0,3 µm. E, secondo una ricerca non pubblicata, le maschere N95 che non hanno valvole di espirazione – per espellere l’aria esalata non filtrata – bloccano una proporzione simile di aerosol in uscita. Molto meno si sa sulle maschere chirurgiche e di stoffa, come afferma Kevin Fennelly, pneumologo presso il National Heart, Lung, and Blood Institute degli Stati Uniti a Bethesda, nel Maryland.

In una revisione di studi osservazionali, un team di ricerca internazionale stima che le comparabili maschere chirurgiche in tessuto siano efficaci al 67%, nel proteggere chi le indossa.

In un lavoro inedito, Linsey Marr, un ingegnere ambientale presso la Virginia Tech a Blacksburg, e i suoi colleghi, hanno scoperto che anche una maglietta di cotone può bloccare metà degli aerosol inalati e quasi l’80% degli aerosol espirati, con diametro di 2 µm. Una volta che si arriva ad aerosol di 4-5 µm, quasi tutti i tessuti possono bloccarne più dell’80% in entrambe le direzioni, sostiene costei.

E aggiunge che più strati di tessuto sono più efficaci, e che più stretta è la trama, meglio è. Un altro studio ha scoperto che le maschere con strati di materiali diversi, come cotone e seta, potrebbero catturare gli aerosol in modo più efficiente, rispetto a quelle realizzate con un unico materiale.

La Benn ha lavorato con ingegneri danesi nella sua università, per testare il design della loro maschera in tessuto a due strati, utilizzando gli stessi criteri dei ventilatori di grado medico. Costoro hanno scoperto che la loro maschera bloccava solo l’11-19% degli aerosol delle dimensioni fino a 0,3 µm, secondo la Benn.

Ma, poiché la maggior parte della trasmissione avviene probabilmente attraverso particelle di almeno 1 µm, secondo i dottori Marr e Jimenez, l’effettiva differenza di efficacia tra la N95 e altre maschere potrebbe non essere enorme.

Eric Westman, ricercatore clinico presso la Duke University School of Medicine di Durham, nel North Carolina, è stato co-autore di uno studio del mese di agosto, che ha dimostrato un metodo per testare l’efficacia delle maschere. Il suo team ha utilizzato laser e fotocamere per smartphone, per confrontare il modo in cui 14 diversi tessuti e coperture chirurgiche per il viso hanno bloccato le goccioline, mentre una persona parlava.

“Sono stato rassicurato dal fatto che molte, delle maschere che usiamo, funzionassero”, dice, riferendosi alle prestazioni di maschere chirurgiche e di stoffa. Ma le sottili ghette per il collo in poliestere e spandex – sciarpe elastiche che possono essere tirate su, per coprire bocca e naso – sembravano effettivamente ridurre le dimensioni delle goccioline rilasciate. “Ciò potrebbe essere peggio del non indossare nulla”, dice Westman.

Alcuni scienziati consigliano di non dar troppo rilievo a tale scoperta, che era basata su una sola persona che parla. La Marr e il suo team erano tra gli scienziati che hanno risposto con esperimenti condotti in proprio, scoprendo che le ghette per il collo bloccavano le goccioline più grandi. La Marr dice che sta scrivendo i suoi risultati per la pubblicazione.

“Vi sono molte informazioni, là fuori, ma il mettere insieme tutte le linee di prova è fonte di confusione”, dice Angela Rasmussen, virologa della Mailman School of Public Health della Columbia University a New York.

“In fin dei conti, non ne sappiamo ancora molto”.

 

Prestare attenzione alla mente umana

Le domande sulle maschere vanno oltre la biologia, l’epidemiologia e la fisica. Il comportamento umano è fondamentale per il funzionamento delle maschere nel mondo reale. “Non voglio che una persona infetta sia sicura di sé, mentre indossa uno di questi rivestimenti in tessuto in una zona affollata”, afferma Michael Osterholm, direttore del Center for Infectious Disease Research and Policy presso l’Università del Minnesota a Minneapolis.

I giocatori di baseball statunitensi indossavano maschere, mentre giocavano, durante l’epidemia di influenza del 1918.

Crediti: Underwood And Underwood/LIFE Images Collection/Getty

 

Forse è una fortuna che alcune prove suggeriscano che indossare una maschera per il viso potrebbe spingere chi le indossa – e coloro che li circondano – ad aderire meglio ad altre misure, come il distanziamento sociale.

Forse, le maschere ricordano che loro hanno una responsabilità condivisa. Ma questo richiede che le persone le indossino.

In tutti gli Stati Uniti, l’uso delle maschere è rimasto stabile intorno al 50%, dalla fine di luglio. Si tratta di un aumento sostanziale, rispetto all’utilizzo del 20% osservato a marzo e aprile, secondo i dati dell’Institute for Health Metrics and Evaluation dell’Università di Washington a Seattle (vedi go.nature.com/30n6kxv).

I modelli dell’istituto prevedevano anche che, a partire dal 23 settembre, l’aumento dell’uso di mascherine statunitensi al 95% – un livello osservato a Singapore e in alcuni altri Paesi – potrebbe salvare quasi 100.000 vite fino al 1° gennaio 2021.

“C’è molto di più, che vorremmo sapere”, dice Vos, che ha contribuito all’analisi. “Ma, dato che si tratta di un intervento così semplice e a basso costo, con un impatto potenzialmente così grande, chi non vorrebbe utilizzarlo?”

A confondere ulteriormente il pubblico sono gli studi controversi e i messaggi contrastanti. Uno studio di aprile ha rilevato che le maschere erano inefficaci, ma esso è stato ritirato a luglio. Un altro, pubblicato a giugno, ha sostenuto l’uso delle mascherine prima che dozzine di scienziati scrivessero una lettera in cui attaccavano i metodi dello stesso (vedi go.nature.com/3jpvxpt). Gli autori stanno respingendo le richieste di ritrattazione. Nel frattempo, l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) e i Centri statunitensi per il Controllo e la Prevenzione delle Malattie (CDC) si erano inizialmente astenuti dal raccomandare l’uso diffuso della maschera, in parte per una certa esitazione sull’esaurimento delle scorte per gli operatori sanitari.

Ad aprile, il CDC ha raccomandato di indossare maschere quando non è possibile il distanziamento fisico; l’OMS ha seguito l’indicazione a giugno.

C’è stata anche una mancanza di coerenza tra i leader politici. Il presidente degli Stati Uniti Donald Trump ha espresso sostegno per le mascherine, ma raramente ne ha indossata una. Ha persino ridicolizzato il rivale politico Joe Biden, per aver usato costantemente una maschera – pochi giorni prima che lo stesso Trump risultasse positivo al coronavirus, il 2 ottobre. Altri leader mondiali, tra cui il presidente e il primo ministro della Slovacchia, Zuzana Čaputová e Igor Matovič, hanno indossato maschere sin dall’inizio della pandemia, per dare l’esempio al loro paese, secondo quanto riferito.

La Danimarca è stata una delle ultime nazioni a imporre maschere facciali, richiedendone l’utilizzo sui trasporti pubblici sin dal 22 agosto. Questo Paese ha generalmente mantenuto un buon controllo del virus attraverso precoci ordini di restare-in-casa, test e tracciamento dei contatti. Essa è anche in prima linea nella ricerca sulle maschere anti-COVID-19, tramite due grandi studi controllati in modo casuale. Un gruppo di ricerca in Danimarca ha arruolato circa 6.000 partecipanti, chiedendo alla metà di costoro di utilizzare maschere chirurgiche per il viso, quando si recavano sul luogo di lavoro. Sebbene lo studio sia stato completato, Thomas Benfield, un ricercatore clinico presso l’Università di Copenaghen e uno dei principali studiosi in questo studio, afferma che il suo team non è ancora pronto a condividerne i risultati.

Il team della dottoressa Benn, che lavora indipendentemente dal gruppo del dottor Benfield, sta arruolando circa 40.000 persone in Guinea-Bissau, selezionando a caso metà delle famiglie che riceveranno maschere di stoffa a doppio strato, due per ogni membro della famiglia di età pari o superiore ai dieci anni. Il team seguirà quindi ciascuno di loro per diversi mesi, per confrontare i tassi di utilizzo della maschera coi tassi di malattia COVID-simile. Costei nota che ogni famiglia riceverà consigli su come proteggersi dalla COVID-19, ma coloro che fanno parte del gruppo di controllo non riceveranno informazioni sull’uso delle maschere. Il team prevede di completare l’iscrizione a novembre.

Diversi scienziati affermano di essere entusiasti di vedere i risultati. Ma altri temono che tali esperimenti siano uno spreco e che, potenzialmente, sfruttino una popolazione vulnerabile. “Se si trattasse di un patogeno più delicato, sarebbe fantastico”, afferma Eric Topol, direttore dello Scripps Research Translational Institute a La Jolla, in California. “Non puoi fare prove randomizzate per tutto, e non dovresti farne”.

Come a volte i ricercatori clinici amano dire: nemmeno i paracadute sono mai stati testati in uno studio controllato randomizzato.

Ma la dottoressa Benn difende il suo lavoro, spiegando che le persone nel gruppo di controllo trarranno comunque beneficio dalle informazioni sulla COVID-19 e riceveranno delle maschere alla conclusione dello studio. Data la sfida del produrre e distribuire le maschere, “in nessuna circostanza”, dice costei, il suo team avrebbe potuto distribuirne abbastanza per tutti, all’inizio dello studio. In effetti, i loro piani originali di arruolare 70.000 persone sono stati ridimensionati. Costei è fiduciosa nel fatto che la sperimentazione fornirà alcuni vantaggi a tutte le persone coinvolte. “Ma nessuno, nella comunità, dovrebbe stare peggio di quanto starebbe, se non avessimo fatto questi test”, dice. E aggiunge che i dati risultanti dovrebbero informare il dibattito scientifico globale.

Per ora, il dottor Osterholm, nel Minnesota, indossa una maschera. Eppure, egli lamenta la “mancanza di rigore scientifico” finora applicata all’argomento. “Critichiamo continuamente le persone del mondo della scienza, se fanno dichiarazioni in assenza di dati”, dice. “Ma stiamo agendo in modo molto simile, qui”.

Tuttavia, la maggior parte degli scienziati è sicura di poter dire qualcosa di prescrittivo sull’uso delle maschere. Non è l’unica soluzione, dice la Gandhi, “ma penso che sia un pilastro notevolmente importante, per il controllo della pandemia”. Come afferma il dottor Digard: “Le maschere funzionano, ma non sono infallibili. E, quindi, mantenete le distanze”.

 

Nature 586, 186-189 (2020)

doi: 10.1038/d41586-020-02801-8

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