Najjači naučni časopis na svijetu: Evo što podaci kažu o maskama

Postoje li konkretni dokazi o učinkovitosti maski u borbi protiv koronavirusa? 

BUKA portal / 10. Oktobar 2020

Nature, najutjecajniji i najrelevantniji znanstveni časopis na svijetu, objavio je opširan članak kojim je pokušao rasvijetliti pitanje koje mnogi postavljaju: Postoje li konkretni dokazi o učinkovitosti maski u borbi protiv koronavirusa? 

Prenosimo ga u cijelosti sa portala Index.hr

KADA su njeni danski kolege prvi put predložili distribuciju zaštitnih maski ljudima u Gvineji Bisau kako bi se zaustavilo širenje koronavirusa, Christine Benn nije bila uvjerena u ovu mjeru.

"Rekla sam da bi to moglo biti dobro, ali da su podaci o tome koliko su maske zapravo učinkovite vrlo oskudni", kaže Benn, istraživačica globalnog zdravlja na Sveučilištu južne Danske u Kopenhagenu koja već desetljećima sudjeluje u javnozdravstvenim kampanjama u toj zapadnoafričkoj zemlji, jednoj od najsiromašnijih na svijetu, piše Nature.com.

Maske su sveprisutni simbol pandemije

To je bilo u ožujku, ali do srpnja su Benn i njeni suradnici razradili plan kako pružiti neke neophodne podatke o maskama i po mogućnosti pomoći ljudima u Gvineji Bisau. Podijelili su tisuće maski od tkanine domaće proizvodnje, u okviru nasumičnog kontrolnog ispitivanja koje bi moglo biti najveće svjetsko testiranje učinkovitosti maski u borbi protiv covida-19.

Maske su sveprisutni simbol pandemije tijekom koje se razboljelo 35 milijuna ljudi, a više od milijun ljudi je preminulo. U bolnicama i drugim zdravstvenim ustanovama korištenje medicinskih maski nedvojbeno smanjuje prijenos virusa SARS-CoV-2. Ali za razne maske koje se koriste u javnosti podaci su zbrkani, neujednačeni i često prikupljeni na brzinu, a tome treba dodati i podijeljen politički diskurs, odnosno američkog predsjednika koji omalovažava uporabu maske samo nekoliko dana prije nego što mu je dijagnosticiran covid-19.

"Ljudi koji gledaju dokaze tumače ih na različite načine. To je legitimno zbunjujuće", kaže Baruch Fischhoff, psiholog na sveučilištu Carnegie Mellon u Pittsburghu u američkoj saveznoj državi Pennsylvaniji.

Komplicirano je pokazati koliko dobro maske funkcioniraju i kad ih treba koristiti 

Da budemo jasni, znanost podržava uporabu maski, a nedavne studije sugeriraju da živote mogu spasiti na različite načine. Istraživanja pokazuju da smanjuju šanse za prijenos i zarazu, a neke studije nagovještavaju da maske mogu smanjiti i težinu infekcije ako se ljudi zaraze. No postaje komplicirano pokazati koliko dobro maske funkcioniraju ili kad ih treba koristiti.

Postoji mnogo vrsta maski koje se nose u različitim situacijama. Postoje pitanja poput spremnosti ljudi da ih nose u različitim situacijama ili da ih nose pravilno. Teško je odgovoriti čak i na pitanje kakve bi trebale biti studije koje će pružiti definitivan dokaz da su maske djelotvorne.

"Koliko dobri dokazi trebaju biti? To je ključno pitanje", kaže Fischhoff za Nature.


Maska tipa N95

Na početku pandemije medicinskim stručnjacima nedostajali su dobri dokazi o tome kako se SARS-CoV-2 širi i nisu znali dovoljno da bi izdali snažne javnozdravstvene preporuke o maskama.

Standardna maska koja se koristi u zdravstvenim ustanovama je N95, koja je dizajnirana da štiti nositelja maske od 95 posto čestica u zraku veličine 0,3 mikrometara (µm) i većih. Kako se pandemija pojačavala, brzo se pojavila nestašica tih maski. To je potaknulo sada sporno pitanje trebaju li građani nositi osnovne kirurške maske ili platnene maske. Ako trebaju, pod kojim uvjetima?

"Ova pitanja obično rješavamo u kliničkim ispitivanjima, ali za to jednostavno nismo imali vremena", kaže Kate Grabowski, epidemiologinja za zarazne bolesti na Medicinskom fakultetu Johns Hopkins u Baltimoreu u američkoj saveznoj državni Maryland.

"Ako pogledajte samo jednu studiju, nećete pronaći odgovor, ali..."

Zato su se znanstvenici pouzdali u promatračke i laboratorijske studije. Postoje i neizravni dokazi iz drugih zaraznih bolesti. "Ako pogledate samo jednu studiju, nećete pronaći odgovor, ali kad uz uzmete sve zajedno, uvjerena sam da maske funkcioniraju", kaže Grabowski.

Povjerenje prema maskama poraslo je u lipnju kad se pojavila vijest o dvama frizerima u Missouriju koji su bili pozitivni na covid-19. Obojica su nosila dvoslojnu pamučnu masku ili kiruršku masku za vrijeme rada. Iako su zarazili članove svoga domaćinstva, čini se da su njihovi klijenti bili pošteđeni (navodno je više od polovice njih odbilo besplatni test).

Drugi nagovještaji učinkovitosti proizašli su iz masovnih skupova. Na prosvjedima Black Lives Matter u američkim gradovima većina sudionika nosila je maske. Ti događaji nisu izazvali skokove u infekcijama, ali se virus krajem lipnja proširio u ljetnom dječjem kampu u saveznoj državi Georgii, u kojem djeca nisu morala nositi maske. Treba ipak reći da su prosvjedi bili na otvorenom, gdje je rizik od širenja covida-19 manji, dok su djeca noću dijelila kabine. Budući da su mnogi ljudi ostali u svojim domovima tijekom prosvjeda, prijenos virusa bio je ograničen. Ipak, anegdotalni dokazi daju ukupnu sliku, kaže Theo Vos, istraživač zdravstvenih politika na Sveučilištu Washington u Seattleu.

 

Strože analize daju izravnije dokaze

Strože analize dale su i izravnije dokaze. Jedna rukopisna studija objavljena u kolovozu, koja još nije prošla stručnu recenziju, pokazala je da je tjedni porast smrtnosti po stanovniku bio četiri puta manji na mjestima gdje su maske bile norma ili barem preporučene od strane nacionalne vlade u usporedbi s drugim regijama. Istraživači su pregledali podatke iz 200 zemalja, uključujući Mongoliju, koja je u siječnju uvela maske i od svibnja nije imala smrtnih slučajeva povezanih s covidom-19.

Druga je studija analizirala učinke obaveznog nošenja maski, što ga je vlada u jednoj američkoj saveznoj državi propisala u travnju i svibnju. Istraživači procjenjuju da je to smanjilo porast broja slučajeva covida-19 i do dva postotna poena dnevno. Oprezno sugeriraju da bi obaveza nošenja maski mogla spriječiti 450.000 slučajeva zaraze i to nakon što se uračunaju učinci drugih mjera, poput fizičke distance.

"Ne treba se previše baviti matematikom da bi se reklo kako je ovo očito dobra ideja", rekao je za Nature znanstvenik Kalifornijskog sveučilišta u San Franciscu Jeremy Howard, koji je recenzirao dokaze o nošenju maski u raširenom rukopisnom članku.

Međutim, takve studije oslanjaju se na pretpostavku da postoji obaveza nošenja maski i da ih ljudi nose pravilno. Nadalje, uporaba maski često koincidira s drugim promjenama, poput ograničavanja okupljanja. Kad se restrikcije ukinu, dalje promatračke studije mogu početi razdvajati učinak maski od učinka drugih mjesta, smatra Grabowski, naglašujući kako će tada biti lakše procijeniti što je djelotvorno.

Teško je kontrolirati konfuzne varijable u ljudskim populacijama, ali nije u studijama na životinjama

Iako znanstvenici ne mogu kontrolirati mnoge konfuzne varijable u ljudskim populacijama, to je ipak moguće u studijama na životinjama. Istraživačka ekipa pod vodstvom mikrobiologa Kwok-Yung Yuena sa Sveučilišta u Hong Kongu smjestila je zdrave i zaražene hrčke u susjedne kaveze, a neke životinje razdvajale su kirurške maske.

Bez maske, oko dvije trećine zdravih životinja zarazilo se virusom SARS-CoV-2, pokazala je studija objavljena u svibnju. Istodobno se zarazilo samo 25 posto životinja koje su bile zaštićene maskom, a one koje su se zarazile bile su manje bolesne od susjeda koje nije štitila maska (mjereno kliničkim rezultatima i promjenama tkiva).

Ova otkrića pružaju opravdanje za sve veći konsenzus oko toga da maske štite one koji ih nose, kao i druge ljude. Ovaj rad ukazuje i na još jednu važnu ideju. "Maske vas mogu zaštititi ne samo od infekcije nego i od teže bolesti", kaže Monica Gandhi, infektologinja Kalifornijskog sveučilišta u San Franciscu.

Maske bi mogle smanjivati dozu virusa koju prima zaražena osoba

Gandhi je koautorica rada objavljenog krajem srpnja koji sugerira da maske smanjuju dozu virusa koji nositelj prima, što rezultira blažim ili čak asimptomatskim infekcijama. Veće viralne doze rezultiraju agresivnijom upalnom reakcijom. Gandhi i njeni kolege trenutačno analiziraju stopu hospitalizacije s covidom-19 prije i nakon što su maske postale obavezne u 1000 američkih okruga, kako bi ustanovili je li težina bolesti opala nakon što su proglašene javne smjernice oko maski.

Da izloženost većim količinama virusa dovodi do teže infekcije smatra i Paul Digard, virolog Sveučilišta u Edinburghu u Velikoj Britaniji, koji nije bio uključen u istraživanje: "To je još jedan argument za maske."

Gandhi ukazuje na još jednu moguću korist - ako više ljudi dobije blage simptome, to bi moglo pomoći u jačanju imuniteta na populacijskoj razini bez povećanja broja teških oboljenja i smrtnih slučajeva. "Dok čekamo cjepivo, može li povećanje stope asimptomatskih infekcija biti dobro za populacijski imunitet?" pita se Gandhi.

Kako se virus zapravo širi?

Rasprava o maskama usko je povezana s drugim spornim pitanjem - kako virus putuje zrakom i širi infekciju?

U trenutku kad osoba diše ili priča, kihne ili zakašlje, fini sprej tekućih čestica poleti zrakom. Neke su velike, čak i vidljive, te ih nazivamo kapljicama, druge su mikroskopske i kategorizirani kao aerosoli. Virusi, uključujući i SARS-CoV-2, putuju tim česticama, a njihova veličina diktira njihovo ponašanje.

TEKST SE NASTAVLJA ISPOD OGLASA

Kapljice se mogu širiti zrakom i završiti na nečijim očima, nosu i ustima te izazvati infekciju. Ali gravitacija ih brzo vuče prema dolje. Nasuprot njima, aerosoli mogu plutati zrakom nekoliko minuta do nekoliko sati, šireći se kroz neprozračenu prostoriju poput dima cigarete.


Timelapse video koji prikazuje kako se kapljice kašlja šire od osobe koja nosi masku tipa N95, koja ima ventil kroz koji izlazi izdahnuti zrak. Foto: S. Verma et al./Phys. Fluids

Što to znači za sposobnost maski da spriječe širenje covida-19? Sam virus ima promjer od oko 0,1 mikrometra, ali budući da virusi ne napuštaju tijelo sami, maske ne moraju blokirati tako male čestice da bi bile učinkovite. Važnije su kapljice i aerosoli koji prenose patogene i mogu varirati u promjeru od 0,2 mikrometra do stotina mikrometara. Prosječna vlas ljudske kose ima promjer oko 80 mikrometara. Većina ih je promjera od 1 do 10 mikrometara i može se dulje zadržati u zraku i tu se događa akcija, kaže Jose-Luis Jimenez, kemičar sa Sveučilišta Boulder u Coloradu.

Koje maske mogu zaustaviti aerosole?

Znanstvenici još nisu sasvim sigurni koja je veličina čestica najvažnija za prijenos covida-19. Neki se čak ne mogu složiti ni oko granične vrijednosti koja definira aerosole. Iz istih razloga znanstvenici i dalje ne znaju koji je glavni oblik prijenosa gripe, koji se proučava znatno dulje. Mnogi vjeruju da asimptomatski prijenos pokreće veći dio pandemije covida-19, što ukazuje to da se virusi obično ne prenose kašljem ili kihanjem. Prema ovom tumačenju, aerosoli bi mogli biti najvažniji oblik prijenosa. Dakle, vrijedi se pozabaviti time koje maske mogu zaustaviti aerosole.

Čak i dobro postavljene maske N95 zapravo zaustavljaju oko 90 posto aerosola do veličine 0,3 mikrometra. A prema neobjavljenoj studiji, maske N95 koje nemaju ventil za izdisanje blokiraju otprilike isti postotak izlaznih aerosola. Puno manje se zna o kirurškim i platnenim maskama, kaže za Nature Kevin Fennelly, pulmolog s američkog Nacionalnog instituta za srce, pluća i krv u Bethesdi u Marylandu.

Što je s kirurškim i platnenim maskama?

U analizi promatračke studije međunarodni istraživački tim procjenjuje da su kirurške i usporedive platnene maske učinkovite 67 posto. U neobjavljenom radu Linsey Marr, inženjerka zaštite okoliša na Virginia Techu u Blacksburgu, zajedno s kolegama otkrila je da čak i pamučna majica može blokirati polovicu aerosola pri udahu i gotovo 80 posto aerosola veličine 2 mikrometra pri izdisaju. Kad je riječ o aerosolima promjera 4-5 mikrometara, gotovo svaka tkanina može blokirati 80 posto u oba smjera.

Višestruki slojevi tkanine, dodaje Marr, još su učinkovitiji, a što je tkanje čvršće, to bolje. Druga studija pokazala je da maske sa slojevima različitih materijala, poput pamuka i svile, mogu učinkovitije zaustaviti aerosole od onih izrađenih od jednog materijala.

Benn je surađivala s danskim inženjerima na svom sveučilištu kako bi testirala njihov dvoslojni dizajn, koristeći iste kriterije kao i za medicinske maske. Otkrili su da njihova maska blokira samo 11 do 19 posto aerosola do veličine 0,3 mikrometra. No budući da se većina prijenosa vjerojatno događa česticama od najmanje jednog mikrometra, kako tvrde Marr i Jimenez, stvarna razlika u učinkovitosti N95 i drugih maski možda neće biti toliko velika.

Eric Westman, klinički istraživač na Medicinskom fakultetu sveučilišta Duke u Durhamu u Sjevernoj Karolini, koautor je kolovoške studije koja je pokazala metodu za ispitivanje učinkovitosti maske. Njegova ekipa koristila je lasere i kamere mobitela kako bi usporedila kako različite tkanine i kirurške maske zaustavljaju kapljice dok osoba govori.

>> Znanstvenici testirali maske, otkrili koje su najmanje učinkovite

"Bio sam uvjeren da je većina maski koje koristimo djelotvorna", rekao je Westman misleći na platnene i kirurške maske. Ali pokazalo se da maske od poliestera i spandexa, koje se mogu navući preko nosa i usta, zapravo samo smanjuju veličinu kapljica koje propuštaju. "To bi moglo biti gore nego da se ne nose nikakve maske", rekao je Westman za Nature.

Neki znanstvenici smatraju da istraživanje na temelju samo jedne osobe koja govori ne otkriva baš previše. Marr i njeni suradnici su među znanstvenicima koji su odgovorili vlastitim eksperimentom te utvrdili da spomenute maske blokiraju većinu velikih kapljica. Marr kaže da priprema rezultate istraživanja za objavu.

"Puno je podataka i zbunjujuće je kad se prikupe svi dokazi. Što se toga tiče, još uvijek ne znamo mnogo", rekla je Angela Rasmussen, virologinja u Školi javnog zdravlja na sveučilištu Columbia u New Yorku.

Pitanje koje nadilazi biologiju, epidemiologiju i fiziku - sve ovisi o ljudskom ponašanju

Pitanja o maskama nadilaze biologiju, epidemiologiju i fiziku. Ljudsko ponašanje ključno je za učinkovitost maski u stvarnom svijetu. "Ne želim da netko tko je zaražen misli da se može kretati među ljudima dok nosi platnenu masku", rekao je Michael Osterholm, ravnatelj Centra za istraživanje zaraznih bolesti na Sveučilištu Minnesota u Minneapolisu.

Srećom, postoje neki dokazi koji sugeriraju da bi nošenje maski moglo potaknuti i ljude u okolini da se bolje pridržavaju mjera kao što je društvena distanca. Maske ih možda podsjećaju na podjelu odgovornosti, ali to zahtijeva da ih ljudi nose.

Širom Sjedinjenih Američkih Država, od kraja srpnja maske koristi 50 posto populacije. To je značajno povećanje u odnosu na ožujak i travanj, kad ih je nosilo 20 posto ljudi, pokazuju podaci Instituta za zdravstvenu metriku i evaluaciju Sveučilišta Washington u Seattleu. Modeli su također predvidjeli da bi korištenje maski u SAD-u od 95 posto od 23. rujna, kao što je u Singapuru i nekim drugim zemljama, moglo do 1. siječnja 2021. godine spasiti gotovo 100.000 života.

"Voljeli bismo znati puno više, ali s obzirom na to da se radi o tako jednostavnoj i jeftinoj mjeri s potencijalno velikim učinkom, tko ne bi želio nositi maske?" kaže Vos, koji je sudjelovao u analizi.

Kontroverzne studije i miješane poruke

Javnost dodatno zbunjuju kontroverzne studije i miješane poruke. Jedna je studija u travnju otkrila da su maske neučinkovite, ali je u srpnju povučena. Druga studija iz lipnja podržala je uporabu maski, ali su deseci znanstvenika napisali pismo napadajući njene metode. Autori su odbili pozive za povlačenje studije.

Istodobno, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) i američki Centar za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) isprva su se suzdržali od preporuke široke uporabe maski, dijelom zbog oklijevanja i straha da će se potrošiti zalihe maski za zdravstvene djelatnike. U travnju je CDC preporučio da se maske nose kad fizička distanca nije moguća, a WHO je isto učinio u lipnju.

I među političkim vođama nema dosljednosti. Američki predsjednik Donald Trump podržao je maske, ali rijetko ih je nosio. Čak se izrugivao svome političkom suparniku Joeu Bidenu zbog dosljednog korištenja maski i to samo nekoliko dana prije nego je 2. listopada i sam bio pozitivan na koronavirus.

 

Drugi svjetski lideri, poput predsjednice i premijera Slovačke Zuzane Čaputove i Igora Matoviča, već na početku pandemije nosili su maske, dajući primjer svojoj zemlji.

Danska je među posljednjima propisala nošenje maski, koje su obavezne u javnom prijevozu od 22. kolovoza. Danska je generalno držala virus pod kontrolom ranim lockdownom, testiranjem i praćenjem kontakata. Također je vodeća u istraživanju učinka maski na covid-19, u obliku dvaju velikih i nasumično kontroliranih ispitivanja. Istraživačka skupina u Danskoj angažirala je 6000 sudionika, tražeći od polovice da nosi kirurške maske pri odlasku na posao. Iako je studija završena, Thomas Benfield, klinički istraživač Sveučilišta u Kopenhagenu i jedan od glavnih istraživača, rekao je da njegova ekipa još nije spremna objaviti rezultate, piše Nature.

Golema studija na 40.000 ljudi

Benn i njeni suradnici, radeći neovisno o Benfieldu i njegovoj ekipi, trenutačno prikupljaju 40.000 ljudi u Gvineji Bissau, nasumično birajući polovicu kućanstava koja će dobiti dvoslojne platnene maske, dvije za svakog člana obitelji starijeg od 10 godina. Znanstvenici će potom stanje pratiti tijekom nekoliko mjeseci kako bi usporedili stope korištenja maski sa stopama bolesti sličnih covidu-19. Benn napominje da će svako kućanstvo dobiti upute kako se zaštititi od covida-19, osim onih iz kontrolne skupine, koja neće dobiti upute za korištenje maski. Očekuje se da će angažiranje sudionika biti završeno u studenome.

Nekoliko znanstvenika reklo je da jedva čeka rezultate, ali drugi su zabrinuti da su takvi eksperimenti rasipni i da potencijalno iskorištavaju ranjivo stanovništvo. "Kad bi se radilo o nježnijem patogenu, to bi bilo super. Ne mogu se nasumična istraživanja provoditi za sve" rekao je Eric Topol, ravnatelj Instituta Scripps Research Translational u La Jolli u Kaliforniji. Kao što klinički istraživači ponekad vole reći, ni padobrani nikad nisu testirani nasumičnim kontrolnim ispitivanjima.

Međutim, Benn brani svoj rad objašnjavajući da će ljudi iz kontrolne skupine ipak imati koristi od informacija o covidu-19 jer će maske dobiti na kraju studije. S obzirom na izazov proizvodnje i distribucije maski, kaže Benn za Nature, ni pod kakvim okolnostima nije bilo moguće podijeliti maske svima odmah na početku studije. Zapravo, morali su prilagoditi početne planove da u studiju uključe 70.000 sudionika. Ona se nada da će ispitivanje pružiti neke koristi za sve uključene: "Ali nikome u zajednici ne bi trebalo biti gore nego da uopće nismo proveli istraživanje."

Maske djeluju, ali nisu nepogrešive i zato - držite distancu

Osterholm u Minnesoti zasad nosi masku, ali ukazuje na manjak stroge znanstvene analize kad su maske u pitanju: "Cijele vrijeme u znanstvenom svijetu kritiziramo ljude da daju izjave bez ikakvih podataka, ali umnogome se to događa i kad je riječ o maskama."

Ipak, većina znanstvenika uvjerena je da može reći nešto pozitivno o uporabi maski. Nije to jedino rješenje, smatra Gandhi, ali je izuzetno važan stup kontrole pandemije. Kako kaže Digard: "Maske djeluju, ali nisu nepogrešive. i zato držite distancu."


Buka preporuka

Nauka i tehnologija

Najnovije

Posmatrajte događaje izbliza.

Prijavite se na naš Newsletter.