mercoledì 15 luglio 2020

Un riassunto della scienza sulle mascherine


Le maschere non sono né efficaci né sicure: un riassunto della scienza

In questo scritto, c'è una recente impennata nell'uso diffuso da parte del pubblico di maschere in luoghi pubblici, anche per lunghi periodi di tempo, negli Stati Uniti e in altri paesi. Il pubblico è stato istruito dai media e dai loro governi che il proprio uso delle maschere, anche se non malato, può impedire ad altri di essere infettati da SARS-CoV-2, l'agente infettivo di COVID-19.


Una revisione della letteratura medica peer-reviewed esamina gli impatti sulla salute umana, sia immunologici che fisiologici. Lo scopo di questo documento è quello di esaminare i dati relativi all'efficacia delle maschere, nonché i dati sulla sicurezza. Il motivo per cui entrambi sono esaminati in un documento è che per il grande pubblico nel suo insieme, così come per ogni individuo, è necessaria un'analisi del rapporto rischio-beneficio per guidare le decisioni su se e quando indossare una maschera. 

Le maschere sono efficaci nel prevenire la trasmissione di agenti patogeni respiratori?

In questa meta-analisi, è stato scoperto che le maschere per il viso non hanno alcun effetto rilevabile contro la trasmissione di infezioni virali. (1) Ha trovato: "Rispetto alle maschere, non vi è stata alcuna riduzione dei casi di malattia simil-influenzale o dell'influenza per le maschere nella popolazione generale, né negli operatori sanitari."

Questa meta-analisi del 2020 ha rilevato che le prove da studi randomizzati controllati su maschere facciali non hanno supportato un effetto sostanziale sulla trasmissione dell'influenza confermata in laboratorio, sia quando indossata da persone infette (controllo del codice sorgente) sia da persone nella comunità generale per ridurre la loro suscettibilità. (2)

Un'altra recente recensione ha scoperto che le maschere non avevano alcun effetto specifico contro Covid-19, sebbene l'uso della maschera sembrasse collegato, in 3 su 31 studi, a probabilità "molto leggermente ridotte" di sviluppare malattie simil-influenzali. (3)

Questo studio del 2019 su 2862 partecipanti ha mostrato che sia i respiratori N95 che le maschere chirurgiche "non hanno prodotto differenze significative nell'incidenza dell'influenza confermata in laboratorio". (4)

Questa meta-analisi del 2016 ha scoperto che sia gli studi controllati randomizzati che gli studi osservazionali sui respiratori N95 e le maschere chirurgiche utilizzate dagli operatori sanitari non hanno mostrato benefici contro la trasmissione di infezioni respiratorie acute. È stato anche scoperto che la trasmissione di infezione respiratoria acuta "potrebbe essersi verificata attraverso la contaminazione dei dispositivi di protezione respiratoria forniti durante la conservazione e il riutilizzo di maschere e respiratori durante la giornata lavorativa". (5)

Una meta-analisi del 2011 di 17 studi riguardanti le maschere e l'effetto sulla trasmissione dell'influenza ha scoperto che "nessuno degli studi ha stabilito una relazione conclusiva tra l'uso della maschera / respiratore e la protezione contro l'infezione influenzale". (6) 

Tuttavia, gli autori hanno ipotizzato che l'efficacia delle maschere possa essere collegata all'uso precoce, coerente e corretto. Allo stesso modo è stato scoperto che l'uso della maschera facciale non è protettivo contro il raffreddore comune, rispetto ai controlli senza maschere facciali tra gli operatori sanitari. (7) 

Flusso d'aria attorno alle maschere

Si presume che le maschere siano efficaci nell'ostruzione del viaggio in avanti delle particelle virali. Considerando quelli posizionati accanto o dietro a chi indossa una maschera, si è verificata una trasmissione più lontana di particelle fluide cariche di virus da individui mascherati rispetto a individui non mascherati, mediante "diversi getti di dispersione, tra cui getti intensi all'indietro e verso il basso che possono presentare gravi rischi, "E un" getto di dispersione potenzialmente pericoloso fino a diversi metri". (8)

Si pensava che tutte le maschere riducessero il flusso d'aria in avanti del 90% o più indossando nessuna maschera. Tuttavia, l'imaging di Schlieren ha mostrato che sia le maschere chirurgiche che le maschere di stoffa avevano getti di sopracciglia più lontani (flusso d'aria verso l'alto non filtrato oltre le sopracciglia) rispetto a non indossare alcuna maschera, rispettivamente 182 mm e 203 mm, rispetto a nessuno distinguibile senza maschera.Il flusso d'aria non filtrato all'indietro è risultato essere forte con tutte le maschere rispetto al non mascheramento.

Per entrambe le maschere N95 e chirurgiche, si è scoperto che le particelle espulse da 0,03 a 1 micron venivano deviate attorno ai bordi di ciascuna maschera e che vi era una penetrazione misurabile delle particelle attraverso il filtro di ciascuna maschera. (9) 

Penetrazione attraverso maschere

Uno studio condotto su 44 marchi di maschere ha rilevato una penetrazione media del 35,6% (+ 34,7%). La maggior parte delle maschere mediche presentava una penetrazione superiore al 20%, mentre "maschere e fazzoletti generali non avevano alcuna funzione protettiva in termini di efficienza di filtrazione dell'aerosol". Lo studio ha scoperto che "maschere mediche, maschere generali e fazzoletti sono stati trovati per fornire poca protezione contro gli aerosol respiratori". (10)

Può essere utile ricordare che un aerosol è una sospensione colloidale di particelle liquide o solide in un gas. Nella respirazione, l'aerosol rilevante è la sospensione di particelle batteriche o virali nel respiro inalato o espirato.

In un altro studio, la penetrazione delle maschere di stoffa da parte delle particelle è stata di quasi il 97% e le maschere mediche del 44%. (11) 

Respiratori N95

Honeywell è un produttore di respiratori N95. Questi sono realizzati con un filtro da 0,3 micron. (12) 

I respiratori N95 sono così chiamati, perché il 95% delle particelle con un diametro di 0,3 micron vengono filtrate dalla maschera davanti a chi le indossa, mediante un meccanismo elettrostatico. I coronavirus hanno un diametro di circa 0,125 micron.

Questa meta-analisi ha scoperto che i respiratori N95 non offrivano una protezione superiore ai facemask contro le infezioni virali o le infezioni simil-influenzali. (13)

Questo studio ha trovato una protezione superiore dai respiratori N95 quando sono stati sottoposti a test di adattamento rispetto alle maschere chirurgiche. (14)

Questo studio ha rilevato che 624 persone su 714 che indossavano maschere N95 lasciavano vuoti visibili quando indossavano le proprie maschere. (15) 

Mascherine chirurgiche

Questo studio ha scoperto che le maschere chirurgiche non offrivano alcuna protezione contro l'influenza. (16)

Un altro studio ha scoperto che le maschere chirurgiche presentavano un rapporto di penetrazione dell'85% circa delle particelle di influenza inattivate aerosol e circa il 90% dei batteri dello Staphylococcus aureus, sebbene le particelle di S aureus avessero un diametro di circa 6 volte maggiore rispetto alle particelle di influenza. (17)

In uno studio su 3.088 interventi chirurgici è stato riscontrato che l'uso di maschere in chirurgia aumenta leggermente l'incidenza dell'infezione rispetto al non mascheramento. (18) 

È stato scoperto che le maschere dei chirurghi non davano alcun effetto protettivo ai pazienti. Altri studi non hanno riscontrato differenze nei tassi di infezione della ferita con e senza maschere chirurgiche. (19) (20)

Questo studio ha scoperto che "mancano prove sostanziali a sostegno delle affermazioni secondo cui le maschere protettive proteggono il paziente o il chirurgo dalla contaminazione infettiva". (21)

Questo studio ha scoperto che le maschere mediche hanno una vasta gamma di efficienza di filtrazione, con la maggior parte che mostra un'efficienza dal 30 al 50%. (22)

In particolare, le maschere chirurgiche sono efficaci per fermare la trasmissione umana di coronavirus? Entrambi i gruppi sperimentali e di controllo, rispettivamente mascherati e non mascherati, sono stati trovati per "non rilasciare virus rilevabili in goccioline respiratorie o aerosol". (23)

In quello studio, "non hanno confermato l'infettività del coronavirus" come riscontrato nel respiro espirato. Uno studio sulla penetrazione di aerosol ha mostrato che due delle cinque maschere chirurgiche studiate avevano una penetrazione dal 51 all'89% di aerosol polidispersi. (24)

In un altro studio, che ha osservato i soggetti mentre tossivano, "né le maschere chirurgiche né quelle di cotone hanno efficacemente filtrato SARS-CoV-2 durante la tosse di pazienti infetti". E più particelle virali sono state trovate all'esterno che all'interno delle maschere testate. (25) 

Maschere di stoffa

Si è scoperto che le maschere di stoffa hanno una bassa efficienza per bloccare particelle di 0,3 micron e più piccole. La penetrazione di aerosol attraverso le varie maschere di stoffa esaminate in questo studio era tra il 74 e il 90%. Allo stesso modo, l'efficienza di filtrazione dei materiali dei tessuti è stata del 3% al 33% (26)

È stato scoperto che gli operatori sanitari che indossano maschere di stoffa hanno 13 volte il rischio di malattie simil-influenzali rispetto a quelli che indossano maschere mediche. (27)

Questa analisi del 1920 sull'uso delle maschere di stoffa durante la pandemia del 1918 esamina il fallimento delle maschere di impedire o arrestare la trasmissione dell'influenza in quel momento e concluse che il numero di strati di tessuto necessari per prevenire la penetrazione di agenti patogeni avrebbe richiesto un numero soffocante di strati, e non poteva essere usato per questo motivo, così come il problema delle aperture di fuga attorno ai bordi delle maschere di stoffa. (28) 

Maschere contro Covid-19

L'editoriale del New England Journal of Medicine sull'argomento dell'uso della maschera contro Covid-19 valuta la questione come segue:

"Sappiamo che indossare una maschera al di fuori delle strutture sanitarie offre una protezione minima, se non nulla, dalle infezioni. Le autorità sanitarie pubbliche definiscono un'esposizione significativa a Covid-19 come contatto faccia a faccia entro 6 piedi con un paziente con Covid-19 sintomatico che viene sostenuto per almeno alcuni minuti (e alcuni dicono più di 10 minuti o addirittura 20 minuti ). La possibilità di catturare Covid-19 da un'interazione di passaggio in uno spazio pubblico è quindi minima. In molti casi, il desiderio di un mascheramento diffuso è una reazione riflessiva all'ansia per la pandemia. " (29) 

Le maschere sono sicure? 

Durante la camminata o altri esercizi

I portatori di maschere chirurgiche hanno aumentato significativamente la dispnea dopo una camminata di 6 minuti rispetto ai portatori di non-maschera. (30)

I ricercatori sono preoccupati per il possibile carico di maschere facciali durante l'attività fisica sui sistemi polmonare, circolatorio e immunitario, a causa della riduzione dell'ossigeno e dell'intrappolamento dell'aria che riduce lo scambio sostanziale di anidride carbonica. Come conseguenza dell'ipercapnia, ci possono essere sovraccarico cardiaco, sovraccarico renale e spostamento verso l'acidosi metabolica. (31) 

Rischi di respiratori N95

È stato riscontrato che le gestanti in gravidanza hanno una perdita di volume del consumo di ossigeno del 13,8% rispetto ai controlli quando indossano respiratori N95. È stato espirato il 17,7% in meno di anidride carbonica. (32) I pazienti con malattia renale allo stadio terminale sono stati studiati durante l'uso dei respiratori N95. La loro pressione parziale di ossigeno (PaO2) è diminuita significativamente rispetto ai controlli e all'aumento degli effetti avversi respiratori. (33)

Il 19% dei pazienti ha sviluppato vari gradi di ipossiemia mentre indossava le maschere. I respiratori N95 degli operatori sanitari sono stati misurati da campionatori personali di bioaerosol per ospitare il virus dell'influenza. (34) 

E il 25% dei respiratori per il viso degli operatori sanitari hanno riscontrato l'influenza in un dipartimento di emergenza durante la stagione influenzale 2015. (35) 

Rischi di maschere chirurgiche

Anche le maschere chirurgiche degli operatori sanitari sono state misurate da campionatori personali di bioaerosol per ospitare il virus dell'influenza. (36)

Vari patogeni respiratori sono stati trovati sulla superficie esterna di maschere mediche usate, il che potrebbe provocare un'auto-contaminazione. Si è riscontrato che il rischio era maggiore con una durata maggiore dell'uso della maschera. (37)

È stato anche scoperto che le maschere chirurgiche sono un deposito di contaminazione batterica. La fonte dei batteri è stata determinata essere la superficie corporea dei chirurghi, piuttosto che l'ambiente della sala operatoria. (38)

Dato che i chirurghi sono sottoposti a intervento chirurgico dalla testa ai piedi, questo risultato dovrebbe essere particolarmente preoccupante per i laici che indossano maschere. Senza l'abbigliamento protettivo dei chirurghi, i laici in genere hanno una superficie corporea ancora più esposta per servire da fonte di raccolta dei batteri sulle loro maschere. 

Rischi di maschere di stoffa

Gli operatori sanitari che indossavano maschere di stoffa avevano tassi significativamente più alti di malattia simil-influenzale dopo quattro settimane di uso continuo sul posto di lavoro, rispetto ai controlli. (39)

L'aumento del tasso di infezione nei portatori di maschere può essere dovuto a un indebolimento della funzione immunitaria durante l'uso della maschera. È stato riscontrato che i chirurghi hanno una saturazione di ossigeno inferiore dopo interventi chirurgici anche di soli 30 minuti. (40) 

L'ossigeno basso induce il fattore 1 alfa inducibile dall'ipossia (HIF-1). (41)

Questo a sua volta regola verso il basso le cellule T CD4 +. Le cellule T CD4 +, a loro volta, sono necessarie per l'immunità virale. (42) 

Pesare i rischi rispetto ai benefici dell'uso della maschera 

Nell'estate del 2020 gli Stati Uniti stanno vivendo un'impennata dell'uso popolare di maschere, che è spesso promossa da media, leader politici e celebrità. Maschere di stoffa fatte in casa e acquistate nei negozi e maschere chirurgiche o maschere N95 vengono utilizzate dal pubblico soprattutto quando entrano nei negozi e in altri edifici accessibili al pubblico. A volte vengono utilizzate bandane o sciarpe. L'uso di maschere per il viso, che siano di stoffa, chirurgiche o N95, crea un cattivo ostacolo ai patogeni aerosol come possiamo vedere dalle meta-analisi e altri studi in questo documento, consentendo sia la trasmissione di patogeni aerosol ad altri in varie direzioni, sia come auto-contaminazione.

Va inoltre considerato che le maschere impediscono il volume necessario di presa d'aria necessario per un adeguato scambio di ossigeno, il che si traduce in effetti fisiologici osservati che potrebbero essere indesiderabili. Anche le camminate di 6 minuti, figuriamoci l'attività più faticosa, hanno provocato dispnea. Il volume di ossigeno non ostruito in un respiro tipico è di circa 100 ml, utilizzato per i normali processi fisiologici. 100 ml di O2 superano di molto il volume di un agente patogeno necessario per la trasmissione.

I dati precedenti mostrano che le maschere servono più come strumenti di ostruzione della respirazione normale, piuttosto che come efficaci barriere agli agenti patogeni. Pertanto, le maschere non dovrebbero essere utilizzate dal grande pubblico, né da parte di adulti o bambini, e i loro limiti come profilassi contro i patogeni dovrebbero essere considerati anche in contesti medici.

Note finali

1  T Jefferson, M Jones, et al. Physical interventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses. MedRxiv. 2020 Apr 7.
2  J Xiao, E Shiu, et al. Nonpharmaceutical measures for pandemic influenza in non-healthcare settings – personal protective and environmental measures.  Centers for Disease Control. 26(5); 2020 May.
3  J Brainard, N Jones, et al. Facemasks and similar barriers to prevent respiratory illness such as COVID19: A rapid systematic review.  MedRxiv. 2020 Apr 1.
4  L Radonovich M Simberkoff, et al. N95 respirators vs medical masks for preventing influenza among health care personnel: a randomized clinic trial.  JAMA. 2019 Sep 3. 322(9): 824-833.
5  J Smith, C MacDougall. CMAJ. 2016 May 17. 188(8); 567-574.
6  F bin-Reza, V Lopez, et al. The use of masks and respirators to prevent transmission of influenza: a systematic review of the scientific evidence. 2012 Jul; 6(4): 257-267.
7  J Jacobs, S Ohde, et al.  Use of surgical face masks to reduce the incidence of the common cold among health care workers in Japan: a randomized controlled trial.  Am J Infect Control. 2009 Jun; 37(5): 417-419.
8  M Viola, B Peterson, et al. Face coverings, aerosol dispersion and mitigation of virus transmission risk.
9  S Grinshpun, H Haruta, et al. Performance of an N95 filtering facepiece particular respirator and a surgical mask during human breathing: two pathways for particle penetration. J Occup Env Hygiene. 2009; 6(10):593-603.
10 H Jung, J Kim, et al. Comparison of filtration efficiency and pressure drop in anti-yellow sand masks, quarantine masks, medical masks, general masks, and handkerchiefs. Aerosol Air Qual Res. 2013 Jun. 14:991-1002.
11  C MacIntyre, H Seale, et al. A cluster randomized trial of cloth masks compared with medical masks in healthcare workers.  BMJ Open. 2015; 5(4)
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14  C MacIntyre, Q Wang, et al. A cluster randomized clinical trial comparing fit-tested and non-fit-tested N95 respirators to medical masks to prevent respiratory virus infection in health care workers. Influenza J. 2010 Dec 3.
15  M Walker. Study casts doubt on N95 masks for the public. MedPage Today. 2020 May 20.
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