Ocirurgião geral twittou: “ PARE DE COMPRAR MÁSCARA, elas não são eficazes …”. O Centro de Controle de Doenças (CDC) afirma que as máscaras cirúrgicas oferecem muito menos proteção do que as máscaras de respiração N95 (que também devem ser perfeitamente ajustadas e somente profissionais podem fazê-lo). O CDC recomenda que pessoas saudáveis não usem máscaras, apenas as doentes. Essas diretrizes não estão enraizadas nas justificativas científicas, mas foram motivadas pela necessidade de salvar as máscaras valiosas para os profissionais de saúde diante da escassez. Mas eles podem ter tido conseqüências não intencionais: estigmatizando aqueles que usam máscaras em público (você é um tesouro ou é contagioso!)
Compare isso com o hábito cultural, o incentivo ou até o mandato de usar máscaras nos países asiáticos - que agora “achataram a curva” ou até tiveram uma curva mais achatada desde o início.
Amáscara, as máscaras cirúrgicas e as máscaras respiratórias N95 usadas incorretamente não oferecem proteção perfeita. Mas se o objetivo declarado é "achatar" a curva (em oposição à erradicação do vírus), temos que abandonar o pensamento em preto e branco e adotar tons de cinza. Não podemos mais afirmar que as máscaras "não são eficazes". Não podemos permitir que o perfeito seja inimigo do bem. E se uma proteção no entanto parcial oferecida por máscaras cirúrgicas com vazamento ou mesmo feitas por você mesmo reduzir a probabilidade de transmissão em uma extensão semelhante à recomendada (igualmente imperfeita), distanciando-se mais de um metro e oitenta do outro ou " não tocando seu rosto " ? Poderia então dobrar o impacto da intervenção não farmacológica (NPI) no achatamento da curva (FIG. 1).
Desde o CDC não fornece nenhuma evidência científica para a sua afirmação de que máscaras usadas pelo público “não são eficazes”, aqui vamos rever o apoio científico para a proteção conferida por máscaras cirúrgicas. Focamos na lógica mecanicista (em oposição à evidência epidemiológica-fenomenológica). Concluímos, considerando a balística de gotículas de tosse e as descobertas mais recentes de pesquisa sobre a biologia da transmissão do vírus SARS-CoV2 (que causa o COVID-19) que qualquer barreira física, fornecida mesmo por máscaras improvisadas, pode reduzir substancialmente a propagação do COVID 19. Se em breve cedermos à pressão para afrouxar os bloqueios e permitir que interações sociais limitadas revivam a economia, as máscaras públicas devem ter um papel e facilitar uma abordagem no meio da estrada.
A recomendação oficial do CDC, da FDA e de outras que as máscaras usadas pelos profissionais de saúde não são eficazes é incorreta em três níveis: na lógica, na mecânica da transmissão e na biologia da entrada viral.
I. A LÓGICA
É claro que nenhuma máscara, seja a máscara respiratória N95 aprovada pelo NIOSH, apertada ou a máscara cirúrgica frouxamente desgastada , fornece proteção perfeita ("100%"). Mas a proteção imperfeita não significa “completamente inútil”, assim como um copo não cheio não precisa estar vazio: eu aceitaria com prazer um copo de água cheio até 60% quando estou com sede. Ausência de evidência (de proteção) não é evidência de ausência. Mas em nosso mundo binário, a mensagem oficial de que as máscaras cirúrgicas "não são eficazes" pode ter enviado a mensagem errada: que elas são absolutamente inúteis. Infelizmente, com a imagem em preto e branco pintada por funcionários, a discussão sobre a eficácia das máscaras foi sufocada e, com ela, a possibilidade de incentivar a indústria a acelerar a produção desses dispositivos de proteção de 75 centavos de dólar por peça .
But com o objetivo declarado de “achatar a curva” (e não para eliminar totalmente o vírus), temos um “parente” em oposição a meta absoluta, o que coloca a noção de “proteção parcial” sob uma nova luz. Em princípio, pode-se calcular a extensão Y do achatamento da curva, dada uma proteção parcial de X%, conferida pela máscara. Mas, para isso, precisamos primeiro entender a mecânica e a biologia da transmissão em detalhes.
II A MECÂNICA
Como os vírus que causam doenças transmitidas pelo ar são transportados pelas gotículas de pessoa para pessoa é um assunto complicado e pouco estudado. As gotas podem (para esta discussão) ser grosseiramente divididas em duas grandes categorias com base no tamanho (FIG. 2):
a) Gotas com um diâmetro inferior a 10 um (micrômetro), o limite máximo de tamanho para a definição de 'aerossol' (partículas tão leves que possam flutuar no ar). Por uma questão de brevidade, vamos chamar esta categoria de " aerossóis ". Esses pequenos aerossóis são transportados por ventilação ou vento e, portanto, podem viajar através dos quartos. O que torna as máscaras faciais N95 diferentes das máscaras cirúrgicas é que as primeiras são projetadas (conforme requisitos regulatórios) para parar os aerossóis: elas precisam filtrar 95% das gotículas menores que 0,3 um.
(b) Gotículas maiores que 10um (micrômetro), atingindo 100um ou mais. Vamos chamar essas partículas grandes de " gotículas de spray " aqui. (Para uma discussão mais detalhada, consulte Nicas e Jones, 2009 ). Obviamente, as gotículas podem ser ainda maiores, até um tamanho visível a olho nu no spray gerado por tosse ou espirro (0,1 um de diâmetro acima). Os cálculos de Xie et al sugerem que, se exaladas, as gotas> 0,1 um podem evaporar ou cair para uma superfície dentro de 2 m, dependendo do tamanho, umidade e temperatura do ar.Mas tosse ou espirro pode atirar neles como projéteis pela boca com uma “velocidade de focinho” de 50 metros / segundo (para espirrar) ou 10 m / s (para tossir), e as gotículas podem atingir distâncias de até 6m. Nesse caso, a já mencionada “distância segura” de 6 pés em encontros sociais pode não ser suficiente - exceto se você usar uma máscara (simples) - mais sobre isso mais tarde.
Here é a implicação biológica central da distinção entre aerossóis e pulverizar gotulas : Para as partículas transportadas pelo ar a ser inspirado e atingir profundamente no pulmão, através de todas as condutas de ar para baixo para as células alveolares onde o gás de permuta tem lugar, tem que ser pequeno (FIG. 3): somente gotículas abaixo de 10 micrômetros de diâmetro podem atingir as alvéolas. Por outro lado, as grandes gotas de spray ficam presas no nariz e na garganta (o espaço nasofaríngeo) e nos dutos de ar superior do pulmão, traquéia e grandes brônquios. As gotículas de uma expulsão típica da tosse têm uma distribuição de tamanho tal que aproximadamente metade das gotículas está nas categorias de aerossóis, embora elas representem coletivamente apenas menos de 1 / 100.000 do volume expelido (Nicas et al 2005 ).
Portanto, as sofisticadas máscaras N95, projetadas para filtrar as menores partículas, ajudam a impedir que as gotículas carregem o vírus até as alvéolas. Mas isso é realmente relevante para achatar a curva? Veremos abaixo. Por outro lado, é plausível que as grandes gotículas que terminam na nasofaringe possam ser interrompidas por qualquer barreira física, como máscaras cirúrgicas ou de poeira mais simples.
É claro que muitas gotículas de aerossol na exalação ou no spray para tosse podem não conter o vírus, mas algumas o contêm. No caso do vírus SARS-Cov-2, não se sabe qual é a carga infecciosa mínima (número de partículas virais necessárias para iniciar a cascata de patogênese que causa uma doença clínica). Mas começamos a avaliar se as pequenas gotas de aerossol ou grandes projéteis são mais relevantes.
A noção tácita no CDC de que os alvéolos são o local de destino das gotículas para fornecer a carga viral (os alvéolos são, afinal, o local anatômico da pneumonia com risco de vida) elevou a aparente importância das máscaras N95 e levou à dispensa de máscaras cirúrgicas. As nuances não se traduzem para os leigos (assim como para muitos especialistas em poltronas) que agora, devido à binarização de mensagens, pensam que as máscaras são inúteis.
Mesmo com relação aos pequenos aerossóis, não devemos esquecer que a filtragem parcial fornecida pelas máscaras cirúrgicas é melhor que nada. Em uma simulação experimental da capacidade de filtragem de máscaras em 2008, van der Sande e seus colegas na Holanda compararam a capacidade de três máscaras: ( i ) tecido de chá caseiro (DYI), ( ii ) máscaras cirúrgicas padrão e ( iii ) FFP2, o equivalente europeu das máscaras N95, no que diz respeito à capacidade de parar pequenos aerossóis na faixa de 0,2 a 1 um - gotas que atingem o pulmão inferior.
Oque os autores encontraram para a proteção interna justifica alguns questionamentos da mensagem do CDC de que as máscaras cirúrgicas “não são eficazes”: enquanto as máscaras do FFP2 (ou N95) filtram mais de 99% das partículas (reduzindo assim a carga de aerossol em 100 vezes ) , as máscaras cirúrgicas reduziram ainda mais o número de gotículas de aerossol atrás da máscara em 4 vezes em comparação com o exterior da máscara. É plausível que, para gotas maiores de spray das expulsões da tosse, a diferença entre as máscaras cirúrgicas e as máscaras do respirador F95 seja ainda menor. Curiosamente, para proteção externa , a eficácia e as diferenças são muito menores (veja os números na FIG. 5).
Tresultados stas levantar a questão urgente: Se todos nós queremos é mitigar a pandemia, ou seja, a “ achatar a curva ”, quanto é que uma redução de 4 vezes de partículas que atingem os pulmões diminuir a transmissão de pessoa para pessoa? A intuição sugere que mesmo uma máscara imperfeita pode oferecer alguma proteção que seja pelo menos no intervalo da separação recomendada por mais de um metro e oitenta em interações sociais ou mãos estendidas ou não tocando seu rosto - todas as recomendações baseadas na plausibilidade mecanicista sem forte apoio epidemiológico.
Technically, pode-se quantificar por quanto a redução de 4 vezes das gotículas que uma pessoa está exposta, como alcançado por máscaras cirúrgicas, ou 3 vezes, como alcançado por máscaras chá-pano improvisadas, contribui para a redução da “taxa de reprodução” do R0 inicial ao Rt efetivo após a intervenção de mitigação no tempo t . Talvez em 25%? Então, poderia-se, usando modelos epidemiológicos SEIR , calcular até que ponto uma redução parcial de R achataria substancialmente a curva - na extensão desejada para evitar sobrecarregar o sistema de saúde (veja a Figura 1).
Mas esse cálculo "de baixo para cima" de R é complicado porque exigiria conhecimento de muitos fatores mecanicistas que não são fáceis de quantificar. Por exemplo, não sabemos em que proporção o COVID-19 é transmitido através de grandes gotas de spray versus pequenos aerossóis. Somente neste último caso, a vantagem das máscaras respiratórias N95 sobre as máscaras cirúrgicas será plenamente alcançada! Também não sei quanto distanciamento social por si só contribui para a redução de R .
Assim, vamos dar uma olhada na biologia real da transmissão, que oferece uma saída para esse problema e também não foi considerada pelos funcionários que alegaram que “as máscaras cirúrgicas não são eficazes”.
III A BIOLOGIA
O vírus SARS-Cov-2, como qualquer vírus, deve se acoplar às células humanas usando um princípio de bloqueio de chave, no qual o vírus apresenta a chave e a célula a trava complementar à chave para entrar na célula e replicar. Para o vírus SARS-Cov-2, a proteína de superfície viral "Spike protein S" é a " chave" e deve se encaixar perfeitamente na proteína "lock" que é expressa (= apresentada molecularmente) na superfície das células hospedeiras. A proteína de bloqueio celular que o vírus SARS-Cov-2 utiliza é a proteína ACE2 FIG 6).
Essa enzima da superfície celular possui normalmente uma função protetora cardiopulmonar. A ECA2 é expressa em níveis mais altos em idosos, em pessoas com insuficiência cardíaca crônica ou com hipertensão arterial pulmonar ou sistêmica. (Observe que a expressão da ACE2 é "limitadora de taxa" porque outras proteínas hospedeiras cuja presença também é necessária para o vírus entrar nas células, como proteases, são mais abundantes e amplamente expressas). Certos medicamentos para pressão arterial (como agora discutido intensamente desde que a hipertensão é um fator de risco para progressão para SDRA e morte no COVID-19), mas também o estresse mecânico da ventilação, ironicamente, podem aumentar a expressão da ECA2.
Surpreendentemente, a expressão de ACE2 no pulmão é muito baixa : é limitada a algumas moléculas por célula nas células alveolares (células AT2) profundamente no pulmão. Mas um artigo publicado recentemente pelo consórcio Human Cell Atlas (HCA) relata que o ACE2 é altamente expresso em algum tipo de células (secretórias) do nariz interno! (FIG. 7).
Combine este facto com a explicação acima da mecânica: A expressão nasal de protea ACE2 sugere que o vírus da SARS-Cov2 infecta essas células. Pode-se também inferir que a transmissão do vírus SARS-Cov2 ocorrerá em grande parte por meio de gotículas grandes de tosse ou espirro, que compreendem a grande porção do líquido pulverizado na tosse / espirro e aterrissará na nasofaringe devido ao seu tamanho - exatamente onde bloqueios para o vírus estão presentes, permitindo a ligação viral e a entrada nas células hospedeiras. Obviamente, essa rota de transmissão poderia ser efetivamente bloqueada por simples barreira física. (A expressão proximal da ECA na cavidade nasal também suporta a transmissão por gotículas de superfície - portanto, lave as mãos).
Na verdade, W Ö lfel et al . agora relatam que o material viral pode ser facilmente detectado e isolado a partir de zaragatoas nasais, ao contrário de outras infecções virais transmitidas pelo ar, como a SARS original. Comparado ao SARS (que também usa o ACE2 para entrar nas células) no caso do COVID-19, os genomas virais (RNA) aparecem mais cedo nos esfregaços nasais e em concentrações muito mais altas, de modo que a detecção é bastante fácil. De fato, o FDA aprovou as zaragatoas para testes feitos apenas na parte frontal do nariz, através da auto-coleta, em vez de nas profundezas da nasofaringe. A análise molecular também mostra que o vírus SARS-Cov2 está ativo e já se replica na nasofaringe, ao contrário de outros vírus respiratórios que habitam regiões mais profundas do pulmão.
Areplicação viral na mucosa nasofaríngea também pode explicar testes positivos no estágio prodrômico e transmissão por portadores saudáveis, e talvez a anosmia observada nos estágios iniciais do COVID19. Mas essa biologia também significa: evitar gotículas grandes, que não conseguem entrar no pulmão, mas aterrissar nas vias respiratórias superiores, pode ser o meio mais eficaz de prevenir a infecção . Portanto, máscaras cirúrgicas, talvez até sua máscara de esqui, bandanas ou cachecol, podem oferecer mais proteção do que as representadas por funcionários do governo em sua recomendação inicial (compreensível, porém infeliz) contra o uso de máscaras pelo público em geral. As máscaras de respirador N95 podem oferecer relativamente pouca proteção adicional do que se pensava. (Para ser justo, oO CDC sugere o uso de cachecol pelos prestadores de cuidados de saúde como último recurso, quando não houver máscaras faciais).
Do ponto de vista prático e social, as máscaras cirúrgicas ou feitas por si mesmas, se manuseadas adequadamente, na pior das hipóteses não machucam e podem, na melhor das hipóteses, ajudar. (Certifique-se de descartar ou lavar após o uso, sem tocar na superfície externa). Essas máscaras mais simples e baratas podem ser suficientes para ajudar a achatar a curva, talvez um pouco, talvez substancialmente. Importante: usá-los não tira máscaras valiosas do respirador N95 dos profissionais de saúde.
AS IMPLICAÇÕES
Seria trágico se a lógica, a mecânica e a biologia erradas, que levaram os governos ocidentais a não incentivar, se não estigmatizar o uso de máscaras, possam ter contribuído para o forte aumento do COVID-19. Dado que o trato respiratório superior é o principal local para a entrada de SARS-Cov-2 nos tecidos humanos, o uso de máscaras faciais simples que exercem uma função de barreira que bloqueia as grandes gotículas de projétil que pousam no nariz ou na garganta pode reduzir substancialmente a taxa de produção R , até certo ponto comparável ao distanciamento social e lavagem das mãos. Isso dobraria o efeito da mitigação em "achatar a curva"!
Olhando para o futuro: se em breve estamos afrouxando o bloqueio devido à pressão política para sustentar a economia, talvez encorajar máscaras faciais a serem usadas no público seria um bom compromisso entre o bloqueio total e a liberdade total que corre o risco de ressurgir o inimigo invisível. Atualmente, existe uma base científica robusta para acabar com a histeria anti-cirúrgica das autoridades e recomendar ou mesmo exigir um amplo uso de máscaras, como nos países asiáticos que dobraram a curva.
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