Gesichtsmasken könnten den Schweregrad von COVID-19 verringern

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in der Tagebuch des Royal Society Interfacehaben Forscher ein epidemiologisches Modell entwickelt, um zu zeigen, dass eine maskeninduzierte Variolation eine mildere Infektion mit dem Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) des schweren akuten respiratorischen Syndroms verursacht.

Es liegen genügend Daten vor, um zu beweisen, dass die Pflicht zur Verwendung von Gesichtsmasken die Übertragung von SARS-CoV-2 während der gesamten Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) erheblich und effektiv reduziert. Eine 2020 von Gandhi & Rutherford veröffentlichte Studie deutete jedoch darauf hin, dass das Vorhandensein von Gesichtsmasken dazu neigt, das infizierende virale Inokulum zu reduzieren. Selbst wenn Masken die Übertragung von SARS-CoV-2 nicht vollständig verhindern können, könnte das Tragen von Gesichtsmasken dennoch dazu beitragen, die Schwere der Krankheit zu verringern.

Gandhi und Rutherford bezeichneten die Übertragung von SARS-CoV-2 durch kleine Inokula, die Masken durchdrangen, als Variolation. Masken filtern Tröpfchen mit Viruspartikeln und könnten so virale Inokula reduzieren. Syrische Hamster, die durch eine chirurgische Maskentrennwand abgeschirmt waren, zeigten viel weniger schwere COVID-19-Symptome, was darauf hinweist, wie Masken den Schweregrad verringern könnten. Ebenso haben Studien bei Personen fünf Monate nach einer leichten Infektion Antikörper gegen SARS-CoV-2 gefunden, was den Erwerb einer Immunität nach einer leichten Infektion zeigt, die ausreicht, um vor einer erneuten Infektion zu schützen.

Studien: Gesichtsmaskierung und COVID-19: mögliche Auswirkungen der Variolation auf die Übertragungsdynamik. Bildnachweis: Mykola Tys / Shutterstock

Über das Studium

In der vorliegenden Studie untersuchten die Forscher, ob die Gesichtsmaskierung die Variation von SARS-CoV-2 fördert, und untersuchten ihre potenziellen Vorteile mithilfe eines mathematischen Modells. Das Studienmodell wurde durch Erweiterung des Standardmodells für anfällige Infektionen (SIR) entwickelt.

Sie leiteten analytische Schlussfolgerungen hinsichtlich des Potenzials der Maskierung ab, um einen Teil der Infektionen zu milden, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer SARS-CoV-2-Infektion bei Kontakt verringert und die Infektionsdauer verändert wird.

Der Modellparameter Wahrscheinlichkeit einer milden Infektion (m) könnte kürzer und weniger übertragbar sein. Drei charakteristische Effekte trugen zur Gesamtwirksamkeit der maskeninduzierten Variolation bei – m, die Verringerung der Übertragungsrate und die Verkürzung der Infektionszeiten von SARS-CoV-2. Darüber hinaus gingen die Forscher davon aus, dass die Dauer des Abbaus der Immunität nach leichten oder schweren Infektionen gleich war.

Weitere Modellparameter waren die relative Übertragbarkeit leichter Infektionen (βm/ βs) und die relative Dauer leichter Infektionen (γs/ γm). Die Übertragungsraten leichter und schwerer Infektionen (βm, βs) waren unabhängig von ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit (m, 1 − m).

Alle Studienparameter beeinflussten die anfängliche Verdopplungszeit der Epidemie (T2), die Spitzenprävalenz schwerer Infektionen (Is), die Attackenrate bei schweren Infektionen (Zs) und die Gleichgewichtsprävalenz schwerer Infektionen. Bemerkenswert ist, dass ichs bezieht sich auf mehrere Personen, die weiterhin zur Übertragungsdynamik beitragen, aber an einer schweren Krankheit leiden, die eine umfassende medizinische Versorgung erfordert.

Darüber hinaus zeigten die Forscher epidemiologische Risikometriken als Funktion von m, die dem ursprünglichen SARS-CoV-2-Wildtyp (WT)-Stamm und den Varianten Alpha, Delta und Omicron entsprechen. Die geschätzte Basisreproduktionszahl (R0) für WT, Alpha, Delta und Omicron wurde auf 3, 4,5, 6,75 bzw. 28,4 festgelegt.

Studienergebnisse

Unter der Annahme, dass die Gesichtsmaskierung die Wahrscheinlichkeit einer leichten Infektion beeinflusst, wirkt sich eine effektivere Maskierung stark auf die Übertragung von SARS-CoV-2 aus und reduziert somit R0 und T wesentlich verlängern2insbesondere für weniger übertragbare Varianten.

Dementsprechend wurde beobachtet, dass die anfängliche Wachstumsrate (r) der Epidemie stark von m abhängig war und empfindlicher für m war, wenn die Variante besser übertragbar war. Zusätzlich wirkte sich die Variolation auf das I ausSwobei der Effekt für übertragbarere SARS-CoV-2-Varianten wesentlich größer ist.

Als der Wert von m von 0 auf 1 stieg, stieg T2 von 5,1 auf 65 Tage, 2,9 auf 11 Tage, 1,8 auf 5,0 Tage und 0,37 auf 0,79 Tage für WT, Alpha, Delta bzw. Omicron. Die Risikomaße in Bezug auf schwere Infektionen nahmen mit m wesentlich ab, da die schwere Erkrankung eliminiert wurde, wenn m sich einem Wert von eins näherte, dh perfekte Variolation.

Auch die erwartete Zahl schwerer Fälle während der ersten Infektionswelle war stark von m abhängig; jedoch nicht empfindlich gegenüber Übertragbarkeit über den Bereich von R0 für SARS-CoV-2-Varianten beobachtet. Auch die Gleichgewichtsprävalenz schwerer Fälle nahm mit m ab. Wenn außerdem R0∼β / γ, die Auswirkungen einer größeren Übertragbarkeit leichter Infektionen und längerer Infektionsperioden leichter Fälle waren ähnlich.

Schlussfolgerungen

Die Studie hob hervor, dass die Rolle von Gesichtsmasken als Instrument zur Verringerung der COVID-19-Belastung unterschätzt wird. Ein besseres Verständnis der Wirksamkeit der Maskierung bei der Förderung der Variolation könnte eindeutig von großem Wert sein. Dies impliziert, dass mehr experimentelle Daten benötigt werden, um die Größenordnungen der Effekte zu quantifizieren, die eine Variation durch Maskierung induzieren. Es würde auch dazu beitragen, die aktuellen Studienergebnisse zu erweitern und quantitative Schlussfolgerungen zu ziehen, die politische Entscheidungen auf nützliche Weise informieren könnten.

Eine Variolationsstrategie kann in Fällen, in denen die Impfung schwierig ist und Durchbruchinfektionen in geimpften Populationen fortbestehen, zur Eindämmung von COVID-19 beitragen.

Insgesamt würde eine Erhöhung der Wirksamkeit der maskeninduzierten Variolation die Übertragung von SARS-CoV-2 erheblich verringern und das Ausmaß des epidemischen Höhepunkts verringern, indem die Anzahl schwerer Fälle in der Anfangswelle und im Gleichgewicht verringert wird.

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