Перейти к основному содержанию

Наука и Covid-19: почему нам стоит носить маски. Часть 2. Они нужны даже супергероям

Вторая часть, она же последняя
Источник

Окончание. Начало тут.

Так и проявляется главное биологическое различие между аэрозолями и брызгами. Для взвешенных частиц характерно проникновение глубоко в лёгкие, где через воздуховоды они достигают альвеолярных клеток. Лишь капли диаметром менее 10 микрометров могут проникать настолько далеко. Напротив, крупные капли застревают в носу и горле (носоглоточное пространство) и в верхних дыхательных путях лёгкого, трахее, а также крупных бронхах. Примерно половина капель относится к аэрозолям, хотя вместе они составляют менее 1/100000 от общего объёма (Nicas et al 2005).


Анатомия дыхательных путей, где капли могут находиться в конечном итоге — в зависимости от их размера. Можете посмотреть, какие капли блокируются масками, и какими именно

Отсюда следует, что маски N95, предназначенные для фильтрации мельчайших частиц, всё же помогают предотвратить попадание вредоносных частиц в альвеолы. Но действительно ли это важно для «сглаживания кривой»? Давайте смотреть сами. Вполне вероятно, что крупные капли, попадающие в носоглотку, могут быть остановлены любым физическим барьером — даже настолько несерьёзным, как простые хирургические или пылевые маски.

Конечно, многие капли аэрозоля в выдохе или спреи от кашля могут не содержать вирус, но некоторые подойдут. В случае вируса SARS-Cov-2 неизвестно, какова минимальная инфекционная нагрузка (количество вирусных частиц, необходимое для запуска каскада патогенеза, вызывающего клиническое заболевание). Но мы начинаем ценить, являются ли маленькие аэрозоли или большие капли снаряда более актуальными.

Молчаливое представление CDC о том, что альвеолы — пункт назначения капель для доставки вируса (альвеолы ​​являются, в конце концов, анатомическим местом угрожающей жизни пневмонии), повысило мнимую важность масок. Даже при упоминании аэрозолей мы не должны забывать, что частичная фильтрация — более приятный показатель, чем нулевая.

Ещё в 2008 году было проведено экспериментальное моделирование фильтрующей способности масок. Учёные из Нидерландов сравнили способность трёх масок: самодельные (i), стандартные хирургические (ii) и FFP2, европейский эквивалент масок N95 (iii). Опыты проводились на предмет способности останавливать аэрозоли в диапазоне от 0,2 до 1 мкм — те самые капли, которые спокойно достигают лёгких.

В связи с тем, что авторы таки доказали впечатляющий уровень защиты, сообщения CDC о неэффективности хирургических масок вызывают сомнения. FFP2 (или N95) действительно фильтруют > 99% частиц (простыми словами: снижают аэрозольную нагрузку в 100 раз). Хирургические маски снизили количество аэрозоля за своими пределами ещё вчетверо по сравнению с внешней частью маски. Вполне вероятно, что для более крупных капель от кашля разница между хирургическими масками и респираторными масками F95 была бы ещё меньше. Интересно, что для внешней защиты эффективность и различия ещё меньше.


Перед вами эффект фильтрации аэрозолей от различных масок. В списке присутствуют самодельные (из чайной ткани), хирургическая маска «Tie-on» и респираторная маска FFP2 (N95). Числа масштабируются до эталона 100 (собственно, источник капель) в иллюстративных целях. Измерения проводили с помощью счетчика Portacount, регистрирующего частицы в воздухе (от 0,02 до 1 мкм) после трёхчасового ношения маски без физической активности

Такие результаты вновь поднимают и без того актуальный вопрос. Если все мы хотим смягчить итоги пандемии и «выравнивать кривую», насколько 4-кратное уменьшение частиц, попадающих в лёгкие, уменьшает передачу от человека к человеку?

Интуиция предполагает, что даже несовершенная маска может предложить некоторую защиту. Она находится в диапазоне рекомендуемого расстояния при социальных взаимодействиях. А ещё вовремя мойте руки, не трогайте лицо — все эти рекомендации крайне просты. Технически можно оценить, насколько снижение количества аэрозолей влияет на человека. Но такое вычисление остаётся сложным, поскольку оно учитывает многие механические факторы, которые не так-то просто проанализировать в случае большой выборки.

Например, мы не знаем, в какой именно пропорции COVID-19 передаётся большими каплями по сравнению с небольшими аэрозолями. Даже в крайнем случае преимущество респираторных масок N95 перед хирургическими аналогами будет полностью понятно. А ещё мы не знаем точно, насколько социальная самоизоляция одного человека способствует уменьшению угрозы. Всё это важно.

Так что давайте посмотрим на биологический механизм передачи вируса. Его явно не учитывали те деятели, которые сейчас рассказывают нам о неэффективности масок.

Биология

SARS-Cov-2, как и любой другой вирус, должен прикрепляться к клеткам человека с использованием принципа ключа, при котором вирус — сам ключ, встречающий своеобразный замок. При должном подходе ключ попадает в клетку и начинает свою вредоносную работу. Для SARS-Cov-2 поверхностный белок «Spike protein S» является «ключом», который должен плотно прилегать к «блокирующему» белку. А тот представлен молекулярно уже на поверхности клеток-хозяев. Белком клеточного замка, используемого вирусом SARS-Cov-2, является ACE2.

Этот фермент клеточной поверхности обычно выполняет защитную функцию сердечно-лёгочной системы. ACE2 экспрессируется на более высоких уровнях у пожилых людей, у людей с хронической сердечной недостаточностью, с лёгочной или системной артериальной гипертензией. По иронии судьбы, именно препараты для артериального давления (гипертония — риск смерти от COVID-19) и механические последствия вентиляции могут лишь усиливать этот процесс.


SARS-Cov-2 поступает в клетку-хозяина путем стыковки со своим белком Spike к белку ACE2 (на рисунке выделен синим цветом) на поверхности клеток

ACE2 в лёгких ограничен несколькими молекулами на клетку в альвеолярных клетках (AT2).

Объединяем все эти факты с механическими объяснениями. Экспрессия белка ACE2 предполагает, что вирус SARS-Cov2 инфицирует эти клетки. Можно сделать вывод, что передача вируса SARS-Cov2 происходит, в основном, через большие капли от кашля или чихания, которые составляют большую часть распыляемой жидкости и попадут в носоглотку благодаря своим размерам. Очевидно, такой путь передачи может эффективно блокироваться простым физическим барьером.

По сравнению с SARS, также использующим ACE2 для проникновения в клетки, в случае COVID-19 вирусные геномы (РНК) раньше появляются в назальных мазках, и при гораздо более высоких концентрациях. Так что их обнаружение происходит довольно просто. Молекулярный анализ также показывает, что вирус SARS-Cov2 активен и размножается уже в носоглотке — в отличие от других респираторных вирусов, также обитающих в лёгких, но значительно глубже.

Избегание крупных капель, которые в любом случае не могут проникнуть в лёгкие, но попадают в верхние дыхательные пути, может быть наиболее эффективным средством предотвращения инфекции. Следовательно, хирургические маски, лыжная маска, даже бандана или шарф могут обеспечить большую защиту, чем это представлял правительственный чиновник в своей первоначальной (понятной, но неудачной) рекомендации против ношения масок в ​​целом. Респираторные маски N95 могут предложить относительно небольшую дополнительную защиту, чем люди могли предполагать. Чтобы быть справедливым, CDC предлагает медицинским работникам использовать платки, когда под рукой нет доступных масок.

Плюсы заметны и с практической, и с общественной точки зрения. При правильном обращении хирургические или самодельные маски в худшем случае не повредят, а в лучшем — могут помочь. Этих более простых и недорогих масок может оказаться достаточно, чтобы помочь «сгладить кривую». Возможно немного, возможно существенно. А ещё использование таких изделий не отнимает столь ценные респираторные маски N95 у работников здравоохранения.

Последствия

Неправильная трактовка логики, механики и биологии едва не привела к стигматизации людей, носящих маски. Такая тенденция могла способствовать крутому росту COVID-19.

Заглядывая наперёд: если вскоре мы ослабим локдаун из-за политического давления, направленного на поддержание экономики, поощрение масок было бы хорошим компромиссом. Чем-то средним между полноценным локдауном и свободой, способной привести к возрождению невидимого врага. К счастью, теперь существует надёжная научная основа для прекращения официальной «антимасочной» истерии. Лучше их рекомендовать или даже предписать их использование — прямо как в тех азиатских странах, уже переломивших ход противостояния.

Примечание переводчика. Научная точка зрения хороша, осталось нанять для её распространения парочку бьюти-блогеров.

У самурая нет цели, есть только путь. Мы боремся за объективную информацию.
Поддержите? Кнопки под статьей.

''отсканируй
и помоги редакции

Become a Patron!

Загрузка...