De mondmaskerdiscussie: de feiten

Toen haar collega's voor het eerst opperden om stoffen gezichtsmaskers uit te delen aan de inwoners van Guinee-Bissau om de verspreiding van het coronavirus af te remmen, was Christine Benn (Zuid-Deense Universiteit in Kopenhagen) niet overtuigd: "'Misschien zou dat wel iets uithalen. Maar of mondmaskers echt goed werken, daarover hebben we nog te weinig data', bedacht ik." Benn doet onderzoek naar wereldwijde gezondheid en stond decennialang mee aan het hoofd van campagnes voor volksgezondheid in dit West-Afrikaanse land, een van de armste ter wereld.

Dat was in maart. Maar tegen juli hadden Benn en haar team al uitgezocht hoe zij aan de benodigde data over mondmaskers konden komen en daarmee - hopelijk - ook de bevolking van Guinee-Bissau zouden helpen. Zij verdeelden duizenden lokaal gemaakte maskers uit stof in het kader van een gerandomiseerd onderzoek met controlegroep. Misschien wordt dit wel de grootste test ter wereld voor de doeltreffendheid van mondkapjes tegen de verspreiding van covid-19.

Mondmaskers zijn het alomtegenwoordige symbool van een pandemie die intussen 35 miljoen mensen heeft getroffen en meer dan 1 miljoen dodelijke slachtoffers heeft gemaakt. In ziekenhuizen en andere gezondheidscentra vermindert het gebruik van medische mondmaskers zonder enige twijfel de verspreiding van het SARS-CoV-2-virus. Maar of dat ook geldt voor de bonte variatie aan mondkapjes in het openbare leven is minder duidelijk; de beschikbare gegevens zijn rommelig, lopen sterk uiteen en werden vaak overhaast vergaard. Daar komt nog een polariserend politiek discours bij. Onder meer de Amerikaanse president Trump liet zich openlijk smalend uit over mondmaskers, luttele dagen voor hij zelf positief op COVID-19 testte. "Mensen die de wetenschappelijke bewijzen bekijken, interpreteren die anders," stelt Baruch Fischhoff, psycholoog gespecialiseerd in publiek beleid aan de Carnegie Mellon University in Pennsylvania. "En het is ook écht verwarrend."

Voor alle duidelijkheid: de wetenschap staat achter het gebruik van mondmaskers. Recent onderzoek geeft aan dat die op verschillende manieren levens kunnen redden: ze verminderen de kans om het coronavirus door te geven of op te lopen, sommige studies lijken zelfs te suggereren dat ze bij een besmetting ook de ernst van de infectie verminderen.

Het is echter een stuk ingewikkelder om finale uitspraken te doen over de efficiëntie van mondkapjes of over de omstandigheden waarin je ze moet gebruiken. Er bestaan immers veel verschillende soorten maskers, die in heel uiteenlopende contexten worden gedragen. Daarnaast zijn er heel wat vragen over de bereidheid van mensen om mondmaskers te dragen en die correct te gebruiken. En welk soort onderzoek zou definitief kunnen aantonen dat mondkapjes werken? Zelfs dàt is een lastige kwestie.

"Hoe sterk moet het bewijs zijn?", zo Fischhoff, "dat is de hamvraag."

Aan het begin van de pandemie wisten medische experts nog niet goed hoe SARS-CoV-2 zich precies verspreidt, de wetenschappelijke kennis ontbrak dus ook om heldere aanbevelingen over mondmaskers te formuleren voor de volksgezondheid.

Het standaard masker voor gebruik in medische omstandigheden is de N95-respirator: dit is ontworpen om de drager te beschermen door minstens 95% van de luchtdeeltjes met een grootte van 0,3 micrometer of meer te filteren. Maar zodra de pandemie zich sterk begon te verspreiden, was er snel een tekort aan deze mondmaskers. Dat leidde tot de intussen omstreden vraag of ook het grote publiek basic chirurgische maskers of stoffen mondmaskers moest beginnen dragen. En zo ja, in welke omstandigheden? "Normaal zoeken we dit soort dingen uit met klinische trials," zegt Kate Grabowski, infectioloog-epidemioloog aan de Johns Hopkins School of Medicine in Baltimore, "maar die tijd hadden we nu niet."

Wetenschappers moesten dus terugvallen op observationeel en laboratiumonderzoek. Ook andere infectieziekten geven indirecte aanwijzingen. "Als je maar één enkele paper bekijkt, is er geen spectaculair bewijs. Maar alles bij elkaar genomen, ben ik wel overtuigd dat mondmaskers werken", zegt Grabowski.

In juni groeide het vertrouwen in mondmaskers na het nieuws over twee haarkappers in Missouri die positief testten op covid-19. Tijdens het werk hadden ze allebei een tweelaags katoenen mondkapje of een chirurgisch masker gedragen. Ze bleken hun besmetting wél te hebben doorgegeven aan hun gezinsleden, maar niét aan hun klanten; die leken gespaard gebleven (naar verluidt wees meer dan de helft van hen een gratis test af). Andere aanwijzingen voor de doeltreffendheid komen van massabijeenkomsten. Tijdens de Black Lives Matter-protesten in Amerikaanse steden droegen de meeste deelnemers mondmaskers. Kennelijk hebben deze bijeenkomsten niet tot besmettingspieken geleid. Maar eind juni schoot het virus wél de hoogte in tijdens een zomerkamp in Georgia waar kinderen geen mondkapje hoefden te dragen. Toch moeten we voorbehoud maken: de protesten speelden zich immers buiten af (wat het risico op covid-19 verlaagt), terwijl de kinderen op kamp 's nachts bijvoorbeeld een kamer deelden. Bovendien bleven veel mensen die niet mee demonstreerden tijdens de bijeenkomsten gewoon thuis, ook dat heeft de verspreiding van het virus waarschijnlijk ingedamd. Toch komt er uit zulke anekdotische bewijzen een bepaald beeld naar voor, zegt Theo Vos, onderzoeker gezondheidsbeleid aan de University of Washington in Seattle.

Striktere analyses leveren nog meer direct bewijs. Een preprint-studie die in augustus werd gepost (nog zonder peer review) ontdekte dat de wekelijkse stijging in sterfte per hoofd, in vergelijking met andere regio's, vier keer lager lag op plaatsen waar mondmaskers de norm waren of aanbevolen werden door de overheid. De onderzoekers hadden daarvoor de gegevens van 200 landen bekeken, waaronder Mongolië, dat al in januari overstapte op het gebruik van mondmaskers en tot mei geen enkel covid-19-dode rapporteerde. Een ander onderzoek ging het effect na in de verschillende Amerikaanse staten die het gebruik van mondmaskers oplegden in april en mei. Geschat wordt dat dit de stijging van covid-19-besmettingen met tot 2 procentpunten per dag heeft afgeremd. Na correcties voor andere veiligheidsmaatregelen, zoals fysieke afstand, suggereren de onderzoekers voorzichtig dat de mondkapjesplicht mogelijk 450.000 gevallen heeft voorkomen.

"Je hebt geen ingewikkelde wiskunde nodig om te stellen dat dit duidelijk een goed idee is," zegt Jeremy Howard, wetenschappelijk onderzoeker aan de University of San Francisco in Californië. Hij is één van de wetenschappers in een team dat de bewijzen voor het dragen van mondmaskers heeft getoetst in een preprint-artikel, dat intussen op grote schaal is verspreid.

Al deze onderzoeken gaan er echter vanuit dat er ook streng wordt toegezien op de mondmaskerplicht en dat mensen het kapje correct dragen. Bovendien valt het gebruik van mondmaskers vaak samen met andere aanpassingen, zoals een beperkt aantal toegelaten deelnemers aan bijeenkomsten. Zodra de maatregelen versoepelen, zouden observationele onderzoeken de impact van mondmaskers duidelijker moeten kunnen onderscheiden van andere ingrepen, vermoedt Grabowski. "Het effect van de afzonderlijke maatregelen zal dan makkelijker te zien zijn," zegt ze.

In menselijke populaties kunnen wetenschappers de wirwar van variabelen niet controleren, maar in dieronderzoek kan dat wel. Onderzoekers onder leiding van microbioloog Kwok-Yung Yen (Universiteit van Hong Kong) hebben voor een studie, die in mei werd gepubliceerd, een aantal besmette en gezonde hamsters in twee aanpalende kooien gezet. Een afsluiting van chirurgische maskers zonderde daarbij sommige diertjes af. Zonder deze barrière liep ongeveer twee derde van de niet-besmette diertjes SARS-CoV-2 op, stellen zij in hun paper. Maar van de hamsters die door het maskermateriaal beschermd werden, raakte slechts 25 % besmet. Bovendien waren de beestjes ook minder ziek dan hun onbeschermde buren (dit werd gemeten via een klinische score en veranderingen in het weefsel).

Deze bevindingen onderbouwen dus de groeiende consensus dat mondmaskers zowel de dragers als andere mensen beschermen. Het onderzoek wijst zelfs op een ander, mogelijk revolutionair idee. "Want misschien biedt een mondkapje niet alleen bescherming tegen een besmetting, maar ook tegen een ernstige vorm van de ziekte," zegt Monica Gandhi, arts infectieziekten aan de University of California in San Francisco.

Gandhi is medeauteur van een artikel dat eind juli werd gepubliceerd: dit stelt dat een mondkapje de dosis virus die een drager kan binnenkrijgen vermindert, met een mildere infectie of zelfs het uitblijven van symptomen als gevolg. Een hogere dosis virus leidt dan tot een agressievere ontstekingsrespons, vermoedt zij.

Samen met haar collega's is Gandhi bezig met een analyse van het aantal covid-19-ziekenhuisopnames vóór en na de mondmaskerplicht in 1000 Amerikaanse county's, om na te gaan of de ziekte minder ernstig verloopt na het invoeren van de openbare mondmaskerregels.

De idee dat een blootstelling aan meer virusdeeltjes tot een ernstiger infectie leidt, is absoluut logisch, vindt ook Paul Digard, viroloog aan de University of Edinburgh in het Verenigd Koninkrijk, die niet betrokken was bij dit onderzoek. "Het is een bijkomend argument voor mondmaskers."

Gandhi noemt nog een mogelijk voordeel: wanneer meer mensen de ziekte in een milde vorm doormaken, zou dat de immuniteit op groepsniveau kunnen verbeteren zonder de last van een ernstige ziekte of overlijdens. "Zou een hoger aantal asymptomatische besmettingen, in afwachting van een vaccin, misschien een goede zaak zijn voor de groepsimmuniteit?", vraagt zij zich af.

De mondmaskerdiscussie hangt ook nauw samen met een andere netelige vraag: hoe verplaatst het virus zich door de lucht en leidt dit tot besmettingen?

Vanaf het moment dat iemand ademt of spreekt, niest of hoest, wordt er een dunne nevel van vloeibare partikeltjes gelanceerd. Sommige daarvan zijn groot - zelfs zichtbaar - en worden druppeltjes of droplets genoemd; andere vallen in de categorie aerosolen of microdruppels. Virussen, zoals ook SARS-CoV-2, liften mee op zulke partikeltjes. En het is die grootte die hun gedrag bepaalt.

Droplets vliegen door de lucht en kunnen neerkomen op iemands ogen, neus of mond, waar ze een besmetting kunnen veroorzaken. Maar door de zwaartekracht landen ze ook vlug. Maar aerosolen of microdruppeltjes kunnen minutenlang, soms zelfs uren, in de lucht blijven zweven en zich, net zoals sigarettenrook, in niet-geventileerde ruimtes verspreiden.

Wat betekent dit nu voor het vermogen van mondmaskers om een COVID-19-besmetting te voorkomen? Het virus zelf heeft maar een diameter van 0,1 µm (micrometer). Maar omdat virussen het lichaam niet in hun eentje verlaten, hoeven mondkapjes niet zulke kleine partikeltjes te kunnen filteren om doeltreffend te zijn. De grootte van druppeltjes die de ziektekiem vervoeren is relevanter: die diameter ligt tussen 0,2 µm tot enkele honderden micrometer. (Ter vergelijking: een menselijk haar heeft ongeveer een doorsnede van 80 µm). De meeste druppeltjes hebben een diameter van 1-10 µm en kunnen lang in de lucht blijven hangen, zegt Jose-Luis Jimenez, milieuscheikundige aan de University of Colorado: "Daar speelt de actie zich af."

De wetenschap weet nog niet goed welke partikelgrootte nu de hoofdrol speelt bij een covid-19-besmetting. Sommige onderzoekers raken het zelfs niet eens over de grens die aerosolen definieert. Om diezelfde reden kennen we trouwens nog steeds de belangrijkste overdrachtsvorm van griep niet, terwijl we die ziekte al veel langer bestuderen.

Heel wat wetenschappers zijn ervan overtuigd dat een flink deel van de covid-19-pandemie te wijten is aan een asymptomatische overdracht. Dat zou betekenen dat het niét typisch is voor dit virus om mee te reizen met hoest- of niesdruppels. Volgens die redenering zouden aerosolen of microdruppeltjes dan de belangrijkste besmettingsweg zijn. Het loont dus de moeite om na te gaan welke maskers deze aerosolen kunnen tegenhouden.

Zelfs een goed aansluitend N95-masker haalt bij effectief gebruik zijn 95%-score niet en blijft hangen bij een filtering van ongeveer 90% binnenkomende aerosolen tot 0,3 µm. En, zo luidt het in een nog niet verschenen onderzoek, N95-maskers zonder uitademkleppen - die de ongefilterde uitgeademde lucht uitstoten -  blokkeren een gelijkaardige hoeveelheid uitgaande aerosolen. Over chirurgische maskers en stoffen mondkapjes weten we echter veel minder, zegt Kevin Fennelly, longarts aan het US National Heart, Lung, and Blood Institute in Bethesda.

In een review van observationele studies schat een internationaal onderzoeksteam dat chirurgische en vergelijkbare stoffen maskers de drager beschermen met een doeltreffendheid van 67%.

Milieu-ingenieur Linsey Marr en haar collega's (Virginia Tech in Blacksburg) ontdekten in een ongepubliceerde studie dat zelfs een katoenen T-shirt de helft van de ingeademde aerosolen en bijna 80% van de uitgeademde microdruppeltjes met een diameter van 2 µm kan tegenhouden. Bij aerosolen van 4-5 µm kan zelfs bijna elke soort stof de partikeltjes voor 80% en in twee richtingen afblokken, zegt ze.

Verschillende lagen stof werken efficiënter, stelt ze, en hoe fijner geweven, hoe beter. Volgens een ander onderzoek vangen mondmaskers met lagen van verschillende materialen, zoals katoen en zijde, de aerosolen misschien nog beter op dan kapjes uit één soort stof.

Het team van Christine Benn werkte samen met Deense ingenieurs aan haar universiteit om hun ontwerp van tweelagige stoffen mondmaskers te testen volgens dezelfde criteria als medische maskers. Ze ontdekten dat hun eigen maskers slechts 11-19% van de aerosolen tot 0,3 µm tegenhoudt, meldt Benn. Maar omdat de meeste besmettingen, volgens Marr en Jimenez, waarschijnlijk gebeuren via partikels van minstens 1 µm, is het effectieve verschil in doeltreffendheid tussen een N95 en andere mondmaskers misschien toch niet zo groot.

Eric Westman, klinisch onderzoeker aan de Duke University School of Medicine in Durham (North Carolina), werkte in augustus mee aan een studie over een methode om de doeltreffendheid van mondmaskers te testen. Zijn team gebruikte lasers en smartphone-camera's om te vergelijken hoe goed 14 verschillende soorten stoffen en chirurgische maskers druppels konden tegenhouden terwijl iemand praatte. "Het stelde me gerust dat veel mondmaskers die wij gebruiken ook echt werkten", zegt hij en verwijst daarmee naar de prestaties van stoffen en chirurgische maskers. De dunne kokervormige nekwarmers uit polyester of spandex ('buffs') - die je als rekbare sjaal over mond en neus kunt trekken - lijken echter de grootte van de vrijgekomen droplets te verkleinen. "Dat zou dus slechter kunnen zijn dan helemaal niets dragen", zegt Westman.

Sommige wetenschappers hechten niet veel belang aan deze bevinding, omdat die slechts op één persoon is gebaseerd. Het team van Marr reageerde hierop met eigen experimenten en concludeerde dat zulke nekwarmers de meeste grote druppeltjes wél tegenhouden. Marr is momenteel bezig met het verwerken van haar resultaten voor publicatie.

"Er is intussen heel wat informatie, maar het is verwarrend om al die losse flarden bewijs samen te voegen", zegt Angela Rasmussen, viroloog aan de Columbia University's Mailman School of Public Health in New York City. "Als puntje bij paaltje komt, weten we nog steeds niet zo heel veel."

Het debat over mondmaskers gaat verder dan wat de biologie, epidemiologie en fysica ons leren. Hoe goed mondkapjes in het gewone leven werken, staat of valt immers met ons menselijk gedrag. "Ik wil niet dat iemand die besmet is, zich zelfverzekerd met een stoffen mondmasker in een drukke menigte begeeft", zegt Michael Osterholm, directeur van het Center for Infectious Disease Research and Policy aan de University of Minnesota in Minneapolis.

Er zijn wel enkele aanwijzingen dat het gebruik van mondkapjes zowel de dragers als de omstaanders ertoe aanzet om ook andere maatregelen, zoals social distancing, beter op te volgen. Misschien dat mondmaskers ons aan een gedeelde verantwoordelijkheid herinneren. Maar daarvoor moeten we ze natuurlijk eerst nog dragen.

Sinds eind juli is het gebruik van mondmaskers in de Verenigde Staten vrij stabiel bij 50% gebleven. Dat is, volgens gegevens van het Institute for Health Metrics and Evaluation aan de University of Washington in Seattle, duidelijk meer dan de 20% van maart en april. Hun model voorspelt ook (stand op 23 september) dat een toename van mondmaskergebruik tot 95% - het niveau van Singapore en sommige andere landen - tot bijna 100.000 levens zou kunnen redden in de periode tot 1 januari 2021.

"Er zijn veel dingen die we nog graag willen weten," zegt Theo Vos, die meewerkte aan de analyse. "Maar waarom zou je dat mondmasker niet willen gebruiken, als het zo'n eenvoudige en goedkope maatregel is met potentieel een enorme impact?"

Controversiële studies en tegenstrijdige boodschappen brengen de publieke opinie nog meer in verwarring. Zo stelde een onderzoek in april nog dat maskers niet efficiënt waren, maar in juli werd dit weer ingetrokken. Een andere studie, verschenen in juni, ondersteunde dan weer het gebruik van mondmaskers, tot tientallen wetenschappers een brief schreven met kritiek op de methodologie. De auteurs blijven zich echter verzetten tegen de intrekking van de studie. Intussen lieten de World Health Organisation (WHO) en de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC) aanvankelijk na om een wijdverspreid gebruik van mondmaskers aan te bevelen, voor een deel uit vrees voor een uitputting van de voorraden voor medisch personeel. In april adviseerde de CDC dan dat mondmaskers beter wel gedragen worden wanneer afstand houden niet mogelijk is, de WHO volgde dit voorbeeld in juni.

Ook politieke leiders spreken elkaar - en soms ook zichzelf - tegen. De Amerikaanse president Donald Trump sprak wel zijn steun voor mondmaskers uit, maar droeg er zelf zelden een. Amper een paar dagen voor hij op 2 oktober positief testte op het coronavirus , spotte Trump zelfs nog met zijn politieke rivaal Joe Biden, omdat die systematisch een mondkapje droeg. Andere wereldleiders, zoals de president en de premier van Slovakije, Zuzana Čaputová en Igor Matovič, pronkten al vroeg tijdens de pandemie met mondmaskers, naar verluidt om hun land het goede voorbeeld te geven.

Denemarken was een van de laatste landen die het gebruik van mondmaskers invoerde, sinds 22 augustus zijn ze verplicht op het openbaar vervoer. Het land heeft het virus vrij goed onder controle weten te houden door vroege instructies om thuis te blijven, veel testen en contactopsporing. Met twee grote lopende gerandomiseerde studies voert Denemarken ook mee de rangen aan in het covid-19-onderzoek naar mondmaskers. Zo vroeg een Deense onderzoeksgroep de helft van hun 6000 deelnemers om een chirurgisch masker te gebruiken wanneer ze naar hun werkplek gingen. Hoewel het onderzoek intussen is afgerond, zegt Thomas Benfield, klinisch onderzoeker aan de Universiteit van Kopenhagen en een van de belangrijkste bezielers van de studie, dat zijn team nog niet klaar is om de resultaten te delen.

Het team van Benn, dat onafhankelijk van Benfields groep werkt, is bezig met het registreren van 40.000 mensen in Guinee-Bisau. Een willekeurig geselecteerde helft van de deelnemende gezinnen krijgt dan tweelagige stoffen maskers, twee voor elk familielid ouder dan tien. De wetenschappers zullen iedereen enkele maanden volgen, om de mate van mondmaskergebruik te vergelijken met covid-achtige ziekten. Bovendien krijgen àlle deelnemende huishoudens advies over hoe zij zich tegen covid-19 kunnen beschermen; alleen ontvangen de mensen uit de controlegroep geen informatie over het gebruik van mondmaskers. Het Deense team verwacht dat ze tegen november genoeg deelnemers zullen geregistreerd hebben.

Heel wat wetenschappers zijn benieuwd naar de resultaten, maar anderen stellen bezorgd dat zulke experimenten verspilling zijn en mogelijk zelfs misbruik maken van kwetsbare groepen. "Als het om een mildere ziektekiem ging, zou dat fantastisch zijn", zegt Eric Topol, directeur van het Scripps Research Translational Institute in La Jolla in Californië. "Je kunt niet voor alles een gerandomiseerd onderzoek opzetten - en je zou dat ook niet mogen doen." Zoals klinische onderzoekers weleens graag stellen: ook het gebruik van parachutes werd nooit in een gerandomiseerde studie getest.

Benn verdedigt intussen haar werk en legt uit dat de mensen uit de controlegroep nog altijd voordeel halen uit de informatie over covid-19, aan het einde van de studie zullen ook zij mondmaskers krijgen. Verder zegt ze dat het zo'n huzarenstuk is om de maskers te laten maken en te verdelen, dat haar team er 'op geen enkele manier' aan iedereen voldoende had kunnen uitdelen bij het begin van het onderzoek. Ze hebben zelfs hun oorspronkelijke plan om met 70.000 deelnemers te werken moeten terugschroeven. Ze hoopt dat iedereen toch wat voordeel zal halen uit de studie. "Niemand van deze gemeenschap mag er slechter aan toe zijn dan als we deze trial niét hadden gedaan," zegt ze. De resultaten die dit zal opleveren, moeten dan ook bijdragen aan het globale wetenschappelijke debat, benadrukt ze.

In Minnesota draagt Osterholm voorlopig toch een mondmasker, maar hij klaagt wel "het gebrek aan wetenschappelijke striktheid" aan rond dit onderwerp. "In de wetenschap oefenen we voortdurend kritiek op mensen die zaken poneren zonder goede data", zegt hij, "maar nu doen we dit zelf maar al te vaak."

Toch zijn de meeste wetenschappers vrij zeker dat ze duidelijk advies kunnen geven over het dragen van mondmaskers. Het is niet de enige oplossing, stelt Gandhi, "maar ik denk echt dat het een belangrijke pijler is om de pandemie onder controle te krijgen." Of zoals Digard het formuleert: "Mondmaskers werken, maar zijn niet onfeilbaar. Hou dus ook voldoende afstand."