In der deutschen Apothekerzeitung erschien jüngst ein Meinungsbeitrag von Prof. Dr. Markus Veitz, der die angebliche Schutzfähigkeit von Masken infragestellt. Helfen Masken wirklich nicht gegen Covid-19? Was ist der wissenschaftliche ‚Stand der Dinge‘ zu dem Thema?

Die wichtigsten Punkte:

1. Wenn es um den Nutzen von Masken geht, so müssen zwei Möglichkeiten unterschieden werden: der Nutzen für einen Selbst und der Nutzen für Andere.
2. Haushaltsmasken und Op-Masken können einen selbst wohl nicht vor einer Ansteckung mit dem Coronavirus schützen. FFP-2 Masken können das. Sämtliche Studien, die den Nutzen von Masken zur Bekämpfung einer Pandemie infrage stellen, beziehen sich nur auf diesen ersten Nutzenaspekt.
3. Haushaltsmasken und Op-Masken können sehr gut andere vor einer Ansteckung mit dem Coronavirus schützen, wenn man sie selbst trägt und infiziert ist. Die Studienlage ist dazu eindeutig.

Kritik am Tragen von Masken

Wie immer in der Wissenschaft ist die Antwort auf die Frage, ob Masken einen vor dem Coronavirus schützen können, komplex. Doch zunächst eine kleine Vorbemerkung:

Der Artikel Hauptsache Maske!? von Prof. Dr. Veitz (1) ist ein Meinungsbeitrag und neigt damit aufgrund des Formats zu Zuspitzungen. Sollten wir hier einige Aussagen kritisch betrachten, ist diese Kritik wie auch schon im Blogeintrag zum Thema IQ-Verlust nicht auf die Person von Herrn Veitz bezogen. Wir untersuchen hier auch nicht die Kritik am Zulassungsprozess von Masken. Ferner mögen die Gedanken hinter einigen Aussagen stimmen, die überspitzt getroffenen Aussagen selbst stimmen in einigen Fällen aber in ihrer Rigorosität nicht. Da wir Grund zur Annahme haben, dass Hauptsache Maske!? nicht nur als Meinungsbeitrag gelesen wird, sondern als ’neutrale‘ wissenschaftliche Berichterstattung, möchten wir gerne mit einer tatsächlich neutralen Berichterstattung aufklären. Dabei sollen weder politische Voreinstellungen noch Medienkritik eine Rolle spielen. Es geht allein um die wissenschaftliche Evidenz zum Thema ‚Masken gegen Covid-19‘.

Eine weitere Einschränkung ist noch zu treffen: Wir fokussieren uns hier nur auf den medizinischen und epidemiologischen Nutzen von Masken, da dieser manchmal infrage gestellt wird. Sozialwissenschaftliche und psychologische Aspekte werden hier nicht zur Sprache kommen, da es bis jetzt dazu eher wenige ‚harte Fakten‘ gibt.

Hintergrund

Zunächst werden wir uns die Theorie hinter den Masken und danach die Ergebnisse der praktischen Umsetzung in Studien anschauen.

Viren können sich auf drei verschiedene Arten weiterverbreiten: über den Kontakt, über Tröpfcheninfektion oder durch die Verbreitung über die Luft (2). Masken richten sich gegen die dritte Verbreitungsrichtung, indem sie theoretisch einige Partikel zurückhalten, die wir beim Atmen oder Reden ausstoßen würden. Eine neue Studie legt nahe, das wir beim Husten oder Nießen nicht nur Tröpfchen ausstoßen, die schnell zu Boden fallen, sondern auch eine Art Gaswolke. Diese bewegt sich, je nach Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit u.U. bis zu 7-8m weit von den Hustenden oder Nießenden weg (3). Coronaviren scheinen in den einzelnen ‚Mikrotröpfchen‘ einer solchen Gaswolke überleben zu können (4).

In diesen über die Luft übertragenen Kleinstteilchen kann der Grund für eine Ansteckung mit dem Coronavirus liegen. Das Tragen von Masken soll das verhindern, doch inwiefern nutzen Masken uns bei dem Ziel, die Übertragung zu verhindern wirklich?

Bei der Verwendung von Masken muss, grob gesagt, zwischen zwei Arten des Nutzens differenziert werden. Der erste Nutzen liegt darin, mich selbst zu schützen, indem ich weniger gefährliche Partikel einatme. Der zweite Nutzen liegt darin, andere zu schützen, indem die Partikel, die ich sonst ausstoßen würde, in der Maske hängenbleiben. Dieser zweite Nutzen spielt vor allem bei der Suche nach Maßnahmen gegen Pandemien eine große Rolle. Die Idee dahinter ist: Wenn möglichst wenige Menschen möglichst wenige infektiöse Partikel ausstoßen, werden auch weniger Menschen infiziert und die Pandemie verliert an Kraft. So die Theorie.

Diese Unterscheidung ist für die Überprüfung der Theorie in der Praxis enorm wichtig. Leider wird sie in Hauptsache Maske!? nicht angesprochen. Das ist keine Kritik an dem Meinungsbeitrag, sondern an einer möglichen Lesart als ‚wissenschaftliche Standortbestimmung‘.  Wichtig ist diese Unterscheidung, da sie den Blick bestimmt, mit dem wir Studien zu bewerten haben.

Der ‚erste Nutzenaspekt‘ von Masken

Studien, die testen, ob sich klinisches Personal mit oder ohne Stoffmaske an Influenza-Patienten ansteckt, sind erst einmal nur bedingt aussagekräftig, wenn es um die gesamte Pandemiebekämpfung geht. Schließlich tragen die Patienten, die in der Klinik liegen, keine Masken. Diese Studien sind aber sehr aussagekräftig, wenn es um die Frage: „Schütze ich mich mit einer bestimmten Form von Maske?“ geht. Wir haben hier also nur den ersten Nutzenaspekt. Wir wollen zunächst auf die wissenschaftliche Evidenz zu diesem Nutzenaspekt von Masken eingehen.

Gegen einen möglichen Nutzen von Stoffmasken in der Coronapandemie spricht beispielsweise die folgende Studie von MacIntyre et al (5). Diese Studie untersucht 1600 ProbandInnen, die in Kliniken arbeiten und dabei einem höheren Risiko an Atemwegserkrankungen zu erkranken, ausgesetzt sind. Heraus kommt, dass diejenige Gruppe, die über 4 Wochen hinweg eine Stoffmaske tragen sollte, ein höheres Ansteckungsrisiko aufwies als diejenige, die eine medizinische Maske trug.

Auch diese Metaanalyse von Xiao et al (6) findet bei 10 Studien, zumindest was die Ansteckungswahrscheinlichkeit mit Influenza angeht, keine signifikanten Effekte des Maskentragens auf die Übertragungswahrscheinlichkeit. Die Übertragungswahrscheinlichkeit nahm zwar ab, allerdings nicht signifikant. Man muss hier bemerken, dass die Studien, die in die Metaanalyse einflossen, hauptsächlich den oben beschriebenen ersten Nutzen von Masken untersuchten, d.h. ob man sich selbst durch das Tragen von Masken schützen kann. Zudem treffen die AutorInnen der Studie die Bemerkung, dass die meisten Studien stark ‚unterpowert‘ waren, d.h., dass Effekte nicht signifikant werden können, obwohl sie in der Realität vorhanden sind. Ferner lassen sich die Ergebnisse u.U. nicht auf das Coronavirus übertragen. Eine Metaanalyse von Offedu et. al (7) konnte durchaus signifikante Effekte des Maskentragens auf die Ansteckungswahrscheinlichkeit mit dem SARS Virus oder auch Influenzaähnlichen Viren feststellen, wobei die Metaanalyse Studien während des SARS-Ausbruchs 2003 auswertete. Auch hier wurde wieder Klinikpersonal untersucht und damit auch der erste Nutzenaspekt. Stoffmasken produzierten übrigens auch hier keine signifikanten Effekte, weswegen die AutorInnen von Stoffmasken für Klinikpersonal abraten.

Der erste Nutzenaspekt von Stoffmasken bzw. sogar von medizinischen Masken steht also in der Forschung infrage.

Der ‚zweite Nutzenaspekt‘ von Masken

Wir haben bisher vom ersten Nutzenaspekt gehandelt, auf den sich auch der Artikel Hauptsache Maske?! bezieht. Nun müssen wir, um der Frage: „Helfen Masken wirklich nicht gegen Covid-19?“, noch den zweiten Nutzenaspekt unter die Lupe nehmen. Zur Wiederholung: Hier geht man davon aus, dass man durch das Tragen der Maske nicht sich selbst, aber durch die physische Barriere der Maske Andere schützt.

In einer Modellrechnung konnten Masken, die nahe genug am Mund angebracht sind, die von einer Person ausgestoßenen Teilchen reduzieren (8). Hier ein Bild aus der Studie, in dem ein Husten einmal mit und einmal ohne Maske mithilfe von Computermodellen simuliert wird. Dabei haben die Autoren die physikalischen Berechnungen so angepasst, dass die simulierten Huster die gleichen Eigenschaften aufweisen wie Huster in der echten Welt.

In einer weiteren Studie, die durch von einem Laser induzierten Licht die Anzahl und Größe von Aerosolen sichtbar macht, konnten andere WissenschaftlerInnen zeigen, dass ein leicht feuchter Waschlappen vor dem Mund fast keine Aerosole mehr durchließ (9). Allerdings ist ein feuchter Waschlappen auf dem Wund eher keine gute Alternative um den Alltag zu bestreiten. Daher müssen wir uns weitere Studien ansehen:

Patel et. al (10) zeigten in einem weiteren Artikel, dass bei zwei 90cm auseinanderstehenden Puppen die Aerosolaufnahme durch das Tragen einer Stoffmaske beim Sender (des Aerosols) die Menge an beim Empfänger ankommenden Aerosolen signifikant verringert werden konnte. Dabei wurden Atmen, Husten und Nießen simuliert und sowohl die abgegebenen als auch die ankommenden Partikel in Aerosolen gemessen. Eine Skizze aus der Studie kann den Versuchsaufbau verdeutlichen:

Die AutorInnen der Studie testeten normale Op-Schutzmasken, wie es sie momentan bei vielen Arbeitgebern gratis gibt und N95 Schutzmasken, die ein höheres Sicherheitsniveau haben. Schon die Op-Schutzmasken konnten die Aufnahme der in den Aerosolen enthaltenen Teilchen beim Empfänger verringern, wenn sie am Sender angebracht waren. Am Empfänger konnten nur N95 Masken signifikante Effekte erzielen.

Ein weiterer Effekt ist dabei besonders interessant: Wenn statt dem Atmen ein Husten vom Sender simuliert wurde, reduzierte eine Op-Schutzmaske, die am Empfänger angebracht war, die Aerosolübertragung viel stärker als eine, die am Empfänger angebracht war. Letztere zeigte gar keinen signifikanten Effekt. Die Effekte waren beim Ansetzen einer Op-Maske beim Sender sogar so stark wie das Tragen einer N95-Maske beim Empfänger. Von der Größe der Effekte könnt Ihr euch gerne bei der Seite der Studie selbst überzeugen.

Eine andere Studie, die das Vorhandensein von Virus-RNA beim Aushusten untersucht und dabei N95 und normale Op-Masken vergleicht, kommt ebenfalls zu dem Ergebnis, dass beide sich als Barriere der Virusverbreitung am Sender gleichermaßen eignen (11).

Eine weitere Studie, die die von kranken Menschen, die mit Krankheitssymptomen in eine Klinik eingeliefert und danach noch 2mal positiv getestet wurden, ausgestoßenen Partikel untersucht, kommt zu einem ähnlichen Ergebnis (12). Diese Studie untersuchte Patienten mit Coronaviren (allerdings nicht Covid-19, das es damals noch nicht gab), Influenzaviren und Rhinoviren mit oder ohne Maske. Dabei wurden nicht die ausgestoßenen Teilchen selbst, sondern nur die in den Teilchen vorhandene Viren-RNA gemessen. Dasjenige also, was darauf hindeutet, dass sich andere Menschen auch an diesen Teilchen infizieren könnten. Das Tragen einer Maske von der erkrankten Person konnte hier die Menge an in Tröpfchen und Aerosolen übertragenen Coronaviren signifikant verringern. Beim Influenzavirus wurden demgegenüber nur die in Tröpfchen übertragenen Viren signifikant verringert und bei den Rhinoviren traten keine signifikanten Effekte auf.

Ferner zeigten Modellrechnungen, dass selbst ineffektive (20% der Virenübertragung blockierende) Masken bei weiter Verbreitung in der Bevölkerung (mind. 80%) sehr effektiv wären (13). Weitere Ergebnisse zeigten sich bei Menschen, die an Influenza erkrankt waren und eine Maske trugen: Eine Studie von Milton et al (14) fand heraus, dass die in Atemproben vorhandene Virus-RNA (des Influenzavirus) bei Maskenträgern signifikant geringer war. Das galt sowohl für größere Tröpfchen als auch für kleinere Partikel, wobei der Effekt bei den größeren Tröpfchen erheblich größer war.

Wir sehen, Masken können als sogenanntes Mittel zur Source Control, d.h. zum Aufhalten von ausgestoßenen potentiell krankheitserregenden Aerosolen beim Sender, funktionieren. Aber lassen sich diese Effekte auch in der Realität des Coronavirus beobachten?

Diese Metaanalyse von Chu et al. (15) sagt Ja! Diese untersuchte 172 Studien, die sich mit Covid-19 oder anderen Coronaviren auseinandersetzten. Dabei fand sie eine starke Reduktion des Infektionsrisikos, wenn Masken getragen wurden, wobei nicht differenziert wird zwischen Masken bei Kranken, Gesunden oder Beiden. Da es zum Thema ‚Coronaviren‘ allerdings keine experimentellen Studien gibt, können andere Einflussvariablen nicht ausgeschlossen werden. Trotzdem liefert diese Metaanalyse (v.a. im Zusammenhang mit obenstehenden experimentellen Studien) Evidenz dafür, dass das Maskentragen (auch von Op-Masken) bei der Eindämmung einer Pandemie helfen kann. Eine weitere Studie zeigt, dass auch aus Haushaltsmaterialien hergestellte Masken die Menge an ausgestoßenen Krankheitserregern reduzieren können (16).

Zusammenfassung

1. Ob man sich selbst mit dem Tragen von Alltagsmasken vor einer Ansteckung mit Covid-19 schützen kann, ist fraglich. Die Studien, die dagegen argumentieren, beschäftigen sich allerdings mit dem Influenzavirus und wurden in Krankenhäusern durchgeführt, in denen die Ansteckungsgefahr natürlich höher ist, als auf der Straße. Es gibt unseres Wissens nach keine Studie, die einen handfesten Nachweis des Selbstschutzes von Alltagsmasken bei Covid-19 erbringt.
2. Die Studienlage zur Möglichkeit der Pandemiekontrolle durch das Tragen auch von Alltagsmasken ist eindeutig: Durch das Tragen von Masken können Infizierte andere Personen schützen. Da viele Covid-19 Infektionen ohne größere Symptomatik verlaufen, ist eine allgemeine Maskenpflicht rein aus epidemiologischer Sicht sinnvoll.
3. Als Einschränkung muss betont werden, dass es keine Artikel gibt, die den Nutzen von Stoffmasken im Alltag anhand experimenteller Daten untersuchen. Es gibt die oben erwähnte Metaanalyse von Chu et al., verschiedene Modellrechnungen und physikalische Experimente, die zu dem Ergebnis kommen, dass sich auch Stoffmasken zur Source Control eignen. Aufgrund der Schwierigkeit, Menschen zu finden, die sich in experimentellen Studien absichtlich dem höheren Risiko einer Erkrankung aussetzen, indem sie einer Gruppe zugeordnet werden, in der keine Maske getragen werden darf, wird es schwierig werden, experimentelle Studien durchzuführen. Das ist ein Problem, da wir in physikalischen Experimenten und Modellrechnungen die Realität natürlich nur annähern können. Man bewegt sich in der Forschung zwischen dem Problem der internen Validität und der externen Validität: Eine hohe interne Validität haben in diesem Forschungsgebiet physikalische Experimente und Modellrechnungen, da wir hier Außeneinflüsse genauestens ausschließen können. Wir messen tatsächlich das, was wir messen wollen und können Alternativerklärungen ausschließen. Allerdings haben diese Studien oft eine geringere externe Validität, d.h. sie sind nicht so ohne weiteres auf das reale Geschehen übertragbar. Eine hohe externe Validität haben Metaanalysen, die Studien aus realen Zusammenhängen zusammenfassen. Allerdings stehen diese vor dem Problem, eine geringe interne Validität zu besitzen, da mögliche Drittvariablen nicht ausgeschlossen werden können. Vielleicht tragen ja Menschen, die schon vorher auf ihre Gesundheit achteten eher Masken und die Effekte sind auf deren Lebensstil und nicht auf die Masken zurückzuführen. Nichtsdestotrotz geben die oben beschriebenen Studien Evidenz dafür, dass sich Masken als Source Control (-> zweiter Nutzenaspekt) eignen und wir haben keine in Studien publizierte Evidenz dagegen gefunden. Das mag jetzt erst einmal unbefriedigend klingen, denn es ist kein hundertprozentiges: „Ja Masken helfen immer und in jeder Situation.“ Aber zur wissenschaftlichen Auseinandersetzung gehört es, auch zu sagen, was man nicht weiß und welcher Sachverhalte man sich nicht sicher sein kann. Falls jemand hundertprozentige Sicherheit behauptet, ist das übrigens oft ein guter Hinweis auf Unwissenschaftlichkeit.

Das Thema ‚Covid-19 und Masken‘ ist ein sehr weitgreifendes. Wir haben hier die hauptsächlichen Forschungsergebnisse aufgezählt und viele Studien mehr gelesen, als in den Quellen angegeben sind. Wir haben sie exkludiert, weil sie entweder redundant zu anderen hier ausführlicher dargestellten Studien waren oder wissenschaftlich nicht wirklich aussagekräftig. Wir haben auch versucht, alle dem Maskentragen gegenüber kritisch eingestellten Studien zu finden. Diese stellen aber allesamt nur den 1. Nutzenaspekt von Masken infrage.

Wir haben uns außerdem auf den rein epidemiologischen Aspekt des Maskentragens fokussiert, da dieser oft hinterfragt wird. Die sozialen oder psychischen Aspekte des Maskentragens sind eine andere Sache, mit der wir uns hier explizit nicht beschäftigen. Sozialwissenschaftliche Studien brauchen meist etwas länger als physikalische oder medizinische und werden, wenn sie irgendwann vorliegen, in einem weiteren Artikel behandelt.

Falls Ihr wichtige Studien kennt, die wir übersehen haben (oder die es bei der Recherche des Artikels noch nicht gab), schreibt uns gerne eine E-Mail an: kontakt@psychmedia.de und wir werden den Artikel updaten!

von Timon Hruschka

Quellen

(1) https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2020/daz-33-2020/hauptsache-maske

(2) https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/7286735/?utm_source=TrendMD&utm_medium=cpc&utm_campaign=Research_TrendMD_1&origin=ebdb236706b4c620c921aba9161fecbd#B15

(3) https://www.doi.org/10.1001/jama.2020.4756

(4) https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc2004973

(5) https://bmjopen.bmj.com/content/5/4/e006577

(6) https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/5/19-0994_article

(7) https://academic.oup.com/cid/article/65/11/1934/4068747

(8) https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0015044

(9) https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc2007800

(10) https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15459624.2015.1043050

(12) https://www.nature.com/articles/s41591-020-0843-2

(13) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468042720300117?via%3Dihub

(14) https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1003205

(15) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673620311429

(16) http://europepmc.org/backend/ptpmcrender.fcgi?accid=PMC7108646&blobtype=pdf