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Le port du masque diminue-t-il le risque de forme sévère de COVID-19 ? De nouveaux éléments en faveur de cette hypothèse

- Date de publication : 08 septembre 2020
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Au-delà de la prévention des contaminations, le respect systématique des mesures individuelles de protection, au premier chef le port du masque, pourrait-il diminuer significativement le nombre de cas de formes sévères de COVID-19 ? C’est ce que semble suggérer diverses études, chez l’animal comme chez l’homme.
Chez l’homme, les résultats d’une étude suisse présentée ici sont renforcés par des observations faites à la suite de clusters où le port du masque a été immédiatement imposé. Celles-ci vont dans le sens des données obtenues dans les régions où cette mesure a été rapidement généralisée, comme à Hong Kong.
Chez l’animal, une élégante étude a été menée chez le hamster doré qui montre à la fois la transmissibilité de SARS-CoV-2 par voie aérienne (aérosols) et l’effet du masque chirurgical en termes de diminution de la transmission, mais aussi en termes de réduction des symptômes chez les animaux contaminés malgré le masque.
Une confirmation de l’effet des mesures de protection sur la sévérité de la COVID-19 serait considérable en termes de gestion sanitaire de l’hiver 2020-2021 et milite pour que tout soit mis en œuvre pour favoriser le respect de toutes les mesures de protection, en premier lieu le port systématique du masque. Dans l'attente d'un vaccin efficace, augmenter le pourcentage de personnes immunisées sans avoir présenté de symptômes est essentiel pour parvenir à une immunité de groupe suffisante sans pour autant surcharger le système de santé, ni risquer la vie des personnes infectées.
Chez le hamster doré, le port du masque diminue le risque de formes symptomatiques de la COVID-19 (illustration)

Chez le hamster doré, le port du masque diminue le risque de formes symptomatiques de la COVID-19 (illustration)


Dans une actualité VIDAL du 30 juillet 2020, nous vous avions présenté une étude suisse qui suggère que le respect de mesures individuelles de protection (distanciation physique de 2 mètres et port du masque quand cela n'était pas possible) pourrait diminuer le risque de développer une forme sévère de COVID-19 lors d'une contamination malgré ces mesures.
Cette hypothèse, qui s'enracine dans de nombreux travaux portant sur d'autres virus respiratoires dont des coronavirus humains, semble se confirmer si l'on en croit le résultat d'une étude expérimentale chez le hamster doré, mais aussi diverses observations portant sur de récents clusters de COVID-19.
Le 31 juillet 2020, une équipe d'infectiologues de l'université de Californie - San Francisco a publié une synthèse des connaissances à ce sujet (sans l'étude suisse parue la veille). Considérant l'importance de cette hypothèse dans la gestion de la pandémie dans les mois à venir, nous vous proposons ici une présentation plus détaillée des données rassemblées dans cet article.

Corrélation entre charge infectieuse et sévérité des symptômes : une vieille histoire
L'idée selon laquelle la quantité de micro-organismes impliqués lors d'une infection (la "charge infectieuse") influe sur la sévérité de la maladie qui s'ensuit n'est pas nouvelle. Dès les années 1930, elle a été amplement démontrée par une grande variété d'études d'infection expérimentale destinées à évaluer la dose létale médiane (LD50), c'est-à-dire la dose de micro-organismes nécessaire pour provoquer la mort de la moitié des animaux infectés. Cette influence de la charge infectieuse sur la sévérité de l'infection est particulièrement observée pour des virus fortement cytopathiques, en particulier respiratoires. Elle semble plus modeste, voire absente, pour d'autres virus comme, par exemple, ceux de l'hépatite B ou du VIH/sida.
Dans le contexte des virus respiratoires, la courbe charge infectieuse-morbidité a été étudiée chez la souris pour, entre autres, le virus influenza A, le virus parainfluenza humain, le SARS-CoV-1 ou le MERS-CoV.
Chez l'homme, l'établissement de cette courbe n'est évidemment possible que pour des virus sans gravité chez des volontaires sains. Deux virus respiratoires ont été étudiés sous cet angle : le virus influenza A de la grippe saisonnière et le coronavirus du rhume 229E. Pour ces deux virus, il a été démontré qu'une charge infectieuse minimale est nécessaire à l'apparition de symptômes et que l'augmentation de cette charge s'accompagne d'une majoration des symptômes.

Pour rappel, les données de l'étude sur des militaires suisses
Dans le contexte de la COVID-19, l'étude menée par l'armée helvète (et présentée ici) apporte des éléments intéressants quant aux effets des mesures de protection (2 mètres de distance à tout moment et port du masque lorsque cela n'était pas possible), en tout cas dans une population jeune et en bonne santé. Elle montre un net effet réducteur de ces mesures de protection sur la transmission du SARS-CoV-2. De plus, elle semble suggérer que, lorsque ces mesures n'ont pas été efficaces pour empêcher la transmission du virus, elles l'ont été pour réduire la sévérité de la maladie (en l'occurrence empêcher l'apparition de symptômes).
Néanmoins, la question demeure de savoir si, dans ce dispositif expérimental, le port du masque 24 heures sur 24 aurait apporté un bénéfice supplémentaire. De plus, au-delà de l'influence des mesures de protection, la question de l'influence du mode de contamination dans ce contexte (aéroporté versus manuporté, par exemple) sur l'apparition de symptômes se pose également.

Le masque protège le hamster doré des formes sévères de COVID-19
Au sujet de l'influence du masque sur la sévérité de la COVID-19, les données expérimentales les plus probantes ont été obtenues sur le hamster doré (Mesocricetus auratus, naturellement sensible à SARS-CoV-2 avec des lésions pulmonaires).
Dans un élégant dispositif expérimental, une équipe de l'université de Hong Kong a étudié la transmission de SARS-CoV-2 entre des cages de hamsters dorés séparés par une paroi ne laissant passer l'air que dans une seule direction (des hamsters infectés vers les hamsters sains), avec la possibilité d'interposer un masque chirurgical le long de cette paroi.
L'intensité des symptômes en cas d'infection des hamsters sains était quantifiée par un score clinique allant de 0 à 4. Les infections étaient confirmées par PCR et histologie pulmonaire.
En l'absence de masque, au bout de 7 jours, 66,7 % des hamsters sains (10/15) étaient infectés (infection toujours symptomatique, score clinique moyen de 1,8 à J5 et 2,4 à J7), ce qui confirme l'existence et l'efficacité de la transmission par aérosols.
Lorsque le masque était interposé face extérieure vers les hamsters sains (comme s'il était porté par les hamsters infectés), 16,5 % des hamsters sains (2/12) hébergeaient le virus après 7 jours (p = 0,019 comparé à l'absence de masque) et les symptômes observés étaient moins sévères (score clinique moyen 0 à J5, 0,25 à J7, p = 0,031 à J7).
Lorsque le masque était interposé face extérieure vers les hamsters infectés (comme s'il était porté par les hamsters sains), 33,3 % des hamsters sains (4/12) étaient infectés après 7 jours, une différence non significative avec l'absence de masque, p = 0,128 (malgré un taux d'infection diminué de moitié, mais l'effectif était trop petit pour confirmer cet effet). Parmi les 4 hamsters contaminés, 3 avaient développé des symptômes avec un score clinique moyen de 0,6 à J5 et 0,5 à J7, p non significatif)
Globalement, dans cette étude, le "port du masque", dans un sens comme dans l'autre, a ramené le taux d'infection de 66,7 à 25,0 % (6/24, p = 0,018) et réduit les symptômes observés en cas d'infection (score clinique global de 0,31 à J5 [p = 0,036] et de 0,38 à J7 [p = 0,008]).
Cette étude suggère donc que le port du masque est plus efficace lorsqu'il est porté par les sujets infectés et que, globalement, il réduit le taux de transmission. De plus, les hamsters sains infectés par des hamsters "masqués" ont, par ailleurs, développé des formes moins sévères, voire asymptomatiques.

À la recherche du taux moyen d'asymptomatiques lors de la COVID-19
À l'échelle d'un groupe de personnes ou d'un cluster, pour évaluer l'effet des mesures de protection sur la sévérité des symptômes en cas d'infection, il est nécessaire d'avoir une idée relativement précise du taux moyen "naturel" de personnes développant une forme asymptomatique de COVID-19.
Au début de la pandémie, et en s'appuyant sur les premières données chinoises et celles du paquebot Diamond Princess (qui avait été bloqué au large de Yokohama au tout début de la pandémie), ce taux "naturel" avait été estimé de 15 à 18 % (18 % étant le pourcentage d'asymptomatiques observés sur le Diamond Princess). Depuis, diverses études ont montré que ce pourcentage se situe plus probablement autour de 40 à 45 %. Dans leurs données de référence, les Centers for Disease Control and Prevention américains estiment ce taux à 40 %.
Cette valeur de référence consensuelle permet d'estimer l'effet du port du masque sur le pourcentage de cas asymptomatiques dans divers clusters récemment étudiés.

Le cas des navires de croisière : Greg Mortimer versus Diamond Princess
Mi-mars, le Greg Mortimer, un navire de croisière antarctique australien est parti d'Ushuaia (Argentine) avec à son bord 128 passagers et 95 membres d'équipage, tous contrôlés quotidiennement pour une éventuelle hyperthermie. Au 8e jour, alors que la croisière était écourtée du fait de la fermeture de nombreuses frontières, un premier cas suspect a été identifié à bord. Tous les passagers ont été immédiatement confinés dans leur cabine et équipés de masques chirurgicaux. Le personnel de bord a été, lui, été équipé de masques N95 (FFP2) et a continué à assurer le service et la navigation. Huit nouveaux cas suspects ont été rapidement identifiés. Après évacuation des cas les plus sévères, 217 personnes sont restées sur le navire et toutes ont été testées par PCR. Parmi ces 217 personnes, 128 (59 %) avaient un test virologique positif.
En termes de symptômes, seulement 24 personnes infectées ont présenté des symptômes (19 %, comprenant les personnes évacuées). Ainsi, parmi les personnes infectées, 81 % des cas étaient asymptomatiques. Rappelons qu'à bord du Diamond Princess, seulement 18 % des cas étaient asymptomatiques.
Les auteurs de l'analyse de ces données émettent donc l'hypothèse que l'application rapide de mesures de protection, et en particulier le port de masque, s'est traduite par une diminution du nombre de personnes infectées développant des symptômes. Pour rappel, les dernières données disponibles sur le Diamond Princess sont en faveur d'un rôle majeur des aérosols dans la dissémination de l'infection.

Le cas du centre de dialyse pédiatrique
Une équipe de l'Université d'Indiana à Indianapolis a étudié l'évolution de la COVID-19 au sein d'une unité de dialyse pédiatrique locale, à la suite d'un cas confirmé par PCR. Dans cette unité, les patients et le personnel ont porté un masque chirurgical à tout moment, les patients étaient soumis à une mesure de leur température à l'entrée et le personnel à l'entrée et à la sortie, quotidiennement.
À la suite de l'identification d'un patient suspect, celui-ci a été dialysé en isolement et l'infection confirmée par PCR. Treize patients, 11 infirmières, 10 médecins et 4 personnes chargées de l'administration ont accepté d'être testées régulièrement (PCR et test sérologique). Au 7e jour, 2 personnes présentaient des symptômes, mais une seule avait une PCR positive. Au 21e jour, 44 % du personnel testé (11/25) et 23 % des patients (3/13) avaient une sérologie positive, mais aucun n'avait développé de symptômes. Seul un membre du personnel a eu une PCR positive (lors du pic d'IgM). Aucun des membres du personnel contaminés n'avait participé aux soins du patient initial.
Ainsi, sur 38 personnes avec port du masque chirurgical systématique, 15 personnes ont été contaminées et une seule a présenté des symptômes, soit un pourcentage de cas asymptomatiques d'environ 93 % sur ce tout petit effectif.

Le cas des usines d'emballage de produits alimentaires d'origine animale
Dans l'Oregon, suite à des cas de COVID-19 dans une usine d'emballage de crevettes en juin, tous les salariés ont été équipés de masques chirurgicaux à porter en permanence, parfois complétés de visières ou de séparations entre les postes de travail. Après que ces mesures ont été mises en place, sur 124 personnes dont l'infection a été confirmée par PCR, 118 sont restées asymptomatiques, soit un pourcentage de cas asymptomatiques d'environ 95 %.
De la même manière, dans une usine d'emballages de poulets en Arkansas, une campagne de PCR systématiques a été menée auprès des salariés (tenus de porter un masque chirurgical en permanence). Sur 3 448 personnes testées, 481 étaient porteurs d'ARN viral dans le rhinopharynx. Parmi celles-ci, seulement 26 présentaient ou avaient présenté des symptômes évocateurs d'une COVID-19, soit un pourcentage de cas asymptomatiques d'environ 95 %.

Rapportées au pourcentage moyen "naturel" de cas asymptomatiques qui fait consensus, soit environ 40 %, les données obtenues dans ces usines, comme celles du centre de dialyse pédiatrique ou du Greg Mortimer, semblent, même en l'absence de dispositif expérimental, témoigner d'une augmentation marquée du pourcentage de formes asymptomatiques en cas de port systématique du masque.
Il est également possible de rapprocher ces observations de celles obtenues à Hong Kong au printemps : avec une observance du port du masque d'environ 97 %, l'incidence (1 048 cas pour une population de 7,5 millions) et la mortalité (0,4 %, 4 décès parmi les 1 048 cas) ont été parmi les plus faibles du monde.
En conclusion, les données s'accumulent suggérant que, au-delà de la réduction de la transmission de SARS-CoV-2, les mesures de protection, et en particulier le port du masque, pourraient également contribuer à diminuer le pourcentage de cas symptomatiques en cas d'infection malgré le respect de ces mesures. Cet effet pourrait s'expliquer par une réduction de la charge infectieuse permettant au système immunitaire situé en première ligne de ne pas être rapidement dépassé par la prolifération virale, comme suggéré par une étude portant sur cette réponse immunitaire précoce.
Les conséquences d'un tel effet en termes de gestion sanitaire de l'hiver 2020-2021 sont considérables et militent pour que tout soit mis en œuvre pour favoriser le respect de toutes les mesures de protection, en premier lieu le port systématique du masque.
Dans l'attente d'un vaccin efficace, augmenter le pourcentage de personnes immunisées sans avoir présenté de symptômes est essentiel pour parvenir à une immunité de groupe suffisante, sans pour autant surcharger le système de santé, ni risquer la vie des personnes infectées.

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Pour aller plus loin 

L'article qui fait le point des connaissances sur l'effet des masques sur la sévérité de la COVID-19
Gandhi M, Beyrer C & Goosby E. Masks Do More Than Protect Others During COVID-19:Reducing the Inoculum of SARS-CoV-2 to Protect the Wearer. J Gen Intern Med, 31 juillet 2020.

Sur les liens entre charge infectieuse et réponse immunitaire selon les types de virus
Rouse BT & Sehrawat S. Immunity and immunopathology to viruses: what decides the outcome? Nature Reviews Immunology, volume 10, pages 514–526 (2010).

Un article sur l'effet de la charge infectieuse pour le virus parainfluenza humain chez la souris
Handel A, Li Y, McKay B, et al. Exploring the impact of inoculum dose on host immunity and morbidity to inform model-based vaccine design. PLoS Comput Biol, 2018 Oct 1;14(10).

Un article sur l'effet de la charge infectieuse pour le MERS-CoV chez la souris
Tao X, Garron T, Shankar Agrawal A, et al. Characterization and Demonstration of the Value of a Lethal Mouse Model of Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus Infection and Disease. J Virol. 2015 Oct 7;90(1):57-67.

Un article sur l'effet de la charge infectieuse pour le SRAS-CoV-1 chez la souris
Roberts A, Deming D, Paddock CD, et al. A Mouse-Adapted SARS-Coronavirus Causes Disease and Mortality in BALB/c Mice. PLoS Pathog. 2007 Jan; 3(1).

Les articles sur l'effet de la charge infectieuse pour la grippe saisonnière chez l'homme et chez la souris
Memoli MJ, Czajkowski L, Reed S, et al. Validation of the Wild-type Influenza A Human Challenge Model H1N1pdMIST: An A(H1N1)pdm09 Dose-Finding Investigational New Drug Study. Clinical Infectious Diseases, Volume 60, Issue 5, 1 Mars 2015, Pages 693–702.

Miller DS, Kok T & Li P. The virus inoculum volume influences outcome of influenza A infection in mice. Lab Anim, 2013 Jan;47(1):74-7.

L'article sur l'effet de la charge infectieuse pour le rhume à CoV 229E
Callow KA, Parry HF, Sergeant M, Tyrrell DA. The time course of the immune response to experimental coronavirus infection of man. Epidemiol Infect. 1990 Oct;105(2):435-46.

Les articles sur les travaux chez le hamster doré
Chan JFW, Yuan S, Zhang AJ, et al. Surgical Mask Partition Reduces the Risk of Noncontact Transmission in a Golden Syrian Hamster Model for Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Clinical Infectious Diseases, 30 mai 2020.

Imai M, Iwatsuki-Horimoto K, Hatta M, et al. Syrian hamsters as a small animal model for SARS-CoV-2 infection and countermeasure development. PNAS 14 juillet 2020, 117 (28) 16587-16595.

Chan JF, Zhang AJ, Yuan S, et al. Simulation of the clinical and pathological manifestations of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in golden Syrian hamster model: implications for disease pathogenesis and transmissibility. Clin Infect Dis. 26 mars 2020.

Les données sur le pourcentage d'infections asymptomatiques dans la COVID-19
Oran DP & Topol EJ. Prevalence of Asymptomatic SARS-CoV-2 Infection: A Narrative Review. Ann Intern Med, 3 juin 2020.
 
Centers for Disease Control and Prevention. COVID-19 Pandemic Planning Scenarios (Table 1). 10 juillet 2020.

L'étude suisse sur les effets des mesures barrières et l'article VIDAL News sur celle-ci
Bielecki M, Züst R, Siegrist D, et al. Social distancing alters the clinical course of COVID-19 in young adults: A comparative cohort study. Clinical Infectious Diseases, 29 juin 2020.

COVID-19 : les mesures barrières préviennent-elles l'apparition de symptômes en cas d'infection ?, VIDAL News, 30 juillet 2020.

Les articles sur le navire de croisière Diamond Princess
Mizumoto K, Kagaya K, Zarebski A & Chowell G. Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Euro Surveill. 2020 Mar 12; 25(10): 2000180.

Azimi P, Keshavarz Z, Cedeno Laurent JG, et al. Mechanistic Transmission Modeling of COVID-19 on the Diamond Princess Cruise Ship Demonstrates the Importance of Aerosol Transmission. medRxiv, 15 juillet 2020.

L'article sur le navire de croisière antarctique Greg Mortimer
Ing AJ, Cocks C & Green JP. COVID-19: in the footsteps of Ernest Shackleton. BMJ Journal Thorax, Volume 75, Issue 8. 2020.

L'article sur le cas du centre de dialyse pédiatrique en Indiana
Hains DS, Schwaderer AL, Carroll AE, et al. Asymptomatic Seroconversion of Immunoglobulins to SARS-CoV-2 in a Pediatric Dialysis Unit. JAMA. 2020;323(23):2424-2425.

Sur les cas dans l'usine d'emballage de poulets en Arkansas
Hundreds test positive at Tyson Foods plant in Arkansas as China suspends imports. Los Angeles Times, 22 juin 2020.

Sur les cas dans l'usine d'emballage de crevettes dans l'Oregon
124 coronavirus cases reported at Pacific Seafood facilities in Newport, The Oregonian/OregonLive, 7 juin 2020

Sur l'incidence et la mortalité à Hong Kong au printemps
Cheng VCC, Wong SC, Chuang VWM, et al. The role of community-wide wearing of face mask for control of coronavirus disease 2019 (COVID-19) epidemic due to SARS-CoV-2. J Infect. 2020 Jul; 81(1): 107–114.

Sur l'effet de la charge infectieuse sur la réaction immunitaire initiale dans la COVID-19
Blanco-Melo D, Nilsson-Payant BE, Liu WC, et al. Imbalanced Host Response to SARS-CoV-2 Drives Development of COVID-19. Cell. 2020 May 28; 181(5): 1036–1045.

Sources : VIDAL

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