Corona: Lasst uns über das Gegebene reden. Genau, über Fakten.

Das nachfolgende Dokument habe ich nicht selbst geschrieben. Es ist vielmehr das Resultat der Zusammenarbeit zwischen zahlreichen Fachleuten (Ärzt:innen, Statistiker:innen, Epidemiolog:innen und Virolog:innen), die versucht haben, den emotional aufgescheuchten Gerüchten, die hinsichtlich der Krankheit im Umlauf sind, unaufgeregte Tatsachen entgegenzustellen. Ich weiß schon, Ängste sind irrational und deshalb rationalen Argumenten zumeist nicht zugänglich. Trotzdem. Niemand hat zwei Jahre lang durchgehend Angst. Deshalb hier der Versuch, eine Basis für die künftigen Auseinandersetzungen zu schaffen. Hinsichtlich dieser Grundlagen sollten wir uns einigen können. Danach können wir über politische Ziele und Maßnahmen sowie über die Möglichkeiten eines angstfreien Miteinanders weiterdiskutieren.

Eine Zusammenfassung für Eilige

1. Covid-19 ist eine bedrohliche Erkrankung mit gegenwärtig unabsehbaren Langzeitfolgen. Zwischen 0,4 % und 1 % der Infizierten versterben an der Krankheit. Ohne Eindämmungsmaßnahmen breitet sich SARS-CoV-2 unkontrolliert aus und überfordert durch die gleichzeitige große Anzahl an Patient:innen selbst die hochentwickelten Gesundheitssysteme Westeuropas.

2. Long Covid: Zwischen 10 % und 35 % der Genesenen klagen noch nach Wochen oder Monaten über anhaltende Erschöpfung, Kurzatmigkeit und eingeschränkte körperliche und geistige Leistungsfähigkeit. Besonders häufig sind dies Menschen zwischen 30 und 50 Jahren nach milden oder mittelschweren Krankheitsverläufen. Bei bis zu 70 % der Erkrankten wurden entzündliche Veränderungen des Herzens beobachtet.

3. Sichere Impfstoffe beschleunigen die Rückkehr zur Normalität, indem weite Teile der Bevölkerung vor einer Erkrankung geschützt werden können. Die kurzen Entwicklungszeiten der Impfstoffe ergeben sich durch die hohe Priorisierung und die zur Verfügung gestellten Gelder und gehen nicht zu Lasten der Sicherheit. Die mRNA-Impfstoffe zeigen sehr gute Wirksamkeit bei gleichzeitig ausgezeichneter Verträglichkeit.

4. Masken reduzieren das Ansteckungsrisiko erheblich. Beim Husten und Sprechen schleudern vibrierende Stimmbänder infektiöse Speicheltröpfchen aus Rachen und Mund in die Umgebungsluft. Der Mund-Nasen-Schutz bremst die Geschwindigkeit des Luftstroms und reduziert die Ausbreitung der Viren. Je nach Maske oder Mund-Nasen-Schutz bewirken Filterwirkung und Adhäsionskräfte eine weitere Reduktion der Virenlast. Damit können Ansteckungen verhindert werden. Sollte es dennoch zu einer Ansteckung kommen, verdichten sich die Hinweise darauf, dass die Krankheit durch die reduzierte Virenlast einen symptomarmen oder milderen Verlauf nimmt.

Covid-19 ist eine bedrohliche Erkrankung mit unabsehbaren Langzeitfolgen

Akute Bedrohungen

Die durch das Coronavirus SARS-CoV-2 (auch SARS2-Coronavirus) ausgelöste Krankheit Covid-19 ist an Gefährlichkeit nicht mit der Grippe (Influenza) zu vergleichen. Die bisherige Fallsterblichkeit während der Covid-19-Pandemie in Österreich liegt bei circa 3 %. Die tatsächliche Mortalität von Covid-19 ist von vielen Faktoren abhängig , z. B. der Altersverteilung der Bevölkerung und der Erkrankten, dem allgemeinen Ernährungs-und Gesundheitszustand der Bevölkerung und den Kapazitäten im Gesundheitssystem zur Versorgung von schwer an Covid-19 erkrankten Personen. Unter Einbeziehung der Dunkelziffer von unerkannten bzw. symptomlosen Infektionen wird gegenwärtig von einer tatsächlichen Sterblichkeit von 0,23 % – in Ländern mit niedrigem Einkommen und einer jungen Bevölkerung – bis 1,15 % – in wohlhabenden Ländern mit einem größeren Anteil an älteren Menschen (Europa, Nordamerika) – ausgegangen. Dies ist fünf- bis zehnmal so hoch wie bei der gewöhnlichen Grippe (Influenza).

Ausmaß und Schwere der Erkrankung nehmen mit dem Alter zu. Studien aus Norditalien zeigen bei Kindern und jungen Erwachsenen im Alter bis 19 Jahren bei 18 % einen symptomatischen Verlauf. In der Altersgruppe der 40- bis 59-Jährigen brach die Krankheit bei 30 % der Infizierten aus (bei rund 1 % mit schwerem oder tödlichem Verlauf), während die Erkrankung bei Personen der Altersgruppe 60–79 Jahre bei rund 40 % der Infizierten ausbrach (davon mehr als 4 % schwer oder tödlich erkrankt). Bei Personen über 80 Jahren brach die Krankheit in rund 65 % der Fälle aus, rund 20 % erkrankten schwer oder erlagen der Krankheit.

Aus diesen Zahlen ergibt sich die tatsächliche Gefährlichkeit dieser Krankheit: Unkontrolliert breitet sie sich sehr rasch aus und überfordert selbst ein hochentwickeltes Gesundheitssystem wie das unsrige. Das gleichzeitige Auftreten vieler schwerer Erkrankungen birgt die Gefahr, dass sowohl Covid-19-Patient:innen als auch Patient:innen mit anderen Erkrankungen (etwa Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Krebs) nicht mehr adäquat versorgt werden können. Solche tragischen Entwicklungen gab es während der ersten Hochphase der Pandemie im Frühling in der chinesischen Provinz Hubei (besonders in Wuhan), in Norditalien, im Elsass, in Teilen Spaniens und Großbritanniens und sind gegenwärtig in vielen Ländern Europas zu beobachten (Österreich, Tschechien, Belgien, Teile Deutschlands).

Abbildung 1: Anteil der symptomatischen und asymptomatischen Verläufe. (Grafik: Poletti P, Tirani M, et al., 2020.)

Quellen: Akute Bedrohungen

Poletti P, Tirani M, et al., 2020. Probability of symptoms and critical disease after SARS-CoV-2 infection. arXiv:2006.08471v2. Bruno Kessler Foundation, Trento ; Directorate General for Health, Lombardy Region, Milano, Italy. https://arxiv.org/abs/2006.08471

Gudbjartsson DF, et al. 2020. Humoral Immune Response to SARS-CoV-2. The New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2026116, https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2026116

Plapp F, 2020. The Covid-19 Pandemic: A Summary. A Special Supplement from the Pathologist.

https://thepathologist.com/subspecialties/the-Covid-19-pandemic-a-summary

Brazeau N F, Verity R, et al., 2020. Report 34: Covid-19 Infection Fatality Ratio: Estimates from Seroprevalence. Imperial College Covid-19 response team. 29 October 2020. https://www.imperial.ac.uk/mrc-global-infectious-disease-analysis/Covid-19/report-34-IFR/

Long-Covid-Syndrome

Eine sehr besorgniserregende Entwicklung ist die zunehmende Beobachtung protrahierter (langwieriger) Verläufe und längerfristiger organischer Schäden, besonders bei Patient:innen mittleren Alters (30–50 Jahre), die milde Verläufe ohne Hospitalisierung hatten. Insbesondere in Regionen mit hoher Prävalenz von Covid-19 (USA, nördliches Italien, Belgien, Großbritannien) berichten sehr viele Patient:innen mehrere Wochen, teilweise auch Monate nach vermeintlich überstandener Erkrankung (wiederholt negativer Testung) von einer beträchtlichen Einschränkung der Lebensqualität. Häufig leiden die vom sogenannten Long-Covid-Syndrom Betroffenen an Kurzatmigkeit, Herzrasen, eingeschränkter körperlicher und geistiger Leistungsfähigkeit, chronischer Müdigkeit, Benommenheit und Wortfindungsstörungen. Zudem häufen sich Berichte von wiederkehrenden Fieberschüben, emotionaler Instabilität sowie Ausschlägen und Blutgerinnungsstörungen in den Extremitäten. Zwischen 10 % und 35 % der Erkrankten tragen neurologische Langzeitkomplikationen davon, unabhängig von der Schwere der vorangegangenen Krankheit.

In mehreren Studien zeigte sich, dass bis zu 78 % der mit SARS-CoV-2 infizierten Patient:innen mittleren Alters Veränderungen am Herzen zeigten, welche teilweise über Wochen oder Monate anhielten. Meist waren dies entzündliche Vorgänge im Herzmuskel oder am Herzbeutel. Dies betrifft insbesondere Menschen mit ansonsten leichten Krankheitsverläufen oder auch symptomlose Personen sowie gesunde, gut trainierte Sportler:innen.

Die Wissenschaft beginnt gerade, diese Phänomene aufzuarbeiten. Erste Zahlen aus Studien sowie die Berichte von Zehntausenden Betroffenen in den sozialen Medien deuten aber darauf hin, dass der Anteil der sogenannten „Long-Haulers“ (also Menschen, die an Long Covid erkranken) wenigstens 5 % bis 10 % der Patient:innen beträgt. Während das Sterberisiko für ältere Menschen deutlich erhöht ist, ist der typische „Long-Hauler“ zwischen 30 und 50 Jahre alt, mehrheitlich weiblichen Geschlechts, vormals gesund und ohne Vorerkrankungen. Bisher ist nicht bekannt, wie viele dieser Personen wieder vollständig genesen werden. Der monatelange Verlust an Lebensqualität und Arbeitsfähigkeit gehen einher mit hohen Kosten für die Gesundheitssysteme und die betroffenen Volkswirtschaften.

Quellen: Long-Covid-Syndrome

Marshall, M. 2020. News Feature: The lasting misery of coronavirus long-haulers. Nature 585, 339-341. Doi: 10.1038/d41586-020-02598-6

https://www.nature.com/articles/d41586-020-02598-6

Young, E. 2020. Long-Haulers Are Redefining Covid-19. The Atlantic, August 2020. https://www.theatlantic.com/health/archive/2020/08/long-haulers-Covid-19-recognition-support-groups-symptoms/615382/

CDC, 2020. Symptom Duration and Risk Factors for Delayed Return to Usual Health Among Outpatients with Covid-19 in a Multistate Health Care Systems Network. https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/69/wr/mm6930e1.htm?s_cid=mm6930e1_w

Carfì A, Bernabei R, Landi F, 2020. for the Gemelli Against Covid-19 Post-Acute Care Study Group. Persistent Symptoms in Patients After Acute Covid-19. JAMA. 2020;324(6):603–605. doi:10.1001/jama.2020.12603, https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2768351?appId=scweb

Puntmann VO, Carerj ML, Wieters I, et al., 2020. Outcomes of Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging in Patients Recently Recovered From Coronavirus Disease 2019 (Covid-19). JAMA Cardiol. Published online July 27, 2020. doi:10.1001/jamacardio.2020.3557 https://jamanetwork.com/journals/jamacardiology/fullarticle/2768916

Schlimpert M, 2020. Covid-19: Dauerhafte Herzschäden selbst bei milden Verläufen. Kardiologie.org. https://www.kardiologie.org/Covid-19/erkrankungen-des-perikards/Covid-19--dauerhafte-herzschaeden-sogar-bei-milden-verlaeufen/18225326

Nath A, Smith B, 2020.Neurological issues during Covid-19: An Overview, Neuroscience Letters, https://doi.org/10.1016/j.neulet.2020.135533

Sichere Impfstoffe beschleunigen die Rückkehr zur Normalität

Die Ausbreitungsdynamik und Infektionswege des SARS2-Coronavirus und der damit einhergehenden Erkrankung an Covid-19 lassen den Schluss zu, dass die gegenwärtige Pandemie erst durch das Erreichen von Herdenimmunität zuerst abgeschwächt und dann beendet werden kann. Herdenimmunität ist ein epidemiologischer Begriff. Er bezeichnet eine indirekte Form des Schutzes vor einer ansteckenden Krankheit, der entsteht, wenn ein hoher Prozentsatz der Bevölkerung durch Impfung oder Infektion Immunität erworben hat. Kommt eine infektiöse (i.e. ansteckende) Person mit den Individuen einer „immunen Herde“ in Kontakt, kann sich der Erreger mangels ungeschützter Menschen nicht weiter ausbreiten. Auch wenn sich in dieser Population einige Individuen befinden, die noch keine Immunität aufgebaut haben, so ist doch die Wahrscheinlichkeit geringer, dass eine infektiöse Person auf nicht geschützte Individuen trifft. Jede immune Person ist also eine Art Brandmauer, die das Überspringen der Infektion auf nicht immune Menschen verhindert. Herdenimmunität ist ein statistisches Phänomen, welches besonders von der Basisreproduktionszahl R0 (wie viele Menschen von einer infektiösen Person durchschnittlich angesteckt werden, wenn kein Mitglied der Population gegenüber dem Erreger immun ist) eines Erregers abhängt. Der Erreger von Covid-19 hat eine Basisreproduktionszahl R0 von 2 bis 3,5: eine an Covid-19 erkrankte Person steckt also im Durchschnitt zwei bis dreieinhalb andere Menschen an, wenn niemand in der Umgebung der erkrankten Person gegen das neuartige Virus immun ist. Herdenimmunität ist in diesem Fall gegeben, wenn zwischen 60 % und 80 % der Menschen eine Immunität entwickelt haben. Diese große Schwankungsbreite leitet sich aus der Anzahl der direkten Kontakte ab und diese sich wiederum aus regional und kulturell unterschiedlichen Lebensgewohnheiten, beispielsweise der Besiedlungsdichte, der Wohnsituation und der Art der Erwerbstätigkeit.

Durch die in Europa beobachtete Infektionssterblichkeit von ca. 1 % und die verbreiteten langwierigen Verläufe (siehe den vorangegangenen Abschnitt) ist das Erreichen der Herdenimmunität durch Infektion kein gangbarer Weg. Aufgrund der zu erwartenden Todesfälle nähme ein solches Vorgehen die Ausmaße einer unvergleichlichen kollektiven menschlichen Tragödie an; ganz abgesehen von den immensen volkswirtschaftlichen Kosten durch aufwendige medizinische Behandlungen von tausenden schwer erkrankten Menschen und wochenlange Arbeitsausfälle.

Der deutlich schonendere Weg zum Schutz der Bevölkerung führt über eine hohe Durchimpfungsrate. Unter der Annahme, dass eine Impfung ähnlich gut gegen die Weitergabe von Covid 19 schützt wie eine überstandene Erkrankung und dass im EU-Durchschnitt bereits etwa 10 % bis 15 % der Bevölkerung durch Erkrankung Immunität erworben haben, müssten noch etwa die Hälfte der Bevölkerung der EU geimpft werden, um Herdenimmunität zu erreichen. Unter Berücksichtigung der voraussichtlich verfügbaren Menge an zugelassenen Impfstoffen dürfte dieses Ziel bis zum Herbst 2021 erreichbar sein.

Die kurze Entwicklungszeit der Impfstoffe geht nicht zu Lasten der Sicherheit

Die kurze Entwicklungszeit der Impfstoffe von Biontech und Moderna und deren schnelle Prüfung und Zulassung durch die europäische Zulassungsbehörde, die European Medicines Agency (EMA), ist der außerordentlichen Priorisierung und der ungewöhnlich schnellen und großzügigen öffentlichen Finanzierung geschuldet.

Die meiste Zeit für die Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen geht verloren, weil im forschenden Pharmaunternehmen viele Projekte gleichzeitig betreut werden müssen. Die Unternehmen allokieren ihre Ressourcen auf die unterschiedlichen Projekte in Abhängigkeit zu den erwarteten wirtschaftlichen Erfolgen, zur Zulassungswahrscheinlichkeit oder zu beidem. Oft kommt es zu Verzögerungen, weil die Kapazitäten in den eigenen Labors oder auch in den Labors der Kontraktforschungsunternehmen (CRO) ausgelastet sind. Es entstehen dadurch Wartezeiten, weshalb Entwicklungsprojekte nicht selten für Monate oder Jahre stillstehen. Es ist nicht unüblich, dass ein und dasselbe Projekt mehrfach zum Stillstand kommt. Das führt dazu, dass es durchaus auch ein Jahr dauern kann, bis eine Schlüsselstudie in Auftrag gegeben wird, oder dass Rohdaten aufgrund mangelnder personeller Ressourcen monatelang nicht in einem Bericht zusammengefasst werden können. Ähnlich ist die Situation beim Verfassen der mehrere Tausend Seiten umfassenden Zulassungsanträge: Auch hier können nicht alle Kapitel gleichzeitig geschrieben werden, es kommt erneut zu Wartezeiten. Diese Umstände führen zu den bekannten jahrelangen Entwicklungszeiten, die dem Zulassungsantrag bei der Behörde vorangehen. Bei der Zulassungsbehörde ist die Situation ähnlich: Viele gleichzeitig zu bearbeitende Zulassungsanträge führen zu Wartezeiten, welche durchaus auch mehrere Jahre dauern können. Noch länger dauert es, wenn die Behörde weitere Studien vom Antragsteller einfordert, welche vom Unternehmen erneut eingetaktet werden müssen. Insgesamt dauert es daher durchschnittlich 13 Jahre von der ersten Idee zur Entwicklung eines Arzneimittels bis zur ersten verkauften Einheit.

Die rasche Geschwindigkeit in der Entwicklung und der Zulassung der Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 ist vor allem der Eliminierung von Leerläufen und Wartezeiten zu verdanken. Mit Covid-19 nicht im Zusammenhang stehende Projekte werden teilweise eingefroren. Jede zur Zulassung des neuen Impfstoffes erforderliche Studie (Patient:innenstudien zur Wirksamkeit, Studien zu Herstellung und Reinheit, Lagerungsstabilität usw.) wird im Pharmaunternehmen und in den Kontraktforschungsunternehmen umgehend gestartet, durchgeführt und ausgewertet. Studien, die üblicherweise hintereinander geschaltet werden, da man sich bei unerwünschtem Ausgang der ersten Studie die Kosten für die möglicherweise nun nutzlos gewordene Folgestudie sparen möchte, werden parallel durchgeführt. Es werden mehrere Impfstoffvarianten gleichzeitig entwickelt, die erst in einem späten Entwicklungsstadium nach Wirksamkeit aussortiert werden, anstatt wie sonst früh nach verschiedenen Kriterien zu selektieren und zu priorisieren. Mit der Errichtung der Produktionsanlagen wurde bereits im Sommer 2020 begonnen, bevor die Wirksamkeitsdaten vorlagen. Dazu kommen Urlaubssperren und umfangreiches Recruiting neuer Mitarbeiter:innen. Diese immensen betriebswirtschaftlichen Risiken könnte ein Pharmaunternehmen niemals alleine eingehen. Ermöglicht wurde dieses Vorgehen durch den großzügigen Einsatz öffentlicher Gelder und durch Abnahmegarantien der EU – und zwar selbst für den Fall, dass ein Impfstoffkandidat keine Zulassung erhält und somit nicht in Produktion geht. Der Zulassungsantrag wird bei der zuständigen Behörde (EMA) nicht wie sonst üblich nach Vorliegen aller Daten als ein vollständiges Dokument eingereicht, sondern nach Kapitel, sobald dieses und die zugehörigen Studien fertiggestellt sind. Man nennt dies ein Rolling-Review-Verfahren.

Die Behörde konzentriert die personellen Kapazitäten ebenfalls auf die zur Pandemiebekämpfung relevanten Zulassungsverfahren: Begutachtungen von anderen Arzneien werden später durchgeführt, Urlaubssperren und Personalaufstockungen angeordnet. Nach der erfolgten Zulassung werden die Impfstoffe im Rahmen der Pharmakovigilanz der nationalen und der europäischen Behörden auf unerwünschte Nebenwirkungen hin überwacht. Dazu gehören post-authorisation safety studies (PASS; Überwachung auf Nebenwirkungen), periodic safety update reports (PSUR; regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen) und post-authorisation efficacy studies (PAES) zur Sicherstellung der Wirksamkeit. Nach der Zulassung sind die zulassungsrelevanten Daten öffentlich verfügbar und können durch EU-Bürger:innen angefordert werden

Die beiden mRNA-Impfstoffe von Biontech und Moderna wurden an rund 44.000 (Biontech) und rund 30.000 (Moderna) Proband:innen auf Wirksamkeit und Nebenwirkungen untersucht. Die Hälfte der Testpersonen bekam im Abstand von mehreren Wochen zwei Impfdosen verabreicht, die andere Hälfte erhielt ein Placebo. Von den rund 15.000 Personen, welche den Moderna-Impfstoff erhielten, erkrankten elf Personen an Covid-19, wobei es keinen einzigen schweren Krankheitsverlauf gab. Von der Placebo-Gruppe hingegen erkrankten 185 StudienteilnehmerInnen, 30 davon schwer, und eine Person verstarb an Covid-19. Das bedeutet eine Wirksamkeit von 94,1 % gegen eine Erkrankung und eine Wirksamkeit von 100 % gegen eine schwere Erkrankung. Ähnlich gut schnitt der Biontech-Impfstoff BNT162b2 ab, welcher einer Kooperation mit Pfizer entstammt. Von rund 22.000 mit BNT162b2 geimpften ProbandInnen entwickelten acht Personen Covid-19, eine Person erkrankte schwer. Von der Placebo-Gruppe mit ebenfalls rund 22.000 Testpersonen erkrankten 162 an Covid-19, neun davon schwer. Damit schützt der Biontech-Impfstoff zu 94,7 % vor einer Covid-19-Erkrankung (Abbildung 2).

Abbildung 2. Wirksamkeit des Biontech-Pfizer Impfstoffs BNT162b2. Blau: kumulative Inzidenz von an Covid-19 erkrankten Personen der Placebo-Gruppe. Rot: kumulative Inzidenz von an Covid-19 erkrankten Personen der Impfstoffgruppe. Gefüllte Marker zeigen einen schweren Verlauf an (Grafik aus Pollack et al., 2020)

Beide Vakzine sind ähnlich wirksam in allen untersuchten Altersgruppen (16–55 und >55), Geschlechtern und Ethnizitäten. Die beobachteten Nebenwirkungen von BNT162b2 waren mild bis moderat, schwere Nebenwirkungen traten bei weniger als 2 % der Testpersonen auf. Bei keiner der Testpersonen kam es zu Reaktionen vierten Grades, also lebensbedrohlichen Komplikationen. Typisch waren allgemein von Impfungen bekannte Reaktionen wie Schmerzen an der Einstichstelle, Abgeschlagenheit, Müdigkeit, leichtes Fieber und Muskelschmerzen.

Quellen: Sichere Impfstoffe beschleunigen die Rückkehr zur Normalität

D’Arienzo M, Coniglio A, 2020. Assessment of the SARS-CoV-2 basic reproduction number, R0, based on the early phase of Covid-19 outbreak in Italy, Biosafety and Health, Volume 2, Issue 2, 2020, https://doi.org/10.1016/j.bsheal.2020.03.004

European Medicines Agency, 2020. Certification of medicinal products.

https://www.ema.europa.eu/en/human-regulatory/post-authorisation/certification-medicinal-products

European Medicines Agency, 2020. Access to documents.

https://www.ema.europa.eu/en/about-us/how-we-work/access-documents

Cohen J, 2020. ‘Absolutely remarkable’: No one who got Moderna’s vaccine in trial developed severe Covid-19. Scientific American, 30.11.2020. https://www.sciencemag.org/news/2020/11/absolutely-remarkable-no-one-who-got-modernas-vaccine-trial-developed-severe-Covid-19; doi:10.1126/science.abf9360

Pollack FP, Thomas SJ et al., 2020. Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine. New England Journal of Medicine, 10.12.2020.

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2034577; doi: 10.1056/NEJMoa2034577

Masken reduzieren das Ansteckungsrisiko erheblich

Im Lauf der Pandemie haben sich drei Hauptverbreitungswege für SARS-CoV-2 herauskristallisiert. Entsprechend der Reihenfolge ihrer Häufigkeit sind dies die Tröpfcheninfektion, Übertragung durch Aerosole und die Schmierinfektion.

Ausgangspunkt jedes Ansteckungsvorgangs ist der Hals- und Rachenraum, nachdem eine infektionsrelevante Virenlast auf die dortigen Schleimhäute getroffen ist. Über das Spike-Protein der Virushülle bindet sich das Virus an das ACE2-Enzym (Angiotensin-konvertierendes Enzym 2) und wird, getarnt als vermeintlich harmloses, körpereigenes Enzym, in die Zelle transportiert. Im Inneren der Zelle angekommen, zwingt das Virus die Zelle, seine RNA massenhaft zu kopieren. Die Zelle stirbt ab und setzt riesige Mengen neuer Viren im Rachenraum frei, welche wiederum andere Zellen befallen können. Dieser Schneeballeffekt setzt sich so lange fort, bis das alarmierte Immunsystem eingreift. Durch Husten, aber auch durch Sprechen und Singen gelangen mit Viren angereicherte Flüssigkeitströpfchen in die Umgebungsluft, insbesondere durch kleine Speicheltröpfchen (5–10 µm), welche zwangsläufig beim Sprechen den Mund verlassen. Mit Virusmaterial belastete Aerosole, also besonders feine Tröpfchen, welche kleiner als 5 µm sind, spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Übertragung: Die Stimmbänder im Kehlkopf vibrieren beim Sprechen Hunderte Male pro Sekunde. Dabei werden aus der benachbarten, infizierten Schleimhaut Flüssigkeitströpfchen herausgelöst, durch die Schwingung fein zerstäubt und beschleunigt und mit der Ausatemluft an die Umgebung abgegeben.

SARS-CoV-2 überlebt in diesem Tröpfchen für bis zu drei Stunden. Manche Experten vermuten, dass bereits der Kontakt zu 1000 Viruspartikeln ausreichend sein könnte, um eine Infektion auszulösen, während andere eine deutlich größere Menge als für notwendig erachten, um sich zu infizieren. Bereits einmaliges Husten setzt 3000 Tröpfchen frei, welche mit etwa 70 km/h ausgestoßen werden. Die meisten von ihnen sind relativ groß und fallen rasch zu Boden, aber viele andere Tröpfchen sind klein genug, um länger in der Luft zu schweben und einen Raum in wenigen Sekunden zu durchqueren. Einmal Niesen setzt circa 30.000 Tropfen frei. Diese werden mit etwa 300 km/h aus der Luftröhre via Mund und Nase in die Umgebungsluft geschleudert und können daher große Distanzen zurücklegen. Ein einziger Huster oder Nieser einer infizierten Person kann über 200 Millionen Viruspartikel enthalten. Durch Atmen setzt man pro Atemzug hingegen nur zwischen 50 und 5000 Aerosoltröpfchen frei. Die meisten von ihnen haben eine sehr geringe Geschwindigkeit und fallen rasch zu Boden. Durch die geringe Geschwindigkeit der Ausatemluft (im Vergleich zu Husten) werden keine Viruspartikel aus den unteren Atemwegen ausgestoßen. Entsprechend setzt Atmen nur etwa 20–30 Viruspartikel pro Minute frei. Sprechen erhöht den Ausstoß um das Zehnfache. Folglich kann eine fünfminütige Face-to-face-Konversation bereits zu einer Infektion führen. Die Menge der inhalierten Viruspartikel hängt also stark vom Verhalten der infizierten Person ab. Betritt man einen Raum kurz nach dem Husten oder lauten Sprechen einer infizierten Person, kann es sein, dass man mit wenigen Atemzügen bereits eine infektiöse Menge an Viruspartikeln inhaliert. Wenn eine infizierte Person jedoch nur ruhig in einem Raum sitzt und atmet, kann es durchaus 50 Minuten oder länger dauern, um eine infektiöse Menge an Viruspartikel zu inhalieren.

Eine Maske oder auch ein Mund-Nasen-Schutz (MNS) reduzieren sowohl Ausstoß als auch Aufnahme von Speicheltröpfchen und somit von potenziell infektiösem Material signifikant. Dadurch tragen sie (zusätzlich zu regelmäßigem Händewaschen und dem Einhalten eines Abstands von eineinhalb bis zwei Metern) signifikant zum Infektionsschutz bei. Die Funktionsweise des MNS besteht, entgegen der Intuition, nicht nur im Herausfiltern, sondern vor allem im Abbremsen von Tröpfchen. Dies geschieht einerseits durch die physikalische Barriere des Gewebes, welches den Luftstrom beim Husten oder beim Sprechen spürbar abbremst. Andererseits wirkt das Gewebe aber auch als Adsorptionsfläche für Aerosole. Winzige Wassertropfen von wenigen Mikrometern Durchmesser verhalten sich anders als Wasser in einem Glas. Sie sind aufgrund der Adhäsions- und Kohäsionskräfte dickflüssig und bleiben an den Fasern der Maske oder des MNS förmlich kleben. Eine weitere Rolle spielt die elektrostatische Aufladung von Kunstfasern, welche ebenfalls bewirken kann, dass Material an den Fasern anhaftet. Es entsteht in Summe eine wirkungsvolle Kondensationsfalle, die jedoch nach längerer Benutzung wegen Durchfeuchtung an Wirkung verliert. Entsprechend sollten Masken nach einiger Zeit des Tragens gewechselt werden. Bei medizinischen Atemschutz-Halbmasken (FFP2 und FFP3) kommt noch eine direkte Filterwirkung dazu. Durch die Eigenschaften von Masken wird die Virenlast in der Raumluft deutlich reduziert, während die mögliche Aufenthaltsdauer bei gleichbleibenden Infektionsrisiko verlängert wird.

Sollte es trotz Tragens einer Maske oder eines MNS dennoch zu einer Ansteckung kommen, gibt es mittlerweile mehrere Studien, die darauf hinweisen, dass eine geringere Virenlast zum Zeitpunkt der Ansteckung einen milderen Krankheitsverlauf zur Folge hat. Dies hängt vermutlich damit zusammen, dass das betroffene Immunsystem länger Zeit hat, auf das Virus zu reagieren, bevor eine bedrohliche Virenlast durch die Vermehrung des Virus im Körper erreicht ist (Gandhi, et al., 2020; Gandhi und Rutherford, 2020). Umgekehrt würde dies auch erklären, weshalb bei medizinischem Personal aus Covid-Stationen trotz deren vergleichsweise jungen Alters überdurchschnittlich häufig schwere Verläufe beobachtet wurden. Durch die Arbeit am Patienten/an der Patientin werden bei Tätigkeiten wie der Bronchoskopie, Intubation oder Umlagerung mehrmals täglich immense Mengen an belasteten Aerosolen freigesetzt, welche das Immunsystem des Personals besonders stark fordern.

Die Schutzwirkung von Masken lässt sich an beeindruckenden Anekdoten belegen, wie z. B. dem Friseursalon „Great Clips“ in Springfield, Missouri (USA). Zwei Friseure mit unerkannter Coronainfektion schnitten knapp 140 Kund:innen die Haare. Sowohl Friseure als auch Kund:innen trugen konsequent MNS. Als die Behörden infolge der nachgewiesenen Infektionen der Friseure die Kund:innen ausfindig machten, klagte auch nach 14 Tagen niemand über Symptome. 67 Kund:innen ließen Tests durchführen, alle fielen negativ aus.

In der unten angeführten Publikation von Chu, Akl, et al. (2020) werden 172 Studien zitiert, welche die Wirksamkeit von Abstand und Masken (FFP2- und OP-Masken) belegen. Umgekehrt berichten Stein-Zamir, Abramson, et al. (2020) von einem massiven Ausbruch an einer israelischen Schule, nachdem dort aufgrund einer Hitzewelle für drei Tage keine Masken getragen worden waren. Auch Leung, Chu et al. (2020) demonstrieren die Wirksamkeit von einfachen OP-Masken bei der Verbreitung von Influenza- und Coronaviren durch erkrankte Erwachsene und Kinder. In ihrer Versuchsanordnung wurde durch OP-Masken der Ausstoß von infektiösen Tröpfchen um 75 % bis 100 % reduziert.

Quellen: Masken reduzieren das Ansteckungsrisiko erheblich

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 (2020). https://doi.org/10.1007/s11606-020-06067-8

Gandhi M, Rutherford, G, 2020. Facial Masking for Covid-19 — Potential for “Variolation” as We Await a Vaccine. New England Journal of Medicine, https://doi.org/10.1056/NEJMp2026913

derSpiegel, 2020. Wie zwei Friseure Corona-Übertragungen verhinderten. https://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/wie-zwei-friseure-corona-uebertragungen-verhinderten-a-d4f95bac-170d-4594-b076-19ad299a580e

Chu D, Akl E, et al., 2020. Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and Covid-19: a systematic review and meta-analysis. The Lancet, Volume 395, ISSUE 10242, P1973-1987, June 27, 2020. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31142-9

Stein-Zamir C , Abramson N, et al, 2020. A large Covid-19 outbreak in a high school 10 days after schools’ reopening, Israel, May 2020. Euro Surveill. 25(29). https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.29.2001352; https://www.eurosurveillance.org/content/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.29.2001352

Leung N, Chu D, et al. 2020. Respiratory virus shedding in exhaled breath and efficacy of face masks. Nature Medicine volume 26, pages 676–680(2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0843-2