Infektionen verhindern

SARS-CoV-2: Potenzielle Keimquellen, Übertragungsmechanismen und wirksame Präventionsmaßnahmen

Fast täglich erscheinen Studien, die neue Informationen zu Quellen, Übertragung und Prävention von SARS-CoV-2 liefern. In einem aktuellen Review werten Forscher den derzeitigen Stand der Wissenschaft systematisch aus – berücksichtigt wurden bis zum 26. Juni 2020 wissenschaftlich publizierte Daten.

Der wissenschaftliche Erkenntnisgewinn folgt keinem linearen Prozess – er lebt von der Vielfalt der Daten und Perspektiven sowie einem Diskurs unter den Experten. Das trifft auch auf die Forschung rund um das neue Coronavirus zu. So offenbart sich dem Forscherteam um Günter Kampf in ihrem Review1 ein heterogenes und teilweise widersprüchliches Bild – diese umfangreiche Auswertung von Daten macht deutlich, dass es sich um eine Momentaufnahme in einem sich dynamisch entwickelnden Infektionsgeschehen handelt, in welchem laufend neue Daten und Erkenntnisse generiert werden.

Virale Infektionsdosis und Nachweismethode

Einschränkend weisen die Wissenschaftler zu Beginn der Publikation darauf hin, dass die Beziehung zwischen einer festgestellten Viruslast und der für eine Infektion notwendigen Viruslast noch nicht geklärt ist. Zusätzlich ist die genaue Methode für den Nachweis einer möglichen Infektiosität (Ansteckungsfähigkeit) ebenfalls noch nicht abschließend definiert. Insofern beruhen die Auswertungen der einbezogenen Publikationen auf der Annahme, dass die RNA-Last (Ribonukleinsäure) ein plausibles Surrogat darstellt, um vorsichtige klinische Hypothesen aufzustellen. Ebenfalls ungeklärt ist noch, ob eine hohe Viruslast auch schwerwiegendere Symptome nach sich zieht. Mehrere Studien legen dies jedoch nahe.

Übertragungsdynamik

Der erste außerhalb Chinas dokumentierte Fall einer multiplen Übertragungskette erlaubte die Einordnung von Kontakten in niedrige bzw. hohe Risikoklassen. Weitere Faktoren, die die Übertragungsdynamik beeinflussen, sind beispielsweise der Zustand des Immunsystems eines Menschen, die Viruslast, ansteckende Virusträger ohne erkennbare Symptome (asymptomatische Träger), aber auch, in welchen Gesundheitseinrichtungen Patienten Hilfe suchen, wie oft eine Verlegung von einem Krankenhaus in ein anderes stattfindet, sowie eine große Anzahl oder eine langanhaltende Dauer von Kontakten. Temperatur und Luftfeuchtigkeit scheinen einen Einfluss auf die Übertragungsdynamik zu haben, die Studienergebnisse widersprechen sich jedoch teilweise. Grundsätzlich wird eine Saisonalität der COVID-19-Pandemie als wahrscheinlich eingestuft – die genauen Einflussfaktoren sind allerdings noch ungeklärt.

SARS-CoV-2: Mögliche Infektionsquellen

Asymptomatische Virusträger

Der Anteil an Virusträgern ohne Symptome zum Zeitpunkt eines Tests schwankt nach Angaben der Wissenschaftler erheblich. Einige Beispiele:

  • Hospitalisierte Patienten wiesen einen Anteil zwischen 5 Prozent und 27,8 Prozent auf.
  • Eine Studie zeigte eine Rate von 56,5 Prozent in einer Pflegeeinrichtung.
  • Im Familienverbund wurden Anteile zwischen 25 Prozent und 57,1 Prozent gefunden.
  • Eine Bevölkerungsstudie in Island mit insgesamt 13.080 getesteten Personen erwies eine Rate von 0,8 Prozent positiven Befunden, von denen 43 Prozent zum Zeitpunkt des Tests asymptomatisch waren.

Asymptomatische Träger stellen eine sehr ernstzunehmende Infektionsquelle dar (bis zu 56 Prozent der Infektionen mit SARS-CoV-2 scheinen in ausgewählten Gruppen auf sie zurückzuführen zu sein) und sind damit ein signifikanter Faktor für die schnelle Ausbreitung der COVID-19-Pandemie.

Laut der Forscher entwickelte die Mehrheit der zum Zeitpunkt des Tests als asymptomatische Träger identifizierten Personen allerdings nach einer zeitlichen Verzögerung doch noch moderate Symptome – sie sollten deshalb eher als präsymptomatisch eingeordnet werden.

Atemwege

Die Viruslast in den Atemwegen ist im frühen Stadium der Infektion, respektive zwei Tage vor und bis einen Tag nach Auftreten von Symptomen, besonders hoch. Zusätzlich wird die Übertragbarkeit des Virus im frühen Stadium der Erkrankung dadurch erleichtert, dass frühe Symptome noch mild sind, die bereits vorhandene Viruslast jedoch schon hoch ist. Überraschenderweise wurde eine vergleichbar hohe Viruslast bei asymptomatischen SARS-CoV-2-Trägern und Patienten mit einem COVID-19-Krankheitsbild gefunden, was die Bedeutung von asymptomatischen Trägern als Infektionsquelle nochmals unterstreicht.

Übertragung über Tröpfchen und Aerosole

Die Wissenschaftler halten fest, dass eine strikte Trennung zwischen Tröpfchen- und Aerosolübertragung nicht möglich ist – Aerosole sind mit einem Durchmesser von höchstens 5 µm kleiner als Tröpfchen und können daher länger in der Luft schweben. Der Grund für die Trenn-Unschärfe: Auch größere Tröpfchen können innerhalb kürzester Zeit austrocknen, so dass darin enthaltene Viruspartikel danach für längere Zeit in der Luft schweben. Hierbei spielt zudem die Luftbewegung eine Rolle, da diese dazu führt, dass sich selbst größere Tröpfchen für eine gewisse Dauer in der Luft halten, bevor sie heruntersinken. Außerdem können herabgesunkene Partikel durch Luftbewegungen im Raum wieder aufgewirbelt werden.

Niesen, Husten und Sprechen führen zur Verteilung von Viren in der Luft, wobei jedes Niesen ca. 40.000 Partikel auf einmal herausschleudert, jedes Husten ca. 710 Partikel und das Sprechen ca. 36 Partikel pro 100 Worte.

Bislang konnten nur wenige Studien die Rolle der reinen Übertragung über die Luft (aerogene Infektion) untersuchen und Viruspartikel wurden bislang nur in großen Luftvolumina von 9000 L nachgewiesen, in kleineren jedoch nicht. Sogar zehn Zentimeter vor dem Kinn eines COVID-19-Patienten genommene Luftproben – sein Nasen- und Rachenabstrich und sein Speichel enthielten SARS-Corona-2-Viren – wiesen keine Viren-RNA auf. Der Patient war im Rahmen der Untersuchung gebeten worden, zunächst normal zu atmen, dann tief ein- und auszuatmen, dann zu sprechen und schließlich anhaltend zu husten – sowohl ohne als auch mit einer chirurgischen Maske*. Eine reine Aerosolübertragung über den Luftweg wird deshalb als unwahrscheinlich beschrieben. Allerdings ist die Infektiosität (Ansteckungsfähigkeit) des SARS-Corona-2-Virus in der Luft experimentell in einer Goldberg-Trommel für eine Dauer von drei Stunden nachgewiesen.

Enge und lange Kontakte zwischen asymptomatischen bzw. Patienten mit Symptomen und gesundem Krankenhauspersonal ist mit hoher Wahrscheinlichkeit der größte Risikofaktor für eine Ansteckung. Und: Der Hauptübertragungsweg ist ebenso mit hoher Wahrscheinlichkeit die direkte Tröpfchenübertragung durch Husten, Niesen oder Sprechen.

Magen-Darmtrakt/Stuhl

Einige Patienten leiden im frühen Krankheitsstadium unter Durchfall, was die Besiedlung des Magen-Darmtraktes mit SARS-CoV-2 nahelegt. Die Besiedlungsraten schwanken zwischen 9,1 Prozent und 100 Prozent bei untersuchten Proben, mit einer hohen Viruslast der positiv Getesteten. Eine Studie gibt Hinweise darauf, dass die Viruslast (RNA) im Stuhl bei Kindern sogar höher ist, als in ihren Nasenabstrichen. Eine fäkal-orale und sogar eine fäkal-respiratorische Übertragung (Einatmen von aerolisierten Stuhlpartikeln) wird dadurch als möglich erachtet.

Augen

Bisherige Erkenntnisse zur Übertragung über das Augensekret sind noch kontrovers. Allerdings bewerten die Wissenschaftler des vorliegenden Reviews die Wahrscheinlichkeit, dass dieses als Infektionsquelle eine signifikante Rolle spielt, als gering.

Unbelebte Oberflächen

Getestete Oberflächen in verschiedenen Krankenhausbereichen weisen unterschiedliche Besiedlungsraten mit großen Schwankungen auf: In Intensivstationen zwischen 0 Prozent und 75 Prozent, in Isolierzimmern zwischen 1,4 Prozent und 100 Prozent und in Allgemeinstationen zwischen 0 Prozent und 61 Prozent. Dabei ist eine positive Korrelation zwischen der viralen RNA-Last von Patienten und der Besiedlungsrate ihrer Umgebung zu erkennen. An dieser Stelle merken die Forscher an, dass der Nachweis von RNA nicht unbedingt eine Aussage über die Infektiosität der Viren gibt. In Zellkultur-Untersuchungen blieb SARS-CoV-2 auf Stahl und Plastik für drei bis vier Tage infektiös, auf Geldscheinen zwei Tage und auf Holz einen Tag lang. Gereinigte und desinfizierte Flächen wiesen keine Viren-RNA mehr auf.

Persönliche Schutzausrüstung

Mit einer Rate zwischen 0 Prozent und 50 Prozent ist die Persönliche Schutzausrüstung (PSA) des Gesundheitspersonals besiedelt – hier sind es am häufigsten Schuhe und Handschuhe.

Blut/Harntrakt/Samenflüssigkeit/Muttermilch/Haustiere

Die Auswertung der Daten ergibt, dass eine Übertragung durch Blut und Samenflüssigkeit sehr unwahrscheinlich ist. Urin, Muttermilch und Haustiere (hier eher Katzen als Hunde) können eine potenzielle Infektionsquelle darstellen – es sind jedoch noch zu wenig Erkenntnisse vorhanden, um sichere Schlüsse zu ziehen.

Wirksame Präventionsmaßnahmen

Händedesinfektion

Die Wirksamkeit von alkoholischen Händedesinfektionsmitteln* gegen SARS-CoV und SARS-CoV-2 ist bereits gut beschrieben und ihre Anwendung im Gesundheitssystem die allererste Wahl. Sinnvoll könnte es ebenfalls für COVID-19-Patienten sein, z.B. vor Verlassen des Zimmers, die Hände zu desinfizieren.

Gesichtsmasken

Ungeschützte Patientenpflege mit langem und engem Patientenkontakt ist ein maßgeblicher Risikofaktor für das Krankenhauspersonal, um an COVID-19 zu erkranken. Masken* reduzieren die Verbreitung von Viren durch den Träger in die Umwelt. Das Tragen von Masken durch COVID-19-Patienten während der an ihnen vorgenommenen Behandlungs- oder Pflegetätigkeiten erhöht den Schutz für gesundes Personal vor Ansteckung.

Umgekehrt zeigte eine Fallstudie, dass durch chirurgische Masken geschütztes Pflegepersonal trotz enger Kontakte von über zehn Minuten zu einem COVID-19-Patienten und teilweise Aerosol-generierenden Tätigkeiten keine positiven PCR-Tests aufwies.

Wichtig zu wissen: Masken, die von COVID-19-Patienten getragen werden, sind von außen mit dem Virus kontaminiert und Viren sind bis zu sieben Tage auf der Außenseite der Masken nachweisbar. Die Wiederbenutzung von bereits benutzten Masken in Mangelsituationen sollte angesichts dieser Ergebnisse sehr in Frage gestellt werden. Treten milde Symptome bei Pflegetätigen auf, die nicht auf COVID-19-Stationen arbeiten, so kann das generelle frühe Tragen von Masken in diesen Fällen hilfreich sein, da eine Studie zeigte, dass rund 4 Prozent dieser Menschen positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurden.

Handschuhe

Handschuhe können die Kontamination der Hände mit Keimen verhindern und sind daher ein wirksamer Personalschutz. Zu beachten gilt, dass das Tragen von Handschuhen2 die adäquate Händehygiene beim Personal negativ beeinträchtigen kann. Handschuhe sollen jedoch zum Schutz des Personals bei der Pflege von COVID-19-Patienten getragen werden.

Desinfektion von Flächen mit häufigem Handkontakt

Untersuchte Alkohole – Ethanol und Iso-Propanol mit einer Konzentration zwischen 30 Prozent und 80 Prozent – inaktivieren SARS-CoV-2 innerhalb von 30 Sekunden. Chlorhaltige Mittel und 0,1 Prozent Benzalkoniumchlorid wirken innerhalb von 5 Minuten. Die Routinedesinfektion von Flächen*, mit denen COVID-19-Patienten in Berührung kommen, ist wirksam und notwendig.

Stand: 10/2020

Weitere Informationen

  1. https://www.journalofhospitalinfection.com/article/S0195-6701(20)30437-0/fulltext

  2. https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/Krankenhaushygiene/ThemenAZ/H/Handschuhe.html

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