Erkennt­nisse zur Über­tragungs­dynamik und Schluss­folge­rungen für die Zeit nach dem Lockdown

L. Zöller

Zu Kapitel 8.5 · Foto: Pexels

Zwei neue Studien zur Übertragungsdynamik erscheinen uns beachtenswert. In der in Nature Medicine als Kurzmitteilung veröffentlichten Studie von He et al. (https://www.nature.com/articles/s41591-020-0869-5) geht es um die Frage, wann bei SARS-CoV-2-Infizierten der Zeitpunkt der stärksten Virusausscheidung und wann das höchste Übertragungsrisiko besteht. Dazu haben die japanischen Autoren zwei unabhängige Patientenserien untersucht. In der ersten Serie von 94 Patienten bestimmten sie bei hospitalisierten COVID-19-Patienten über 32 Tage hinweg anhand von seriellen Rachenabstrichen die Virusausscheidung mithilfe der quantitativen PCR. In der zweiten Serie untersuchten sie 77 Übertragungspaare und ermittelten anhand des seriellen Intervalls (Zeitabstand zwischen Symptombeginn beim Infizierenden und Symptombeginn beim Infizierten) sowie der statistisch ermittelten Inkubationszeiten den jeweils wahrscheinlichen Übertragungszeitpunkt. Im Ergebnis schätzten die Autoren, dass die Infektiosität 2 bis 3 Tage vor Auftreten der Symptome beginnt und 0,7 Tage vor Symptombeginn ihren Peak erreicht. Innerhalb von 8 Tagen nach Symptombeginn nimmt die Virusausscheidung dann rapide ab. In der untersuchten Fallserie schätzten sie den Anteil der präsymptomatischen Transmission an allen Transmissionsereignissen auf 44 % (95 % Konfidenzintervall 25-69 %).

Die zweite Studie steht nur als Vorabdruck zur Verfügung und ist noch nicht Peer-reviewed (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.28.20029272v1.full.pdf). Die japanischen Autoren analysierten 110 COVID-19-Fälle in 11 Clustern hinsichtlich der Transmissionsketten und gingen dazu akribisch der Frage nach, wer wen angesteckt hat. 27 Fälle identifizierten sie als Primärfälle, bei den anderen handelte es sich um Sekundärfälle. Sodann analysierten sie die Orte, an denen die Übertragungsereignisse wahrscheinlich stattgefunden hatten. Dabei fanden sie heraus, dass die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung in einer geschlossenen Umgebung (geschlossene Räume wie Fitness-Studio, Restaurant, Krankenhaus oder Zelt) 18,7mal höher war als im Freien. Innerhalb des untersuchten Kollektivs identifizierten sie 7 Superspreader (Personen, die drei oder mehr Personen ansteckten). 6 Übertragungsereignisse mit jeweils 3 bis 12 Infizierten fanden in geschlossenen Räumen statt. Die Wahrscheinlichkeit eines Übertragungsereignisses durch Superspreader in geschlossenen Räumen war sogar 32,6mal höher als im Freien.

Bezüglich der Frage, wo bei angenommener Aerosol-Übertragung das Ansteckungsrisiko am größten ist, scheint uns eine Berechnung aus dem Hermann-Rietschel-Institut der TU Berlin interessant (DepositOnce: Covid-19 Ansteckung über Aerosolpartikel – vergleichende Bewertung von Innenräumen hinsichtlich des situationsbedingten R-Wertes (tu-berlin.de)). Dieser liegt ein mathematisches Modell zugrunde, mit dem das relative Risiko einer Infektion über weite Distanz (Aerosolübertragung) in Innenräumen, bestimmt werden kann. U. a. fließen bekannte Daten zu Atemvolumenströmen bei verschiedener Aktivität oder die aus Richtlinien zur Belüftung von Innenräumen abgeleiteten personenbezogenen Zuluftvolumenströme für Räume unterschiedlicher Nutzung mit ein. Außerdem werden bestimmte Annahmen zugrunde gelegt, z. B. nutzungstypische Werte für die Aufenthaltszeiten in Innenräumen. In dem Modell wird angenommen, dass alle Personen die AHA+L-Regeln einhalten. Beim Tragen von Alltagsmasken wurde eine Filtereffizienz von 50% zugrunde gelegt. Grundsätzlich wurden nur Situationen betrachtet, in denen eine infizierte Person und mindestens eine nichtinfizierte Person im Raum anwesend sind. Unter diesen Kautelen wurde errechnet, dass der situationsbedingte R-Wert (Zahl der Personen, die ein Infizierter ansteckt) z. B. in einer Oberschule bei Vollbesetzung ohne Tragen von Masken um das 11,5fache erhöht ist. Die entsprechenden Faktoren betrugen für die Situation Oberschule bei 50% Belegung mit Tragen von Masken 2,9, für ein Fitnessstudio mit 50% Belegung ohne Maske 3,4, für ein Mehrpersonenbüro mit Mehrfachbelegung ohne Maske 8,0, für ein Restaurant mit 50% Belegung 2,3. Demgegenüber ergaben sich für das Einkaufen in einem Supermarkt mit Maske, für Theater- oder Opernbesuche mit Maske bei 40% Belegung oder für einen Friseurbesuch mit Maske keine erhöhten situationsbedingten R-Werte.

Kommentar: Maßnahmen zur Vermeidung der Aerosolübertragung stehen im Mittelpunkt der antiepidemischen Maßnahmen nach dem Lockdown

Insbesondere im Zusammenhang mit der wahrscheinlichen Übertragung durch Aerosole (siehe: „Die lange unterschätzte Rolle der Aerosole“) erscheint es uns plausibel, dass in geschlossenen Räumen eine weit höhere Übertragungswahrscheinlichkeit besteht als im Freien. Dabei geht das höchste Übertragungsrisiko von sogenannten Superspreadern aus, die mehr Personen anstecken als nach der Basisreproduktionsrate (ca. 2,5) wahrscheinlich, während die meisten Infizierten keine Sekundärfälle verursachen. Da ein erheblicher Teil der Übertragungen vor Symptombeginn erfolgt, können solche Überträger auch durch Belehrungen bzw. Appelle nicht von möglichen Übertragungsorten ferngehalten werden. Diese Erkenntnisse gemahnen auch nach Ende des Lockdowns zwingend zur Aufrechterhaltung des Social Distancings, sowie zum Vermeiden von Menschenansammlungen in geschlossenen Räumen. Da dort vermutlich von infektiösen Aerosolen die größte Gefahr ausgeht, sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um diese zu minimieren (regelmäßiges intensives Lüften, raumlufttechnische Anlage, UVC-Desinfektion). Restaurantbesuche bieten im Freien viel weniger Ansteckungsrisiken als in Innenräumen, Fitness-Studios dürften es schwer haben, die Infektionsrisiken in Innenräumen zu minimieren, da das Einhalten der Mindestabstände sowie regelmäßige Händedesinfektion allein nicht ausreichen, um das von raumständigen Aerosolen ausgehende Risiko wirksam zu unterbinden. Auch der Rolle der Schulen und der Arbeitsplätze (z. B. Büros mit Mehrfachbelegung) bei der Virusausbreitung muss Rechnung getragen werden. Hier könnte den erhöhten Übertragungsrisiken z. B. durch regelmäßige Testung der anwesenden Personen entgegengewirkt werden. Der bereits vor Symptombeginn erreichte Peak der Virusausscheidung und Ansteckungsfähigkeit hat Konsequenzen für das Kontakt-Tracing, da auf alle Fälle Kontakte des Zeitintervalls bis 3 Tage vor Symptombeginn mit einbezogen werden müssen. Geschieht dies nicht, wird das Kontakt-Tracing mit anschließender Quarantäne der Kontaktpersonen ineffizient. Die Corona-Warn-App könnte hierzu bei entsprechender Compliance der Nutzer einen Beitrag leisten. Je effizienter die Kontakte von symptomatischen Patienten identifiziert werden, desto geringer wird auch die Übertragungswahrscheinlichkeit durch (noch) asymptomatische Superspreader, da diese als identifizierte Kontaktpersonen unter Quarantäne gestellt würden.