Msd Manual

Please confirm that you are a health care professional

Kommentar – Neue Empfehlungen für die Verwendung von Gesichtsmasken aus Stoff

Kommentar
16.04.2020 Matthew E Levison, MD, Adjunct Professor of Medicine, Drexel University College of Medicine

Startseite  der Quellen  zu COVID-19

Bis vor Kurzem erklärte die US-amerikanische CDC, dass die allgemeine Bevölkerung in der Öffentlichkeit keine Masken zu tragen braucht (1, 2). Die Menschen wurden lediglich angewiesen, einen Abstand von 2 Metern zu anderen Personen einzuhalten.

Mit der wachsenden Beweislage, dass asymptomatische und präsymptomatische Menschen SARS-CoV-2 weiterverbreiten können, und dass der empfohlene Abstand von 1 oder 2 Metern wahrscheinlich die Entfernung und die Zeit unterschätzt, die eine Wolke mit respiratorischen Sekreten zurücklegen kann (7 bis 8 Meter) (3), rät die CDC der allgemeinen Bevölkerung nun, selbst hergestellte Stoffmasken (da chirurgische und N95-Masken kaum verfügbar sind) zu tragen, falls der Abstand nicht eingehalten werden kann – insbesondere in Bereichen, in denen gesellschaftlich bedingt eine signifikante Übertragung stattfinden kann (4). Obwohl die Rolle der respiratorischen Sekrete bei der Übertragung bisher noch nicht endgültig definiert ist, verdeutlicht ein früh in der USA-Epidemie aufgetretenes Ereignis die Bedeutung der SARS-CoV-2-Übertragung durch die Menschen heraus, die infiziert, jedoch nicht symptomatisch sind, sowie die Bedeutung der Wolke mit respiratorischen Partikeln, die durch die üblichen Atmungsvorgänge wie Sprechen, Atmen oder sogar Singen erzeugt wird.

Am 10. März 2020 übten 60 Chormitglieder für 2½ Stunden in einer Kirche in Skagit County, Washington State. Obwohl COVID-19 bereits in der Seattle-Region, ungefähr eine Stunde Fahrzeit entfernt, aufgetreten war, waren zu diesem Zeitpunkt noch keine Verbote für große Menschenansammlungen ausgesprochen und noch keine lokalen Fälle gemeldet worden (5). Obwohl niemand hustete, nieste oder krank erschien, alle ihre eigenen Notenblätter mitgebracht hatten und direkter körperlicher Kontakt vermieden wurde, wurde innerhalb der nächsten 3 Wochen bei 28 Chormitgliedern COVID-19 diagnostiziert. Weitere 17 erkrankten und zeigten charakteristische Symptome, 3 wurden ins Krankenhaus eingewiesen und 2 verstarben.

Dieser Vorfall ähnelt mehreren bekannten Tuberkulose(TBC)-Ausbrüchen, bei denen durch das Singen einer infizierten Person offenbar viele andere Chormitglieder infiziert wurden. Bei einem TBC-Ausbruch in einem Internat war die TBC-Rate zum Beispiel bei jenen, die mit dem Indexfall in einem Chor sangen, höher als bei jenen, die mit dem Indexfall einen Schlafsaal oder die Mahlzeiten teilten, jedoch nicht Mitglieder des Chors waren (6). TBC ist ein klassisches Beispiel für eine Infektion, die von winzigen, mit der Luft übertragenen infektiösen Partikeln in der Größe von 5 Mikrometern oder kleiner, die als Aerosole bezeichnet werden, übertragen wird. Diese Aerosole werden von denjenigen, die Lungen- oder Larynxtuberkulose aufweisen während des Hustens, Rufens oder Singens erzeugt (7).

 

Was sind Aerosole?

Aerosole sind Teil einer großen Population von Partikeln in respiratorischen Sekreten, deren Durchmesser sich im Größenbereich von weniger als 1 bis hin zu 20 Mikrometern bewegen, und die lebensfähige, infektiöse Organismen beinhalten können. Sie werden in die Umgebungsluft ausgestoßen, wenn jemand spricht, singt, hustet oder niest. Es wurde gezeigt, dass Singen die gleiche Menge an aerosolgroßen Partikeln erzeugt, wie Husten (8). Die größeren Partikel setzen sich schnell innerhalb mehrerer Meter Reichweite auf nahegelegenen Umgebungsoberflächen ab. Auf diesen beginnen sie, wie von Wells gezeigt (9), durch Verdunstung Wasser zu verlieren. Die größeren Partikel können sich auch auf die Schleimhautoberflächen der Augen, Mund oder Nase einer Person absetzen, die sich in der Nähe befindet. Kleinere Partikel setzen sich langsamer ab, verdunsten und werden zu „Tröpfchenkernen“, die so klein (5 Mikrometer oder weniger) und so leicht sind, dass sie für mehrere Stunden frei in der Luft schweben können. Wenn keine Luftströme vorhanden sind, verteilen sich die Tröpfchenkerne langsam. Wenn sie durch Luftströme verweht werden, können diese Partikel weit über den 2-Meter-Bereich hinaus verbreitet werden, den die CDC derzeit als einen sicheren Vermeidungsradius angibt. Falls sie eingeatmet werden, setzen sich Partikel in der Größe von Tröpfchenkernen in den unteren Atemwegen ab (10).

Das Ausmaß der Umgebungskontamination durch SARS-CoV-2 kann signifikant sein. Die RNA des Virus wurde rund um das Bett und die Toilette eines COVID-19-infizierten Patienten nachgewiesen. Vermutlich wurde sie durch die Verbreitung großer respiratorischer Tröpfchen und fäkaler Ausscheidungen dort abgelagert (11). SARS-CoV-2-RNA wurde zudem im Abluftausgang des Belüftungssystems im Krankenhauszimmer dieses Patienten nachgewiesen. Wahrscheinlich war sie in Form von Tröpfchenkernen mit dem Luftstrom große Distanzen vom Bett des Patienten weg gewandert (11). Es wurden jedoch keine Viruskulturen angelegt, die zeigen, dass das Virus lebendig und in der Lage war, eine Infektion zu verursachen.

Die Fähigkeit, Infektionen zu verursachen, hängt bei Organismen in großen oder kleinen Tröpfchen von den Überlebenseigenschaften ab, über die das einzelne Pathogen auf Umgebungsoberflächen oder in Aerosolen verfügt. Und zudem von der Infektionsanfälligkeit (zusammenhängend mit Oberflächenrezeptoren auf den Wirtszellen) der verschiedenen Gewebe, die diesen Organismen ausgesetzt sind. Eine jüngste Studie zeigte, dass SARS-CoV-2 unter den Laborbedingungen des Experiments für bis zu 24 Stunden auf Karton, für 48 Stunden auf Edelstahl, für 72 Stunden auf Plastik und mindestens 3 Stunden in Aerosolform überleben kann (12).

 

Übertragung

Der spezifische zelluläre Rezeptor, der das Spike-Protein auf der Oberfläche von SARS-CoV-2 bindet und den Eintritt des Virus in seine Zielwirtszelle vermittelt, ist das Angiotensin-konvertierende Enzym 2 (Angiotensin-Converting Enzyme 2, ACE2). Dieser Rezeptor wird auf der Oberfläche des Nasenepithels, den alveolären Epithelzellen der Lunge und den Enterozyten des Dünndarms exprimiert (13, 14). Dies stimmt damit überein, dass in nasalen Abstrichen eine höhere SARS-CoV-2-Viruslast nachgewiesen werden kann als in Rachenabstrichen (15).

SARS-CoV, das humane Coronavirus, das 2002–2003 mit 8.096 bestätigten Fällen in über 25 Ländern eine globale Epidemie verursacht hat, ist mit SARS-CoV-2 genetisch verwandt, doch die virologischen Dynamiken unterscheiden sich. Die Virustiter von SARS-CoV stiegen nach dem Einsetzen der Symptome mit der Zeit an und erreichten ihren Höhepunkt etwa 10 Tage nach dem Einsetzen der Symptome. Dies deutet darauf hin, dass die Übertragbarkeit nach dem Einsetzen der Symptome mit der Zeit zunimmt (16). Im Gegensatz dazu werden virale SARS-CoV-2-Titer schon bald nach dem Einsetzen der Symptome nachgewiesen. Bei einigen Patienten kann SARS-CoV-2 bereits vor dem Einsetzen der Symptome nachgewiesen werden, und die Titer asymptomatischer Patienten ähneln denen symptomatischer Patienten. Dies sind Hinweise darauf, dass asymptomatische und präsymptomatische Patienten SARS-CoV-2 übertragen können (17).

Diese virologischen Befunde stehen im Einklang mit Berichten über die Übertragung von SARS-CoV-2 durch asymptomatische und präsymptomatische Patienten und früh im Verlauf einer symptomatischen Infektion. Es gibt mehrere epidemiologische Studien aus China, die eine Übertragung von SARS-CoV-2 durch asymptomatische Träger oder eine Übertragung während der präsymptomatischen Inkubationszeit berichten (18–23). In Deutschland trat spät im Januar 2020 bei einem Autoteile-Lieferant ein Cluster von 16 Fällen auf, als eine prä- oder leicht symptomatische chinesische Mitarbeiterin aus Shanghai an mehreren Geschäftsbesprechungen in München, Deutschland, teilnahm, ohne deutlich zu bemerken, dass sie krank war (24). Sie bemerkte unübliche Brust- und Rückenschmerzen und war über ihren gesamten Aufenthalt hinweg müde, was sie einem Jetlag zuschrieb. Die in Wuhan lebenden Eltern der Frau hatten sie kürzlich in Shanghai besucht und wurden später positiv auf COVID-19 getestet. Sie bemerkte ihre Erkrankung erst, als sie zurück in China war.

In den USA trat ein ähnlicher Vorfall auf, bei dem 3 Mitarbeiter eines Biotechnologie-Unternehmens in Massachusetts, die bei einer Unternehmensbesprechung in Boston noch nicht symptomatisch waren, später positiv auf das Virus getestet wurden. Anschließend wurden 15 Mitarbeiter, die an der Besprechung teilnahmen, mit COVID-19 diagnostiziert und etliche von ihnen trugen die Infektion zurück in ihre Heimatstaaten. Massachusetts sagt aus, dass mehr als die Hälfte seiner 179 derzeit bestätigten COVID-19-Fälle mit dem Boston-Termin der Biotech-Firma in Verbindung gebracht wurden (25).

In einer Studie aus Singapur über Cluster, bei denen wahrscheinlich eine präsymptomatische Übertragung auftrat, erfolgte die Exposition in den vier Clustern, für die das Expositionsdatum bestimmt werden konnte, 1 bis 3 Tage vor Einsetzen der Symptome (26). Ähnlich dazu wurde in einer Studie zu Ausbrüchen in Singapur und Tianjin, China, eine präsymptomatische Übertragung im Durchschnitt 2,55 und 2,89 Tage vor dem Einsetzen der Symptome gezeigt. In dieser Studie waren die seriellen Intervalle (d. h. die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Fällen in eine Reihe von Übertragungen) kürzer als die Inkubationszeiträume in Singapur und Tianjin, was darauf hindeutet, dass eine präsymptomatische Übertragung stattgefunden hat (27).

Eine asymptomatische Positivität für SARS-CoV-2 ist relativ häufig. Während des COVID-19-Ausbruchs auf dem Kreuzfahrtschiff Diamond Princess, das in Yokohama unter Quarantäne gestellt wurde, waren von insgesamt 3.063 getesteten Passagieren und Besatzungsmitgliedern geschätzte 18 % der positiv auf SARS-CoV-2 getesteten 634 Personen asymptomatisch. Und von den japanischen Staatsbürgern, die aus Wuhan evakuiert worden waren, zeigten geschätzte 33 % der positiv getesteten keine Symptome (28). Die Chinese National Health Commission berichtet nun, dass von 885 kürzlich aufgetretenen Infektionen 601 (68 %) asymptomatisch waren (29). Und die US-amerikanische CDC berichtet jetzt, dass 25 % der mit SARS-CoV-2 infizierten Personen keine Symptome zeigen (30).

 

Zusammenfassung

COVID-19 breitet sich durch respiratorische Tröpfchen schon früh im Verlauf einer symptomatischen Infektion auf andere aus, die in engem Kontakt stehen, oder durch den Kontakt mit kontaminierten Objekten und Oberflächen. Sie breitet sich manchmal auch von asymptomatischen Trägern ausgehend und mehrere Tage vor dem Einsetzen von Symptomen aus. Da asymptomatische Personen das Virus übertragen können, ist es wahrscheinlich nicht ausreichend, nur kranke Personen dazu aufzufordern, zu Hause zu bleiben oder Masken zu tragen. Um zu verhindern, dass diejenigen, die das Virus unwissentlich tragen, dieses verbreiten, muss jeder dazu angehalten werden, zu Hause zu bleiben und in der Öffentlichkeit Masken zu tragen. In Anbetracht der Entfernung, die eine Wolke respiratorischer Sekretionen zurücklegen kann (7 bis 8 Meter) (3), sollten Masken in der Öffentlichkeit zu jeder Zeit getragen werden, und nicht nur dann, wenn das Einhalten des 2-Meter-Abstands nicht möglich ist. Die Übertragung von SARS-CoV-2 durch Aerosole ist bei COVID-19-Patienten, die aerosolbildenden Verfahren wie Intubation unterzogen werden, durch die WHO und die CDC anerkannt. Eine Aerosolübertragung ist jedoch auch unter anderen Umständen wahrscheinlich. Insbesondere bei Ausbrüchen mit großer Anzahl von Sekundärfällen, wie durch den Ausbruch im Chor in Skagit, Washington State, gezeigt. Eine signifikante Umgebungskontamination durch große, von Patienten mit SARS-CoV-2 ausgestoßene respiratorische Tröpfchen erfordert eine strenge Einhaltung der Umgebungs- und Handhygiene.

 

Referenzen

1. Weltgesundheitsorganisation (WHO): Coronavirus disease (COVID-19) advice to the public: When and how to use masks. https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public/when-and-how-to-use-masks. Aufgerufen am 16. April 2020.

2. Weltgesundheitsorganisation (WHO): Modes of transmission of virus causing COVID-19: Implications for IPC precaution recommendations [online veröffentlicht am 29. März 2020]. Aufgerufen am 16. April 2020. https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipc-precaution-recommendations

3. Bourouiba L: Turbulent gas clouds and respiratory pathogen emissions: Potential implications for reducing transmission of COVID-19 [online veröffentlicht am 26. März 2020]. JAMA doi:10.1001/jama.2020.4756. Verfügbar unter: https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2763852

4. Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Use of cloth face coverings to help slow the spread of COVID-19. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/prevent-getting-sick/diy-cloth-face-coverings.html

5. Read, R: A choir decided to go ahead with rehearsal. Now dozens of members have COVID-19 and two are dead. Los Angeles Times 29. März 2020. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter: https://www.latimes.com/world-nation/story/2020-03-29/coronavirus-choir-outbreak

6. Bates JH, Potts WE, Lewis M: Epidemiology of primary tuberculosis in an industrial school. New Engl J Med 272:714–717, 1965. doi: 10.1056/NEJM196504082721403 

7. Riley RL:  Airborne infection. Am J Med 57: 466–475, 1974.

8. Loudon RG, Roberts RM: Singing and dissemination of tuberculosis. Am Rev Resp Dis 98(2): 297–300, 1968. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5667756

9. Wells W: On air-borne infection: Study II. Droplets and droplet nuclei. Am J Hyg 20: 611–618, 1934. 10.1093/oxfordjournals.aje.a118097

10. Knight V:  Viral and Mycoplasma Infections of the Respiratory Tract. Philadelphia, PA, Lea & Febiger. 1973, pp 1-9.

11. Ong SWX, Tan YK, Chia PY, et al: Air, surface environmental, and personal protective equipment contamination by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from a symptomatic patient [veröffentlicht online am 4. März 2020]. JAMA doi:10.1001/jama.2020.3227.

12. van Doremalen N, Bushmaker T, Morris DH, et al: Aerosol and surface stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1. New Engl J Med 383:1564-1567, 2020. Online veröffentlicht am 17. März 2020. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2004973

13. Hamming I, Timens W, Bulthuis ML, et al: Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor of SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis. J Pathol 203:631-637, 2004. 

14. Sungnak W, Huang N, Becavin C, et al: SARS-CoV-2 entry genes are most highly expressed in nasal goblet and ciliated cells within human airways.  arXiv Submitted March 13, 2020. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter: https://arxiv.org/pdf/2003.06122.pdf

15. Wu C, Zheng M: Single-cell RNA expression profiling shows that ACE2, the putative receptor of COVID-19, has significant expression in nasal and mouth tissue, and is co-expressed with TMPRSS2 and not co-expressed with SLC6A19 in the tissues. 12 March 2020. PREPRINT (Version 1) verfügbar unter Research Square https://www.researchsquare.com/article/rs-16992/v1

16. Peiris JSM, Chu CM, Cheng VCC, et al: Clinical progression and viral load in a community outbreak of coronavirus-associated SARS pneumonia: a prospective study. Lancet 361:1767-1772, 2003. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12781535

17. Zou L, Ruan F, Huang M, et al: SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. N Engl J Med 382:1177-1179, 2020.   DOI: 10.1056/NEJMc2001737

18. Hu Z, Song C, Xu C, et al.: Clinical characteristics of 24 asymptomatic infections with COVID-19 screened among close contacts in Nanjing, China. Sci China Life Sci Mar 4, 2020. doi: 10.1007/s11427-020-1661-4. [Epub ahead of print] 

19. Wei WE, Li Z, Chiew CJ, et al: Presymptomatic transmission of SARS-CoV-2 — Singapore, January 23–March 16, 2020. MMWR Morbidity and mortality weekly report. 2020;ePub: 1 April 2020. https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/69/wr/mm6914e1.htm

20. Tong ZD, Tang A, Li KF, et al: Potential presymptomatic transmission of SARS-CoV-2, Zhejiang Province, China, 2020. Emerg Infect Dis 2020; May 26(5). DOI: 10.3201/eid2605.200198 epub ahead of print am 9. März 2020.

21. Qian G, Yang N, Ma AHY, et al: A COVID-19 transmission within a family cluster by presymptomatic infectors in China. Clin Infect Dis 2020. 2020 Mar 23. pii: ciaa316. doi: 10.1093/cid/ciaa316. [Epub ahead of print] 

22. Pan X, Chen D, Xia Y, et al: Asymptomatic cases in a family cluster with SARS-CoV-2 infection. Lancet Infect Dis 20(4):410-411, 2020. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30114-6. Epub 2020 Feb 19.

23. Bai Y, Yao L, Wei T, et al: Presumed asymptomatic carrier transmission of COVID-19. JAMA 323(14):1406-1407, 2020. doi:10.1001/jama.2020.2565  

24. Poltz J, Carrel P: Pass the salt: The minute details that helped Germany build virus defences. Reuters 9. April 2020. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter:  https://www.reuters.com/article/us-health-coronavirus-germany-defences-i/pass-the-salt-the-minute-details-that-helped-germany-build-virus-defences-idUSKCN21R1DB

25. Keown A: Approximately 100 COVID-19 cases stem from Biogen meeting. Biospace 17. März 2020. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter: https://www.biospace.com/article/approximately-100-covid-19-cases-stem-from-biogen-meeting/

26. Wei WE, Li Z, Chiew CJ, et al: Presymptomatic transmission of SARS-CoV-2 — Singapore, January 23–March 16, 2020. MMWR Morbidity and mortality weekly report. 2020; ePub: 1 April 2020. https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/69/wr/mm6914e1.htm 

27. Tindale L, Coombe M, Stockdale JE, et al: Transmission interval estimates suggest pre-symptomatic spread of COVID-19.  6. März 2020. PREPRINT medRxiv. Verfügbar unter: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.03.20029983v1

28. 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 Mar 12; 25(10): 2000180  doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.10.2000180  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7078829/

29. Lo K: Coronavirus: 68 percent of cases confirmed in China in past eight days had no symptoms. South China Morning Post 8. April 2020. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter: https://www.scmp.com/news/china/society/article/3079012/coronavirus-68-cent-cases-confirmed-china-past-eight-days-had-no

30. Mandavilli A: Infected but feeling fine. The unwitting coronavirus spreaders. New York Times Veröffentlicht am 31. März 2020; Aktualisiert am 1. April 2020. Aufgerufen am 16. April 2020. Verfügbar unter: https://www.nytimes.com/2020/03/31/health/coronavirus-asymptomatic-transmission.html

Startseite  der Quellen  zu COVID-19