Das neue Coronavirus, das die ganze Welt in Angst versetzt
Veröffentlicht
Universitätskliniken Hacettepe
Coronavirus-Ausbruch 2019 – Aktuelle Lage und erster Eindruck
Dr. Ahmet Görkem Er, Dr. Serhat Ünal
Am 29.12.2019 wurden einige kürzlich aufgetretene Pneumoniefälle mit dem Huanan-Meeresfrüchtemarkt in Verbindung gebracht, und am 31.12.2019 gaben die Gesundheitskommission von Wuhan, die Nationale Gesundheitskommission der Volksrepublik China und das Zentrum für Seuchenkontrolle und -prävention der Volksrepublik China der Welt die Existenz eines neuen Ausbruchs bekannt. Am 08.01.2020 wurde vom Zentrum für Seuchenkontrolle und -prävention der Volksrepublik China offiziell die Existenz eines neuen Coronavirus als Verursacher dieses neuen Ausbruchs bekannt gegeben(1).
Kurze Geschichte der Coronaviren
Tyrrell und Bynoe isolierten 1965 in einer Gewebekultur von einem Patienten mit Erkältung ein Virus; in den folgenden Jahren zeigte sich, dass das Hepatitisvirus bei Mäusen und das Gastroenteritisvirus bei Schweinen in der Elektronenmikroskopie dieselbe Morphologie aufweisen(2, 3). Dieses neue Virus erhielt den Namen Coronavirus, weil seine Oberflächenfortsätze ein kronenartiges Erscheinungsbild hervorrufen(4). Coronaviren sind einzelsträngige, positiv polarisierte, behüllte RNA-Viren. Die Familie Coronaviridae gehört zur Ordnung Nidovirales, besteht aus den Unterfamilien Coronavirinae und Torovirinae und kann durch die Infektion von Säugetieren und Vögeln verschiedene Erkrankungen der Atemwege, des Darms, des Nervensystems und der Leber verursachen(5). Die Unterfamilie Coronavirinae wird in vier Gattungen unterteilt: Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus und Deltacoronavirus. Während HCoV-229E, HCoV-OC43 und HCoV-NL63, die beim Menschen die Symptome der klassischen Erkältung hervorrufen, zur Gattung Alphacoronavirus gehören, zählen HKU1-CoV, ebenfalls ein Erreger der klassischen Erkältung, das 2003 beschriebene SARS-CoV, das für das Schwere Akute Atemwegssyndrom (SARS) verantwortlich ist, und das 2012 beschriebene MERS-CoV, das für das Middle-East-Respiratory-Syndrom (MERS) verantwortlich ist, zur Gattung Betacoronavirus (5, 6).
SARS- und MERS-Epidemien
Es zeigt sich, dass wir in einem neuen Jahrzehnt mit einem neuen Coronavirus-Ausbruch konfrontiert sind(7). Auch SARS-CoV und MERS-CoV, die in den 2000er und 2010er Jahren Ausbrüche verursachten, sind wie andere Coronaviren zoonotischen Ursprungs; es wurde festgestellt, dass SARS-CoV von exotischen Tieren und MERS-CoV von Kamelen auf den Menschen übergingen und Epidemien auslösten. Man nimmt an, dass beide Erreger fledermausbürtig sind. Ebenso ist bekannt, dass beide Viren dazu neigen, eher intrapulmonale Epithelzellen als Epithelzellen der oberen Atemwege zu infizieren(7). Die SARS-Epidemie begann Mitte November 2002 in der Provinz Guangdong der Volksrepublik China; nachdem im März 2003 in Singapur, Hongkong und Hanoi schwere Pneumoniefälle auftraten, wurde sie von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) der Welt bekannt gegeben(8). Der Ausbruch breitete sich weltweit aus, Fälle traten in 29 Ländern auf, die Zahl der wahrscheinlichen Fälle wurde mit 8096 und die der Todesfälle mit 774 angegeben, und die Letalitätsrate wurde mit 7-17 % bestimmt(5). Die MERS-Epidemie wurde im September 2012 beschrieben; nach WHO-Angaben wurden bis Januar 2020 in 27 Ländern 2494 laborbestätigte Fälle festgestellt, und die Gesamtzahl der Todesfälle wurde mit 858 bestimmt. Auch heute treten weiterhin MERS-Fälle auf(9, 10).
Neue Coronavirus-Epidemie 2019
Der Coronavirus-Ausbruch 2019 wurde zusammen mit der genetischen Struktur des Virus erstmals am 24.01.2020 von Zhu et al. als Kurzbericht vorgestellt. In dieser Studie wurde das Virus in vier Atemwegsproben von drei Fällen isoliert, mit einer Zellkultur menschlicher Atemwegsepithelzellen wurde die Wirkung des Virus auf die Zellen bewertet, zytopathisch erscheinende Zellen wurden elektronenmikroskopisch untersucht, und das virale Genom wurde sequenziert. In dieser Fallserie, in der zwei Fälle genasen und einer an Atemversagen starb, wurde gezeigt, dass das aus den Fällen isolierte und als 2019-nCoV bezeichnete Virus zur Untergattung Sarbecovirus der Gattung Betacoronavirus gehört und dass das in der Zellkultur zytopathisch wirkende Virus in der phylogenetischen Analyse eine Nukleotidsequenz-Ähnlichkeit von 86,9 % mit dem fledermausbürtigen SARS-like CoV (bat-SL-CoVZC45, MG772933.1) aufweist (11).
Huang et al. teilten ebenfalls am 24.01.2020 die klinischen Merkmale von 41 laborbestätigten Patienten mit, die sich im Krankenhaus vorgestellt hatten. In dieser Studie wurde angegeben, dass 30 der Patienten (73 %) männlich waren, 13 (32 %) eine Grunderkrankung hatten und 27 gegenüber dem Huanan-Meeresfrüchtemarkt exponiert waren; das mediane Alter betrug 49,0 [41,0 – 58,0]. Als wichtige Befunde der Studie wurden genannt: Alle Patienten benötigten Sauerstoff, die häufigsten Symptome waren Fieber (98 %), Husten (76 %), Dyspnoe (55 %) und Myalgie oder Abgeschlagenheit (44 %), 13 Patienten (32 %) wurden auf die Intensivstation aufgenommen, und insgesamt starben 6 Patienten (15 %) (12).
Die erste Familienhäufung in der Literatur wurde von Chan et al. vorgestellt. Diese Studie, in der die Übertragung von Mensch zu Mensch gezeigt wurde, liefert wichtige Daten für die Ausbreitung des Ausbruchs. In dieser Studie reiste eine sechsköpfige Familie, die weder den Huanan-Meeresfrüchtemarkt besucht noch Wildtiere gegessen hatte, von Shenzhen nach Wuhan. Zwei Familienmitglieder besuchten in Wuhan ein Krankenhaus; bei der Nachverfolgung wurde nach der Rückkehr nach Shenzhen bei 5 Familienmitgliedern, von denen eines asymptomatisch war, 2019-nCoV nachgewiesen. Bei einem weiteren Familienmitglied, das in Shenzhen lebte und nicht nach Wuhan gereist war, traten 3 Tage nach der Rückkehr der Familienmitglieder nach Shenzhen Rückenschmerzen und Abgeschlagenheit auf; als dieser Patient wegen Fieberbeschwerden untersucht wurde, wurde auch bei ihm 2019-nCoV nachgewiesen(13).
Während die Patientenzahl in der Region schnell anstieg, wurde am 28.01.2020 ein Leserbrief veröffentlicht, der Hinweise darauf gab, dass die Inkubationszeit der Krankheit unter drei Tagen liegen könnte. In diesem Brief wird berichtet, dass bei einer Person, die nach der Rückkehr ihres Vaters aus Wuhan nach Vietnam drei Tage lang mit ihm im selben Hotelzimmer wohnte und keinerlei weitere epidemiologische Verbindung zum Ausbruch hatte, innerhalb von 3 Tagen nach dem Kontakt mit dem Vater trockener Husten, Fieber, Erbrechen und Durchfall auftraten und dass sie mit 2019-nCov infiziert war (14).
In dieser Zeit wurde von der Volksrepublik China angesichts der schnellen Ausbreitung des Ausbruchs eine Reihe von Maßnahmen ergriffen. Am 10.01.2020 teilte das Zentrum für Seuchenkontrolle und -prävention der Volksrepublik China die Genomsequenz des Virus mit der Welt, und ein neues PCR-Kit wurde für die Diagnose vorbereitet. Die Notfallreaktionsstufe wurde am 15.01.2020 auf die höchste Stufe, Stufe 1, angehoben. Am 16.01.2020 wurde die Ausreise aus Wuhan für Personen mit einer Körpertemperatur über 37,3°C eingeschränkt, und ab dem 23.01.2020 und 24.01.2020 wurde, obwohl dies von der WHO nicht empfohlen wurde, zunächst in der Stadt Wuhan und anschließend in der gesamten Provinz Hubei eine Quarantäne eingeführt(1, 10).
Die umfassendste Studie zur frühen Ausbreitungsdynamik des Ausbruchs wurde am 29.01.2020 von Li et al. veröffentlicht. In dieser Studie mit 425 laborbestätigten Patienten betrug das Durchschnittsalter 59 Jahre, und 56 % der Patienten waren männlich. Vor dem 01.01.2020 hatten 55 % der Patienten eine Exposition gegenüber dem Huanan-Meeresfrüchtemarkt in der Vorgeschichte, nach dem 12.01.2020 sank dieser Anteil auf 6 %. Dies zeigt, dass die Übertragung von Mensch zu Mensch zur Hauptantriebskraft der Ausbreitung des Ausbruchs geworden ist. Außerdem wird angegeben, dass anfangs bei keinem Beschäftigten im Gesundheitswesen die Krankheit auftrat, nach dem 12.01.2020 jedoch 7 % der Patienten Beschäftigte im Gesundheitswesen waren. Dass dieser Anteil im Vergleich zu den SARS- und MERS-Epidemien niedrig ist, wurde damit in Verbindung gebracht, dass sogenannte Super-Spreader, also besonders schnelle Überträger, in diesem Ausbruch bisher nicht beobachtet wurden. Die mittlere Inkubationszeit wurde mit 5,2 Tagen (4,1 – 7,0) und die Basisreproduktionszahl (R0) mit 2,2 (1,4 – 3,9) bestimmt(1, 15).
Am 30.01.2020 wurde ein Leserbrief veröffentlicht, wonach auch asymptomatische Patienten Überträger sein könnten, was eine Überprüfung der Maßnahmen zur Infektionskontrolle erforderlich machte. In diesem Brief wird angegeben, dass ein chinesischer Indexfall, der während seines Deutschlandbesuchs als asymptomatisch beschrieben wurde, vier Personen in Deutschland infiziert habe(16). Später stellte sich jedoch heraus, dass die Autoren des Leserbriefs den Indexfall nicht gesprochen hatten und ihn nach Angaben der vier Patienten in Deutschland für asymptomatisch hielten; als Verantwortliche des Robert Koch-Instituts den Indexfall telefonisch erreichten, wurde bekannt, dass er sich während der Deutschlandreise abgeschlagen gefühlt und Paracetamol eingenommen hatte(17). Nach dem aktuellen Kenntnisstand gibt es in der Literatur keinen eindeutigen Beleg dafür, dass asymptomatische Patienten Überträger sind.
Am 31.01.2020 wurde von Wu et al. eine Modellierungsstudie veröffentlicht, in der das Ausmaß des aktuellen Ausbruchs und die mögliche Wirkung der seit Januar 2020 ergriffenen sozialen und individuellen Maßnahmen bewertet wurden. In dieser Studie wurden zunächst die Verkehrsmöglichkeiten von Wuhan in Gebiete außerhalb des chinesischen Festlands im Zeitraum vom 01.12.2019 bis 25.01.2020 bewertet, und unter Berücksichtigung der Fallzahl wurde R0 berechnet. Die für die Ausbreitung des Ausbruchs maßgebliche anhaltende zoonotische Kraft wurde mit verschiedenen Modellen untersucht. Man versuchte, die Ausbreitungsdynamik zu verstehen, indem man davon ausging, dass das serielle Intervall des Ausbruchs dem des SARS-Ausbruchs in Hongkong entspricht und dass die Inkubationszeit von 2019-nCoV mit der von SARS-CoV und MERS-CoV übereinstimmt. Demnach wurde in dem Szenario mit der niedrigsten anhaltenden zoonotischen Kraft R0 mit 2,68 (2,47 – 2,86) ermittelt, und es wurde berechnet, dass die Zahl der Fälle auf dem chinesischen Festland, die zum Zeitpunkt der Studie 5.993 betrug, tatsächlich bei 75.815 (37.304 – 130.330) lag. Außerdem wurde darauf hingewiesen, dass der Höhepunkt des Ausbruchs im April 2020 liegen würde, falls die Übertragung zwischen Städten nicht verringert werden könne. Gelinge es, die Übertragung zwischen Städten um 50 % zu verringern, könne der Ausbruch abklingen; große Quarantänemaßnahmen seien hingegen, da sich bereits Patienten in den Großstädten befänden, für die Ausbreitung des Ausbruchs nur minimal wirksam(10).
Während verschiedene Schutzmaßnahmen gegen die Ausbreitung des Ausbruchs ergriffen und Prognosemodelle entwickelt werden, wird zugleich versucht, pharmakologische Ansätze zu verbessern. Gegenwärtig gibt es kein Behandlungs- oder Impfprotokoll mit nachgewiesener Wirksamkeit gegen Coronavirus-Infektionen. Huang et al. gaben in ihrer Studie an, dass sie bei 38 (93 %) ihrer mit 2019-nCoV infizierten Patienten die Kombination Lopinavir/Ritonavir als antivirale Therapie begonnen haben(12). Chu et al. setzten diese Kombination bei SARS-Patienten ein und gaben an, dass in der Behandlungsgruppe im Vergleich zu historischen Kontrollpatienten ARDS und Tod seltener auftraten (2,4 % und 28,8 %, p<0,001)(18). In der MIRACLE-Studie wird ebenfalls die Kombination aus Lopinavir/Ritonavir und Interferon-β1b gegen MERS untersucht; die Studie ist noch nicht abgeschlossen(19). Außerdem wurde eine Studie veröffentlicht, in der Remdesivir bei Mäusen sowohl zur Prophylaxe als auch zur Behandlung eingesetzt wurde; dabei wurde gezeigt, dass die Kombination Remdesivir/Interferon-β eine bessere antivirale Wirkung hat als die Kombination Lopinavir/Ritonavir und dass die prophylaktische Anwendung von Remdesivir die Replikation von MERS-CoV und seine Fähigkeit zur Krankheitsauslösung verringert(20).
Ramaiah et al. gaben in ihrer als Preprint veröffentlichten Studie, in der Immunmarker für einen gegen 2019-nCoV zu entwickelnden Impfstoff dargestellt werden, an, dass sie in den S-, E-, M- und N-Proteinen des Virus acht hochaffine CD4-T-Zell-Epitope gefunden haben und dass diese immundominanten Epitope zur Immunisierung verwendet werden könnten (21). Es zeigt sich, dass auch Deep-Learning-Plattformen bei der Entwicklung pharmakologischer Ansätze eingesetzt werden; Richardson et al. gaben aufgrund ihrer mit BenevolentAI durchgeführten Analysen an, dass Baricitinib, das bei der Behandlung der rheumatoiden Arthritis eingesetzt wird, ein potenzieller Arzneimittelkandidat sei, da es sowohl die Endozytose des Virus über den ACE2-Rezeptor als auch die Entzündung über den JAK-1/2-Signalweg verringern würde(22, 23).
Die Lage in unserem Land
In der vom Gesundheitsministerium der Republik Türkei veröffentlichten Leitlinie zu 2019-nCoV wurde eine Definition des Verdachtsfalls vorgenommen. Nach dieser Leitlinie werden Patienten mit einer akuten Atemwegserkrankung jeglichen Schweregrades oder einer akuten schweren Atemwegsinfektion – unter Berücksichtigung, dass die Klinik bei immungeschwächten Patienten atypisch verlaufen kann – als Verdachtsfall betrachtet, wenn sie in den letzten 14 Tagen engen Kontakt zu einem bestätigten Fall einer 2019-nCoV-Infektion hatten oder sich in den letzten 14 Tagen in einer Gesundheitseinrichtung in einem Land aufgehalten haben, in dem krankenhausassoziierte 2019-nCoV-Infektionen gemeldet wurden, oder sich in den letzten 14 Tagen in der Volksrepublik China aufgehalten haben oder in den letzten 14 Tagen unabhängig von Wohnort oder Reiseanamnese in Einheiten tätig waren, in denen Patienten mit 2019-nCoV-Infektion behandelt werden; Fälle, die dieser Falldefinition entsprechen, werden bei Bestätigung durch molekulare Methoden als gesicherte Fälle gewertet(6).
Verdachtsfälle müssen umgehend der Provinzgesundheitsdirektion gemeldet, das Fallmeldeformular muss ausgefüllt und Standard-, Kontakt- und Tröpfchenisolationsmaßnahmen müssen ergriffen werden. Für Gesundheitspersonal, das sich bestätigten oder Verdachtsfällen auf mehr als 1 Meter nähert, müssen von der Gesundheitseinrichtung Handschuhe, nicht sterile Schutzkittel, medizinische Masken, Gesichtsschutz, Schutzbrillen, Flüssigseife und alkoholbasiertes Händedesinfektionsmittel als persönliche Schutzausrüstung bereitgestellt werden; N95/FFP2-Masken sollen nur bei Maßnahmen verwendet werden, die zur Aerosolbildung führen, etwa Absaugung und Intubation(6).
Schlussfolgerung
Zum Zeitpunkt der Abfassung dieser Übersichtsarbeit (08.02.2020) wurde im 19. Lagebericht der WHO zum neuen Coronavirus die Zahl der weltweit bestätigten Patienten mit 34.886 angegeben(24). Es gab 724 Todesfälle infolge der 2019-nCoV-Infektion; es wird erwartet, dass die Zahl der Todesfälle in den kommenden Stunden die Zahl der Todesfälle der SARS-Epidemie übersteigen wird. In der Türkei ist bisher noch kein Fall aufgetreten. Die 2019-nCoV-Infektion hat das Potenzial für eine globale Pandemie, und angesichts des SARS-Ausbruchs 2003, der Influenza-(H1N1)-Pandemie 2009, des Escherichia-coli-Ausbruchs 2011 in Deutschland, des MERS-Ausbruchs 2012, des Ebola-Ausbruchs 2014 und der Zika-Virus-Pandemien 2016-2017 zeigt sich, dass die globalisierte Welt für Ausbrüche weitaus anfälliger geworden ist (5, 25-28). Es gilt als zwingende Notwendigkeit, aus den bestehenden Ausbrüchen zu lernen, sich auf neue Ausbrüche vorzubereiten und die nationalen Pandemie-Reaktionsleitlinien stets aktuell zu halten.
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