Aerosol- und Tröpfcheninfektion

Es wird angenommen, dass sich das Virus wie andere Erreger von Atemwegserkrankungen hauptsächlich durch virushaltige Partikel verbreitet. Diese werden von Infizierten beim Atmen, Husten, Niesen, Sprechen und Singen freigesetzt und dann von gesunden Personen aufgenommen. Der Übergang zwischen Aerosol- und Tröpfcheninfektion ist fließend.^[40] Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) definiert Tröpfchen als Partikel mit einem Durchmesser von 5 bis 10 Mikrometer (μm).^[41] Auf Grund ihrer Größe sinken Tröpfchen anders als die viel kleineren Aerosolpartikel relativ schnell zu Boden. Diese sind nur ca. 0,001 bis 5 μm groß und verteilen sich mit den Luftströmungen in Räumen und Gebäuden auch über größere Distanzen; abhängig von ihrer Größe und Dichte können sie dort sehr lange in der Luft verbleiben. Das Risiko für eine Übertragung durch Aerosole ist bei Tätigkeiten mit hohem Partikelausstoß wie lautem Sprechen oder Singen in kleinen, schlecht gelüfteten Räumen wesentlich höher als im Freien.^[40] Deshalb müssen insbesondere für Wohnungen, Büros, Klassenräume, Wohnanlagen und Betreuungseinrichtungen wirkungsvolle Maßnahmen zur Vorbeugung einer Infektion festgelegt und auch umgesetzt werden.^[42][43]

In klimatisierten Innenräumen, z. B. in Krankenhäusern, können Tröpfchen im Größenbereich von 5 bis 40 μm – bedingt durch ihr aerodynamisches Verhalten als „jet riders“ (Transport mit Luft-Jet und Air Conditioning-induzierter Luftbewegung, Ausfallen in größerer Distanz, schlechte Elimination mit Ventilation) – ganz besonders gut Krankheitserreger übertragen.^[44]

Im Freien finden so gut wie keine Infektionen durch Aerosolpartikel statt. Allerdings können Tröpfcheninfektionen auftreten, insbesondere in Menschenansammlungen, wenn Mindestabstände nicht eingehalten und/oder keine Masken getragen werden.^[43]

Die Forschungsgruppe um Lidia Morawska und Donald K. Milton wies 2019 nach, dass bei kurzen oder mittleren Entfernungen ein erhebliches Infektionsrisiko durch Mikrotröpfchen besteht, und empfahl Schutzmaßnahmen, um die Übertragung durch die Luft zu mindern.^[45] Im Juli 2020 publizierten sie zusammen mit 239 internationalen Forschern einen entsprechenden Appel.^[46] Regelmäßiges Lüften vor allem in Krankenhäusern, Altenheimen und Schulen, Luftreinigung und das Vermeiden von überfüllten Verkehrsmitteln und anderen Innenräumen wurde dringend angeraten.

Eine biophysikalische Studie des MIT stellte Anfang 2020 experimentell fest, dass Flüssigkeitspartikel beim Husten oder Niesen ohne mechanische Barriere bis zu acht Meter weit verbreitet werden können. Dies stellt das aus dem frühen zwanzigsten Jahrhundert stammende Tröpfcheninfektionsparadigma in Frage.^[47] Anhand einer Auswertung von Virusgenomen bei Superspreaderevents schätzen Forscher, dass die meisten Infektionen ab einer Übertragung von rund 1.000 Viruspartikeln erfolgen. Es seien aber auch Infektionen durch geringere Virusdosen möglich.^[48]

Chinesische Forscher schrieben im Februar 2020 aufgrund von quantitativen Analysen von RT-PCR-Untersuchungen des Nasopharynx, das Virus sei wie Influenza auch durch Aerosole übertragbar.^[49][50] Eine Studie des US-amerikanischen NIAID stützt diese Ansicht anhand quantitativer Viruslastbestimmung in Aerosolen. Die Untersuchung hat gezeigt, dass die Viren in Aerosolen, die durch einen maschinellen Vernebler erzeugt wurden, wenigstens drei Stunden lang entwicklungsfähig und damit infektiös blieben. Es dauerte etwa 66 Minuten, bis die Hälfte der Viren ihre Ansteckungsfähigkeit in Aerosolen verloren.^[51] Eine Metastudie von 24 Studien zeigte, dass von 473 untersuchten Luftproben aus Krankenhäusern mit COVID-Patienten 17 % Erbmaterial des Virus enthielten und in 9 % der untersuchten Proben das Virus in Kultur angezüchtet werden konnte. Dabei wiesen sowohl Luftproben aus Patientennähe als auch entfernt vom Patienten genommene Luftproben virushaltige Aerosole auf.^[52]

Bei 3 von 63 Patienten mit COVID-19-Pneumonie waren Abstriche von den Augenbindehäuten PCR-positiv. Die Studienautoren bemerkten jedoch, dass keine klinischen Daten auf den Verbreitungsweg hindeuten würden^[53] Das Robert Koch-Institut schreibt (Stand 17. August 2021) dazu: In drei (von 63 untersuchten) Patienten mit COVID-19-Pneumonie waren Konjunktivalproben PCR-positiv […]. Dies ist jedoch kein Beleg [dafür], dass Konjunktiven als Eintrittspforte fungieren können.^[54] In einer Tierstudie (März 2020) konnte ein Rhesusaffe über die Augenbindehäute mit SARS-CoV-2 infiziert werden und zeigte einen milden Krankheitsverlauf.^[55]

Bei manchen untersuchten Patienten mit Krankheitssymptomen war die Virenmenge in der Nase höher als im Rachen; das Auftreten gerade in den oberen Atemwegen unterscheidet SARS-CoV-2 damit von dem SARS-verursachenden SARS-CoV -1.^[49] Probenuntersuchungen der dem Münchener Cluster zugehörigen Patienten zeigen, dass die vorhandene Viruslast im Nasen-Rachen-Raum um den Faktor 1000 höher war als bei zuvor bekannten Coronavirus-Erkrankungen wie SARS und MERS.^[56] Eine Studie konnte keinen Unterschied der Viruslast unter den verschiedenen Altersgruppen feststellen.^[57]

Kontaktübertragung

In einer sehr kleinen Studie wurde nachgewiesen, dass per Polymerase-Kettenreaktion (PCR) in Schlaf- und Waschräumlichkeiten von Coronapatienten hohe Viruslasten an Textilien und den Oberflächen selbst nachweisbar sind. Da in der Studie keine Viruskultur erfolgt ist, ist die Infektiosität nicht abschließend bewiesen.^[58] Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) schrieb im Mai 2020 dazu, es seien keine Fälle nachgewiesen, in denen sich Menschen durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel oder durch Kontakt zu kontaminierten Gegenständen mit SARS-CoV-2 angesteckt hätten. Da die Stabilität von Coronaviren in der Umwelt relativ gering sei, wäre eine solche Ansteckung allenfalls in einem kurzen Zeitraum nach der Kontamination denkbar.^[59]

Eine Auswertung von 22 Studien, die die Persistenz von medizinisch relevanten Coronaviren (wie SARS-CoV und MERS-CoV) auf Oberflächen untersuchten, zeigt, dass diese Viren bei Raumtemperatur bis zu neun Tage lang auf Oberflächen aus Metall, Glas oder Plastik überdauern können. Durchschnittlich bleiben sie vier bis fünf Tage infektiös. Durch geeignete Desinfektionsmittel können sie inaktiviert werden. Nach Aussage der beteiligten Wissenschaftler sind diese Erkenntnisse vermutlich auf SARS-CoV-2 übertragbar.^[60][61] Vorläufige Laboruntersuchungen an SARS-CoV-2 zeigen, dass das Virus auf Kunststoff und rostfreiem Stahl bis zu drei Tage infektionsfähig bleiben kann, jedoch nicht länger als einen Tag auf Pappe oder länger als vier Stunden auf Kupfer.^[51] UV-Licht tötet die Viren in kurzer Zeit. Laut Robert Koch-Institut sei eine Infektion durch kontaminierte Oberflächen „insbesondere in der unmittelbaren Umgebung des Infizierten nicht auszuschließen“.^[11] Das ECDC schrieb im März 2020, das Virus könnte durch von Tröpfchen bedeckte Oberflächen übertragen werden.^[62] Die US-amerikanischen National Institutes of Health schrieben im März 2020 nach quantitativen Untersuchungen der Viruslast in verschiedenen Szenarien hingegen, dass eine Übertragung durch kontaminierte Gegenstände und Oberflächen stattfinden kann, da das Virus mehrere Stunden (in speziellen Fällen sogar bis zu drei Tage) nach der Kontamination außerhalb des menschlichen Körpers nachweisbar ist.^[51][63]

Anhand von Untersuchungen mittels Viruskultur konnte gezeigt werden, dass, abhängig von den Umweltbedingungen, auch nach dem Aufenthalt des Virus auf Gegenständen eine Infektiosität besteht.^[64]

Insgesamt ist die Bedeutung der Kontaktübertragung für das Pandemiegeschehen von COVID-19 gering bis sehr gering.

Stillen und Muttermilch

Das SARS-CoV-2 wird bei infizierten Müttern nicht in der Muttermilch nachgewiesen.^[65] Dagegen werden in der Muttermilch der infizierten Frauen spezifische Antikörper gegen SARS-CoV-2 gefunden, die das Baby oder Kleinkind bei einer eventuellen Infektion schützen können.^[65] Die Empfehlung der WHO seit Anfang der Pandemie lautet: Auch bei SARS-CoV-2 Infektion soll das Stillen weiter gefördert und unterstützt werden.^[66] Obwohl das Virus nicht durch Muttermilch übertragen wird, ist das Infektionsrisiko durch Aerosole zu minimieren, deswegen wird bei einer COVID-19 Erkrankung der Mutter auch beim Stillen das Tragen einer Maske, häufiges Händewaschen und häufiges Desinfizieren von Oberflächen empfohlen.^[67]

Die WHO betonte, es sei besonders wichtig, dass Neugeborene nicht systematisch von ihren Müttern getrennt werden, wenn ein Verdacht auf COVID-19 besteht.^[68]

Andere Übertragungswege

Forscher aus Singapur empfehlen aufgrund des Virusnachweises im Stuhl und des Nachweises von infektionsfähigen Coronaviren im Abwasser von zwei chinesischen Krankenhäusern während der SARS-Pandemie 2002/2003, den Stuhl der Patienten als infektiös zu behandeln. Um die Möglichkeit eines fäkal-oralen Infektionswegs neben Tröpfchen- und Aerosol-Infektionen auszuschließen, seien weitere Untersuchungen sowohl der Virusausscheidung der Patienten als auch der potentiell kontaminierten Umwelt notwendig.^[69] Probenuntersuchungen mittels Viruskultur der dem Münchener Cluster zugehörigen 16 Patienten zeigen hingegen, dass deren Stuhl nicht virulent war, obschon sich Virus-RNA nachweisen ließ.^[56] Dahingegen berichten chinesische Forscher von zwei Fällen ohne Durchfallbeschwerden, bei denen mittels Viruskultur und Elektronenmikroskopie vermehrungsfähiges Virus im Stuhl nachgewiesen werden konnte.^[70] Dies konnte von einer anderen Forschungsgruppe bestätigt werden.^[71] Ein Zellkulturmodell mit Virus-RNA-haltigen Abwasserproben konnte kein vermehrungsfähiges Virus nachweisen.^[72]

Eine Übertragung im Mutterleib ist in mehreren Einzelfällen nachgewiesen.^[73][74]

Basisreproduktionszahl

Die Auswertung der Daten der ersten 425 Fälle in Wuhan ergab eine Basisreproduktionszahl ${\displaystyle R_{0}}$ von 2,2^[75] – was bedeutet, dass jeder Infizierte im Durchschnitt 2,2 andere Personen angesteckt hatte. Eine Modellrechnung mit chinesischen und ausländischen Patientendaten vom 31. Dezember 2019 bis zum 28. Januar 2020 ergab einen Wert von 2,68.^[76] Eine Auswertung des frühen Stadiums des Ausbruchs auf dem Kreuzfahrtschiff Diamond Princess kam auf einen Wert von 2,28.^[77] Im Vergleich hierzu wurde für SARS eine Basisreproduktionszahl von 2,3 bis 2,6 berechnet.^[78] Eine vergleichende Auswertung von 12 Studien, die bis zum 7. Februar 2020 veröffentlicht wurden, kommt zu dem Ergebnis, dass die Basisreproduktionszahl höher liegt, als bisher von der WHO angenommen, deren Schätzung bei 1,4 bis 2,5 liegt.^[38] Die Wissenschaftler aus Schweden, China und Deutschland schätzten, dass die Basisreproduktionszahl im Mittel bei 3,28, im Median bei 2,79 (bei einem Interquartilabstand von 1,16) liegt – und somit über dem Wert bei SARS, den sie mit 2 bis 5 angeben. Aufgrund der unzureichenden Datenlage sind die aktuellen Schätzungen der mittleren Basisreproduktionszahl möglicherweise verzerrt.^[79] In einem am 7. April 2020 veröffentlichten Artikel schätzen die Centers for Disease Control and Prevention die Basisreproduktionszahl ohne eindämmende Maßnahmen auf 5,7 bei einem 95 %-Konfidenzintervall von 3,8 bis 8,9.^[80][81]

Eine internationale Studie, die 539 Sozialkontakte eines Patienten untersuchte, stellte fest, dass dieser eine Patient 2 von 7 engen Sozialkontakten, und 3 von 473 flüchtigen Sozialkontakten angesteckt hatte.^[82]

In einem von Christophe Fraser, Luca Ferretti und Kollegen entwickelten mathematischen Infektionsmodell^[83] kann die Basisreproduktionszahl (nach den Autoren beim Wert 2,0) aufgeteilt werden nach der Art der Übertragung: präsymptomatisch, asymptomatisch, symptomatisch und über Umweltkontakt (z. B. Schmierinfektion). Danach ist der Wert von ${\displaystyle R_{0}}$ allein aus präsymptomatischer Übertragung 0,9 (entsprechend 46 Prozent an dem Gesamtwert von ${\displaystyle R_{0}}$), also fast ausreichend, um eine Epidemie am Laufen zu halten. Der Beitrag der symptomatischen Überträger ist nach den Autoren 0,8, der asymptomatischen 0,1 und der Umwelt 0,2. Die Generationszeit ist nach der Studie im Mittel 5,0 Tage. Die Studie untersuchte mit ihrer mathematischen Simulation auch die Erfolgsaussichten der Isolation symptomatischer Individuen und der manuellen Kontaktverfolgung und kam zu dem Schluss, dass sie nicht schnell genug sind, um die Epidemie zu stoppen. (Sie empfehlen die Verwendung von Apps auf Mobiltelefonen.)

Superspreading

Die Neigung von COVID-19 zum Superspreading wird durch Überdispersion angezeigt. Überdispersion beschreibt das Phänomen einer hohen individuen-spezifischen Variation in der Verteilung der Anzahl der Sekundärübertragungen, die zu „Superverbreitungsereignissen“ führen kann. Der Grad an Überdispersion lässt sich durch ein statistisches Modell schätzen, bei dem die Verteilung der Sekundärübertragungen durch den Überdispersionsparameter ${\displaystyle \kappa }$ und die Basisreproduktionszahl ${\displaystyle R_{0}}$ charakterisiert wird.^[84] Der Überdispersionsparameter quantifiziert die Variabilität in der Anzahl der Sekundärfälle und kann als Maß für die Wirkung von Superspreading interpretiert werden. Je kleiner der geschätzte Überdispersionsparameter, desto stärker ist die Wirkung von Superspreading.^[85] Die Interpretation des geschätzten Überdispersionsparameters wird vereinfacht, indem sich auf den Anteil der Individuen konzentriert wird, der für 80 % der Sekundärübertragungen verantwortlich ist (ein empirisches Muster, bekannt als 80/20-Regel). Wenn der Überdispersionsparameter klein ist ( ${\displaystyle \kappa \ll 1}$), approximiert er den Anteil infizierter Personen, die 80 % der Infektionen verursachen. Beispielsweise würde ein geschätzter Überdispersionsparameter von 0,1 bedeuten, dass die infektiösesten 10 % der Personen etwa 80 % der Infektionen verursachen.^[86]

Julien Riou und Christian Althaus kamen durch Simulationen zu dem Schluss, dass der geschätzte Überdispersionsparameter bei COVID-19 etwas höher sei als der bei SARS-CoV und MERS-CoV.^[87] In einem Preprint von Gabriel Leung und Kollegen, in dem Kontaktpersonennachverfolgung­sdaten verwendet wurden, um SARS-CoV-2-Cluster in Hongkong zu identifizieren und zu charakterisieren, wurde der Überdispersionsparameter auf 0,45 geschätzt (95 %-Konfidenzintervall: [0,31–0,76]). Dies stelle eine beträchtliche individuelle Heterogenität in der Übertragbarkeit von SARS-CoV-2 dar und ist damit mit einem hohen Potenzial für zukünftiges Superspreading verbunden, allerdings nach ihren Resultaten weniger stark als bei SARS-CoV und MERS-CoV.^[88] Spätere Studien gehen von einem geschätzten Überdispersionsparameter von etwa 0,1 aus.^[86] Es gibt empirische Belege dafür, dass die Verteilung der Anzahl der Sekundärübertragungen „fette Verteilungsenden“ aufweist. Außergewöhnliche Übertragungsereignisse sind daher zwar extreme, aber dennoch wahrscheinliche Ereignisse, die einen beträchtlichen Beitrag zur Gesamtübertragung leisten (siehe dazu ausführlich in Überdispersion#Anwendung in der Epidemiologie).

Inkubationszeit, Serielles Intervall und Zeitspanne der Infektiosität

Schwere Verläufe

Im weiteren Verlauf entwickelt sich, meist ab der zweiten Krankheitswoche, bei etwa 14 Prozent der Patienten^[159] eine schwere Atemnot aufgrund einer Infektion der unteren Atemwege bis zur Lungenentzündung.^[160] Diese kann mit Brustschmerzen im Sinne einer Pleuritis einhergehen und „bis zum Versagen der Atem- und Kreislauffunktion fortschreiten“ (ARDS),^[158] welche unter Umständen eine intensivmedizinische künstliche Beatmung und externe Sauerstoffaufsättigung des Blutes erforderlich macht^[156] (ca. 5 % aller Fälle).^[161] „Einige schwer Erkrankte entwickeln acht bis 15 Tage nach Erkrankungsbeginn eine Verschlechterung ihres Krankheitszustandes infolge schwerer Entzündungsreaktionen (Hyperinflammationssyndrom). In der Folge können mehrere Organe versagen. Viele der [davon] Betroffenen versterben.“^[158]

Im Bericht des Chinesischen Zentrums für Krankheitskontrolle und -prävention (englisch Chinese Center for Disease Control and Prevention, kurz: CCDC) über 44.415 Fälle aus Wuhan erfolgt die Klassifizierung als leichter Krankheitsverlauf, wenn keine oder nur eine leichte Lungenentzündung vorliegt, für einen schweren Krankheitsverlauf sind Pneumonie (Lungenentzündung), Dyspnoe (Atemnot), eine Atemfrequenz von ≥ 30 Atemzüge pro Minute, eine Sauerstoffsättigung des Blutes ≤ 93 % und weitere klinische Anzeichen typisch, bei einem kritischen Krankheitsverlauf ist mit Atemversagen, septischem Schock und/oder Multiorganversagen zu rechnen. Der Fallbericht stellte 81 % leichte Krankheitsverläufe, 14 % schwere Krankheitsverläufe und bei 5 % einen kritischen Krankheitsverlauf fest.^[14] Bei einem leichten Verlauf bestehen laut RKI häufig keine Symptome,^[11] oder sie klingen laut WHO innerhalb von zwei Wochen ab.^[162] Bei Menschen mit einem schweren Krankheitsverlauf dauere es zwischen drei und sechs Wochen, bis sie sich von der Krankheit erholen.^[162]

Die Mehrheit der Krankenhauseinweisungen der ersten Patienten erfolgte nach rund einwöchiger symptomatischer Krankheit aufgrund einer Verschlechterung des Zustandes. In den Fällen, in denen eine intensivmedizinische Behandlung notwendig wurde, ergab sich deren Notwendigkeit nach rund zehn Tagen nach Symptombeginn.^[160] In einer epidemiologischen Studie von 99 hospitalisierten Fällen fanden bei 13 Patienten eine nicht-invasive Beatmung, bei vier Patienten eine invasive Beatmung, bei neun Patienten eine Dialyse aufgrund eines Nierenversagens und bei drei Patienten eine extrakorporale Lungenunterstützung (ECLA) Anwendung.^[163] Klinische Beobachtungen schildern häufig geringe Beschwerden trotz apparativ messbarer Ateminsuffizienz. So zeigten sich Patienten, die aufgrund einer geringen Sauerstoffsättigung eigentlich beatmungspflichtig waren, oft erst noch relativ beschwerdefrei,^[164] ehe sich ihr Befinden aufgrund der Sauerstoffschuld im Organismus rapide verschlechterte.^[165]

Etwa 85 % der schwer erkrankten COVID-19-Patienten entwickeln eine Lymphopenie, das heißt einen Mangel an Lymphozyten im Blut.^[166] Bei tödlich verlaufenden Erkrankungen kam es zu einer anhaltenden Lymphopenie. Die schwer erkrankten Patienten entwickeln häufig zudem eine Hyperzytokinämie (Zytokinsturm).^[167] Ein Zytokinsturm entsteht durch eine Überreaktion des Immunsystems. Diese Überreaktion ist durch einen deutlichen Anstieg von entzündungsrelevanten Zytokinen wie beispielsweise Interleukin-6, Interleukin-8, Interleukin-1β und TNF-α gekennzeichnet. Die verstärkte Freisetzung dieser Zytokine führt zu einer Überproduktion von Immunzellen, vor allem im Lungengewebe. Dort werden von den Immunzellen weitere Zytokine ausgeschüttet (Mitkopplung). Diese unkontrollierte Immunantwort führt zu schweren entzündlichen Erkrankungen wie beispielsweise Lungenentzündung, Atemnot und Entzündungen der Atemwege.^[168][169] Zytokinsturm und Lymphopenie werden als „lymphopenische ambulant erworbene Pneumonie“ (englisch lymphopenic community acquired pneumonia, L-CAP) zusammengefasst. L-CAP ist mit schwerem Krankheitsverlauf, erhöhter Sterblichkeit und fehlgesteuerter Immunantwort verbunden. Man geht davon aus, dass eine frühzeitige Erkennung dieses immunologischen Phänotyps nützlich sein könnte, um Patienten mit schweren Verläufen rechtzeitig identifizieren zu können.^[170] Laborchemisch erwiesen sich sehr hohe Ferritinwerte sowie stark erhöhtes Interleukin-6^[101] oder auch erhöhte Werte der LDH, des D-Dimers und eine andauernde Verminderung der Lymphozyten als Faktoren für eine ungünstige Prognose.^[171] Die Mehrheit der Patienten zeigte dabei die für schwere Virusinfekte typische Kombination aus einer Verminderung der Anzahl der gesamten weißen Blutzellen, einer Verminderung der Lymphozyten-Anzahl und einer Erhöhung laborchemischer Entzündungsparameter (wie CRP und BSG).

Einfluss auf Vorerkrankungen

Eine akute Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 kann auch bestehende Vorerkrankungen wie Herz- und Lungenleiden, Bluthochdruck und Diabetes verschlimmern. Hinweise deuten darauf hin, dass bei Ansteckung mit SARS-CoV-2 – wie durch andere Infektionen und Erkrankungen auch – Autoimmunerkrankungen verursacht oder ausgelöst werden können.^[172] So überprüfen Experten derzeit, ob die Infektion sogar die Entstehung eines Typ-1-Diabetes begünstigen kann.^[173]

Weitere Ausprägungen und Komplikationen

SARS-CoV-2 befällt regelmäßig auch das neurologische System. Neben den häufigen Symptomen des Geruchs- und Geschmacksverlustes kann dies auch zu Schwindel, Verwirrtheit, Somnolenz und anderen neuropsychiatrischen Symptome, wie die SARS-CoV-2 assoziierte (Meningo-)Enzephalopathien, führen. Auch „Schlaganfälle, Fälle von Guillain-Barré- und Miller-Fisher-Syndrom sind beschrieben“.^[156] An der Johns-Hopkins-Universität wurde an Gewebeproben von 23 COVID-19-freien Patienten die höchste Expression des Enzyms ACE2 in dem Areal der Nase nachgewiesen, das für das Riechen verantwortlich ist, und so den Geruchsverlust bei Infektion erklärt.^[174]

Oft ist das Herz-Kreislauf-System betroffen. So konnten auch bei Kindern und „Patienten mit mildem oder moderatem Verlauf“ erhöhte Herzenzyme bzw. Troponin nachgewiesen werden. „Insbesondere bei schweren Infektionen der Atemwege erleidet eine Reihe von Patienten kardiovaskuläre Erkrankungen, einschließlich Herzmuskelschädigungen, Myokarditis, Herzinfarkt, Herzinsuffizienz, Herzrhythmusstörungen und venösen thromboembolischen Ereignissen. Die pathologisch erhöhte Blutgerinnung geht bei schweren COVID-19-Verläufen mit einem erhöhten Risiko für Thromboembolien, u. a. in den unteren Extremitäten, sowie Lungenarterien- und zerebrovaskulären Embolien und möglichen Folgeschäden einher.“^[156]

Berichtet wird außerdem über Fälle von Leberfunktionsstörungen und (insbesondere bei beatmungspflichtigen Patienten) akutem, teils dialysepflichtigem, Nierenversagen. Hinzu kommen zahlreiche dermatologische Manifestationen, wie juckende, morbilliforme Ausschläge, Papeln, Rötungen, Nesselsucht und Frostbeulen-ähnliche Hautläsionen. „In seltenen Fällen sind schwere Durchblutungsstörungen in den Akren bis hin zum Gangrän beschrieben.“^[156]

„Bei Kindern und Jugendlichen wurden seltene Fälle eines Pädiatrischen Inflammatorischen Multisystemischen Syndroms (PIMS) beobachtet.“^[158]

Phasen und Dauer des Krankheitsverlaufs

Aufgrund klinischer Beobachtungen und laborchemischer Untersuchungen wird ein dreiphasiges Krankheitsbild postuliert: Auf eine frühe Infektionsphase folge nach rund fünf Tagen eine Phase, in der die Lungenerkrankung vorherrscht. In milden Verläufen (ca. 81 % der Fälle) klingen die Symptome meist nach rund zwei Wochen wieder ab.^[159] Bei einem weiteren Fortschreiten der Erkrankung kann es jedoch um den zehnten Tag nach Symptombeginn zu einer Phase kommen, die durch eine überschießende Immunantwort mit weiterer zunehmender Schädigung der Lunge sowie auch des Herzmuskels gekennzeichnet sei. In der letzten Phase kann es auch zur Erhöhung von Troponin und BNP als Ausdruck der Herzmuskelschädigung und des Funktionsverlusts des Organs kommen.^[27] Zu nahezu identischer Einschätzung dieses Drei-Phasen-Verlaufs, der frühen Infektion, der pulmonalen Manifestation und der schweren hyperinflammatorischen Phase mit jeweils differenzierten Therapieempfehlungen zur maschinellen Beatmung während der einzelnen Stadien kommt ein diagnostisch-therapeutischer Leitfaden deutscher Lungenärzte.^[130] Schwere Fälle dauern oft mehrere Monate an, teilweise kommt es auch zu sogenannten Long-COVID-Symptomen.^[159]

Soziale Faktoren

Das CDC berichtete, dass Schwarze oder Afroamerikaner in den USA überdurchschnittlich betroffen sind. In einer Auswertung der Daten bis Anfang August 2020 hatte die Gruppe der „Black or African American People“ demnach eine 4,7-fache Hospitalisierungs- und eine 2,1-fache Todesrate.^[184] Laut einer in The Lancet am 30. April 2021 publizierten Beobachtungskohortenstudie^[185] hat COVID-19 ethnische Minderheiten in Großbritannien überproportional betroffen. Laut Public Health England starb eine zwei- bis viermal so hohe Rate von Angehörigen ethnischer Minderheiten wie in der weißen Bevölkerung. Mögliche Gründe waren eine höhere Prävalenz von Komorbiditäten im Zusammenhang mit schlechten COVID-19-Ergebnissen (z. B. Typ-2-Diabetes bei britischen Südasiaten), eine größere soziale Benachteiligung, große Haushalte mit mehreren Generationen und beengte Wohnverhältnisse, Unterschiede beim beruflichen Expositionsrisiko sowie der verzögerte Zugang zur Gesundheitsversorgung.

Kinder und Jugendliche

„Bei Kindern verläuft eine Erkrankung meist ohne Krankheitszeichen oder mild.“^[186] Eine Studie an Kindern aus Wuhan stellte eine bestätigte Infektion bei 171 von 1.391 untersuchten Kindern fest. Nur eine Minderheit der Kinder zeigte Fieber oder andere Symptome. Von den infizierten Kindern verstarb ein 10 Monate alter Säugling, der auch an einer Invagination litt. Die Studienautoren werteten die Ergebnisse als einen Hinweis auf einen milderen Verlauf bei Kindern und wiesen auf die Möglichkeit der Übertragung der Erkrankung durch Kinder mit wenig Krankheitszeichen hin.^[187] Auch in einer Studie in Island, bei der insgesamt 19.996 Personen auf eine aktive Infektion getestet wurden, zeigten sich Kinder deutlich unterrepräsentiert.^[188] Eine Analyse von 2.135 Patienten im Kindesalter in China, die aufgrund eines positiven Tests oder der klinischen Beschwerden als COVID-19 klassifiziert wurden, ergab eine Rate von schweren und kritischen Verläufen von rund sechs Prozent. Gehäuft traten diese bei Säuglingen und Kindern im Vorschulalter auf.^[189]

Eine südkoreanische Studie, welche die Kontaktverfolgung von rund 60.000 Kontaktpersonen nachvollzog, kam zu dem Schluss, dass das Risiko, von einem Haushaltsmitglied im Alter von 10 bis 19 Jahren angesteckt zu werden, hoch sei. Die niedrigere Rate der Infektionen in Haushalten mit Klein- und Grundschulkindern wurde auf die im Studienzeitraum herrschenden Schulschließungen zurückgeführt. Im Ergebnis zeigte die großangelegte Studie, dass das Übertragungsmuster von SARS-CoV-2 dem anderer Atemwegsviren ähnelt.^[190]

Geschlecht und Genetik

Laut einer Metastudie vom Dezember 2020 erkrankten zwar Männer und Frauen etwa gleich häufig an COVID-19; bei Männern war ein schwerer Krankheitsverlauf aber dreimal häufiger als bei Frauen.^[191][192]

Im September 2020 veröffentlichten Forscher des Max-Planck-Instituts Leipzig eine Studie, die neben Alter und Vorerkrankungen einen genetischen Faktor als Determinante für einen schweren Krankheitsverlauf postulierte. Eine gewisse Gruppe von Genen auf Chromosom 3 sorge laut den Autoren Zeberg und Pääbo für ein dreimal höheres Risiko, dass im Verlauf der Krankheit eine künstliche Beatmung nötig wird. Es handle sich dabei um eine von den Neandertalern ererbte Genvariante. Über den Grund der Korrelation zwischen diesen Genen und dem Krankheitsverlauf ist noch nichts bekannt.^[193][194] Ende Februar 2021 wurde in diesem Kontext eine russische Studie veröffentlicht, die die Beschaffenheit der T-Lymphozyten auf den Zelloberflächen für den Krankheitsverlauf in Teilen verantwortlich macht. Die individuelle genetische Zusammensetzung des HLA-Systems spiele bei der Immunantwort auf das Virus eine fundamentale Rolle. Gewisse Allele des HLA-I scheinen das Virus besser detektieren zu können und das Immunsystem könne schneller reagieren.^[195] Eine Studie an 323 COVID-19-Patienten ergab, dass eine erhöhte Konzentration von Perfluorbutansäure im Körper mit einem gesteigerten Risiko eines schwereren Verlaufs einer COVID-19-Infektion korreliert ist.^[196][197]

Schwangere

Mit der Ausbreitung neuer COVID-Varianten hat der Anteil der Schwangeren mit schweren Covid-Verläufen deutlich zugenommen. Die meisten Schwangeren mit schweren COVID-Verläufen waren übergewichtig.^[198] Die Deutsche Gesellschaft für perinatale Medizin hat bis zum 29. Juli 2021 2686 Schwangere registriert, die mit Covid-19 in einem deutschen Krankenhaus aufgenommen wurden. 106 von ihnen mussten auf einer Intensivstation behandelt werden oder starben.^[199] In Großbritannien wird daher die Corona-Impfung seit Mitte April 2021 allen schwangeren Frauen empfohlen.^[199][200] Am 11. August 2021 hat die US-Behörde CDC Schwangeren empfohlen, sich impfen zu lassen.^[201][202] Das Nationale Impfgremium (NIG) der Republik Österreich hat am 27. April 2021 die COVID-Impfung für Schwangere (mit MRNA-Impfstoffen) empfohlen.^[203]

Falldefinition und Vorgehensweise bei der Diagnostik

Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland dar. Hilf mit, die Situation in anderen Staaten zu schildern.

Die Falldefinitionen des Robert Koch-Instituts wurden am 24. März 2020 geändert,^[204] auf der Website des Robert Koch-Instituts ist ein Flussschema zu finden, wie im medizinischen Bereich mit COVID-19-Verdachtsfällen umzugehen ist:^[205] Ebenso wurde dort ein Flussschema für Bürger bereitgestellt, mit Hinweisen zum Verhalten bei Erkrankungssymptomen.^[206]

Labordiagnostischer Nachweis

Laut RKI erfolgt der labordiagnostische, direkte Erregernachweis durch Nukleinsäurenachweis (z. B. RT-PCR, real-time quantitative Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion).^[204][211] Auch die Erregerisolierung in einer Zellkultur ist möglich,^[204] wird aber von der WHO nicht für die Routinediagnostik empfohlen.^[212] (Siehe auch: → Abschnitt: Virus- und Antikörpernachweis)

Das Virus ist im Sputum, im Trachealsekret, in der bronchoalveolären Spülflüssigkeit und im Nasenrachen-Abstrich sowie im Stuhl direkt nachzuweisen.^[213] Die Laboruntersuchung führte in Deutschland erstmals das Konsiliarlabor für Coronaviren an der Charité in Berlin durch, mittlerweile sind zahlreiche andere Labore in Deutschland dazu in der Lage.^[214]

Bei positivem Befund liegt nun ein laborbestätigter COVID-19-Fall vor.^[205] Ist der Befund zwar negativ, besteht aber ein anhaltend hoher Verdacht auf eine Infektion mit SARS-CoV-2, wird empfohlen, die Diagnostik zu wiederholen. Erste Erfahrungen mit COVID-19 aus China zeigten, dass gerade zu Beginn der Infektion nur etwa 70 % der Patienten positiv in der RT-PCR-Testung waren, während es insgesamt 94 % nach der zweiten Testung waren.^[215]

Für einen indirekten Nachweis (Antikörpernachweis)^[103] soll das Blutserum betroffener Personen aufbewahrt werden.^[205][212] (Stand: 13. April 2020)

RT-PCR-Test

Die Nachweismethode ist die real-time quantitative Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion, abgekürzt auch als qRT-PCR, RT-qPCR oder nur als PCR-Test bezeichnet. Sie basiert auf der Detektion von zwei Nukleotidsequenzen, bezeichnet als E Gen und RdRp Gen. Ein positiver PCR-Test ist nicht gleichbedeutend mit Infektiosität: Der PCR-Test ist bei der empfohlenen Abstrich-Technik stets, in einigen Fällen mehrere Wochen, länger positiv als vermehrungsfähige Viren nachweisbar sind.^{[216][217][218]} Ein unter anderem in diesem Fall hoher Ct-Wert (> 30) deutet auf eine geringe Viruslast und somit geringe Ansteckungsfähigkeit hin, die ein Argument für die Entlassung aus einer Quarantäne sein kann.^[219] Beachtet werden muss jedoch auch, dass zu Beginn der Infektion die Viruslast ebenfalls gering und der Ct-Wert hoch ist, sodass der Patient in wenigen Tagen hochansteckend werden kann.^[220]

Die Wahrscheinlichkeit, mit Hilfe des RT-PCR-Tests einen Kranken auch korrekt als infiziert zu erkennen, hängt maßgeblich von der Entnahmeart des Materials ab (zum Unterschied zwischen „infiziert“ und „Infektion“ siehe dort). Der wegen seiner einfachen Durchführbarkeit meist praktizierte nasale Abstrich zeigte in einer kleinen chinesischen Studie bei 205 Patienten eine Sensitivität von 63 %. Der Nachweis aus der bronchoalveolären Spülflüssigkeit (bronchoalveoläre Lavage, BAL) erkannte das Virus in 93 % der Krankheitsfälle. Ebenso konnte bei wenigen Patienten auch ein Nachweis im Blut als Zeichen einer systemischen Infektion, einer Infektion bei der sich die Krankheitserreger durch Einschwemmung per Blutbahn über ein gesamtes Organsystem oder den ganzen Organismus ausbreiten, erbracht werden.^[221]

Eine chinesische Studie an 1014 Patienten mit Lungenerkrankung während des Ausbruchs der Epidemie in Wuhan zeigte, dass positive (mit COVID-19 vereinbare) Computertomogramme (CTs) bei rund 88 % der Patienten nachgewiesen wurden und lediglich 59 % mittels PCR-Test. Bei den 413 mit RT-PCR negativ getesteten Personen wiesen sodann 75 % positive CT-Ergebnisse auf. Studienergebnis war, dass CTs als primäres Werkzeug zum sicheren Nachweis von COVID-19 taugen und eine höhere Diagnose-Sensitivität dafür aufweisen als ein RT-PCR-Test.^[222]

Es ist daher wichtig, bei Proben der oberen Atemwege einen Abstrich des Nasenrachens (Nasopharynx) oder des Mundrachens Oropharynx (siehe Abbildung) zu nehmen. Nach Möglichkeit sollte dies durch eine Probe der unteren Atemwege (bronchoalveoläre Lavage, Sputum, Trachealsekret) ergänzt werden.^[212][223] Der mit Rachenabstrichen vorgenommene PCR-Test ist nur in der ersten Woche zuverlässig. Anschließend kann das Virus im Rachen verschwinden, während es sich in der Lunge weiter vermehrt (entgegen der landläufigen Meinung „wandert“ das Virus nicht in die Lunge, sondern wird mit jedem Atemzug mit den inhalierten erregerbehafteten Tröpfchen in den gesamten Atemtrakt befördert, wo selbige an jeder Schleimhaut haften bleiben können, das Virus oder Bruchstücke davon sind bloß im Rachen nicht mehr nachweisbar, weil der lymphatische Rachenring als Teil des lymphatischen Systems seiner Aufgabe als Abwehrbarriere der oberen Atemwege nachgekommen ist). Bei Infizierten, die in der zweiten Krankheitswoche getestet werden, ist der PCR-Test anhand des Rachenabstrichs nicht zuverlässig positiv respektive auf den Gesamtstatus bezogen nicht zuverlässig negativ. Hilfsweise kann dann Probenmaterial per Absaugkatheter aus den tiefen Atemwegen entnommen oder ausgehustetes Material (Sputum) herangezogen werden.^[224] Neben Fehlern bei der Probenahme können falsch-negative Ergebnisse durch eine zu geringe Viruslast im Probenmaterial, das Testkit oder bei dessen Verwendung auftreten.^[215] Die Sensitivität der Abstrichuntersuchung ist dabei abhängig vom Zeitpunkt nach der Exposition mit dem Erreger. Am Tag des Symptombeginns testen rund 40 % der Patienten. Am achten Tag nach Exposition zeigte sich die beste Sensitivität mit rund 80 %.^[225]

Antikörpertest

Das Virus kann auch durch eine Genomanalyse (RNA-Sequenzierung des Genoms) identifiziert werden.^[212] Die NAAT-Methode (Nucleic Acid Amplification Technology) beruht ebenfalls auf der RT-PCR; das fertig zusammengestellte Assay ist jedoch einfacher in der Handhabung und lässt sich von entsprechend ausgestatteten Routine-Laboratorien verwenden.^[212] Seit Februar 2020 gibt es ein derartiges Assay (Testkit) mit der Bezeichnung Centers for Disease Control and Prevention (CDC) 2019-Novel Coronavirus (2019-nCoV) Real-Time Reverse Transcriptase (RT)-PCR Diagnostic Panel.^[226]

Der Antikörpernachweis als serologische Untersuchung wurde nach Angabe der WHO seit Mitte Januar 2020 entwickelt. In einer bisher nur als Preprint im April 2020 veröffentlichten Studie wurden drei kommerzielle ELISA-Tests und sechs kommerzielle Lateral-Flow-Tests evaluiert. Für die drei ELISA-Tests wurde die diagnostische Sensitivität (Richtig-positiv-Rate) zwischen 67 % und 93 % ermittelt, die Spezifität (Richtig-negativ-Rate) lag zwischen 93 % und 100 %. Falsch positive Ergebnisse gab es durch Kreuzreaktivität mit Serumproben, die Antikörper gegen andere Coronaviren (z. B. Humanes Coronavirus HKU1) sowie weitere Viren enthielten.^[227] Weitere Details sind im Abschnitt Antikörpernachweis im Artikel zum Virus beschrieben.

Bildgebende Verfahren

Ob ein Mensch mit dem Virus infiziert ist, lässt sich durch die Bildgebung nicht feststellen. Jedoch lassen sich bei Patienten, deren Krankheit so schwer ist, dass sie eine Lungenentzündung hervorruft, diese bildgebend nachweisen. In der Bildgebung zeigen sich im CT milchglasartige Verdickungen, wie sie auch bei anderen viralen Lungenentzündungen vorkommen.^[231][232] Diese Veränderungen lassen sich aufgrund ihrer oft pleuranahen Lage auch sonographisch darstellen.^[233]

Einige Wissenschaftler vertreten die Ansicht, die Diagnostik COVID-19-typischer Lungenschäden mittels Bildgebung sei der Diagnostik per RT-PCR überlegen, da die CT-Bildgebung schneller erfolgen kann und die Veränderungen zuverlässiger entdeckt werden als durch den fehleranfälligeren Abstrichtest.^[215] Radiologen aus Changsha berichteten aus einer Fallserie von 167 Patienten über fünf Patienten, bei denen zum Zeitpunkt einer durch Computertomographie gesicherten Lungenentzündung die RT-PCR für das Virus negativ ausfiel und der Virusnachweis erst nach mehrmaligen Tests im Verlauf der Erkrankung gelang.^[234] In Zeiten einer Epidemie kann es als Triage-Strategie bei einem gehäuften Auftreten der Patienten sinnvoll sein, Verdachtsfälle mit typischer Bildgebung auch bei negativer RT-PCR wie COVID-19-Fälle zu behandeln, um die Einleitung einer Therapie nicht zu verzögern.^[232]

Übersicht über (experimentelle) Medikamente

Bedingt empfohlen wird von der ERS eine monoklonale Antikörper­behandlung mit Interleukin-6-Rezeptor-Antagonisten und die Assistierte Spontanatmung oder CPAP-Beatmung bei Patienten mit Hypoxämie. Unter Vorbehalt spricht sie sich gegen die Verwendung von Azithromycin, Colchicin und Remdesivir aus, insbesondere bei Patienten, die intubiert beatmet werden müssen. Nicht empfohlen wird Remdesivir bei Patienten, die eine ergänzende Sauerstoffgabe benötigen.^[282]

Antikörperreiches Plasma genesener Patienten scheint geeignet, Akutfälle zu therapieren, kann aber einen Erfolg nur in der Frühphase der Erkrankung belegen.^[283] Bisher gibt es keine Zulassung für den Einsatz von Rekonvaleszentenplasma. Es gibt jedoch Hinweise auf einen möglichen günstigen klinischen Effekt und eine geringere Sterblichkeit bei Patienten mit schwerer Erkrankung. Ebenso wird eine frühere Viruselimination erreicht. Das RKI empfiehlt den Einsatz von Rekonvaleszentenplasma im Rahmen von kontrollierten klinischen Studien oder individuellen Heilversuchen in Rücksprache mit einem erfahrenen Zentrum.^[238] Nach Leitlinie der DIVI soll Rekonvaleszentenplasma bei Krankenhauspatienten nicht eingesetzt werden. Ob einige Patientengruppen davon profitieren könnten sei aufgrund der Datenlage unklar.^[284]

Die frühzeitige inhalatorische Gabe puderförmigem Budesonid in hoher Dosierung konnte in einer Studie eine Verkürzung der Erkrankungsdauer und eine Senkung der Wahrscheinlichkeit einer Krankenhausaufnahme belegen. Dies konnte jedoch bisher nicht reproduziert werden. Aufgrund der Datenlage rät die Fachgruppe COVRIIN beim RKI vom Einsatz des Medikaments bei COVID-19 ab.^[249] Die Leitlinie der US-amerikanischen NIH bewertet die Datenlage als nicht ausreichend um eine Empfehlung für oder gegen den Einsatz des Medikaments zu geben.^[285]

Verschiedene Studien erforschten, ob Vitamin D zur Behandlung einer akuten COVID-19-Erkrankung geeignet ist. Nach Einschätzung von Gesundheitsbehörden z. B. in USA, England und Deutschland sowie eines Cochrane-Metaanalyse gab es hierfür Anfang 2021 keine ausreichende Evidenz.^{[286][287][249][288]} Auch eine Metastudie über 11 Kohortenstudien und zwei klinische Studien fand Ende 2021 keinen Zusammenhang.^[289]

331 Therapeutika sind derzeit noch in der Erprobung (Stand: 20. Juni 2021)^[290], wie beispielsweise EXO-CD24, Sotrovimab oder Molnupiravir. Zudem werden mehr als 634 verschiedene Medikamente darauf erprobt, ob sie auf die eine oder andere Weise hilfreich gegen Covid-19 sein können.^[235][291]

Abschätzung des Sterberisikos

Es gibt drei verschiedene Kennzahlen, um das Sterberisiko der Erkrankung zu beschreiben:

• Der Infizierten-Verstorbenen-Anteil (IFR) beschreibt den Anteil der an der Erkrankung Verstorbenen an der Gesamtzahl aller Infizierten. Diesem Anteil kann man sich durch Schätzungen nähern.^[293] Je nach Land oder Region variieren die Schätzungen des Infizierten-Verstorbenen-Anteils in Abhängigkeit verschiedener landesspezifischer Parameter, wie z. B. der Leistungsfähigkeit des Gesundheitssystems, der Altersstruktur der Bevölkerung oder sich unterscheidender Stichprobenentnahmeverfahren.^[294]

Der Infizierten-Verstorbenen-Anteil steigt mit dem Alter exponentiell, von 0,002  % mit 10 Jahren, 0,01  % mit 25 Jahren, 0,4  % mit 55 Jahren, 1,4  % mit 65 Jahren, 4,6  % mit 75 Jahren, 15  % mit 85 Jahren, und mehr als 25  % mit 90 Jahren oder älter, so eine Metaanalyse auf Basis von 27 Einzelstudien vom Dezember 2020 (s.  Abb.). Danach sei COVID-19 auch für Menschen mittleren Alters immer noch gefährlicher als das Risiko eines Autounfalls. Gezielte Maßnahmen zur Eindämmung der Infektionen bei Älteren könnten die Anzahl der Todesfälle wesentlich reduzieren. ^[292]

Das RKI schätzte im Juli 2021 aufgrund der Meldedaten und der durch Studien eruierten Dunkelziffer den Infizierten-Verstorbenen-Anteil für Deutschland auf rund 0,4–0,6  %. ^[295]

Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse vom September 2020 schätzte unter Einbezug von 111 Studien aus Industriestaaten ( OECD-Mitglieder) den Infizierten-Verstorbenen-Anteil über verschiedene Bevölkerungen hinweg auf 0,68  % (95  %-Konfidenzintervall [0,53–0,82  %]). Dieser könne nach Alter und zugrundeliegenden Vorerkrankungen in der Population deutlich schwanken; ebenso könne das Sterberisiko durch Nichtmeldung von Todesfällen unterschätzt werden. ^[298]

• Der Fall-Verstorbenen-Anteil (CFR) bezieht sich auf die Zahl verstorbener gemeldeter Fälle durch die Zahl der insgesamt gemeldeten Fälle. Dadurch ist diese Zahl stark von der Effizienz des Diagnostik- und Meldesystems abhängig und kann die tatsächliche Letalität sowohl über- als auch unterschätzen.^[11]

Eine Schätzung des ECDC ging Ende April 2020 für ganz Europa noch von einem Fall-Verstorbenen-Anteil von 10,5  % aus. ^[299] Das RKI gab den Fall-Verstorbenen-Anteil auf Basis der deutschen Meldedaten bis Anfang Juni 2021 mit 2,4  % an, den Anteil der Verstorbenen an den im Meldesystem erfassten symptomatisch Erkrankten gab das RKI mit 6,2  % an. ^[295]

• Der symptomatische Fall-Verstorbenen-Anteil (sCFR) ist der Anteil infizierter Personen, die Symptome zeigen und die im Verlauf ihrer Infektion versterben. Dieser Anteil ist klinisch relevant für die Beurteilung der Prognose der Anforderungen an das Gesundheitswesen.^[293] Laut dem Robert Koch-Institut ist zu der tatsächlichen Zahl der Erkrankten keine gesicherte Aussage möglich.^[11] Es existieren verschiedene Möglichkeiten zur Schätzung dieses Anteils.

Abschätzung des Risikos der Krankenhauseinweisung

Vor allem mit höherem Alter nimmt das Risiko einer Krankenhaus-Einweisung durch COVID-19 zu, gegenüber 40–44 Jährigen auf das Fünffache (s. Abb.). Neben dem Alter erhöhen vorhandene Vorerkrankungen wie Down-Syndrom, geistige Behinderung, Nierentransplantation, Lungentransplantation, Nierenversagen mit Dialyse und Lungenkrebs das Risiko auf das Drei− bis Siebenfache, so eine Studie vom September 2021 auf Basis der 66 Millionen Einwohner Frankreichs.^[300]

Forschungsstand zu Spätfolgen

Aus den radiologischen Befunden eines Fallberichts haben taiwanische Ärzte geschlossen, dass wie bei SARS Spätfolgen an der Lunge im Sinne von fibrotischen Veränderungen möglich sind.^[28][29] Aufgrund eines Falles von durch SARS-CoV-2 ausgelöster viraler Encephalitis und der Erfahrungen mit anderen Coronaviren stellen Forscher aus Peking die Möglichkeit einer Langzeitpersistenz des Virus in Nervenzellen in den Raum, welche zu neurologischen Folgeerkrankungen führen könnte.^[30] Ein Review über COVID-19 und die Beteiligung am Herzen von US-amerikanischen Ärzten zieht die Möglichkeit von herzbedingten Spätfolgen in Betracht und beruft sich dabei auf die Erfahrungen mit SARS sowie einen italienischen Fallbericht einer tödlich verlaufenden Herzmuskelentzündung nach Ausheilung der Erkrankung.^[27] In einer Studie an 100 Patienten zeigte eine Mehrheit der Patienten in der Magnetresonanztomografie auch nach symptomatischer Ausheilung von COVID-19 eine messbare Entzündung des Herzmuskels. Wegen der kleinen Untersuchungsgruppe und der Art der Auswahl der Untersuchten ist aber unklar, inwieweit diese Patienten für die Gesamtzahl der Erkrankungen repräsentativ sind.^[301]

Eine Studie an 384 aus dem Krankenhaus Entlassenen stellte rund zwei Monate nach der Entlassung eine hohe Rate von Patienten fest, die weiterhin Beschwerden hatten. Mehr als die Hälfte klagte über Müdigkeit, rund die Hälfte über Atemnot und etwa ein Drittel über anhaltenden Husten. Bei rund einem Drittel fand man bei einer Blutuntersuchung erhöhte D-Dimer-Werte, eine Folge von Blutgerinnung und darauf folgender Fibrinolyse (Gerinnselauflösung). Bei 38 % zeigten sich abnorme Röntgenbefunde, bei 9 % waren diese schlechter als zum Entlasszeitpunkt.^[302]

Wie bei anderen Infektionskrankheiten mit Lungenentzündung kann die Genesung lange dauern. Nach einer akuten Erkrankung können Wochen oder Monate später noch Beschwerden vorhanden sein oder neu auftreten. Neben organspezifischen Langzeitfolgen, die aus der Behandlung einer schweren Erkrankung resultieren, werden längerfristige Müdigkeitserscheinungen, Gedächtnis- und Wortfindungsstörungen, Schwindel und Übelkeit auch bei milderen Verläufen beobachtet. Daten aus England deuten darauf hin, dass rund 40 % der Krankenhauspatienten längerfristig medizinische Hilfe benötigen und rund 10 % der nicht im Krankenhaus Behandelten mehr als vier Wochen Beschwerden haben.^[303] Nach einer Studie von Forschern des University College London hielten die Symptome bei etwa 2 % der an Covid-19 Erkrankten länger als 12 Wochen an.^[304]

Individuelle Hygienemaßnahmen

Flächenreinigung und Desinfektion

Da die in Seife und Reinigungsmittel üblicherweise enthaltenen Tenside die Fetthülle von Coronaviren zerstören, reichen diese Tenside im Alltag aus, um Hände und andere Oberflächen weitgehend von Krankheitserregern zu befreien.^[321][322] Eine routinemäßige Flächendesinfektion in häuslichen und öffentlichen Bereichen wird vom RKI nicht empfohlen; eine im Einzelfall nötige Desinfektion sollte als Wisch- und nicht als Sprühdesinfektion durchgeführt werden, da letztere weniger effektiv sei und das Desinfektionsmittel eingeatmet werden könne. Alkoholbasierte Produkte sollten aus Brandschutzgründen nur auf kleinen Flächen angewendet werden.^[321]

Medizinisches Personal

Das Robert Koch-Institut gab am 24. Januar 2020 erste Hinweise, welche Hygienemaßnahmen zur Vermeidung einer Übertragung des Erregers durch Tröpfchen auf medizinisches Personal notwendig sind: Als Empfehlung wurde die konsequente Einhaltung der Basishygiene, besonders der Händehygiene, genannt.^[346] Mit Änderung der Falldefinitionen am 14. Februar 2020 wurden die Hygienemaßnahmen präzisiert und in der Folge an neue Erkenntnisse angepasst (Stand 8. April 2020): So wird aus Gründen des Patientenschutzes während der Pandemie für alle Bereiche des Gesundheitswesens „das generelle Tragen von Mund-Nasen-Schutz (MNS) durch sämtliches Personal mit direktem Kontakt“ zu besonders gefährdeten Personengruppen empfohlen. Bei der Behandlung und Pflege von Patienten mit möglicher oder bestätigter SARS-CoV-2-Infektion sollte persönliche Schutzausrüstung (PSA) in Form von Schutzkittel, Schutzhandschuhen, Schutzbrille und mindestens dicht anliegendem MNS oder einer Atemschutzmaske getragen werden. Dabei sollte bevorzugt eine Maske des Standards FFP2 verwendet werden, die Schutz vor Aerosolen und Tröpfchen bietet. Wenn FFP2-Masken nicht zur Verfügung stehen, soll als Schutz gegen Tröpfchen zumindest ein MNS getragen werden. Für alle Tätigkeiten, die mit Aerosolproduktion einhergehen (z. B. Intubation oder Bronchoskopie), werden FFP2-Masken oder darüber hinausgehender Atemschutz empfohlen. Diese Angaben gelten auch bei der stationären Versorgung.^[346]

Stehen keine CE-gekennzeichneten Masken zur Verfügung, können laut der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) „bis auf Weiteres“ Masken verwendet werden, die mindestens dem NIOSH-Standard N95 entsprechen (Stand 6. April 2020).^[347]

Bei Symptomen einer Atemwegserkrankung muss der Patient einen Mund-Nasen-Schutz tragen und wird in der Arztpraxis zur Verdachtsabklärung nach Möglichkeit in einen separaten Raum geführt, wo die weiteren Untersuchungen stattfinden.^[205]

Zur chemischen Desinfektion der Hände und Flächen sind Desinfektionsmittel geeignet, die die Wirkungsbereiche „begrenzt viruzid“, „begrenzt viruzid PLUS“ oder „viruzid“ abdecken.^[346][348] Eine Auswertung von 22 Studien, die sich mit der Persistenz und Inaktivierung von medizinisch relevanten Coronaviren (wie SARS-CoV und MERS-CoV) unter anderem in Gesundheitseinrichtungen beschäftigen, zeigt, dass für die Oberflächendesinfektion Mittel auf der Basis von Ethanol (mindestens 65 %), Wasserstoffperoxid oder Natriumhypochlorit in entsprechender Konzentration wirksam sind.^[60]

Neben den Hygienemaßnahmen durch das medizinische Personal zählen außerdem die Unterbringung des Patienten in einem Isolierzimmer mit Vorraum oder Schleuse^[346] und das Abstellen eventuell vorhandener raumlufttechnischer Anlagen, über die ein Luftaustausch mit anderen Räumen möglich ist, zu den Präventionsmaßnahmen.^[346]

Gesellschaftliche Vorbeugung

Wie alle Maßnahmen der Pandemiebekämpfung hat die gesellschaftliche Vorbeugung folgende Ziele:

1. Verringerung der Morbidität und Mortalität der Bevölkerung
2. Sicherstellung der Versorgung erkrankter Personen
3. Aufrechterhaltung essentieller, öffentlicher Dienstleistungen^[356][357]

Diese übergeordneten Ziele werden je nach epidemiologischer Phase durch unterschiedliche Strategien erreicht. Solange die meisten Fälle isoliert oder in lokalen Clustern austreten, liegt der Schwerpunkt auf Containment. Dazu müssen Erkrankte isoliert und Kontaktpersonen möglichst lückenlos identifiziert und in (häuslicher) Quarantäne untergebracht werden. Damit sollen Infektionsketten so schnell wie möglich unterbrochen werden.^[356][358] Bei einer anhaltenden Mensch-zu-Mensch-Übertragung empfiehlt das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten zur Eindämmung von COVID-19 eine Reihe weiterer nicht-pharmazeutischer Maßnahmen:

1. Individuelle Hygienemaßnahmen wie Hand- und Atemhygiene und die Nutzung von Gesichtsmasken, wo immer keine ausreichende räumliche Distanz aufrechterhalten werden kann;
2. umweltbezogene Maßnahmen wie Reinigung von Oberflächen und Belüftung geschlossener Räume;
3. bevölkerungsbezogene Maßnahmen wie Räumliche Distanzierung, Einschränkungen von Reisen und Mobilität und Beschränkung des Zusammentreffens unterschiedlicher Personen.^[358]

Das ECDC schließt nach Auswertung wissenschaftlicher Studien, dass die nicht-pharmazeutischen Maßnahmen nachweislich eine kritische Rolle bei der Eindämmung der COVID-19-Pandemie in Europa gespielt haben. Sie bleiben demnach notwendig, solange kein Impfstoff zur Verfügung steht. Wegen der schweren negativen gesellschaftlichen Folgen der Maßnahmen sollten sie aber nur dort angewandt werden, wo die lokale epidemische Situation das nötig macht.^[358] Drei systematische Übersichtsarbeiten im Rahmen der Cochrane Library zu Reisebeschränkungen, Massentestungen und Quarantäne von Kontaktpersonen stellen fest, dass keine dieser Maßnahmen allein einen großen nachweisbaren Effekt auf die Verbreitung von COVID-19 hat. Für die Wirksamkeit von Reisebeschränkungen gibt es immerhin Hinweise, für die Wirksamkeit von Quarantänen erkennbare Belege. Die Autoren schließen, dass die untersuchten Maßnahmen in Kombination mit anderen nicht-pharmazeutischen Maßnahmen eingesetzt werden sollten. Maßnahmen wie Gesichtsmasken und soziale Distanzierung bleiben demnach weiterhin wichtig zur Kontrolle der COVID-19-Pandemie.^{[359][360][361]}

Eine im Juni 2021 im Journal of Infection veröffentlichte Metastudie kam auf Basis von 34 Studien zum Gesamtergebnis,^[362] vor allem eine frühzeitige Umsetzung von Maßnahmen sei entscheidend, nicht die Strenge. Am wirksamsten seien die Schließung von Schulen, Arbeitsplätzen, Geschäften und Veranstaltungsorten sowie das Verbot öffentlicher Veranstaltungen. Auch das Tragen von Masken und öffentliche Informationskampagnen seien wirksam, zudem haben letztere den Vorteil, weniger Eingriffe in das Leben der Menschen zu erfordern. Es gebe hingegen keine Belege für die Wirksamkeit der Schließung öffentlicher Verkehrsmittel, von Test- und Kontaktverfolgungsstrategien und Quarantäne-Maßnahmen. Zu vermeiden seien längere Versammlungen in Innenräumen bei schlechter Belüftung, dies könne zu Superspreadern führen – ein gemeinsames Merkmal von Coronaviren. Eine Aufhebung von Maßnahmen sollte vorsichtig erfolgen, an das Umfeld angepasst, zudem mit angepassten Eindämmungsmaßnahmen, schrittweiser Öffnung und jeweiliger Überwachung ihrer Auswirkungen auf die Bevölkerung.^[362]

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  Die Bürgersteige in Farnham, Surrey, wurden durch Verlust einer Fahrspur verbreitert, um soziale Distanzierung zu ermöglichen.
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  Besuchsverbotsschild in der München Klinik Bogenhausen
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  Abstandsregelung in einem Theater in Kavala / Griechenland
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  Urinale, die während der Pandemie zu Gunsten des Abstandhaltens blockiert wurden
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  Zutrittsbedingungen am Eingang eines Irish Pub in Hamburg-Harburg, Juli 2021
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  Transparente Vorhänge als "Raumtrenner" in der Gastronomie

Management von Kontaktpersonen durch öffentliche Behörden

Die Nachverfolgung von Kontaktpersonen erfolgt im Rahmen des Infektionsschutzes im Einklang mit der Einschätzung der Situation des Geschehens durch das lokal zuständige Gesundheitsamt. Das Robert Koch-Institut unterscheidet zwischen Kontaktpersonen mit höherem Infektionsrisiko (Kategorie I), Kontaktpersonen mit geringerem Infektionsrisiko (Kategorie II) und Kontaktpersonen der Kategorie III, dabei handelt es sich um medizinisches Personal mit einem geringen Expositionsrisiko. Ein höheres Infektionsrisiko gemäß Kategorie I kann durch engen Kontakt, Kontakt mit Sekreten des Infizierten oder einer Kontaktsituation mit hohem Übertragungsrisiko durch Aerosole entstehen.^[363]

In Deutschland wird Personen der Kategorie I unter Abwägung der Möglich­keiten und nach Risiko­bewertung des Gesundheitsamtes eine häus­liche Ab­son­derung mit regelmäßiger Gesundheitsüberwachung (bis zum 14. Tag nach dem letzten Kontakt mit dem bestätigten Infektionsfall) empfohlen, dabei sollen die Kontaktpersonen ein Tagebuch führen, in dem die Körpertemperatur, Symptome und mögliche weitere Kontaktpersonen notiert werden. Das Gesundheitsamt meldet sich täglich, um sich über den Gesundheitszustand informieren zu lassen. Die Kontaktpersonen werden über das COVID-19-Krankheitsbild informiert und sollen namentlich registriert werden. Falls während der häuslichen Quarantäne Symptome auftreten, die auf eine SARS-CoV-2-Infektion hindeuten, wird die Kontaktperson als Verdachtsfall angesehen und nach Rücksprache mit dem Gesundheitsamt eine diagnostische Abklärung veranlasst.^[363]

Personen der Kategorie II wird eine häus­liche Ab­son­derung auf freiwilliger Basis nahegelegt, eine namentliche Registrierung ist optional. Auch hier gilt, dass bei Eintreten von Symptomen unverzüglich das Gesundheitsamt zu informieren ist. Bei der häuslichen Absonderung ist u. a. die Kontaktperson zeitlich und räumlich von anderen Haushaltsmitgliedern zu trennen und auf die Hygiene (Händewaschen, Hustenetikette) zu achten.^[363] Das Management von Personen der Kategorie III dient dazu, nosokomiale Übertragungen des Virus zu vermeiden. Dabei gilt, dass das medizinische Personal durch die Verwendung der persönlichen Schutzausrüstung (PSA) vor Infektionen geschützt ist, aber darüber hinaus durch Schulungen und organisatorische Maßnahmen verhindert werden soll, dass es zu Virusübertragungen im Arbeitsbereich kommt. Nach Möglichkeit soll das medizinische Personal, das COVID-19-Patienten versorgt, nicht mit der Versorgung anderer Patienten beauftragt werden. Das medizinische Personal soll sensibilisiert werden und sich selbst auf Symptome überwachen, die Ergebnisse wie auch die verwendete PSA sollen in einem Tagebuch notiert werden.^[364]

Bei Kontaktpersonen I wird von einer häuslichen Absonderung abgesehen, wenn diese in den letzten drei Monaten selbst als laborbestätigter Fall die Infektion durchgemacht haben.^[363]

Schutzimpfungen

Die Ständige Impfkommission (STIKO) des Robert Koch-Instituts empfiehlt in ihrem Impfkalender die Impfung gegen COVID-19 für Personen ab 18 Jahren.^[367] Die Ziele der Schutzimpfung gegen COVID-19 sind vielfältig: Schutz jeden Individuums vor der Erkrankung, Schutz der besonders Gefährdeten, Stoppen einer pandemischen Welle, Aufrechterhaltung der individuellen Freiheit, Schutz der Wirtschaft, Schutz des wenig Gefährdeten vor Impf-Nebenwirkungen, globale Gerechtigkeit. Diese teils divergenten Ziele implizieren unterschiedliche mögliche Strategien bezüglich Impfstoffverteilung,^[368] Impf-Priorisierung,^[369] Intervall zwischen Erst- und Zweitimpfung,^[370] Anzahl von Booster-Impfungen^[371] und Dosiswahl.^[372]

Impfstoffe und Impfstoffkandidaten

Im Artikel SARS-CoV-2-Impfstoff sind in tabellarischer Form die bisher → zugelassenen COVID-19-Impfstoffe, die →Impfstoffkandidaten in klinischer Prüfung sowie die →Impfstoffkandidaten in präklinischer Prüfung erfasst. Außerdem können dem Artikel Informationen zur Impfstoffentwicklung, der Arzneimittelsicherheit, der Impfstoffwirksamkeit und zur Arzneimittelzulassung entnommen werden.

Weltweit sind laut Weltgesundheitsorganisation (Stand: 1. Juni 2021) 102 Vakzine in der klinischen Prüfung. Weitere 185 sind in der vorklinischen Entwicklung.^[373] Die zugelassenen Impfstoffe werden inzwischen weltweit eingesetzt (s. Fortschritt der Impfkampagnen).

Die wissenschaftlich veröffentlichte Datenlage zu den Impfstoffen Tozinameran, AZD1222, mRNA-1273 und Ad26.COV2.S belegt, dass unabhängig vom Impfstoff die Zahl der schweren Erkrankungen deutlich reduziert.^[374] Seit Durchsetzung der Virus-Variante Delta schützen die Impfstoffe hingegen nicht mehr so gut wie bisher vor Virus-Übertragungen. Laut WHO sind geimpfte Personen ähnlich ansteckend wie ungeimpfte.^[375]

Steckbrief, FAQs, Aktuelles

• Steckbrief zu COVID-19 Robert Koch-Institut (Deutschland)
• Neuartiges Coronavirus (COVID-19) Bundesministerium für Soziales, Gesundheit, Pflege und Konsumentenschutz (Österreich) (mit Link zum amtlichen Dashboard zu COVID-19)
• Coronavirus: Krankheit, Symptome, Behandlung Bundesamt für Gesundheit (Schweiz)
• Questions and answers on COVID-19 Europäisches Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (englisch)
• Q&A: Coronavirus disease (COVID-19) Weltgesundheitsorganisation (englisch)
• CORD-19 – COVID-19 Open Research Dataset tausende wissenschaftliche Veröffentlichungen online
• Beiträge zum Thema Corona Website der WDR-Sendung Quarks
• S1-Leitlinie Infektionsprävention durch das Tragen von Masken der Gesellschaft für Virologie (GfV). In: AWMF online (Stand 11/2020)
• COSMO — COVID-19 Snapshot Monitoring Ergebnisse aus dem wiederholten querschnittlichen Monitoring von Wissen, Risikowahrnehmung, Schutzverhalten und Vertrauen während des aktuellen COVID-19 Ausbruchsgeschehens; ein Gemeinschaftsprojekt von Universität Erfurt, Robert Koch Institut, Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung, Leibniz-Institut für Psychologie, Science Media Center, Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin und Yale Institute for Global Health.

Dokumentationen

• Der Ausbruch – War die Pandemie vermeidbar? TV-Dokumentation in HD von Michael Wech, Peter Wolf; D 2022; mitwirkend: Lawren E Gostin (globales Gesundheitsrecht), Edward Holmes (Virologe), Jason McLellan (Strukturbiologe), Jeremy Farrar (Infektologe), Richard Hatcheti (Epidemiologe), James Lawler (Infektologe) u. a.; gesendet auf ZDF 17. Mai 2022.

• Corona – Ende in Sicht? »Was die Wissenschaft über SARS-CoV-2 weiß«. In: ZDF – planet e., Video-Dokumentation, 28 Minuten. ZDF, 17. Januar 2021, abgerufen am 15. Februar 2021 (in der ZDF-Mediathek → verfügbar bis 13. Januar 2023). 
• Wie sich Corona in Europa festsetzte (interaktiv) Zeit Online, 8. April 2021
• Covid Statistiken und Daten auf citypopulation.de (interaktiv)

Auswirkungen auf den menschlichen Körper

• Covid-19: Auswirkungen auf den ganzen Körper NDR-Video (2:48 Min.), 4. Juni 2020
• Sars-CoV-2: Wie das Virus den Körper verwüstet Spektrum.de, 26. Juni 2020
• Coronavirus – So arbeitet der Körper dagegen – Antikörper sind nicht die einzige Waffe gegen Corona AFP/t-online, 23. Dezember 2021

COVID-19-Therapie

• Empfehlungen zur stationären Therapie von Patienten mit COVID-19 S3-Leitlinie, AWMF-Register-Nr. 113/001, Stand: 5. Oktober 2021
• Treatments and vaccines for COVID-19 Übersicht der Europäischen Arzneimittel-Agentur (englisch)
• IDSA Guidelines on the Treatment and Management of Patients with COVID-19 Richtlinien der Infectious Diseases Society of America (englisch), Stand: 24. Dezember 2021
• COVID-19 Treatment and Vaccine Tracker Übersicht über laufende Projekte auf der Website des Milken Institute in Kalifornien (englisch)