key: cord-1005774-nmx91h0a
authors: Müller, Olaf; Neuhann, Florian; Razum, Oliver
title: Epidemiologie und Kontrollmaßnahmen bei COVID-19
date: 2020-04-28
journal: Dtsch Med Wochenschr
DOI: 10.1055/a-1162-1987
sha: e091513b87c670877b7d803c278abdfc544c0bf1
doc_id: 1005774
cord_uid: nmx91h0a

The Coronavirus Disease Pandemic 2019 (COVID-19), caused by the Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), started in December 2019 in China. SARS-CoV-2 is easily transmitted by droplet infection. After an incubation period of 1–14 days, COVID-19 shows a mild course in 80 % of observed cases and a severe course in 20 %, with a lethality rate of 0.3–5.8 %. Elderly people and people with underlying diseases have a higher risk of severe courses with mandatory ventilation. So far there are neither effective drugs nor vaccinations available, so only public health interventions such as physical distancing and hygiene measures on the one hand and targeted testing followed by isolation and quarantine measures on the other hand are available. China has shown that maximum use of these measures can control the epidemic. The further course and also the consequences for the global economy cannot be clearly predicted at present.

übertragbar. Nach einer Inkubationszeit von 1-14 Tagen zeigt COVID-19 in 80 % der beobachteten Fälle einen leichten und in 20 % einen schweren Verlauf, bei 0,3-5,8 % Letalität. Ältere Menschen und Menschen mit Grunderkrankungen haben ein höheres Risiko für schwere Verläufe mit Beatmungspflicht. Es gibt bisher weder wirksame Medikamente noch eine Impfung, somit stehen nur Public-Health-Interventionen wie einerseits physisches Abstandhalten und Hygienemaßnahmen sowie andererseits gezieltes Testen gefolgt von Isolations-und Quarantänemaßnahmen zur Verfügung. China hat gezeigt, dass ein maximaler Einsatz der Maßnahmen die Epidemie kontrollieren kann. Der weitere Verlauf und auch die Konsequenzen für die Weltwirtschaft sind zurzeit noch nicht klar vorhersehbar.

The Coronavirus Disease Pandemic 2019 , caused by the Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), started in December 2019 in China. SARS-CoV-2 is easily transmitted by droplet infection. After an incubation period of 1-14 days, COVID-19 shows a mild course in 80 % of observed cases and a severe course in 20 %, with a lethality rate of 0.3-5.8 %. Elderly people and people with underlying diseases have a higher risk of severe courses with mandatory ventilation. So far there are neither effective drugs nor vaccinations available, so only public health interventions such as physical distancing and hygiene measures on the one hand and targeted testing followed by isolation and quarantine measures on the other hand are available. China has shown that maximum use of these measures can control the epidemic. The further course and also the consequences for the global economy cannot be clearly predicted at present.

Der Erreger des Coronavirus Disease 2019 (COVID- 19) , das Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), gehört zu einer RNA-Virusfamilie, die sowohl bei Tieren als auch beim Menschen Erkrankungen hervorrufen kann. Humane Coronaviren (HCoV) infizieren primär den Respirationstrakt [1] . Sie schließen die weltweit verbreiteten, hauptsächlich ambulant erworbenen und bevorzugt in der kalten Jahreszeit auftretenden Erkältungsviren-Typen HCoV 229E, OC43, NL63 und HKU1 ein. Diese sind für einen signifikanten Anteil der oberen Atemwegser-krankungen verantwortlich, können gelegentlich aber auch Pneumonien verursachen [1] . Coronaviren sind genetisch hochvariabel [2] . Bisher unbekannte Typen haben zu Beginn des 21. Jahrhunderts bereits 3-mal die Barriere [7] . Bei Kindern unter 10 Jahren traten nur wenige und hauptsächlich mild verlaufende Fälle auf, während ältere Menschen ab 60 Jahren sowie Patienten mit chronischen Erkrankungen (Hypertonie, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Lungen-und Krebserkrankungen) das höchste Risiko für schwere Verläufe aufwiesen [7, 9] . Die Letalität (Anteil der Verstorbenen an allen Erkrankten) war bei Männern höher als bei Frauen (4,7 % vs. 2,8 %) und war bei Erkrankten über 80 Jahren mit 22 % am höchsten [7] . Für die auffallenden geografischen Unterschiede in der Letalität (5,8 % in Wuhan, 2,9 % für die Provinz Hubei und 0,7 % in den anderen chinesischen Provinzen) wird primär die unterschiedliche Auslastung der jeweiligen Gesundheitsdienste verantwortlich gemacht [7, 10, 11] .

Ab Januar 2020 reagierte die chinesische Regierung sehr intensiv auf die Epidemie [7] . Zunächst wurden die verdächtigen Märkte in Wuhan geschlossen und ein multi-sektorales Kontrollprogramm entwickelt; es folgten die systematische Isolierung von Infizierten in Krankenhäusern und Quarantäne von Kontaktpersonen, Maßnahmen zur Sicherstellung der klinischen Versorgung (Reorganisation in Krankenhäusern, Bau zusätzlicher Krankenhäuser in Wuhan) sowie zur Verhinderung der weiteren Verbreitung (strikte Reisebeschränkungen ab dem 23. Januar, Schließung aller öffentlichen Einrichtungen und nicht systemrelevanten Produktionsstätten, Verbot von Versammlungen, weitgehende soziale Distanzierungsmaßnahmen wie beschränkter Ausgang nur mit Mundschutz sowie Fieber-Kontrollpunkte und Hygienemaßnahmen) [7, 12] . In der dritten Phase wurde die Qualität der präventiven und therapeutischen Maßnahmen verbessert, z. B. durch intensivierte Kontaktverfolgung sowie über umfangreiche materielle und personelle Unterstützung der hauptbetroffenen Provinz Hubei [7] . Nachdem die Fallzahlen im März 2020 im ganzen Land auf sehr niedrige Werte gefallen waren, wurden die Maßnahmen schrittweise gelockert, um die Wirtschaft wieder in Gang zu bringen und wieder gesellschaftliche Normalität zu etablieren [7, 13] . Die chinesischen Maßnahmen werden als das weltweit bisher intensivste jemals durchgeführte Programm zur Eingrenzung einer Epidemie angesehen. Die Erfolge stützen die Vermutung, dass insbesondere Social-Distancing-Maßnahmen die Zahl der Neuinfektionen verringern können. So wurde auch der internationalen Gemeinschaft Zeit geschaffen, sich auf den weiteren Verlauf der Pandemie vorzubereiten [7, 12] . Der Verlauf nationaler Epidemien sowie der Pandemie wird von Faktoren bestimmt, die bisher für COVID-19 noch nicht vollständig verstanden sind. Die Basisreproduktionszahl (R0) ist entscheidend für den Verlauf einer Epidemie; sie ist definiert als die Anzahl von Menschen, die von einem Infizierten in einer empfänglichen (nicht immunen) Population ohne Kontrollmaßnahmen angesteckt werden [14] . Liegt die Reproduktionszahl im Verlauf der Epidemie (Rt) über 1, steigt die Zahl der Infizierten, bei einem Wert unter 1 sinkt die Zahl der Infizierten und der Ausbruch kommt zum Stillstand. R0 wurde in China auf 2,5 geschätzt und läge damit höher als die R0-Werte vieler zoonotischer Ausbrüche und bisheriger saisonaler Influenza-Epidemien sowie auch der 4 Influenza-Pandemien der vergangenen 100 Jahre (zoonotisch: < 1; saisonal: 1,3; 1918: 1,8; 1957: 1,7; 1968: 1,8; 2009: 1,5) [15, 16] . Ohne Berücksichtigung noch unbekannter epidemiologischer Faktoren und ohne Kontrollmaßnahmen würde ein R0-Wert von 2,5 zu einer Ansteckung von etwa 60 % der Bevölkerung führen (berechnet als 1-1/R0). Bei erfolgreichen Kontrollmaßnahmen oder einer steigenden Zahl von Immunen (Herden-immunität) sinkt Rt bis auf einen Wert unter 1 [14] . R0-Werte können aber unter besonderen epidemiologischen Bedingungen auch deutlich höhere Werte erreichen; so lag R0 für COVID-19z. B. auf dem Kreuzfahrtschiff Diamond Princess bei 15 [17] .

Bei SARS-CoV-2 handelt es sich um ein Virus, das sich in seinen Charakteristiken wesentlich von SARS-CoV-1 und MERS-CoV, aber auch von Influenza-Viren unterscheidet [3, 15] . Die Übertragung erfolgt primär über Tröpfcheninfektion, möglicherweise auch über Schmierinfektion, und eventuell auch fäkal-oral [2, 7] . Der Erreger bleibt in Abhängigkeit vom Material und den jeweiligen Umweltbedingungen (z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit) für Stunden bis Tage auf Oberflächen potenziell infektiös, ohne dass der Anteil der Schmierinfektion an den Übertragungen bisher geklärt ist [18] . Im Gegensatz zu SARS-CoV-1 erfolgt die Virus-Replikation nicht nur in der Lunge, sondern bereits frühzeitig in den Zellen des Mund-und Nasenraums [19, 20] . Hieraus resultiert, dass COVID-19-Infizierte bereits 1-2 Tage vor Symptombeginn infektiös sind. Zudem sind möglicherweise auch Erkrankungsverläufe mit nur milden Symptomen epidemiologisch relevant [15] . Die Übertragung von SARS-CoV-2 von asymptomatischen Personen bei normalen gesellschaftlichen Kontakten wurde bereits durch Fallstudien dokumentiert [21, 22] ; bei einer Fachtagung wurde eine Ärztin während eines Gesprächs beim Essen infiziert [Müller et al., noch unveröffentlicht]. Andererseits zeigten Studien mit Nachverfolgung von Kontaktpersonen, dass für eine Übertragung ein enger Kontakt erforderlich ist [7, 15] . Während bei der Influenza Übertragungen durch Kinder eine wichtige Rolle spielen, ist deren Einfluss bei COVID-19 noch nicht geklärt [7, 23] .

Die Letalität ist am Anfang einer Epidemie nicht genau zu bestimmen, da asymptomatische und leichte Erkrankungen nicht vollständig erfasst werden (führt zu Überschätzung) und die Berechnung meist auf unvollständigen Follow-up-Daten basiert (führt aufgrund zeitlich verzögert eintretender Todesfälle zu Unterschätzung). Vergleiche zwischen Ländern sind anfangs aufgrund von Unterschieden in den initial betroffenen Populationen ebenfalls schwierig, da z. B. in Italien zunächst ältere Menschen als in Deutschland erkrankten [24, 25] . Berechnungen zur Letalität von COVID-19 variieren bisher im Bereich von 0,3 % bis 5,8 %, liegen damit aber deutlich höher als die Letalität von 0,1 % der saisonalen Influenza [7, 15, 26] . Die Letalität in bisher verfügbaren, aber nicht repräsentativen Kohorten wie z. B. der Passagiere des Kreuzfahrtschiffs Diamond Princess (1,5 %), aus Wuhan evakuierten Japaner (0,3-0,6 %) oder des positiv getesteten Gesundheitspersonals in China (0,7 %) bestätigen die Validität dieser frühen Schätzungen der Sterblichkeit [17, 27] . Eine sehr hohe Letalität ist in den Populationen von Alters-und Pflegeheimen zu erwarten; bei einem gut dokumentierten Ausbruch in einem Pflegeheim in den USA lag sie bei 33 % [28] .

Der Anteil asymptomatischer und mild verlaufender COVID-19-Fälle lässt sich noch nicht sicher einschätzen. In China wird der Anteil asymptomatischer Fälle als sehr gering eingeschätzt, andere Schätzungen gehen von bis zu 50 % vollständig asymptomatischer und somit normalerweise nicht getesteter (aber vermutlich infektiöser) Fälle aus [7] . In der Diamond-Princess-Kohorte blieben 18 % der Infizierten asymptomatisch, in der Kohorte aus Wuhan evakuierter Japaner lag dieser Anteil bei 33 % [27, 29] . Eine belast-bare Abschätzung des Anteils asymptomatischer Verläufe wird erst nach Verfügbarkeit validierter Antikörpertests und repräsentativer sero-epidemiologischer Studien möglich sein. Auch zur Dauer der Infektiosität, einem wesentlichen epidemiologischen Faktor, gibt es bisher wenig belastbare Daten. In einer retrospektiven multizentrischen Kohortenstudie mit 191 Patienten in China betrug der Median des Virus-Nachweises 20 Tage, und die längste nachweisbare Infektiosität lag bei 37 Tagen [30] .

Merke COVID-19 breitet sich weltweit aus. 20 % der Fälle erkranken schwer, mit signifikanter Letalität in Abhängigkeit von der Kapazität und Qualität der jeweiligen Gesundheitssysteme.

Effektive biomedizinische Interventionsmöglichkeiten sind bisher nur sehr begrenzt verfügbar. Potenziell wirksame Medikamente, die bereits in der Therapie von Malaria, HIV/AIDS und Ebola eingesetzt bzw. getestet wurden (z. B. Chloroquin, Lopinavir-Ritonavir, Remdesivir), werden momentan in großen klinischen Studien weltweit getestet und könntenbeim Nachweis ihrer Wirksamkeitbereits in Sommer zur Verfügung stehen [31, 32] . Allerdings war Lopinavir-Ritonavir in einer ersten großen Studie nicht wirksam [33] . Ein breit verfügbarer Impfstoff gegen SARS-CoV-2 wäre die ideale Intervention zur Eindämmung der Pandemie und es gibt zahlreiche intensiv verfolgte Ansätze der Entwicklung; er würde aber frühestens im Jahr 2021 verfügbar sein [34] .

Momentan und bis auf Weiteres stehen also nur Public-Health-Interventionen zur Kontrolle der Pandemie zur Verfügung. Prinzipiell unterscheidet man hierbei Isolationsmaßnahmen (SARS-CoV-2-Infizierte und COVID-19-Patienten) und Quarantänemaßnahmen (Kontaktpersonen von Infizierten und Erkrankten, stark betroffene Gemeinden); diese Maßnahmen sind besonders wirksam zum Beginn einer Epidemie, wenn Infektionsketten noch nachvollziehbar sind [35] . Sobald sich der Erreger ausgebreitet hat, bedarf es zusätzlicher Maßnahmen zur Verringerung der Transmission; diese variieren von einfachen Abstands-und Hygieneregeln über Verbote von Versammlungen und Verlängerung von Schul-und Universitätsferien bis hin zur Schließung aller nicht systemrelevanten Einrichtungen eines Landes in Verbindung mit Reglementierung der individuellen Bewegungsfreiheit (Lockdown) [35] . Ob eine Pflicht zum Tragen von Schutzmasken für die Allgemeinbevölkerung zusätzliche positive Effekte hätte, wird momentan noch kontrovers diskutiert. Breite bevölkerungsbezogene Maßnahmen haben den Vorteil, dass sie sowohl die Transmission durch asymptomatisch wie auch symptomatisch Infizierte verringern [15] .

Neben dem Schutz vor Infektionen sollte vor allem die Zahl der Todesfälle möglichst niedrig gehalten werden. Als wichtigste Maßnahme dazu gilt neben intensivierten Interventionen zur Prävention in den Risikogruppen (z. B. Einschränkungen und Verbote von Besuchen in Pflegeheimen und kritischen Bereichen von Krankenhäusern) die Sicherstellung einer ausreichenden Kapazität von Intensivbetten und Beatmungsgeräten in Krankenhäusern [7, 36] . Da diese Kapazitäten nur langsam erhöht werden können, darf die Zahl der schweren Fälle auch nur langsam zunehmen. Es besteht weitgehend Übereinstimmung, dass die dafür erforderliche Abflachung der epidemiologischen Kurve nur mit intensiven Public-Health-Maßnahmen erreicht werden kann. Weniger Einigkeit besteht darüber, wie radikal Eingriffe ins Wirtschafts-und Gesellschaftsleben eingreifen dürfen und vor allem für welchen Zeitraum sie gesellschaftlich akzeptabel sind [12, 15, 19] . Der allerdings noch immer wieder diskutierte alternative Vorschlag umfangreicher Präventionsmaßnahmen nur für alte Menschen und Risikopatienten (Umkehr-Isolation) ist u. a. aufgrund des nicht zu vernachlässigenden Anteils schwerer oder sogar tödlicher Verläufe von COVID-19 bei Erwachsenen im mittleren Alter und der insgesamt fehlenden Praktikabilität eher keine Lösung [7, 15] .

China hat gezeigt, dass Rt mit intensiven Public-Health-Maßnahmen innerhalb von 1-2 Monaten auf unter 1 gesenkt werden kann [13] . Das Land steht aber nun vor der Herausforderung, die momentan sehr niedrigen Zahlen von Neuinfektionen aufrecht zu erhalten, ohne die Wirtschaft weiterhin massiv zu beeinträchtigen [13] . In mehreren Ländern Europas (Italien, Spanien, Frankreich, UK) und den USA wurde die Dynamik der Epidemie anfangs unterschätzt, mit dem Resultat einer sichtbaren Überlastung der Krankenhäuser [36, 37] . Die hohe Morbidität und Mortalität belasten das gesellschaftliche Leben in ganzen Städten und Regionen [36, 37] . Ärztinnen und Ärzte sowie Krankenpflegepersonal sind als Risikogruppen einzuschätzen. Durch gute Versorgung mit Schutzmaterialiendie z. Zt. aufgrund weltweiter Lieferengpässe allerdings nicht voll gewährleistet istlässt sich dieses Risiko deutlich senken [7, 38] . In Deutschland wurden Personen aus Risikogebieten und Patienten mit schwerer respiratorischer Symptomatik früher und intensiver als in anderen Ländern Europas getestet. Unklar ist, ob dies allein zu einer langsameren Verbreitung des Virus und bisher weniger hohen Todeszahlen als derzeit in Italien und Spanien geführt hat. Auch andere Faktoren könnten eine Rolle gespielt haben, z. B. das niedrigere Alter der anfangs hauptsächlich beim Karneval und beim Skiurlaub Infizierten in Deutschland. Wie effektiv die seit Mitte März eingeleiteten Maßnahmen des Social Distancing sind, werden die nächsten Wochen zeigen [25, 39] . Aktuell legen die Daten des Robert-Koch-Instituts nahe, dass die Zahl der täglichen Neuerkrankungen rückläufig und Rt auf 1 oder darunter gesunken ist (Stand 18.4.2020). Es ist allerdings unklar, in welchem Umfang und für welche Dauer die begonnenen Public-Health-Interventionen weitergeführt werden müssen, um einen erneuten Anstieg der täglichen Neuerkrankungen oder weitere Ausbrüche zu vermeiden. Es ist zu vermuten, dass nur eine Beibehaltung von umfangreichen Social-Distancing-Maßnahmen in Kombination mit systematischem Testen aller Verdachtsfälle einschließlich konsequenter In-Quarantäne-Stellung aller Kontakte einen Wiederanstieg der Fallzahlen vermeiden kann [39] . Da viele dieser Maßnahmen auf Freiwilligkeit basieren, bedarf es auch weiterhin intensiver Information der Bevölkerung über den Sinn und die Notwendigkeit langanhaltender und belastender Kontrollmaßnahmen.

Die Pandemie wird vielerorts durch Lockdowns eingedämmt. Social Distancing mit intensivem Testen gefolgt von Isolations-und Quarantänemaßnahmen sind momentan Standard. Die Effektivität dieser Maßnahmen über längere Zeiträume ist ungeklärt.

Die COVID-19-Pandemie befindet sich in Deutschland im Vergleich zu Italien und Spanien, aber auch weltweit, immer noch in einem frühen Stadium. Es ist offensichtlich, dass die Übertragung von SARS-CoV-2 nicht wie bei SARS-CoV-1 erfolgreich unterbrochen werden konnte. Es ist momentan auch noch offen, welche Ausmaße die Pandemie in den Industrieländern erlangen wird; dies hängt primär von der Intensität und Dauer der durchgeführten Public-Health-Maßnahmen ab. In Deutschland sollten die vergleichsweise günstige Ausgangslage und die starke Infrastruktur zur Bereitstellung ausreichender Behandlungskapazitäten zu einer weiteren Optimierung der Abstimmung zwischen Öffentlichem Gesundheitsdienst und allen klinischen Einrichtungen (Krankenhäusern, Arztpraxen, Pflegeheimen) genutzt werden. Global besteht die Befürchtung, dass sich die Pandemie insbesondere in den bevölkerungsreichen Entwicklungsländern Asiens und Afrikas weitgehend ungebremst ausbreitet und dort mit einer sehr hohen Morbidität und Mortalität einhergehen wird [40] . Diese Länder bedürfen daher dringend einer finanziellen und technischen Unterstützung. Darüber hinaus bedarf es dringender Überlegungen, welche Public-Health-Maßnahmen unter den Lebensbedingungen der Menschen in armen Ländern wirksam und umsetzbar sind. Sehr deutlich wird momentan auch, dass die Pandemie starke Auswirkungen auf nationale Ökonomien und die gesamte Weltwirtschaft entfaltet, woraus sich zusätzliche negative Folgen für die Gesundheit von bereits jetzt sozioökonomisch benachteiligten Bevölkerungen und Bevölkerungsgruppen entwickeln werden. 

Mandell, Douglas, Bennett (Herausgeber) Principles and Practices of Infectious Diseases

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