Wird COVID-19 zu einer saisonalen Infektion?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Worin unterscheiden sich saisonale Krankheiten von „Allwetter“-Krankheiten und ist zu erwarten, dass sich COVID-19 ähnlich wie Erkältungen verhält?

Infektionskrankheiten werden durch äußere Ursachen verursacht – Bakterien, Viren, Parasiten oder Pilze. Für viele von ihnen ist Saisonalität charakteristisch - Ausbrüche treten zur gleichen Jahreszeit auf. Zum Beispiel kommt die Grippe zu den globalen Mustern der saisonalen Aktivität von Influenza A / H3N2, A / H1N1 und B der nördlichen Hemisphäre von 1997 bis 2005: Virale Koexistenz und Breitengradienten jeden Winter (einige Epidemiologen nennen den Winter direkt "Grippesaison"), und Ausbrüche Windpocken sind häufiger WIEDERKEHRENDE AUSBRÜCHE VON MASERN, WINDPOX UND MUMPS: I. SAISONVARIATION DER KONTAKTRATEN im Frühjahr.

Nichtübertragbare Krankheiten verursachen alle anderen Ursachen, von genetischen Problemen bis hin zu Traumata, sie sind nicht ansteckend. Solche Krankheiten können massiv sein, aber sie hängen nicht streng von der Jahreszeit ab. Beispielsweise sterben jährlich 17,9 Millionen Menschen an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, aber sie haben keine ausgeprägten Höhepunkte in der einen oder anderen Jahreszeit.

Was beeinflusst das Wetter

Infektionskrankheiten können in drei Parametern miteinander verglichen werden, die wetterabhängig sind Saisonale Infektionskrankheiten Epidemiologie.

Vitalität des Erregers

Der Erreger der Cholera - Vibrio cholerae - kann monatelang überleben, indem Umweltreservoirs von Vibrio cholerae in stehendem Wasser und virale Influenza-Partikel, die beispielsweise Banknoten treffen, das Überleben des Influenza-Virus auf Banknoten für nur einen bis ansteckend halten 3 Tage. Obwohl Viruspartikel von Banknoten nach dieser Zeit nirgendwo verschwinden, haben sie während dieser Zeit Mechanismen, durch die die Umgebungsfeuchtigkeit Viren in Aerosolen beeinflussen kann, das Kapsid (Virushülle) unbrauchbar wird und das Virus niemanden infizieren kann.

Klimatische Faktoren (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung) und nichtklimatische (pH und Salzgehalt des Wassers) können sowohl das Leben von Krankheitserregern verlängern als auch ihren Tod beschleunigen. Zum Beispiel wird die Stabilität des Influenzavirus durch die globalen Umweltfaktoren der Influenzatemperatur und -feuchtigkeit beeinflusst. In Ländern mit gemäßigtem Klima überlebt das Virus am besten im Winter und verliert bis zum Frühjahr an Boden. Grippeausbrüche sind in tropischen Klimazonen nicht saisonabhängig.

Die Überlebensrate von Vibrio cholerae in Wasser wird durch den Einfluss der Wassertemperatur, des Salzgehalts und des pH-Werts auf das Überleben und das Wachstum von toxigenem Vibrio cholerae Serovar O1 in Verbindung mit lebenden Copepoden in Labormikrokosmen sowie dessen pH- und Salzgehalt beeinflusst. Die Bakterien gedeihen am besten bei einem alkalischen pH-Wert von 8, 5 und einem Salzgehalt von 15 Prozent. Wenn das Wasser saurer und weniger salzig wird – zum Beispiel durch die lebenswichtige Aktivität einiger Algen oder starke Regenfälle – stirbt das Vibrio schneller ab und es ist weniger wahrscheinlich, dass jemand infiziert wird.

Ansteckung, also Ansteckung

Bei der Beurteilung der Ausbreitungsrate einer Krankheit verwenden Epidemiologen die R-Metrik ₀ - Dies ist die durchschnittliche Anzahl von Menschen, die die Krankheit von einer kranken Person bekommen können. Masern zum Beispiel sind hoch ansteckend: Ein Patient infiziert die grundlegende Reproduktionszahl (R0) von Masern: eine systematische Überprüfung von 12 bis 18 Personen. Grippe ist zehnmal schwächer Modellierung von Influenza-Epidemien und -Pandemien: Einblicke in die Zukunft der Schweinegrippe (H1N1), ihrer R ₀ - 1, 4–1, 6.

Elena Burtseva, Leiterin des Labors für Influenza-Ätiologie und -Epidemiologie am Institut für Virologie des Gamaleya-Forschungszentrums für Chemie, stellte in einem Gespräch mit N+1 fest, dass der Anstieg der Inzidenz vieler akuter respiratorischer Virusinfektionen auch rein mit soziale Faktoren: die Ferienzeit endet, die Kinder kehren zur Schule zurück. Daher ist von Mitte September bis Anfang Oktober eine Zunahme der Inzidenz von ARVI von Jahr zu Jahr zu verzeichnen.

Der zweite menschliche Faktor, der theoretisch Einflussfaktoren auf das saisonale Muster von Infektionskrankheiten auf Krankheitsausbrüche haben kann, sind die Eigenschaften des menschlichen Immunsystems, abhängig von der Jahreszeit. Beispielsweise verbringen wir mit einsetzender Kälte immer weniger Zeit auf der Straße und tragen körperbedeckende Kleidung. Dadurch gelangt weniger ultraviolette Strahlung auf die Haut und die Synthese von Vitamin D im Körper nimmt ab, was eine wichtige Rolle beim Schutz vor bakteriellen und viralen Infektionen spielt. Es gibt jedoch empirische Beweise dafür, dass Menschen, die dieses Vitamin in Tablettenform einnehmen, an Grippe erkranken. Mängel der auf Vitamin D basierenden Modellsimulationen der saisonalen Influenza sind nicht weniger verbreitet als diejenigen, die keine Vitamine trinken.

Überweisungsmethode

Einige Krankheiten werden direkt übertragen, andere - indirekt. Was Sie über Infektionskrankheiten wissen müssen Grippe und SARS werden direkt von der Quelle übertragen, die sich von einer kranken Person auf eine gesunde Person ausbreitet.

Das West-Nil-Virus, das im Magen einer Mücke von Mensch zu Mensch wandert, und die Afrikanische Schlafkrankheit, die von der Tsetsefliege übertragen wird, werden indirekt übertragen. Letztere reproduziert sich aktiv in DIE ÖKOLOGIE DER AFRIKANISCHEN SCHLAFKRANKHEIT in der Regenzeit, und außerdem lebt die Epidemiologie der menschlichen afrikanischen Trypanosomiasis drei bis fünf Monate gegenüber einem oder zwei Monaten in der Trockenzeit. Zu dieser Jahreszeit werden Fliegen immer häufiger Menschen beißen - hier bricht die Schlafkrankheit aus. Das gleiche gelte für die durch Zecken übertragene Enzephalitis, sagt Burtseva: Zecken wachen im zeitigen Frühjahr auf, und im Frühjahr wird der Höhepunkt der Krankheiten registriert. Und im Herbst wird die zweite Welle aufgezeichnet – und das liegt am Lebenszyklus der Zecken.

Die Pandemie der Coronavirus-Krankheit (COVID-19) ist in einigen ihrer Erscheinungsformen den uns bekannten Atemwegserkrankungen sehr ähnlich, daher verwenden viele Forscher die erfolgreiche Eindämmung von COVID-19: den WHO-Bericht über den COVID-19-Ausbruch in China, um SARS zu modellieren oder Influenza-Ausbrüche, Vorhersage von COVID-19-Ausbrüchen.

Die Coronavirus-Krankheit kam im Winter zu uns. Bevor man sich die Frage stellt, ob es sich lohnt, jetzt auf sein Ende im Sommer und eine mögliche Rückkehr in sechs Monaten zu warten, ist es sinnvoll, sich mit den Faktoren auseinanderzusetzen, die die gewohnte Grippe und SARS zu saisonalen Krankheiten machen.

Warum im Winter

Die Tatsache der Saisonalität von Erkältungen ist den Menschen seit der Antike bekannt, aber die Saisonalität von Infektionskrankheiten ist nicht so einfach zu erklären. Zum Beispiel nahm der Römer Lucretius an Über die Natur des Universums, dass "Pest und Pest" durch die Atome der Krankheit verursacht werden, die auftreten, wenn die Erde mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Und sein Landsmann Galen schrieb Galens Kunst der körperlichen Ausbrüche verschiedener Krankheiten direkt auf saisonale Merkmale zurück: übermäßige Hitze, Trockenheit oder Kälte. Heute wissen wir, dass Lucretius der Wahrheit näher war: Es geht nicht um die Kälte, sondern um die Luftfeuchtigkeit Absolute Luftfeuchtigkeit moduliert das Überleben, die Übertragung und die Jahreszeiten der Influenza.

In einem Laborversuch an Meerschweinchen konnte gezeigt werden, dass die Übertragung des Influenzavirus von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur abhängig ist. Vier Influenza-infizierte und vier gesunde Jungsauen wurden in Kammern gehalten, in denen Temperatur und Luftfeuchtigkeit verändert wurden: Die Übertragungsrate des Virus nahm mit abnehmender Geschwindigkeit zu. Das Virus wurde am besten bei Temperaturen von 5 Grad statt 20 Grad und 30 Grad übertragen. Bei 5 Grad Celsius betrug die Sendefrequenz 100 Prozent bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20 und 35 Prozent; 75 Prozent bei 65 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit, aber nur 25 Prozent bei 50 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit; und 0 Prozent bei 80 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit.

Einige Jahre später analysierten andere Autoren die Absolute Feuchtigkeit moduliert das Überleben, die Übertragung und die Saisonalität der Influenza der gleichen Daten und korrigierten die Schlussfolgerungen. Sie entschieden sich, die Wirkung der absoluten Luftfeuchtigkeit zu bewerten, nicht die relative Luftfeuchtigkeit. Nach Neuberechnung und neuen Experimenten bestätigte sich die ursprüngliche Schlussfolgerung, allerdings mit dem Unterschied, dass die Übertragung des Virus mehr von der Luftfeuchtigkeit als von der Temperatur abhängt.

Das Influenzavirus wurde durch Tröpfchen in der Luft von Mumps zu Mumps übertragen: Wenn ein erkrankter Mumps ausatmet, gelangen mit Viruspartikeln beladene Wasserdampftröpfchen in die Luft. Sobald sie frei sind, setzen sich die Tropfen allmählich ab und verdunsten. Je schneller sie verdunsten, desto langsamer setzen sie sich ab und desto länger hängt das Virus in der Luft. Die Verdunstungsrate der Tröpfchen hängt von der Luftfeuchtigkeit ab – je mehr Dampf, desto langsamer verdunstet er. Tropfen setzen sich schneller in der mit Feuchtigkeit gesättigten Luft ab und "ziehen" die Virionen mit sich.

Und da die Luftfeuchtigkeit mit der Temperatur sinkt, maximiert die Winterzeit, wenn es kalt und trocken ist, die Verbreitung von Viren.

Die erste Studie bewertete die Wirkung auf die Übertragung von Viruspartikeln nur bei relativer Luftfeuchtigkeit – dieser Parameter spiegelt den Anteil des Wasserdampfs im Verhältnis zu seinem Maximum bei einer bestimmten Temperatur wider. Außerdem ist dieses Maximum bei 20 Grad höher als bei 5 Grad.

Dazu kommt noch ein zweiter Faktor, ein rein menschlicher. Wenn Menschen trockene Luft einatmen, trocknet der Schleim in der Nase aus, befeuchtet die Atemwege und hält alle festen Partikel, einschließlich Viruspartikel, physisch zurück. Die Eigenschaften von Schleim sind mit speziellen polymeren Makromolekülen verbunden - Muzinen, die dem Schleim nicht nur Viskosität verleihen, sondern auch eine wichtige Rolle bei der Immunantwort spielen. Sie bilden die Barrierefunktion des Atemwegsepithels, ein spezielles Gerüst, das die optimale Organisation von schützenden Proteinen im Raum ermöglicht, die die Epithelzellen der Schleimhäute sezernieren. Beispielsweise unterscheidet sich das Glykoprotein Lactoferrin Lactoferrin zur Vorbeugung häufiger Virusinfektionen, das Immunoglobulinkonzentrationen im Nasensekret neutralisieren kann, zwischen Patienten mit einer IgE-vermittelten Rhinopathie und einer nicht-IgE-vermittelten Rhinopathie, viele Viren, darunter Rinder-Lactoferrin: Beteiligung von Metall Sättigung und Kohlenhydratsättigung bei der Hemmung der Influenzavirusinfektion Influenzavirus.

Eine trockene Nase führt zu mehreren Problemen gleichzeitig. Erstens wird das der Feuchtigkeit entzogene Epithel leichter geschädigt, so dass Viruspartikel leichter in Zellen eindringen können. Zweitens wird die räumliche Organisation von Mucin gestört, Lactoferrin und verwandte Proteine verlieren ihre schützenden Eigenschaften und die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegen das Virus nimmt ab.

Neben der Luftfeuchtigkeit gibt es einen weiteren wichtigen Faktor, aufgrund dessen die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs von Influenza oder ARVI im Winter höher ist als im Sommer - das menschliche Verhalten. Dies wird durch die Schätzung der Auswirkungen der Schulschließung auf die Influenza-Übertragung anhand von Sentinel-Daten zur Ausbreitung der Influenza in Schulen unterstützt. Im Herbst und Winter, wenn die Schüler viel Zeit im Klassenzimmer verbringen und aktiv miteinander kommunizieren, kommt es häufiger zu Influenza- und SARS-Ausbrüchen als im Sommer, wenn die Schüler nicht zur Schule gehen und weniger miteinander kommunizieren.

Je mehr Menschen, die für das Virus anfällig sind, sich an einem Ort versammeln, desto schneller und effizienter breitet sich die Krankheit aus.

Jährlicher Zufall

Saisonale Epidemien entstehen Saisonalität von SARS – CoV – 2: Wird COVID – 19 bei wärmerem Wetter von selbst verschwinden? wenn eine Bevölkerung, in der es viele Menschen ohne Immunität gibt (z. B. Touristen oder Neugeborene), auf einen saisonalen "Helfer" der Krankheit trifft - im Falle einer Influenza ist es eine niedrige Winterfeuchtigkeit.

Es sieht aus wie das. Zu Beginn der Epidemie – also im Herbst – haben die meisten Menschen keine Immunität gegen eine Viruserkrankung, sodass jeder Patient mehr als eine Person ansteckt (R ₀> 1).

Dann beginnt der Anteil der Menschen, die gegen das Virus immun sind, zu wachsen – weil die Erkrankten eine Immunität entwickeln (oder beispielsweise ein Impfstoff eingesetzt wird). Die Menschen infizieren sich immer weniger, und nach einiger Zeit erreicht die Epidemie ihren Höhepunkt (R ₀= 1).

Mit dem Einzug des Frühlings wird zudem die Luft befeuchtet – so sind die Bedingungen für die Verbreitung von Viruspartikeln nicht mehr optimal: Die schützende Schleimbarriere bei den meisten Menschen wird wiederhergestellt, die Zahl der gefährdeten Menschen sinkt noch mehr – und die Epidemie geht aus (R ₀< 1).

COVID- (19+1)?

Die meisten Viren, die beim Menschen Atemwegsinfektionen verursachen, gehören zur Identifizierung neuer humaner Coronaviren in fünf Familien: Paramyxoviren, Orthomyxoviren, Picornoviren, Adenoviren und Coronaviren. Und obwohl die Grippe durch Orthomyxoviren verursacht wird und COVID-19 und einige SARS (OC43, HKU1, 229E und NL63) Coronaviren sind, verbreiten sich alle diese Krankheiten auf ähnliche Weise.

Die Coronavirus-Krankheit ähnelt wirklich Grippe und SARS. Die Symptome sind sehr ähnlich, der Unterschied liegt nur im Detail: Die Inkubationszeit ist länger, die Krankheit dauert länger, Komplikationen treten häufiger auf.

	COVID-19	Grippe	ARVI
R 0	5, 7	1, 4–1, 6	1, 4–1, 6
Inkubationszeit (Durchschnitt)	5 Tage	2 Tage	1-3 Tage
Durchschnittliche Krankheitsdauer	14 Tage	7 Tage	7-10 Tage
Risikogruppe	Menschen über 65	Schwangere, Kinder unter 5 Jahren, Menschen über 65, Menschen mit chronischen Erkrankungen	Das Ansteckungsrisiko ist für alle gleich, Komplikationen sind extrem selten
Die häufigsten Komplikationen	Schwere bakterielle Lungenentzündung	Bakterielle Lungenentzündung, Sinusitis, Mittelohrentzündung, Herzinsuffizienz	Komplikationen sind extrem selten

Laut dem Epidemiologen Wlassow Wassili Wiktorowitsch Wassili Wlassow von der Wirtschaftshochschule gibt es wirklich Grund zu der Annahme, dass die Coronavirus-Infektion saisonabhängig sein wird.

„Einige Coronaviren erhöhen die Inzidenz saisonal (die Zahl der Neuerkrankungen – ca. N + 1) Erkältungen, als Teil der ARVI-Gesamtheit, sagt der Wissenschaftler. - Aber jetzt können Sie in dieser Sache kein fundiertes Urteil fällen. Der einzige Beweis wäre eine Abnahme der Inzidenz [im Sommer], die niedrig gehalten wird, und eine Zunahme der Inzidenz in der nächsten Saison, zum Beispiel ein Jahr später, und so weiter für mindestens zwei Jahre.

Aber es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass es nicht so sein wird.

Aber die aktuelle Pandemie dauert weniger als ein Jahr. Aus diesem Grund verfügen wir nicht über genügend Daten, um Annahmen zu stützen und Muster zu identifizieren.

Sommerhoffnung

Trotzdem muss noch nicht damit gerechnet werden, dass die Pandemie bis zum Sommer von selbst ausgeht Saisonalität von SARS – CoV – 2: Verschwindet COVID – 19 bei wärmerem Wetter von selbst? … Tatsache ist, dass klimatische Faktoren die Ausbreitung von Infektionskrankheiten viel schwächer beeinflussen als die Herdenimmunität.

Influenza und ARVI sind unsere alten Bekannten, daher hat die Menschheit zumindest gelernt, sich dagegen zu wehren. Es gibt Impfungen gegen Influenza, und die Mehrheit der Bevölkerung ist gegen ARVI immun. Die Ausgangsbedingungen für den Ausbruch einer Epidemie sind ungünstig, daher zumindest einige Erfolge, die diese Krankheiten nur unter günstigen Bedingungen erzielen - also im Winter, wenn trockene Luft mit ihnen spielt.

COVID-19 ist eine neue Krankheit, und niemand ist dagegen immun. Das bedeutet, dass das Coronavirus nicht auf günstige Bedingungen für die Ausbreitung warten muss - nichts stört ihn wirklich.

Relativ gesehen ist der „Coronavirus-Frühling“noch nicht angekommen, und wie lange der Winter noch dauern wird, ist problematisch vorherzusagen.

„Wenn neue Krankheitserreger wie die Spanische Grippe, die Hongkong-Grippe, die Schweinegrippe und die Mexikanische Grippe auftauchen, verursachen sie ein oder zwei Wellen mit hoher Inzidenz“, sagt Elena Burtseva. - Am häufigsten treten Wellen entweder im späten Frühjahr oder im Sommer auf, was für eine Grippe nicht typisch ist. Nach diesen ein oder zwei Wellen erwerben Menschen durch häufigen Kontakt mit dem Erreger eine aktive Immunität. Dann bekommt dieses Virus eine Chance, ein saisonaler Erreger zu werden."

Bei Coronaviren sei die Situation jedoch etwas anders, stellt der Wissenschaftler fest. SARS – CoV kam und ging 2002. Und immer noch werden Fälle von MERS - CoV, das 2013 entdeckt wurde, gemeldet.

„Das liegt daran, dass das Virus Zwischenwirte haben und in der Natur zirkulieren kann“, sagt Burtseva. - Ob COVID-19 saisonal werden kann, werde ich nicht vorhersagen. Es gibt sieben Coronaviren, die den Menschen betreffen, und vier davon sind saisonal. Jedes Jahr registrieren wir etwa 5-7 Prozent der damit verbundenen Fälle. Diese Fälle sind in der Regel mild ohne Komplikationen. Auf der anderen Seite kann COVID-19, dem Beispiel seiner beiden Vorgänger folgend, nirgendwohin führen."

Vorhersagen sind auch schwierig, da wir nicht wissen, wie sich die absolute Luftfeuchtigkeit auf die Ausbreitung von COVID-19 auswirkt. Vorläufige Daten Die Rolle der absoluten Luftfeuchtigkeit für die Übertragungsraten des COVID-19-Ausbruchs ist jedoch nicht zu unseren Gunsten: In Ländern mit warmem und feuchtem Klima (z. B. in Singapur) verbreitete sich das Virus anscheinend nicht stärker als in Ländern mit trockenem und kaltem Klima (wie in einigen Gebieten Chinas).

Daher wird die Hauptrolle bei der Ausbreitung der Coronavirus-Infektion offenbar nicht das Klima, sondern das Verhalten der Menschen spielen.

Laut dem Harvard-Epidemiologen Mark Lipsitch besteht der einzige "Sommereffekt", auf den derzeit ernsthaft zu hoffen ist, darin, dass die jüngsten Erkenntnisse chinesischer Wissenschaftler richtig sind und dass Kinder an der Epidemiologie und Übertragung von COVID-19 in Shenzhen, China, teilnehmen: Analyse von 391 Fälle und 1 286 ihrer engen Kontakte bei der Verbreitung der Krankheit gleichberechtigt mit Erwachsenen. Folglich wird sich der Schulabbruch in den Ferien auswirken. Denn bei neuen Krankheiten lässt sich die Übertragungskette in einer gefährdeten Bevölkerung nur durch die Begrenzung des Kontakts zwischen Erkrankten und Nicht-Immunisierten unterbrechen.

Aus dieser Sicht scheinen die Empfehlungen der WHO richtig zu sein: Um die Ausbreitung des Virus einzudämmen, wird Selbstisolation für Menschen mit Erkältungssymptomen empfohlen Selbstisolation, wenn Sie oder ein Mitbewohner Symptome hat, und für gesunde Menschen soziale Distanzierung Coronavirus, soziale und physische Distanzierung und Selbstquarantäne …