Ist die Aerosol-Übertragung von SARS-CoV-2 nun bewiesen oder nicht? Über 200 Forscher fordern proaktivere Haltung der WHO

Dr. Angela Speth

Interessenkonflikte

22. Juli 2020

Immer mehr Forscher äußern sich besorgt darüber, dass SARS-CoV-2 in Mikrotröpfchen durch Luftströmungen wahrscheinlich über Dutzende von Metern verbreitet werden kann. Zuständige Stellen in einigen Regierungen, darunter das deutsche Gesundheitsministerium, haben dieses Risiko in ihren Leitlinien bereits berücksichtigt. Bei der WHO hat es länger gedauert. Doch nun ist auch sie nach Monaten der Verleugnung bereit, ihren Standpunkt zu überdenken.

Dies nachdem es einen dringlichen Appell von 2 Aerosolwissenschaftlern gab, denen sich 239 Forscher anschlossen. Darin heißt es: Die Fachwelt sowie nationale und internationale Gremien möchten anerkennen, dass SARS-CoV-2 auch über weite Strecken übertragen werden könnw [1]. Es bestehe eine erhebliche Gefahr, dass sich die Viren über die Atemluft eines Infizierten in winzigen Tröpfchen über einen ganzen Raum verteilten, schreiben Prof. Dr. Lidia Morawska von der Universität Brisbane und Prof. Dr. Donald Milton von der Universität Maryland. So könnten viele Anwesende die Erreger einatmen und sich anstecken, weshalb Vorsorge dringend erforderlich sei.

Die Unterzeichner, aber auch andere Wissenschaftler hätten zweifelsfrei nachgewiesen, dass beim Ausatmen, Sprechen und Husten lebensfähige Viren in 5-μm-Tröpfchen als Aerosole freigesetzt werden und im gesamten Raum herumfliegen. Die Viren behalten demnach dabei ihre Infektiosität und überleben genauso gut, wenn nicht sogar besser, wie in größeren Tropfen auf einer Oberfläche. 

Hinweise auf diesen Übertragungsweg geben retrospektive Analysen von Infektionsmustern, nicht nur für SARS-CoV-1 und -2, sondern auch für das Respiratory Syncytial Virus (RSV), das Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) und das Influenza-Virus.

Schicksalhafte Ausbrüche mit Infektionen vieler Menschen

Einige größere Ausbrüche, die sich nach Zusammenkünften in geschlossenen Räumen ereigneten, haben für viel Aufsehen gesorgt. In Fallstudien solcher Cluster stellte sich die Ansteckung über die Luft als einzige plausible Erklärung heraus.

Ein Beispiel war eine zweieinhalbstündige Chorprobe am 10. März nahe Seattle: Obwohl die 61 Sänger sich die Hände desinfizierten und auf Umarmungen und Händeschütteln verzichteten, erkrankten mindestens 33, 2 starben. Es wird vermutet, dass vor allem ein Superspreader eine große Menge virushaltiger Aerosolpartikel produziert hat.

Eine weitere Analyse von Morawska jedoch, die die Verhältnisse im Probensaal simulierte, kam zu dem Schluss, es müsse sich gar nicht um einen Superspreader gehandelt haben. Unzureichende Belüftung, die lange Einwirkzeit und der Gesang hätten ausgereicht, um die hohe Zahl der Infizierten zu erklären.

Ähnliches geschah in einem Restaurant in der chinesischen Stadt Guangzhou, wo sich 10 Gäste aus 3 Familien infizierten. Forscher zeigten mit einem Tracergas, dass Aerosole, verteilt durch die Strömung einer Klimaanlage, zum Infektionsgeschehen beigetragen haben können. Denn Videoaufzeichnungen zufolge bestand kein Kontakt zwischen den infizierten Parteien. Mitarbeiter oder Gäste, die in der Nähe anderer Klimaanlagen saßen, wurden nicht angesteckt (Abb. 1).

 

Über einen anderen Vorfall berichtet der australische Journalist Dyani Lewis im Magazin Nature : In einem Bus in der Provinz Hunan, ebenfalls China, infizierte ein Passagier 8 von 49 Mitreisenden, darunter einen, der 4,5 Meter entfernt saß und das Fahrzeug durch eine andere Tür betrat und verließ. Ein enger Kontakt zwischen den beiden Infizierten sei damit auszuschließen, resümiert der Untersuchungsbericht.

Gute Belüftung zusätzlich zu Händewaschen und Distanz

Morawska hatte Anfang April eine Zusammenfassung der Erkenntnisse veröffentlicht und sich als erste mit ihren Bedenken an die WHO gewandt. „Aus unserer Sicht liegen genug Hinweise vor, die entsprechende Präventivmaßnahmen rechtfertigen“, bekräftigen sie und Milton in ihrem Appell. Nur so sei es möglich, die Pandemie abzuschwächen und Leben zu retten. Und: „Wir sind besorgt, dass eine Missachtung dieses Risikos erhebliche Folgen haben könnte.“

 
Wir sind besorgt, dass eine Missachtung dieses Risikos (Übertragungsrisiko durch Aerosole) erhebliche Folgen haben könnte. Prof. Dr. Lidia Morawska und Prof. Dr. Donald Milton
 

Vorsichtsmaßnahmen wie Händewaschen und Distanz seien zwar angemessen, aber nicht ausreichend, besonders nicht bei längerem Aufenthalt in überfüllten, schlecht belüfteten Räumen. Gerade jetzt, da viele Menschen nach dem Lockdown wieder an Arbeitsplätze, Schulen und Universitäten zurückkehren, plädieren die Autoren für zusätzliche Interventionen. Dazu gehören z.B.:

  • wirksame Belüftung mit Zufuhr sauberer Außenluft und Minimierung der Umluft, besonders in öffentlichen Gebäuden, darunter Kliniken und Pflegeheimen;

  • ergänzende Methoden wie lokale Absaugung, hocheffiziente Luftfilterung und keimtötendes ultraviolettes Licht;

  • Vermeiden von Überbelegung, vor allem in öffentlichen Verkehrsmitteln und Gebäuden.

Vieles sei leicht und kostengünstig umzusetzen. So erhöht schon das einfache Öffnen von Türen und Fenstern den Luftdurchsatz in Gebäuden enorm. Eine weitere Option sind Belüftungsgeräte. Um eine sachgerechte Anwendung gegen COVID-19 zu gewährleisten, haben Organisationen für Raumlufttechnik in Europa und den USA (ASHRAE, REHVA) spezielle Richtlinien erstellt.

Bisher hielt man relativ große Tropfen für Virenfähren

Der Deklaration gingen monatelange Debatten voraus, wie Lewis erläutert. Die WHO hatte bisher in ihren Veröffentlichungen die Aerosol-Übertrgung kaum berücksichtigt, sich dagegen aber auf Daten berufen, die aus Arbeiten zu Atemwegsinfekten in den 1930er-Jahren stammen. Nach diesen werden die Viren hauptsächlich über kontaminierte Oberflächen und relativ große Tropfen verbreitet, die beim Husten, Niesen und Sprechen entstehen. Solche größeren Tropfen legen nur relativ kurze Entfernungen – maximal bis zu 2 Meter – zurück und fallen schnell aus der Luft, so auch auf Gegenstände. Daher infiziert man sich der früheren Hypothese zufolge hauptsächlich dann, wenn man kontaminierte Oberflächen anfasst oder jemandem die Hand gibt, der damit in Berührung kam.

Empfindlichere Experimente zeichnen jedoch ein komplexeres Bild. Eine im Mai veröffentlichte Studie nutzte Laserlichtstreuung, um Tröpfchen zu erkennen, die gesunde Freiwillige ausstoßen. Nach Berechnungen erzeugt lautes Sprechen pro Minute mehr als 1.000 SARS-CoV-2-beladene, 4 µm kleine Aerosole, die mindestens 8 Minuten lang in der Luft schweben.

Andere Laborstudien deuten darauf hin, dass Aerosole von SARS-CoV-2 stärker und länger – mindestens 16 Stunden – infektiös sind als Aerosole verwandter Atemwegsviren wie MERS-CoV.

Die Evidenz hat Lücken, weil die Nachweise schwierig sind

Zugegebenermaßen weise die Evidenz der COVID-19-Übertragung per Mikrotröpfchen noch Lücken auf, so Morawska und Milton. Tatsächlich können Fallstudien nur Indizien liefern. Der Nachweis jedoch, dass Aerosole lebensfähige Viren in sich tragen, ist schwierig, vor allem außerhalb des Labors.

Ein Problem ist schon allein die Sammlung der Proben. Typische Geräte zum Ansaugen der Luft scheren die empfindliche Lipidhülle der Viren ab. Versucht man dann, sie zu kultivieren, ist die Ausbeute äußerst gering.

Immerhin ist der Nachweis viraler RNA gelungen. In einer bereits als Vorabdruck veröffentlichten Studie berichtet ein Team um Morawska, dass SARS-CoV-2-Infizierte 1.000 bis 100.000 Kopien pro Minute ausatmen. Diese RNA werde wahrscheinlich in Aerosolen mitgeführt, nicht bloß in den großen Tropfen, die beim Husten, Niesen oder Sprechen entstehen.

Auch Forscher in Wuhan wiesen RNA von SARS-CoV-2 in Aerosolproben eines Krankenhauses nach. Dennoch argumentiert die WHO, es handele sich ja nur um virale RNA, nicht um infektiöse Erreger.

Einige wenige Studien haben die Lebensfähigkeit von Viruspartikeln in Aerosolen erfolgreich festgestellt. Demnach spielen die Umweltbedingungen eine wichtige Rolle. So verlieren Coronaviren in künstlichen Speichel-Mikrotröpfchen durch Sonnenlicht innerhalb von 6 Minuten 90% ihrer Lebensfähigkeit, verglichen mit 125 Minuten in der Dunkelheit. Folglich wären Innenräume besonders riskant, weil ultraviolettes Licht fehlt.

Eine weitere große Unbekannte bleibt: Wie viele Viren sind nötig, um eine Infektion auszulösen? Reicht die Virusmenge in den Aerosolen dafür aus? Bislang beharrte die WHO darauf, dass die derzeitigen Erkenntnisse nicht ausreichten, um die Infektiosität der Partikel zu belegen. Sie wünscht randomisierte Studien, die zeigen, dass eine Kontrolle von Aerosolen tatsächlich funktioniert, etwa, dass enganliegende Masken besser schützen als lockere.

Die Forscher um Morawska jedoch halten die von der WHO geforderte Beweislast für zu hoch. Dabei sei die Position dieser Behörde letztlich entscheidend, da nationale Gremien ihr meist folgen.

Die WHO beginnt einzulenken

Nun endlich, auf Morawskas und Miltons Statement hin, zeigt die WHO ein Einlenken. Am 7. Juli lud sie zu einer Pressekonferenz, auf der sie neue Richtlinien ankündigte. Die Forscher äußerten sich „wirklich erfreut, erleichtert und erstaunt“ über diesen Plan, berichtet Lewis.

 
Studien deuten darauf hin, dass das neuartige Coronavirus auch durch Aerosole übertragen werden kann ... Räume mit mehreren Personen sollten deshalb regelmäßig gelüftet werden. Bundesministerium für Gesundheit
 

Einzelne Länder haben bereits die Initiative ergriffen. Im Mai hat das deutsche Gesundheitsministerium in seinen Leitfaden die Feststellung aufgenommen: „Studien deuten darauf hin, dass das neuartige Coronavirus auch durch Aerosole übertragen werden kann ... Diese Tröpfchen können über längere Zeiträume in der Luft schweben und möglicherweise Viren übertragen. Räume mit mehreren Personen sollten deshalb regelmäßig gelüftet werden.“

Die britische Scientific Advisory Group for Emergencies hält die Belege für die Übertragung durch Aerosole zwar für schwach, empfiehlt aber dennoch Gegenmaßnahmen.

Nicht zum ersten Mal während der Pandemie ist die WHO ins Kreuzfeuer der Kritik geraten, weil sie ihre Richtlinien nur sehr langsam aktualisiert. So war sie schon früh aufgefordert worden, anzuerkennen, dass Gesichtsmasken zum Schutz der Bevölkerung beitragen. Doch dauerte es auch hier bis zum 5. Juni, bis sie ihre zunächst ablehnende Haltung endlich mit einer Empfehlung revidierte.

 
Mit Masken für alle wäre die Pandemie im Keim erstickt worden. Die Botschaft hätte sein müssen: Ziehen Sie sich irgendetwas über Mund und Nase, alles ist besser als nichts. Prof. Dr. Klaus-Dieter Zastrow
 

Die Süddeutsche Zeitung zitiert dazu Prof. Dr. Klaus-Dieter Zastrow von der Universität Gießen: „Mit Masken für alle wäre die Pandemie im Keim erstickt worden. Die Botschaft hätte sein müssen: Ziehen Sie sich irgendetwas über Mund und Nase, alles ist besser als nichts.“ Wie jetzt bei den Aerosolen hatte sich die WHO verteidigt, es gebe nicht genügend Evidenz.

Kommentar

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