Im Gespräch: Coronavirus – Steckbrief eines Unheilbringers

Virologe Norbert Nowotny. Foto © Privat/Norbert Nowotny

Virologe Norbert Nowotny. Foto © Privat/Norbert Nowotny 1

Aufbau des Coronavirus. Grafik © Matthias Moser/Vetmeduni Vienna

Aufbau des Coronavirus. Grafik © Matthias Moser/Vetmeduni Vienna 2

Vergrößert: Coronaviren im Elektronenmikroskop (Negativkontrastverfahren). Foto © Nora Dinhopl/Vetmeduni Vienna

Vergrößert: Coronaviren im Elektronenmikroskop (Negativkontrastverfahren).  Foto © Nora Dinhopl/Vetmeduni Vienna 3

Arbeiten im Labor. Foto © Michael Bernkopf/Vetmeduni Vienna

Arbeiten im Labor. Foto © Michael Bernkopf/Vetmeduni Vienna 4

Richtige Handhygiene schützt. Grafik © Matthias Moser/Vetmeduni Vienna

Richtige Handhygiene schützt. Grafik © Matthias Moser/Vetmeduni Vienna 5

Aus VETMED 02/2020 – Die „gespickte“ Struktur des neuen Coronavirus SARS-CoV-2 mutet eigentümlich an, das Virus selbst gilt als höchst ansteckend und hat sich mittlerweile über den gesamten Erdball verbreitet. VETMED spricht mit Norbert Nowotny vom Institut für Virologie an der Vetmeduni Vienna unter anderem über das Genom und die Morphologie von SARS-CoV-2, die facettenreiche Symptomatik bei einer Infektion mit dem Erreger und woher das Virus stammt.

VETMED: Gleich vorweg: In den Medien zirkulieren immer wieder Bilder des Coronavirus mit seinen typischen „Stacheln“ an der Außenseite. Was hat es mit dieser eigentümlichen Form auf sich?

Norbert Nowotny: Coronaviridae (umgangssprachlich „Coronaviren“) sind eine große Familie behüllter RNA-Viren. Aus der Oberfläche der 120 bis 160 Nanometer großen Viruspartikel ragen etwa 20 Nanometer lange, keulenförmige Strukturen hervor, denen die Coronaviren ihren Namen verdanken: „Corona“ bedeutet lateinisch „Kranz“ oder „Krone“ (siehe elektronenmikroskopisches Bild). Mit diesen „Stacheln“ docken die Coronaviren an die Wirtszelle an und vermitteln das Eindringen des Virus in die Zelle. Das einzelsträngige lineare RNA-Genom positiver Polarität besteht aus 27.600 bis 31.000 Nukleotiden. Es ist somit das längste Genom aller RNA-Viren. Im Gegensatz zu anderen RNA-Viren sind Coronaviren genetisch jedoch relativ stabil. Die Unterfamilie Orthocoronavirinae wird in vier Gattungen eingeteilt: Alpha- bis Deltacoronaviren. SARS-CoV-2 gehört zur Gattung Betacoronavirus.

Wie sieht die Infektionskette bei SARS-CoV-2 aus? Wie kann ich mich bei anderen Menschen anstecken?

Nowotny: Die Hauptübertragung erfolgt in Form von infektiösen Tröpfchen, die beim Husten bis zu zwei Meter weit ausgestreut werden. SARS-CoV-2 kann auch als sogenannte Schmierinfektion durch Anfassen kontaminierter Oberflächen und anschließendem Berühren der Gesichtsschleimhäute übertragen werden. Obwohl das Virus eine gewisse Zeit lang – nachgewiesen bis zu drei Stunden – als Aerosol in der Luft infektiös bleibt, ist dies vermutlich die am wenigsten wahrscheinliche Übertragungsart.

Wie verhalte ich mich im Alltag richtig, um einer Infektion vorzubeugen und Mitmenschen vor einer möglichen Ansteckung zu schützen?

Nowotny: Ich denke, dass dies in den letzten Wochen schon vielfach kommuniziert wurde – hier nochmals die Keypoints:

  • „Physical Distancing“: Zwei Meter Abstand zu Mitmenschen halten
  • Häufiges und ausreichend langes - mindestens 30 Sekunden – Händewaschen mit Wasser und Seife oder gelegentliche Händedesinfektion mit einem alkoholbasierten Desinfektionsmittel
  • Husten und/oder Niesen in ein Einmaltaschentuch, das im Anschluss sofort zu entsorgen ist, oder in die Armbeuge
  • Bei Kontakt zu anderen Menschen Mund-/Nasen-Schutz tragen.

Man wurde mit dem Coronavirus angesteckt – wie lange dauert es, bis die ersten Symptome auftreten?

Nowotny: Die Inkubationszeit bei COVID-19 kann zwischen einem und 14 Tagen betragen, zumeist liegt sie zwischen vier und sieben Tagen. Der Mensch infiziert sich durch Inhalieren der Viren, wobei es noch unbekannt ist, wie viele Viren ein Mensch aufnehmen muss, um sich zu infizieren. Die „Schlüsselstruktur“ des SARSCoV-2 ist das Spike-Protein, das beim Menschen in das „Schloss“ des zellulären ACE2-Rezeptors passt, der in mehreren Organen und Geweben, unter anderem auch in der Lunge, exprimiert wird. Nach der Aufnahme des Virus in die Zelle zwingt das Virus die Maschinerie der Zelle, neue Viren zu produzieren, die dann weitere Zellen infizieren und schädigen. Bei schweren Krankheitsverläufen spielt auch ein überschießendes Immunsystem eine entscheidende Rolle, indem hohe Konzentrationen bestimmter Eiweiße (Zytokine) gebildet werden, die eine massive Entzündungsreaktion hervorrufen.

Die Infektion mit SARS-CoV-2 kann unterschiedlich schwer verlaufen. Welche Symptomatik zeigt sich bei milden Verläufen, welche bei schweren?

Nowotny: Vor allem bei jüngeren Menschen verläuft die Infektion oft symptomlos, trotzdem können diese Menschen das Virus auf andere übertragen. Leider ist eine Übertragung des Virus auf Mitmenschen auch schon etwa in den letzten zwei Tagen der Inkubationszeit möglich. Die Hauptsymptome bei COVID-19 sind Fieber (manchmal nur für kurze Zeit), Müdigkeit, trockener Husten und Atembeschwerden. PatientInnen berichten auch über Gliederschmerzen bzw. Magen-/Darmsymptomatik. Eine Beeinträchtigung des Geruchs- und Geschmackssinns kann auch eine Zeit lang nach überstandener Krankheit auftreten. Bei Risikogruppen (ältere Menschen und solche mit Vorerkrankungen) kann es nach etwa einer Woche eines eher milden Krankheitsverlaufs zu einer plötzlichen Verschlechterung inklusive schwerer Pneumonie (Lungenentzündung) kommen, die (rasche) intensivmedizinische Behandlung erfordert.

Können Menschen, die eine Coronavirus-Infektion überstanden haben erneut erkranken?

Nowotny: Obwohl wir dieses Virus erst seit knapp sechs Monaten kennen, gilt es als nahezu gesichert, dass Personen (mit funktionierendem Immunsystem) nach durchgemachter Infektion für eine gewisse Zeit gegen eine erneute Infektion mit diesem Virus geschützt sind. Wie lange diese Immunität anhält, kann man heute noch nicht sagen. Beim nahe verwandten SARS-CoV-1 (80 Prozent genetisch ident mit SARS-CoV-2) war eine belastbare Immunität (mindestens) zwei Jahre lang nachweisbar. Wir wissen, dass im Zuge einer SARS-CoV-2-Infektion neutralisierende (schützende) Antikörper gebildet werden, die auch bereits als therapeutische Antikörper bei der sogenannten „Plasmatherapie“ zur Behandlung schwer an COVID-19 erkrankter PatientInnen erfolgreich angewandt wurden.

Bekannt ist, dass das Coronavirus auch bei verschiedenen Tierarten vorkommt. Sind diese Coronaviren auch humanpathogen?

Nowotny: Coronaviren kommen bei vielen verschiedenen Tierarten inklusive Rind, Schwein, Pferd, Katze, Hund, Ratte, Maus und Huhn („Infektiöse Bronchitis“) vor. Nahezu jede Tierart hat ihre eigenen Coronaviren. Der wohl bekannteste Vertreter im Kleintierbereich ist das Feline Coronavirus (Coronavirus bei Katzen), das schlechtestenfalls zu dem schweren Krankheitsbild der Felinen Infektiösen Peritonitis (FIP, Bauchfellentzündung) führen kann. Diese tierischen Coronaviren sind schon lange bekannt und können zu verschiedenartigen milden bis schweren Symptomen führen. Keines dieser eigenständigen tierischen Coronaviren ist humanpathogen.

SARS-CoV-2 ist nicht das erste Coronavirus, das von einem Tier auf den Menschen übertragen wurde und Atemwegsinfekte verursacht. Stichwort „SARS“ oder „MERS“: Wie kam es bei diesen Erregern zu Infektionen beim Menschen?

Nowotny: Bis heute sind sieben Coronaviren bekannt, die zu menschlichen Infektionen führen können: Vier von ihnen verursachen (eher milde) Atemwegsinfekte. Diese Infektionen sind weltweit häufig und werden vor allem von Dezember bis April/Mai beobachtet. Sie sind der Hauptgrund, weshalb es bis heute erst einige wenige verlässliche SARS-CoV-2-Antikörpertests am Markt gibt, denn diese vier humanen Coronaviren zeigen Kreuzreaktionen mit SARS-CoV-2. Innerhalb der letzten 18 Jahre sind jedoch drei Coronaviren – ausgehend vom Tierreich – als neue menschliche Infektionen aufgetreten (Zoonosen): SARS-CoV-1 erstmals 2002, MERS-CoV erstmals 2012 und SARS-CoV-2 seit Dezember 2019.

 

Aktuelle Basisreproduktionszahl

Die effektive Reproduktionszahl von SARS-CoV-2 liegt in Österreich aktuell bei etwa 0,9. Zur Information: Liegt diese Zahl unter 1, so nimmt die Zahl der Neuinfektionen ab, liegt sie bei 0, gibt es keine Neuinfektionen mehr.

 

Hygiene im Haushalt

Wie lange hält sich das Coronavirus auf unterschiedlichen Oberflächen? Ist ein Desinfektionsmittel zwingend notwendig, oder reichen herkömmliche Putzmittel aus, um die Infektionsgefahr zu reduzieren?

Haltbarkeit des Virus

Eine experimentelle Untersuchung zeigte, dass SARS-CoV-2 unterschiedlich lange an Oberflächen infektiös blieb:

  • bis zu 72 Stunden auf Plastik und Edelstahl
  • bis zu 24 Stunden auf Karton und
  • bis zu 4 Stunden auf Kupfer.

In allen Fällen kam es jedoch im Zeitverlauf zu einer deutlichen Reduktion der Anzahl infektiöser Viren.

Desinfektion

Alle Desinfektions- oder Putzmittel   auf Alkoholbasis sind wirksam, um   die Viruslast einzudämmen.

 

Interview: Nina Grötschl
Grafik: Matthias Moser

 

Weitere Artikel zum Ursprung von Pandemien

Ursprung von Pandemien: Wie Zoonosen entstehen und sich weltweit verbreiten 6

Kein Widerspruch: Big Data und Veterinärmedizin 7

 

Alle Artikel zum Ursprung von Pandemien zur Nachlese im VETMED Magazin 02/2020 8

 

am )

Kategorie: Magazin, Forschung