Insgesamt sieben verschiedene Arten des Corona-Virus zirkulieren beim Menschen – und sie passen sich optimal an den Organismus an. Die hohe Viren-Invasion führt zu einer schweren Pneumonie. Auch das periphere Nervensystem und die Muskeln werden massiv beeinträchtigt, weswegen bei allen Betroffenen die Bauchlagerung notwendig ist.
In Österreich gab es bisher insgesamt mehr als 92.000 durchgeführte Testungen* auf das Corona-Virus. Assoc. Prof. Christoph Steininger von der Klinischen Abteilung für Infektionen und Tropenmedizin der Medizinischen Universität Wien, bekräftigt, dass die Kapazitäten bereits ordentlich gestiegen sind: „Es wird sicher noch mehrere Labors geben, die den erforderlichen Nachweis von Nucleinsäuren durch die Polymerasekettenreaktion durchführen werden.“ Dabei müssten aber die Kapazitäten und die Ausstattung der Labore berücksichtigt werden; ebenso müsse das Fachwissen vorhanden sein. Die Forderungen nach einer Verkürzung der Zeitspanne, bis das Test-Ergebnis bekannt ist, gibt es nach wie vor. „Natürlich verstehe ich den Wunsch nach schnellerem Ergebnis. Aber im Vergleich zu anderen Möglichkeiten, eine Virusinfektion festzustellen, ist dieser Test sicherlich sehr schneller“, erklärt Steininger. Die derzeit in Entwicklung befindlichen Alternativen seien im Vergleich zum PCR-Test noch nicht sehr verlässlich.
Wesentlich für die Durchführung des Tests ist es, richtiges Probenmaterial zu erhalten, ein geeigneter Transport und auch eine m.gliche Gefährdung der Labor-Mitarbeiter zu verhindern. Beim Test selbst muss primär die RNA des Virus extrahiert werden, um die Polymerasekettenreaktion auszulösen. Anschließend wird die RNA in DNA umgeschrieben und die DNA in hohen Mengen vervielfältigt, so dass diese Nachweismethode erst so empfindlich wird, erklärt Steininger. Einige Labors hätten mittlerweile Automaten, bei denen der Prozess vollautomatisiert ablaufe und das händische Pipettieren ersetze. Steininger gibt zu bedenken, dass auch noch Zeit verstreiche, bis das Testergebnis an den Auftraggeber übermittelt wird.
Sieben verschiedene Corona-Viren
„Zweifelsfrei ist das Spezielle an der derzeitigen Situation, dass das SARS-CoV-2 Corona-Virus vollkommen neuartig ist. Die große Frage ist folglich jene nach der Herkunft“, erklärt Steininger. Ähnliche Viren seien bereits beobachtet und eine Analyse der Erbsubstanz bereits veröffentlicht worden. Den Aussagen des Experten zufolge zirkulieren insgesamt sieben verschiedene Arten des Corona-Virus (inklusive dem neuen SARS-CoV-2) beim Menschen. Steininger dazu: „Auffallend ist dabei, wie sich die Viren optimal an den Organismus anpassen“. Das wiederum werfe die Frage auf, wie es zu dieser guten Anpassung gekommen ist.
Mögliche Erklärung
Eine Theorie besagt, dass sich das Virus schon länger im Organismus befindet und sich schon anpassen konnte; dieser Prozess könnte aber auch schon in vorherigen tierischen Wirt stattgefunden haben. Das neue SARS-CoV-2 zirkuliert laut dieser Studie jedoch nicht länger als seit November 2019 im Menschen. Steininger weiter: „Das Virus bindet ganz speziell an den ACE 2-Rezeptor. Das Angiotensin-konvertierendes Enzym 2 ist eine Metallocarboxypeptidase und ein Typ-1-Transmembranprotein mit Homologie zum Angiotensin-konvertierenden Enzym, das hauptsächlich in Eukaryoten, aber auch in Bakterien vorkommt.“ ACE 2 spiele eine wichtige Rolle im Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS), was die schnelle Verbreitung erklären könnte. Das Virus bindet sich darüber hinaus auch viel stärker an den Rezeptor als zum Beispiel SARS oder MERS. Neben einer Vielzahl an Infektions-Kennzahlen ist die Basisreproduktionszahl R0 „am relevantesten“. So weist das Coronavirus derzeit einen Wert von 2,3 bis 3 auf. „Das entspricht zum Beispiel den Infektionszahlen der Schweine- oder Vogelgrippe und ist h.her als die der normalen Grippe. Masern liegt im Vergleich mit einer Basisreproduktionszahl über zehn viel höher“, sagt Steininger.
* Stand: 2. April 2020
Chloroquin gegen COVID-19: auch in Österreich
Bei der Bekämpfung von COVID-19 kommen in Österreich demnächst Chloroquin und Hydroxychloroquin zum Einsatz. Die beiden Substanzen, die vor allem bei der Chemoprophylaxe der Malaria verwendet werden, werden im Rahmen von klinischen Studien bei der Behandlung von COVID19 untersucht. Weltweit werden dafür bis Ende Mai 130 Millionen Dosen zur Verfügung gestellt; auch Österreich erhält für die Behandlung im stationären Bereich eine gewisse Menge. Hydroxychloroquin ist laut dem Behandlungsprotokoll der österreichischen Gesellschaft für Anästhesiologie, Reanimation und Intensivmedizin (.GARI) eine der empfohlenen Behandlung für Menschen mit COVID-19, die in stationärer Behandlung sind. Bislang ist der Wirkstoff in Europa nicht für die Behandlung von COVID-19 zugelassen. Das Bundesamt für Sicherheit im Gesundheitswesen (BASG) hat im Eilverfahren eine Einfuhrbescheinigung für das Medikament erteilt.
Epidemiologie: die Fakten
Weltweit sind bereits fast 950.000 Menschen an COVID-19 erkrankt; 195.929 wieder genesen, aber bereits 47.522 Tote. Die Gesamtzahl aller positiv getesteter Personen inklusive Genesener und Verstorbene beläuft sich auf 10.877 Personen; rund elf Prozent davon sind wieder gesund. Insgesamt befinden sich mehr als 1.057 Personen in stationärer Behandlung; davon 227 in intensivmedizinischer Betreuung. Die aktuelle Situation in Österreich entspannt sich – wenn auch nur langsam: Am stärksten betroffen ist mit 2.519 Fällen Tirol; gefolgt von Oberösterreich mit 1.759 und Niederösterreich mit 1.733 Erkrankten. In Wien sind 1.560 Personen erkrankt, in der Steiermark 1135, in Salzburg 993 und in Vorarlberg 680. In Kärnten gab es bis jetzt 297, im Burgenland 202 Fälle – damit sind hier die geringste Fallzahl zu verzeichnen. In Europa weist noch immer Italien mit 110.574 Infizierten die höchste Zahl an bestätigten Fällen auf, mittlerweile dicht gefolgt von Spanien mit 104.118, wo sich die Lage weiter zuspitzt. In den USA stieg die Zahl bereits auf 216.722 und liegt damit schon über der Zahl der in China registrierten Fälle. In Österreich sind bislang 158 Tote zu verzeichnen. Zum Vergleich: In Italien sind es 13.155, in Spanien 9.387, in Deutschland 931.
Intensivmedizinische Versorgung
Die aktuelle Herausforderung ist neben der medizinischen Therapie auch die ungewöhnlich hohe Anzahl an kritisch kranken Patienten mit einer COVID-19 Infektion. Das initiale Erscheinungsbild von COVID-19 ist nahezu ident zu ähnlichen Virusinfektionen. Das Problem ist die oft mit bis zu einer Woche Verspätung eintretende Immunreaktion der Lunge, die durch massive Zytokinfreisetzung zu einer schweren Entzündungsreaktion mit Flüssigkeitsaustritt in die Alveolen und in weiterer Folge oft zum Atemnotsyndrom des Erwachsenen, Acute Respiratory Distress Syndrome, führt. Manche vermuten, dass es beim COVID-19 assoziierten ARDS auch zur Ausbildung von mikrovaskulären Thromben in der Lungenstrombahn kommt.
Ist ein ausreichender Gasaustausch durch die durch das Corona-Virus verursachte Lungenentzündung nicht mehr möglich, wird die Aufnahme an eine Überwachungs- beziehungsweise Intensivstation notwendig. Bei der Behandlung selbst kommen zunächst nicht-invasive Beatmungsformen wie die CPAP, die Continuous positive airway pressure, Maskenbeatmung zum Einsatz. Kann die Situation dadurch nicht verbessert werden, ist eine Intubation und invasive künstliche Beatmung unausweichlich. Das Hauptproblem ist die lange Beatmungsdauer von durchschnittlich zehn bis 14 Tagen. Die damit verbunden Risiken sind einerseits die Gefahr einer zusätzlichen Lungenschädigung durch die künstliche Beatmung. Hohe Sauerstoffkonzentration und die oft hohen notwendigen Beatmungsdrücke bei schwerem ARDS stellen einen zusätzlichen Stress für die geschädigte Lunge dar. Um dem entgegenzuwirken wird versucht, durch Bauchlagerung und Inhalation mit Stickstoffmonoxid oder Prostaglandinen das Verhältnis von Gasaustausch und Durchblutung der Lunge zu verbessern. Auch die Sekretmobilisation gelingt in Bauchlage oft besser.
Wenn das nicht ausreicht, muss im Einzelfall der Einsatz einer extrakorporalen Membranoxygenierung in Betracht gezogen werden. Auf der anderen Seite stehen die Risiken eines über Wochen dauernden künstlichen Tiefschlafs. Dazu gehören bakterielle Superinfektionen, Muskelschwund und Schädigung des Nervensystems. Das ist auch der Grund für das hohe Risiko von älteren Menschen oder Patienten mit schwerwiegenden Vorerkrankungen, einen langen Intensivaufenthalt nicht zu überleben. Neben Vorerkrankungen wie COPD, Diabetes oder Immunsuppression dürften genetische Faktoren für die unterschiedlichen Schweregrad beim Verlauf einer COVID-19 Pneumonie verantwortlich sein. Pathophysiologische Parallelen bestehen auch zu anderen interstitiellen Virus-Pneumonien. Der Großteil der verstorbenen Patienten entwickelt ein irreversibles Lungenversagen oder einen septischen Schock, verbunden mit Organ- und/oder Kreislaufversagen, das eine sehr schlechte Prognose hat. Die Sterblichkeitsrate für kritisch erkrankte COVID-19 Patienten liegt je nach Erscheinungsbild zwischen 30 und 70 Prozent. Der Anteil derjenigen mit COVID-19-Infektion, die aufgrund eines ausgeprägt symptomatischen Verlaufs letztendlich intensivpflichtig werden, liegt bei rund fünf Prozent.
*Univ. Prof. Michael Joannidis ist Leiter der internistischen Intensivstation an der Medizinischen Universitätsklinik Innsbruck
© Österreichische Ärztezeitung Nr. 7 / 10.04.2020