Unterschätzte Corona-Gefahr:  Aerosole bleiben Stunden in der Luft

DMZ – GESUNDHEIT / WISSEN ¦ AA ¦

Forscher richten dringenden Appell an WHO

und fordern, präventive Massnahmen zur Corona-Übertragung durch Aerosole zu ergreifen. Mehr als 200 Wissenschaftler verschiedener Disziplinen haben einen Appell an die WHO und Gesundheitsbehörden gerichtet. Die WHO reagierte sehr zurückhaltend auf den Vorstoss der Experten, die das Übertragungsrisiko des Coronavirus in der Luft für unterschätzt halten. Die Forscher fordern eine Aktualisierung der Corona-Leitlinien, da die Aerosolübertragung nicht ausreichend berücksichtigt sei. Auch Medizin-Experten haben sich bereits dazu geäussert.

Die Übertragung des Coronavirus über Aerosole muss ernster genommen werden. Das fordern Wissenschaftler in einem Kommentar, den sie im Fachjournal „Clinical Infectious Dieseases“ veröffentlichten. 239 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben diesen Appell unterzeichnet.

Ein Aerosol ist ein heterogenes Gemisch (Dispersion) aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen in einem Gas. Die Schwebeteilchen heissen Aerosolpartikel oder Aerosolteilchen. Die kleinsten Partikel sind wenige Nanometer gross, eine fixe Obergrenze gibt es nicht, jedoch sind Partikel, die innerhalb weniger Sekunden ausfallen, selten Gegenstand von Untersuchungen. Ein Aerosol ist ein dynamisches System und unterliegt ständigen Änderungen durch Kondensation von Dämpfen an bereits vorhandenen Partikeln, Verdampfen flüssiger Bestandteile der Partikel, Koagulation kleiner Teilchen zu grossen oder Abscheidung von Teilchen an umgebenden Gegenständen.

Die Aerosolforschung beschäftigt sich unter anderem mit den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aerosolpartikeln, der Entstehung und Generierung von Aerosolen, der Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und der Auswirkung von atmosphärischen Aerosolen auf Sichtverhältnisse und das Klima.

Jeder Mensch gibt einen solchen feinen Nebel beim Ausatmen, Sprechen, Lachen oder Singen ab. Die Hinweise, dass auch der Erreger Sars-CoV-2 über diese schwebenden Tröpfchen übertragen werden kann und, dass stehende oder nur umgewälzte Luft in geschlossenen Räumen das Ansteckungsrisiko mit Coronaviren deutlich erhöht, hatten sich in den letzten Monaten gehäuft. Aerosole können in geschlossenen Räumen stundenlang in der Luft schweben.

Aerosole als entscheidender Übertragungsweg

Viele Untersuchungen beispielsweise zu Mers-CoV und Influenza hätten gezeigt, so argumentieren die Autoren des Appells, dass sich diese Viren über Aerosole verbreiten könnten. „Wir haben allen Grund anzunehmen, dass Sars-CoV-2 sich ähnlich verhält und Aerosole ein entscheidender Übertragungsweg sind“, heisst es in dem Kommentar weiter.

Die Rolle dieser Aerosolübertragung in der Pandemie würden die WHO und andere öffentliche Gesundheitsorganisationen nicht ausreichend anerkennen, meinen die Wissenschaftler. Daher würde sie nicht genügend in Empfehlungen für Schutzmassnahmen berücksichtigt.

WHO reagiert verhalten zurückhaltend auf Appell

Die WHO sei aufgeschlossen gegenüber neuen Datenlagen in diesem Feld, müsse aber sehr behutsam vorgehen, bevor sie Schlüsse ziehe, sagte die WHO-Expertin Benedetta Allegranzi auf einer Pressekonferenz am Dienstagabend in Genf. Es gebe zwar Hinweise, dass das Virus über mehrere Meter in der Luft übertragbar sei, aber noch sei nichts definitiv.

Es gebe nichts zu rütteln an den bestehenden Empfehlungen, die Abstand vorsehen sowie das Tragen von Masken, wenn dieser nicht einzuhalten sei. Die Organisation sichtet laut Chefwissenschaftlerin Soumya Swaminathan im Durchschnitt täglich 500 Publikationen unterschiedlicher Qualität.

Es müssen Massnahmen zur Prävention ergriffen werden

Die Autoren des Appells hatten moniert, dass Händewaschen und Social-Distancing zwar angemessen, aber unzureichend seien, um einen Schutz vor Virus-tragenden Luftteilchen zu gewährleisten, die von erkrankten Menschen freigesetzt werden. Das gelte insbesondere für geschlossene Räume. Deshalb fordern die Autoren insbesondere drei Massnahmen, nämlich:

• eine ausreichende und effektive Belüftung zu garantieren (Zufuhr von Frischluft von draußen, Luftzirkulation vermeiden), insbesondere in öffentlichen Gebäuden, Arbeitsstätten, Schulen, Krankenhäusern und Altenheimen
• Belüftungen zu erweitern, zum Beispiel durch Absaugungs- und Luftfilterungssysteme oder keimtötendes, ultraviolettes Licht
• überfüllte Räume und Menschenansammlungen generell zu vermeiden, insbesondere, was den öffentlichen Verkehr und öffentliche Gebäude angeht

„Aufruf der WHO wäre aus wissenschaftlicher Sicht dringend geboten“

„Angesichts immer noch steigender globaler Infektionszahlen bei gleichzeitiger Umsetzung von Lockerungsmassnahmen in manchen Ländern wäre ein Aufruf der WHO zum Schutz vor SARS-CoV-2-haltigen Aerosolen wünschenswert und aus wissenschaftlicher Sicht dringend geboten“, kommentiert der Mediziner Clemens Wendtner, der die ersten deutschen Corona-Patienten behandelte.

„Gerade Aerosole mit einer Partikelgrösse unter fünf Mikrometer können sich im Rahmen eines Hustenanfalls bis zu zehn Meter in einem geschlossenen Raum ausbreiten. Es gibt zahlreiche Publikationen über Infektionsketten in Restaurants ohne nachweislich direkten Kontakt der Besucher untereinander“, erklärt der Chefarzt der Infektiologie und Tropenmedizin der München Klinik Schwabing. Ähnliches gelte für Chorauftritte – oder gerade aus deutscher Sicht auch für die Ansteckung von Mitarbeitern in großen Schlachthöfen, die „am ehesten bedingt durch mehrfache Zirkulation von ungefilterter Kühlluft“ sei.

Übertragung durch Raumluft anfangs unterschätzt

Der aktuelle Aufruf ist überwiegend von Experten aus den Bereichen Chemie, Physik und Engineering unterzeichnet worden; Virologen und Mediziner sind eher weniger beteiligt.

Prof. Dr. Isabella Eckerle, Leiterin der Forschungsgruppe emerging viruses in der Abteilung für Infektionskrankheiten, Universität Genf, Schweiz sagt dazu: „Ich denke, es handelt sich hier um eine eher akademische Diskussion. Man kann Tröpfchen und das darin enthaltene Erbgut oder infektiöse Virus nach physikalischen Eigenschaften untersuchen – unter diesem Aspekt betrachten Physiker, Gebäudetechniker und weitere die Übertragung – oder nach den klassischen medizinischen Kriterien, die streng zwischen Aerosolen und Tröpfcheninfektionen für definierte Erreger unterscheiden.

Letzteres geschieht durch Epidemiologen oder Krankenhaushygieniker und basiert unter anderem auf Beobachtungen zu Zweitinfektionen, Haushaltsübertragungen und zur Basisreproduktionsrate. Beide Seiten kommen der Wahrheit ein Stück näher. Dennoch lassen rein physikalische Versuche nicht unbedingt auf Übertragungsereignisse schliessen, gleichzeitig spiegeln die strengen Unterscheidungen in entweder Aerosol oder Tröpfcheninfektion für einen einzelnen Erreger die vielfältigen Situationen in der Realität nicht ausreichend wider, wie wir nun feststellen.“

„Ich denke, die bisherige sehr strenge Unterscheidung in entweder Aerosol oder Tröpfcheninfektion ist nicht ausreichend, um alle Transmissions-Szenarien abzudecken. Nicht jedes virusbeladene Tröpfchen fällt genau nach einer definierten Streckenangabe auf den Boden und die Definition spiegelt nicht die verschiedenen Umweltbedingungen wider. So macht es einen Unterschied, ob ich mich mit vielen Menschen in einem kleinen stickigen Raum befinde, oder ob ich im Freien bin, wo diese Tröpfchen sofort von der Luftbewegung davon getragen werden.“

„Sicherlich fällt SARS-CoV-2 nicht in die Kategorie der ‚klassischen‘ Aerosol-übertragenen Erreger wie Masern oder Windpocken. Diese Erreger sind extrem ansteckend und können sehr lange in der Luft überdauern. Man kann sich noch anstecken, wenn man einen Raum betritt, in dem sich Stunden zuvor ein Erkrankter aufgehalten hat, ohne dass man diesem Erkrankten jemals persönlich begegnet ist. Ein solches Szenario ist bei SARS-CoV-2 nicht anzunehmen. Allerdings hat man am Anfang der Epidemie die Übertragung über Oberflächen wohl etwas überschätzt und die Übertragung durch die Nähe zu Erkrankten, auch durch die gleiche Raumluft, etwas unterschätzt. Wichtig ist, sich jetzt nicht auf akademische Diskussionen zu fokussieren, sondern pragmatische Entscheidungen zu treffen –mit dem, was wir über das Virus wissen. Wir haben nun viele Situationen beschrieben, wo es in Innenräumen zur Übertragung gekommen ist – Familienfeiern, Chorprobe, Sportstudio – und diesen Situationen muss jetzt bei der Prävention besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.“

„Ich glaube, man muss pragmatisch vorgehen und das Wissen, das wir derzeit über den Erreger haben, in sinnvolle, umsetzbare Empfehlungen übersetzen. Auch wenn man für einen bestimmten Anteil von Aerosolübertragungen ausgeht, wird es nicht möglich oder zielführend sein, FFP3-Masken in der Bevölkerung zu empfehlen. Andererseits haben wir genug dokumentierte Transmissionsereignisse – auch Superspreading-Events –, die in geschlossenen Räumen stattgefunden haben. Diese Situationen müssen wir vermeiden, und wenn dies nicht möglich ist, dann kann ein Mund-Nasen-Schutz einen Beitrag zur Prävention leisten.“

„Morawski und Milton fassen in ihrer Arbeit die bisherige Evidenz zur Aerosol-basierten Transmission von SARS-CoV-2 aus Sicht zweier Expertenlabore mit Sitz in Australien und den USA eindrücklich zusammen. Gerade Aerosole mit einer Partikelgrösse unter fünf Mikrometer können sich im Rahmen eines Hustenanfalls bis zu zehn Meter in einem geschlossenen Raum ausbreiten. Es gibt zahlreiche Publikationen über Infektionsketten in Restaurants ohne nachweislich direkten Kontakt der Besucher untereinander. Auch die Ausbreitung von COVID-19 nach einem Chorauftritt ist ein weiteres Beispiel, wie gerade kleine Aerosol-Partikel in der Luft zur Gefahr für die Umgebung werden. Aus deutscher Sicht ist die Ansteckung von Mitarbeitern in grossen Schlachthöfen zu ergänzen, am ehesten bedingt durch mehrfache Zirkulation von ungefilterter Kühlluft. Ähnliche Erfahrungen zur Transmission über Aerosole liegen bereits für andere Viren wie Influenza bestens publiziert vor.“, führt Prof. Dr. Clemens Wendtner, Chefarzt der Infektiologie und Tropenmedizin sowie Leiter der dortigen Spezialeinheit für hochansteckende lebensbedrohliche Infektionen, München Klinik Schwabing, aus.

„Die nachvollziehbare Forderung der Autoren ist daher, dass aus hygienischer Sicht eine Händedesinfektion, Maskenpflicht und auch ein social distancing alleine nicht vor Aerosolen in geschlossenen Räumlichkeiten schützen können und daher insgesamt unzureichend sind. Vielmehr müssen Räumlichkeiten regelmässig gelüftet werden, nicht zuletzt auch Klassenzimmer, Zimmer in Altenheimen und Krankenzimmer. Weitere Massnahmen wären Luftfilteranlagen und die Anwendung von UV-Licht zur Keimzahlreduktion durch Aerosole – besondere Massnahmen, die zumindest in vulnerablen Bereichen wie Kliniken und Altenheimen anzustreben sind. Schliesslich fordern die Autoren, dass auch Menschenansammlungen in öffentlichen Transportmitteln und Gebäuden möglichst zu vermeiden sind, um Transmissionsketten durch Aerosole zumindest zu reduzieren.

Grosse Organisationen wie die US-basierte ASHRAE (American Society of Heating, Ventilating, and Air-Conditioning Engineers) und die europäische REHVA (Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations) sowie 239 namentlich genannte Wissenschaftler unterstützen die Anwendung von Schutzmassnahmen gegen Aerosole.“

„Leider gibt es jedoch noch keine generelle Warnung der WHO zur Gefahr durch eine Aerosol-basierte SARS-CoV-2-Infektion, ausser im Rahmen von Aerosol-generierenden medizinischen Prozeduren wie etwa Lungenspiegelungen. Die WHO hat auch erst mit Verzögerung die Gefahr einer COVID-19 Infektion durch asymptomatische Patienten gesehen. Angesichts immer noch steigender globaler Infektionszahlen bei gleichzeitiger Umsetzung von Lockerungsmassnahmen in manchen Ländern wäre ein Aufruf der WHO zum Schutz vor SARS-CoV-2-haltigen Aerosolen wünschenswert und aus wissenschaftlicher Sicht dringend geboten.“ 

Quelle:

• https://academic.oup.com/cid/article/doi/10.1093/cid/ciaa939/5867798
• https://www.sciencemediacenter.de/alle-angebote/rapid-reaction/details/news/evidenz-zur-uebertragung-und-infektiositaet-von-sars-cov-2-in-aerosolen/
• https://www.unige.ch/medecine/demed/en/groupes-de-recherche/isabella-eckerle/