Was Wissenschaftler über das COVID-19-Virus wissen

Inhalt

• Was ist ein Coronavirus?
• Wie unterscheidet sich COVID-19 von SARS und MERS?
• Woher kam COVID-19?
• Warum verbreitet sich COVID-19 so leicht?
• Ist COVID-19 tödlicher als SARS oder MERS?
• Wann ist ein Impfstoff fertig?

Mittlerweile wissen die meisten Menschen, dass COVID-19 - kurz für "Coronavirus-Krankheit 2019" (das Jahr, in dem das Virus erstmals identifiziert wurde) - eine Art von Coronavirus ist, die sich von Person zu Person verbreiten und Atemwegserkrankungen verursachen kann, die manchmal schwerwiegend sind. Darüber hinaus herrscht große Verwirrung darüber, was COVID-19 ist und wie es zu einer globalen Krise geführt hat, die seit dem Auftreten von AIDS in den 1980er Jahren oder der Polio-Pandemie in den 1950er Jahren nicht mehr zu sehen war.

Es bleibt noch viel zu lernen, was Wissenschaftler über COVID-19 lernen müssen, bevor ein wirksamer Impfstoff entwickelt werden kann, der nicht nur den aktuellen Typ, sondern auch genetische Variationen behandelt, die wahrscheinlich auftreten werden. Vor diesem Hintergrund gibt es Dinge, die Forscher über COVID-19 verstehen, basierend auf Beobachtungen anderer Coronaviren mit ähnlichen Eigenschaften.

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Was ist ein Coronavirus?

Coronaviren sind eine Gruppe verwandter Viren, die bei Menschen, Vögeln und Säugetieren Krankheiten verursachen. Coronaviren verursachen beim Menschen Atemwegserkrankungen von leicht bis schwer. Einige Arten von Coronaviren sind relativ harmlos und verursachen lediglich eine leichte Erkältung, während andere schwerwiegender sind und mit einer hohen Todesrate verbunden sind.

Es gibt sieben Hauptstämme des Coronavirus. Zwischen 10% und 15% aller Erkältungen können auf vier spezifische Stämme zurückgeführt werden, wobei die meisten Infektionen saisonal auftreten und in den Wintermonaten zunehmen. Diese milderen Stämme sind bekannt als:

• Humanes Coronavirus 229E (HCoV-229E)
• Humanes Coronavirus HKU1 (HCoV-HKU1)
• Humanes Coronavirus OC43 (HCoV-OC43)
• Humanes Coronavirus NL63 (HCoV-NL63)

Mittlerweile gibt es drei weitere potenziell schwere Coronavirus-Stämme:

• Schweres Coronavirus mit akutem respiratorischem Syndrom (SARS-CoV-1), manchmal als "SARS-Klassiker" bezeichnet
• Coronavirus im Zusammenhang mit dem respiratorischen Syndrom im Nahen Osten (MERS-CoV)
• Schweres akutes respiratorisches Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), das Virus auch als COVID-19 bekannt

COVID-19 wurde erstmals am 31. Dezember 2019 in Wuhan, China, identifiziert. Am 13. März 2020 wurde in den USA nur 73 Tage später der Ausnahmezustand für COVID-19 ausgerufen.

Wie sich COVID-19 und Influenza unterscheiden

Wie unterscheidet sich COVID-19 von SARS und MERS?

Obwohl COVID-19 eng mit SARS-CoV-1 und MERS-CoV verwandt ist, wäre es ein Fehler anzunehmen, dass es auf die gleiche Weise wirkt oder die gleichen Infektionsmuster aufweist.

SARS-CoV-1 war der erste dieser schweren Stämme, der im Jahr 2002 identifiziert wurde, als er Teile Südchinas und Asiens durchfuhr, rund 8.000 Menschen infizierte und 774 Todesfälle verursachte (eine Todesrate von 9,6%).

MERS-CoV wurde 2012 identifiziert und hat seitdem zwei weitere Ausbrüche in den Jahren 2015 und 2018 verursacht, die hauptsächlich den Nahen Osten betreffen, aber auch bis in die USA und das Vereinigte Königreich reichen. Während es infolge der drei Ausbrüche weniger als 500 Todesfälle gab, war die Todesrate alarmierend und lag bei 35%.

Was COVID-19 einzigartig macht, ist seine hohe Übertragungsrate. Während SARS-CoV-1 etwas mehr als 8.000 Menschen (und nur acht in den USA) und alle drei MERS-Ausbrüche etwas mehr als 2.000 Menschen (zwei in den USA) betraf, hat sich COVID-19 als mehr erwiesen übertragbar, verbreitet sich ähnlich wie bei Erkältungen (über Atemtröpfchen und möglicherweise durch Kontakt mit kontaminierten Oberflächen).

Angesichts der Tatsache, dass dies die Anfänge der COVID-19-Pandemie sind, ist unklar, wie hoch die tatsächliche Todesrate von COVID-19 ist, da die Testbemühungen in den USA bislang hauptsächlich symptomatischen Patienten vorbehalten waren.

Es ist derzeit nicht bekannt, wie viele asymptomatische Fälle (solche ohne Symptome) oder subklinische Fälle (solche ohne leicht beobachtbare Symptome) positiv getestet werden und wie viel Prozent der gesamten infizierten Bevölkerung sie darstellen.

Daher ist es viel zu früh, um überhaupt die tatsächliche Todesrate von COVID-19 anzugeben. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt derzeit, dass weltweit etwa 3 bis 4% aller gemeldeten Infektionen gestorben sind. Die Rate wird jedoch mit ziemlicher Sicherheit von Region zu Region variieren und in einigen Fällen deutlich über oder liegen weit unter den Schätzungen der WHO.

Der größte Faktor bei der "Abflachung der Kurve" zwischen dem Auftreten und der Auflösung von Infektionen ist eindeutig die Geschwindigkeit und der Umfang der Reaktion einer Regierung. Selbst mit dem SARS-CoV-1-Ausbruch 2003 sorgte die rasche Reaktion der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC), die am 14. März 2003 ein Notfallzentrum mit Pandemieplanung aktivierten, für die Ausbreitung des Virus in den Vereinigten Staaten Die Staaten wurden bis zum 6. Mai mit wenigen Infektionen und ohne Todesfälle effektiv gestoppt.

Die epidemiologische Modellierung wird hoffentlich Aufschluss über die tatsächlichen Auswirkungen von COVID-19 geben, sobald die Infektionsraten sinken.

Wie wird COVID-19 diagnostiziert?

Woher kam COVID-19?

Es wird angenommen, dass COVID-19 von Fledermäusen oder anderen Tieren zu Menschen gesprungen ist. Frühe Studien haben genetische Beweise gefunden, wenn auch nur spärlich, dass Pangoline (eine in Asien und Afrika vorkommende Ameisenbärart) als Zwischenwirt zwischen Fledermäusen und Menschen dienten. Diese Art von zoonotischem Sprung (von Tier zu Mensch) ist keine Seltenheit und es vereinfacht das Problem zu stark, um darauf hinzuweisen, dass COVID-19 durch den Verzehr von Wildtieren verursacht wird.

Lyme-Borreliose, Katzenkratzfieber, Vogelgrippe, HIV, Malaria, Ringwurm, Tollwut und Schweinegrippe sind nur einige der Krankheiten, die als zoonotisch gelten. Tatsächlich werden rund 60% der menschlichen Krankheiten durch Organismen verursacht, die von Tieren und Menschen geteilt werden.

Wenn die menschliche Population zunimmt und die Tierpopulation verletzt, steigt das Potenzial für zoonotische Krankheiten. Irgendwann mutiert ein krankheitsverursachender Organismus wie ein Virus plötzlich und kann einen menschlichen Wirt entweder direkt (z. B. durch jemanden, der ein Tier isst) oder indirekt (über einen Insektenstich oder einen anderen Zwischenwirt) infizieren. Dies ist jedoch nur ein Teil des Grundes, warum sich diese neuartigen Viren wie COVID-19 entwickeln.

RNA-Viren verstehen

Bei Coronaviren ist das Mutationspotential hoch, was teilweise auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass es sich um RNA-Viren handelt.

RNA-Viren sind solche, die ihr eigenes genetisches Material (in Form von RNA) tragen und einfach eine infizierte Zelle "entführen", um ihre genetische Maschinerie zu übernehmen. Auf diese Weise können sie die Zelle in eine virusproduzierende Fabrik verwandeln und mehrere Kopien von sich selbst produzieren. Beispiele für RNA-Viren sind Erkältung, Influenza, Masern, Hepatitis C, Polio und COVID-19.

Der Prozess der viralen Transkription, bei dem die neue genetische Kodierung in einen infizierten Wirt übersetzt wird, ist jedoch fehleranfällig. Während viele exakte Kopien des Virus angefertigt werden, wird es auch eine Vielzahl mutierter Kopien geben, von denen die meisten nicht lebensfähig sind und schnell sterben werden.

In seltenen Fällen kommt es jedoch zu einer Virusmutation, die nicht nur gedeiht, sondern in einigen Fällen auch virulenter und wirksamer infiziert.

Trotzdem gibt es Hinweise darauf, dass COVID-19 nicht so schnell oder so oft mutiert wie Influenza. Nach in der Zeitschrift veröffentlichten Beweisen Wissenschaft, COVID-19 akkumuliert ungefähr ein bis zwei Mutationen pro Monat, ungefähr zwei- bis viermal langsamer als Influenza.

Wenn diese Beweise stimmen, könnte dies darauf hindeuten, dass COVID-19 im Laufe der Zeit stabiler bleiben kann und nicht jede Saison einen neuen Impfstoff benötigt, wie dies bei Influenzaviren der Fall ist.

Soziale Distanzierung bei einer Pandemie definieren

Warum verbreitet sich COVID-19 so leicht?

Aus virologischer Sicht werden SARS-CoV-1 und MERS-CoV nicht so effektiv übertragen wie COVID-19. Es ist nicht ganz klar, warum dies so ist und welche virologischen oder umweltbedingten Faktoren zur effizienten Verbreitung von COVID-19 beitragen können.

Derzeit wird angenommen, dass COVID-19 durch Atemtröpfchen übertragen wird, die beim Husten in die Luft freigesetzt werden. Es ist auch möglich, dass sich das Virus infizieren kann, wenn es aerosolisiert wird - denken Sie eher an einen Nebel als an einen Spritz -, aber es scheint nur bei längerer Exposition auf engstem Raum auf diese Weise effektiv übertragen zu werden.

Die derzeitige Evidenz ist zwar spärlich, deutet jedoch darauf hin, dass ein enger Kontakt erforderlich ist, um COVID-19 wirksam zu verbreiten, und dass symptomatische Personen das Virus weitaus häufiger übertragen.

Dies sollte nicht darauf hinweisen, dass asymptomatische Menschen von Natur aus "sicher" sind - es gibt keine Hinweise darauf - oder dass bestimmte Umweltfaktoren die entfernte Ausbreitung von Viruspartikeln ermöglichen könnten.

Rolle von Temperatur und Luftfeuchtigkeit

Während es fair erscheinen mag anzunehmen, dass COVID-19 von Jahreszeiten beeinflusst wird - mit Abnahme im Sommer und Zunahme im Winter -, zirkulieren die vier mit der Erkältung verbundenen Coronavirus-Stämme bekanntermaßen kontinuierlich, wenn auch mit saisonalen und geografischen Schwankungen.

Eine Studie des Massachusetts Institute of Technology (MIT) legt nahe, dass COVID-19 ähnlich wirkt und ebenso wie kalte Viren anfällig für warme Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit ist.

Laut den MIT-Forschern treten COVID-19-Infektionen am häufigsten zwischen 37 ° F und 63 ° F (3 ° C und 17 ° C) auf, während nur 6% bei Temperaturen über 64 ° F (18 ° C) auftraten. Hohe Luftfeuchtigkeit scheint auch eine Rolle zu spielen, indem sie die Proteinhülle des Virus sättigt, es effektiv beschwert und seine Fähigkeit verringert, sich weit in der Luft zu bewegen.

Dies deutet darauf hin, dass hohe Temperaturen und Luftfeuchtigkeit im Sommer die Ausbreitung von COVID-19 verlangsamen, aber nicht sofort stoppen können. Sie verringern auch nicht das Risiko von Komplikationen in gefährdeten Bevölkerungsgruppen.

Untersuchungen aus Wuhan, China, wo die Pandemie begann, zeigten, dass mit COVID-19 infizierte Personen das Virus auf durchschnittlich 2,2 andere Personen übertragen, bis aggressive Maßnahmen der Regierung ergriffen wurden, um die Infektion zu stoppen.

Ist COVID-19 tödlicher als SARS oder MERS?

Wieder ist es zu früh zu sagen, wie "tödlich" COVID-19 ist. Es hat sicherlich weltweit mehr Todesfälle verursacht als SAR-CoV-1 oder MERS-CoV zusammen, aber dies hängt zum großen Teil mit der exponentiell erhöhten Infektionsrate weltweit zusammen.

Die Symptome jedes dieser Coronaviren hängen weitgehend davon ab, wie und wo sie Infektionen im menschlichen Körper verursachen.

Aus virologischer Sicht wird angenommen, dass sowohl COVID-19 als auch SARS-CoV-1 an denselben Rezeptor auf menschlichen Zellen binden, die als Angiotensin-Converting-Enzym-2 (ACE2) -Rezeptoren bezeichnet werden. ACE2-Rezeptoren treten in hoher Dichte in den Atemwegen auf, insbesondere in den oberen Atemwegen.

COVID-19 scheint eine größere Affinität zu ACE2-Rezeptoren zu haben als SARS-CoV-1, was bedeutet, dass es sich leichter an Zielzellen anlagern kann. Dies würde zumindest teilweise erklären, warum sich COVID-19 aggressiver in den Gemeinden verbreitet.

Es wird angenommen, dass MERS-CoV an einen anderen Rezeptor in der Lunge bindet, der als Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) -Rezeptoren bezeichnet wird. DPP4-Rezeptoren treten in höherer Dichte sowohl in den unteren Atemwegen als auch im Magen-Darm-Trakt auf. Dies kann erklären, warum schwerwiegende und anhaltende Symptome der unteren Atemwege (wie Bronchiolitis und Lungenentzündung) bei MERS zusammen mit gastrointestinalen Symptomen (wie z schwerer Durchfall).

Auf der anderen Seite werden nicht so viele Viruspartikel während eines Hustens ausgeschieden, da eine MERS-Infektion tiefer in der Lunge auftritt. Dies könnte erklären, warum es schwieriger ist, MERS zu fangen, obwohl ein höheres Risiko für schwere Krankheiten und Todesfälle besteht.

COVID-19 und Alter

Während die aktuellen Erkenntnisse darauf hindeuten, dass das Todesrisiko durch COVID-19 mit dem Alter zunimmt, ist anzumerken, dass das Durchschnittsalter derjenigen, die beim SARS-Ausbruch 2003 starben, 52 Jahre betrug. Insbesondere in China traten rund 9% der Todesfälle bei Menschen auf unter 50 (mit nur einem Spritzen in unter 30 Jahren).

Ein ähnliches Muster wurde bei COVID-19 in Wuhan beobachtet, wo frühe Untersuchungen darauf hinweisen, dass 9% der Todesfälle bei Menschen unter 50 Jahren auftraten (wenn auch hauptsächlich zwischen 40 und 49 Jahren).

Wann ist ein Impfstoff fertig?

Zwar wurde viel darüber gesprochen, dass ein COVID-19-Impfstoff bis Ende 2020 fertig sein wird, doch bleibt die Entwicklung eines Impfstoffs, der wirksam, sicher und leicht an eine weltweite Bevölkerung verteilt werden kann, mit erheblichen Herausforderungen verbunden.

Im Gegensatz zu SARS, das 2004 verblasst ist und seitdem nicht mehr gesehen wurde, ist COVID-19 ein herzhaftes Virus, das wahrscheinlich hier bleiben wird. Damit ein wirksamer Impfstoff entwickelt werden kann, muss er eine Immunantwort induzieren - typischerweise neutralisierende Antikörper und "Killer" -T-Zellen -, die robust genug ist, um die Infektion zu kontrollieren. Niemand geht davon aus, dass die Herstellung einfach sein wird oder dass jeder Impfstoff 100% igen Schutz bietet - selbst der Grippeimpfstoff kann das nicht.

Auf der positiven Seite haben Wissenschaftler begonnen, das Genom von COVID-19 abzubilden, um Impfstoffe zu entwickeln, die auf der Grundlage ihrer Kenntnisse über andere Coronaviren eher funktionieren. Auf der anderen Seite müssen Wissenschaftler den Code für die Entwicklung eines wirksamen MERS-Impfstoffs noch knacken.

Eine der Herausforderungen, die die Entwicklung eines MERS-Impfstoffs behinderten, war die Unfähigkeit, die Immunität in den Schleimhautgeweben zu aktivieren, die die Atemwege auskleiden.

Angesichts dieser Realitäten muss die Öffentlichkeit auf künftige Ausbrüche von COVID-19 aufmerksam sein, sobald die aktuelle Krise vorüber ist. Selbst wenn ein Impfstoff noch nicht verfügbar ist, ist es wahrscheinlicher, dass eine rasche Reaktion der Gesundheitsbehörden und der Öffentlichkeit einen Ausbruch unter Kontrolle bringt, bis eine längerfristige Lösung gefunden werden kann.

Was braucht es, um einen COVID-19-Impfstoff herzustellen?

Ein Wort von Verywell

Es ist verständlich, Momente der Panik zu verspüren, wenn Sie sich rund um die Uhr Nachrichtenberichte über die COVID-19-Pandemie ansehen, die sich in der Regel auf Worst-Case-Szenarien konzentrieren.

Während es unerlässlich ist, wachsam zu bleiben und die Richtlinien für die öffentliche Gesundheit einzuhalten, ist es auch wichtig zu erkennen, dass wir viel über COVID-19 lernen müssen. Einige der Ergebnisse sind möglicherweise weniger günstig, andere sind jedoch möglicherweise nicht so schlecht, wie Sie annehmen.

Konzentrieren Sie sich darauf, sich vor Infektionen zu schützen oder zu verhindern, dass andere krank werden, wenn Sie Symptome von COVID-19 entwickeln, anstatt sich der Angst zu unterwerfen oder Fehlinformationen in sozialen Medien zum Opfer zu fallen. Indem Sie Ihren Beitrag leisten, können Anstrengungen zur Eindämmung von COVID-19 unternommen werden, sodass die Mittel für die Entwicklung und den Vertrieb eines Impfstoffs verwendet werden können.

Während der COVID-19-Pandemie sind Gefühle von Angst, Angst, Traurigkeit und Unsicherheit normal. Wenn Sie sich proaktiv um Ihre geistige Gesundheit kümmern, können Sie sowohl Ihren Geist als auch Ihren Körper stärken. Erfahren Sie mehr über die besten Online-Therapieoptionen, die Ihnen zur Verfügung stehen.