Superspreading

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In der Infektionsepidemiologie bezeichnet man als Superspreading-Event (deutsch „Superverbreitungsereignis“, außergewöhnliches Übertragungsereignis,[1] oder explosives Übertragungsereignis[2]) ein plötzliches, „explosives“ Übertragungsereignis, bei dem bestimmte Infizierte, sogenannte Superspreader (deutsch „Superverbreiter“), ungewöhnlich viele Folgefälle mit einem bakteriellen oder viralen Krankheitserreger anstecken, während die meisten Infizierten nur wenige oder niemand anderen infizieren. Die Anzahl der von einem Superspreader direkt Infizierten liegt somit deutlich über der Basisreproduktionszahl  – der Zahl der im Mittel von einem infizierten Organismus angesteckten Menschen, Tiere oder Pflanzen. Während der COVID-19-Pandemie konstatierte Christian Drosten: „Wir haben explosive Übertragungsereignisse, die diese ganze Epidemie eigentlich treiben.“

Ursachen der Neigung zum Superspreading[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Neigung von COVID-19 zum Superspreading wird durch Überdispersion angezeigt. Überdispersion beschreibt das Phänomen einer hohen individuen-spezifischen Variation in der Verteilung der Anzahl der Sekundärübertragungen, die zu „Superverbreitungsereignissen“ führen kann.

Zum Superspreading neigende Krankheitserreger[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei einigen Infektionskrankheiten wie Masern oder den durch Coronaviren verursachten Infektionskrankheiten SARS, MERS und COVID-19 ist das Superspreading besonders ausgeprägt.[3] James Lloyd-Smith und dessen Kollegen veröffentlichten im Jahr 2005 eine Studie, nach der aus einer Gruppe von mit SARS und Masern infizierten Personen lediglich 20 Prozent mit mehr als 80 Prozent für die Ansteckung anderer verantwortlich waren.[4] Die meisten infizierten Personen übertragen demnach die Krankheit nicht. Bei Superspreading-Events könnten enge Kontakte, lautes Reden oder Singen in Innenräumen zur Ansteckung mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 geführt haben.[5] Beispiele für Werte von geschätzten Überdispersionsparametern in der Literatur sind für SARS 0,16 (Lloyd-Smith u. a.),[4] bei MERS 0,25 und bei der als Spanische Grippe bezeichneten Influenza-Pandemie von 1918 etwa 1.[3] Bei COVID-19 geht man von einem geschätzten Überdispersionsparameter von etwa 0,1 aus;[6] also etwa wie bei SARS. Auch bei HIV, Gonorrhoe und Ebolafieber wird oft die 20/80-Regel beobachtet, das heißt, 20 Prozent der Erkrankten verursachen 80 Prozent der Neuansteckungen.[7]

Vorkommen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Während der SARS-Epidemie 2003 kam es in einem Hotel in Hongkong zu einer Superverbreitung.

Superspreading Events sind z. B. Beschäftigte im Gesundheitsbereich ausgesetzt, die mit infizierten Patienten in Kontakt kommen, sich dabei mit Krankheitserregern infizieren und diese ungewollt bei Kontakt an andere Patienten weitergeben.

Zu Superspreadern können auch Flugbegleiter werden, die sich bei einem infizierten Passagier anstecken und Krankheitserreger an andere Fluggäste weitergeben.

Verschiedene Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass das Verständnis des Superspreadings der Schlüssel zur Verhinderung der Ausbreitung von Epidemien sein kann. Sie gehen davon aus, dass sich Infektionskrankheiten abhängig von der Höhe der Infektionsrate – dem Maß für die Ausbreitung einer Krankheit, gemessen an der Zahl der (Neu-)Infektionen im Verhältnis zur Gesamtpopulation in einem bestimmten Zeitabschnitt[8] – zu Beginn einer Epidemie ausbreiten. Wird aber schon bei Ausbruch einer Epidemie darauf geachtet, dass Superspreading Events unterbleiben, sinkt auch die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Ausbreitung.

Historische Beispiele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

„Typhus-Mary“[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

„Typhus-Mary“ in einer Zeitungsillustration von 1909

Ein bekanntes historisches Beispiel für eine Superverbreiterin war Mary Mallon, besser bekannt als „Typhoid Mary“, die Anfang des 20. Jahrhunderts in New York City als Köchin arbeitete und unbewusst zahlreiche Personen mit Typhus infizierte.

Beispiele während der COVID-19-Pandemie 2020[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zu Beginn der Ausbreitung von SARS-CoV-2 in Europa ereignete sich Anfang März 2020 ein Superspreading Event im österreichischen Ischgl mit über 600 Infizierten. Viele reisten anschließend in ihre überwiegend europäischen Heimatländer zurück (siehe: Coronavirus-Pandemie in Ischgl). Im Juni 2020 wurde bekannt, dass 42,4 Prozent der Bevölkerung Ischgls Antikörper gegen das Virus gebildet hatten, der bis dahin weltweit höchste publizierte Wert.[9] Nur bei 15 Prozent derjenigen, deren Antikörpertest positiv war, war vorher COVID-19 diagnostiziert worden. Zu Beginn der COVID-19-Pandemie in den USA trafen sich am 10. März 2020 die Mitglieder eines 61-köpfigen Chores für zweieinhalb Stunden zu einer Chorprobe in einer Kirche in Mount Vernon (Washington), unterbrochen von Snack-Pausen. Einer der Sänger zeigte seit drei Tagen Erkältungssymptome und war, wie sich später herausstellte, an COVID-19 erkrankt. In den Wochen danach erkrankten 53 Chormitglieder an COVID-19, drei davon kamen in ein Krankenhaus und zwei starben an den Folgen der Infektion.[10]

In der Heinsbergstudie wird von Superspreading-Ereignissen mit SARS-CoV-2 bei Karnevalsveranstaltungen berichtet, bei denen eine hochsignifikante Zunahme der Infektionsrate und der Anzahl der Symptome bei den Veranstaltungsteilnehmern festgestellt wurde. Da erwiesen ist, dass ganz allgemein die Rate der Partikelemission und Superemission beim Sprechen mit der Lautstärke zunimmt,[11][12] und da laute Stimmen und Singen bei solchen Veranstaltungen üblich sind, geht man davon aus, dass eine höhere Viruslast die höhere Intensität der Symptome und damit schwerere klinische Verläufe verursacht hat. Ergebnisse aus experimentellen Studien über Influenzainfektionen haben gezeigt, dass der Symptom-Score von der verabreichten Virusdosis abhängt. Ähnliche Beobachtungen wurden bei MERS-CoV und SARS-CoV-1 gemacht.[13]

In der Berliner Domkantorei kam es am 9. März 2020 trotz eingehaltenen Abständen zu einem Superspreading. Etwa 60 Chormitglieder wurden infiziert, nachdem sich virenhaltige Aerosole – vermutlich von einem infizierten Chorsänger – durch das Singen im Raum ausgebreitet hatten.[14]

Weitere Beispiele sind religiöse Versammlungen, die eine bedeutende Rolle in der Anfangsphase der COVID-19-Pandemie in Frankreich (Treffen von über 2000 Mitgliedern der evangelikalen Freikirche Église Porte ouverte chrétienne in Mülhausen Mitte Februar 2020) und in Südkorea (Treffen von Mitgliedern der sektenähnlichen Shincheonji-Gemeinschaft im Februar 2020) spielten. Am 10. Mai 2020 infizierten sich bei einem Baptisten-Gottesdienst in Frankfurt-Rödelheim mehrere Menschen mit COVID-19.[15] Die Besucher kamen auch aus umliegenden Gemeinden und Landkreisen und bestanden nach Auskunft der Gemeinde in der Regel aus kinderreichen Familien.[16] Beim Gottesdienst wurden – nach Aussage des stellvertretenden Vereinsvorsitzenden – zwar die vorgeschriebenen Abstands- und Hygieneregeln eingehalten, jedoch bestand keine Maskenpflicht und es wurde gesungen. Es wird vermutet, dass sich dort ca. 40 Menschen infizierten und in der Folge danach über 200 Menschen.

Passagiere des Kreuzfahrtschiffs Diamond Princess, das im Februar 2020 im japanischen Hafen Yokohama unter Quarantäne stand, infizierten sich bei einer Person, die in Hongkong von Bord ging, mit COVID-19.[17]

In Singapur kam es nach vorübergehendem erfolgreichen Vorgehen der Regierung durch hartes Durchgreifen und systematisches Nachverfolgen der Infizierten im April 2020 zu einem neuen Ausbruch, der seine Ursache in den beengten Wohnverhältnissen der über 320.000 Gastarbeiter vor allem aus Indien und Bangladesch hatte, die mit bis zu zwanzig Personen in einem Zimmer in Wohnbezirken am Rand der Stadt leben.[18] Als besonders kritische Hot-Spots stellten sich zum Beispiel in den USA und in Deutschland Schlachtbetriebe heraus. Kennzeichnend in Deutschland war, dass die Mitarbeiter in den auf sechs bis zehn Grad gekühlten Arbeitsräumen eng nebeneinander arbeiteten und dass die Betriebe eine hohe Anzahl teilweise über Subunternehmen angeworbene und in der Zusammensetzung stark fluktuierende, zu einem großen Teil aus dem europäischen Ausland rekrutierte Arbeitskräfte hatten. So wurde im Juni 2020 der große Fleischbetrieb Tönnies in Rheda-Wiedenbrück vorübergehend stillgelegt und ein Lockdown über den Landkreis Gütersloh verhängt, als über 1500 Infektionen registriert worden waren.[19] Bei dem Betrieb wurde als eine der Ursachen ermittelt, dass die Lüftung unzureichend war.[20] Die Klimaanlage führte unzureichend Frischluft von außen zu und ließ die Raumluft zirkulieren, mit der Gefahr der Verteilung von Aerosolen. Dieser Aspekt der Belüftung in Schlachthöfen war nach Ansicht des Hygieneexperten Martin Exner vorher nicht in die Hygienekonzepte einbezogen worden. Sammelunterkünfte und Probleme bei der Abstandseinhaltung am Arbeitsplatz führten auch bei Saisonarbeitern in der Landwirtschaft zu Hot-Spot-Risiken.

Stigmatisierung von angeblichen Superverbreitern[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Garmisch-Partenkirchen wurde einer 26-jährigen Amerikanerin vorgeworfen, bei einer Partytour unzählige Menschen angesteckt zu haben.[21] Das Testergebnis lag jedoch noch gar nicht vor. Zudem gab es keine eindeutige Aufforderung zur Quarantäne. Es stellte sich heraus, dass sie gar keine Kneipentour gemacht, sondern im Restaurant gegessen hatte. Beim Nachvollziehen der Infektionsketten konnten ihr höchsten drei Fälle der insgesamt 39 Fälle zugeordnet werden. Selbst bei diesen wenigen Fällen ist nicht erwiesen, dass die Ansteckung von ihr ausging.[22] Die Stigmatisierung im Zusammenhang mit COVID-19 ist ein neues Phänomen, wozu es noch wenige Recherchen gibt.[23] Eine Woche nach den Vorwürfen solidarisierten sich Bürger aus Garmisch-Partenkirchen mit der angeblichen Superspreaderin.[24]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Reuven Cohen, Shlomo Havlin, Daniel ben-Avraham: Efficient Immunization Strategies for Computer Networks and Populations. In: Physical Review Letters 91, Nr. 24 (2003), doi:10.1103/physrevlett.91.247901.
  • Alison P. Galvani, Robert M. May: Dimensions of superspreading. In: Nature 438, Nr. 7066 (2005), doi:10.1038/438293a, S. 293–295.
  • Gaston De Serres et al.: Largest Measles Epidemic in North America in a Decade—Quebec, Canada, 2011: Contribution of Susceptibility, Serendipity, and Superspreading Events. In: The Journal of infectious diseases 207, Nr. 6 (2013), doi:10.1093/infdis/jis923, S. 990–998.
  • J. O. Lloyd-Smith, S. J. Schreiber, P. E. Kopp, W. M. Getz: Superspreading and the Effect of Individual Variation on Disease Emergence. In: Nature 438, Nr. 7066 (2005), doi:10.1038/nature04153, S. 355–359.
  • Zhuang Shen et al.: Superspreading SARS Events, Beijing, 2003. In: Emerging infectious diseases 10, Nr. 2 (2004), S. 256–260, doi:10.3201/eid1002.030732. PMC 3322930 (freier Volltext).
  • Richard A. Stein: Super-Spreaders in Infectious Diseases. In: International Journal of Infectious Diseases 15, Nr. 8 (2011), doi:10.1016/j.ijid.2010.06.020, S. e510-e513.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Lars Fischer: Steckt das neue Coronavirus in schwebenden Tröpfchen? In: Spektrum der Wissenschaft, abgerufen am 21. Oktober 2020
  2. Drosten: Explosive Übertragungsereignisse sind Treiber der Epidemie In: Deutsches Ärzteblatt, abgerufen am 21. Oktober 2020
  3. a b Kai Kupferschmidt: Why do some COVID-19 patients infect many others, whereas most don’t spread the virus at all?, Science, 19. Mai 2020
  4. a b J. O. Lloyd-Smith, S. J. Schreiber, P. E. Kopp, W. M. Getz: Superspreading and the effect of individual variation on disease emergence, Nature, Band 438, 2005, S. 355–359
  5. Welche Rolle spielen Superspreader bei der Ausbreitung des Coronavirus, Deutschlandfunk, 3. Juni 2020
  6. Bjarke Frost Nielsen, Kim Sneppen: COVID-19 superspreading suggests mitigation by social network modulation. medRxiv (2020).
  7. Lars Fischer: Coronavirus könnte wegen des Superspreadings auch aussterben. In: Badische Zeitung, 15. Juni 2020.
  8. Wolfgang Kiehl: Infektionsschutz und Infektionsepidemiologie. Fachwörter – Definitionen – Interpretationen. Hrsg.: Robert Koch-Institut, Berlin 2015, ISBN 978-3-89606-258-1, S. ?, Stichwort ?
  9. Antikörper-Studie: Viele Bürger Ischgls waren infiziert, FAZ.net, 25. Juni 2020
  10. https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/112861/SARS-CoV-2-Wie-ein-Saenger-%28fast%29-den-gesamten-Chor-angesteckt-hat
  11. Santiago Barreda, Nicole M. Bouvier, William D. Ristenpart et al.: Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness Scientific Reports volume 9, Article number: 2348 (2019)
  12. S. Asadi, A. S. Wexler, C. D. Cappa, S. Barreda, N. M. Bouvier, W. D. Ristenpart: Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness. In: Scientific Reports. Band 9, Nr. 1, Februar 2019, S. 2348, doi:10.1038/s41598-019-38808-z, PMID 30787335, PMC 6382806 (freier Volltext).. Zitiert nach: Hendrik Streeck, Bianca Schulte et al.: Infection fatality rate of SARS-CoV-2 infection in a German community with a super-spreading event Seite 12
  13. Hendrik Streeck, Bianca Schulte et al.: Infection fatality rate of SARS-CoV-2 infection in a German community with a super-spreading event Seite 12
  14. ndr.de: Corona und Chor – Wie riskant ist Singen?
  15. FR vom 26. Mai 2020
  16. Informationsschreiben der Evangeliums Christen Baptisten Frankfurt. In: seidheilig.de, abgerufen am 26. Mai 2020
  17. Tsuyoshi Sekizuka, Kentaro Itokawa, Tsutomu Kageyama, Shinji Saito, Ikuyo Takayama: Haplotype networks of SARS-CoV-2 infections in the Diamond Princess cruise ship outbreak. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 28. Juli 2020, ISSN 0027-8424, doi:10.1073/pnas.2006824117 (pnas.org [abgerufen am 29. Juli 2020]).
  18. André Groenwood: Singapur: Vom Musterland zum Corona-Hotspot, zdf.de, 28. April 2020
  19. Viele Infizierte, Null Vertrauen, tagesschau.de, 20. Juni 2020
  20. Oda Lambrecht: Corona-Ausbruch bei Tönnies. Klimaanlage als Virenschleuder, ndr.de, 24. Juni 2020
  21. Corona in Garmisch-Partenkirchen: Ein Superspreader macht Party. 12. September 2020, abgerufen am 7. Oktober 2020.
  22. tagesschau.de: Die angebliche Superspreaderin von Garmisch. Abgerufen am 7. Oktober 2020.
  23. Thomas Pany bei heise.de: Von der Superspreaderin, die keine Superspreaderin war. Abgerufen am 7. Oktober 2020.
  24. Fokus Online: Müssen ihr verzeihen - Garmischer halten zur Superspreaderin. In: Beitrag auf Youtube. Fokus Online, 15. September 2020, abgerufen am 7. Oktober 2020.