1000 Partikel reichen für Infektion: Forscher zeigen, wie wir Ausbrüche an Weihnachten verhindern

Ein Mensch muss einer neuen Untersuchung nach im Schnitt 1000 Corona-Viruspartikel einatmen, um sich anzustecken. FOCUS Online erklärt, was das für das Ansteckungsrisiko in Innenräumen bedeutet – und das insbesondere zu den Feierlichkeiten an Weihnachten.

Dass das Coronavirus über die Luft übertragen wird, ist bekannt. Kleinste schwebende Viruspartikel können dafür sorgen, dass sich Menschen mit dem Erreger Sars-CoV-2 infizieren. Wie viele Viren ein Menschen allerdings einatmen oder über die Schleimhäute aufnehmen muss, damit er sich ansteckt, war bisher unklar.

Österreichische Forscher konnten nun eine klare Marke ausmachen: Die Aufnahme von 1000 Virenpartikeln reicht im Schnitt aus, um eine Ansteckung zu bewirken. Im Verhältnis zu HIV- oder auch zu Noroviren ist das laut den Wissenschaftler des CeMM Forschungszentrums für Molekulare Medizin in Wien eine eher größere Virusmenge, die es für eine Infektion braucht.

Wie Studienautor Andreas Bergthaler erklärt, handele es sich dabei jedoch um einen Durchschnittswert. In einzelnen Fällen genügten bereits 100 Partikel für eine Ansteckung, in anderen, seltenen Fällen kam es erst durch 5000 übertragene Teilchen zu einer Infektion. „Vereinzelt fanden wir auch Infizierte, die offenbar mit deutlich weniger Viruspartikeln in Kontakt kamen und trotzdem infiziert wurden“, führt er aus. In diesen Fällen könnten aber auch andere Parameter wie die Anwendung von Schutzmaßnahmen, der Übertragungsweg oder auch das Immunsystem eine entscheidende Rolle spielen.

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Forscher verglichen „Virenspender“ und „Virenempfänger“

Das Wiener Forscherteam veröffentlichte seine Studienergebnisse im Fachblatt „Science“. Sie rekonstruierten 750 Proben von wichtigen Sars-CoV-2-Infektionsclustern in Österreich – wie etwa dem Skiort Ischgl und der Hauptstadt Wien – genetisch und epidemiologisch und analysierten ihre Rolle bei der Virusverbreitung.

Um die Anzahl der Viruspartikel auszumachen, die für eine Ansteckung notwendig sind, verglichen die Wissenschaftler je das Virus-Erbgut zweier Personen. Diese Paare bestanden jeweils aus einem „Virenspender“ und einem „Virenempfänger“. Als Datengrundlage nutzten sie die im Rahmen des Projekts „Mutationsdynamik von SARS-CoV-2 in Österreich“ ermittelten Kontaktverfolungsdaten aus Österreich.

Auf Basis ausführlicher epidemiologischer Untersuchungen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass sich die jeweiligen Virenempfänger tatsächlich bei dem genannten Virenspender infiziert hatten. Wie viele Viren dann bei der Infektion übertragen worden seien, habe man aus der Anzahl an genetischen Unterschieden berechnet, erläutert der Studienautor.

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    Zu einem ähnlichen Ergebnis wie die österreichischen Forscher waren im Oktober bereits US-amerikanische Wissenschaftler in einer ähnlichen Studie gekommen. Ein Team des Massachusetts Institute of Technology ermittelte mithilfe einer Modellierung, dass durchschnittlich 300 bis 2000 Viruspartikel von Sars-CoV-2 notwendig seien, um jemanden anzustecken. Ihre Untersuchung wurde vorerst im Preprint veröffentlicht.

    Dafür hatten die US-Wissenschaftler Infektionsausbrüche fünf verschiedener Cluster betrachtet: Bei einer Chorprobe in den USA, in einem koreanischen Call Center, einem koreanischen Aerobic-Kurs und zwei chinesischen Bussen.

    Superspreading-Events an Weihnachten vermeiden

    Das Fazit der beiden Forscherteam: Wenn sich ein Infizierter in einem Raum aufhält, reichen im Zweifel schon geringe Virenmengen aus, um sich anzustecken. Doch betonen die Wissenschaftler auch: Ein Raum muss nicht gänzlich virenfrei sein, um eine Ansteckung zu verhindern. Dann allerdings komme es stark auf entsprechende Maßnahmen, also die Kombination aus Masken Tragen, Abstand halten und regelmäßigem Lüften, an. Treffen in privaten Räumen machten sie deutlich sicherer.

    Vor allem ausreichendes Lüften sei in diesem Zusammenhang elementar. Denn: Der Luftaustausch durch regelmäßiges und konsequentes Lüften setzt die Anzahl der Viren, also die Viruslast herab. Die Faustregel dabei, wie Gebäudetechnik-Professor Martin Kriegel im FOCUS-Online-Interview erklärt: alle 30 Minuten für etwa 10 Minuten oder alle 20 Minuten für 5 Minuten. Das Risiko von Superspreadings-Events setzt das herab, sind sich die Forscherteams einig – auch bei den Feierlichkeiten an Weihnachten.

    So groß ist die Ansteckungsgefahr im Wohnzimmer

    Ein weiteres Forscherteam von US-Wissenschaftlern hatte zuletzt bereits genauer ermittelt, wie hoch die Ansteckungsgefahr in bestimmten Räumlichkeiten ist. Dazu betrachteten sie mithilfe ihres Covid Estimators die Infektionsdynamik an Schulen, Bars, Restaurants – und im Wohnzimmer. Die Forscher machten für letzteres drei Szenarien aus:

    • Szenario eins: Wenn sich sechs Menschen, einer davon infiziert, für vier Stunden gemeinsam in einem Wohnzimmer aufhalten, ohne eine Maske zu tragen und zu lüften, werden sich fünf davon anstecken.

    FOL Eine infizierte Person befindet sich mit fünf weiteren Personen in einem Wohnraum   FOL Ohne Schutzmaßnahmen sind um 16 Uhr alle infiziert

    • Szenario zwei: Tragen alle Beteiligten eine Maske in dem selben ungelüfteten Raum, stecken sich vier an.

    FOL Tragen alle eine Maske infizieren sich vier Personen  

    • Szenario drei: Tragen aber alle eine Maske, lüften den Raum und begrenzen die Aufenthaltsdauer auf zwei Stunden, dann reduziert sich laut Rechner das Risiko sogar auf weniger als einen Infizierten.

    FOL Tragen alle Maske, lüften und halten sich nur zwei Stunden auf, steckt sich maximal eine Person an.  

    Auch diese Ergebnisse bestätigen also, dass sich mithilfe von Masken und regelmäßigem und konsequenten Lüften die Infektionsgefahr herabsetzen lässt. An Weihnachten sollten Familien diese Vorgaben also dringend einhalten, und ebenso die Zeit der Besuche verkürzen.

    • Lesen Sie mehr zum Thema: Wohnzimmer, Klassenraum, Restaurant – Grafiken zeigen, wie sich Coronavirus über Luft verbreitet – mit und ohne Maßnahmen

    Hintergrund: Ansteckungen durch Aerosole

    Bei der Übertragung von Sars-CoV-2 spielen neben den Tröpfchen Aerosole eine große Rolle – sie werden beim Husten und Niesen, aber auch beim Sprechen Singen und beim Sport ausgestoßen.

    Während Tröpfchen (Partikel, die größer als 300 Mikrometer sind) schnell zu Boden sinken, können Aerosole (Partikel, die kleiner als 100 Mikrometer sind) stundenlang in der Luft schweben und sich so in geschlossenen Räumen ausbreiten und in der Raumluft anreichern.

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