• Contents

  1. Definition und Begriffserklärungen
     1. Klinisches Bild
     2. Erreger
     3. Übertragung
     4. Diagnostik
     5. Symptome und Krankheitsverlauf
     6. Manifestation und Langzeitfolgen
     7. Kontagiösität
     8. Therapie
     9. Immunität
  2. Impfstoff
     1. Warum werden Impfstoffe benötigt?
     2. Herstellung von Impfstoffen
     3. Aufbau eines Impfstoffes
        1. Lebendimpfstoff
        2. Totimpfstoff
        3. Vektorimpfstoff
        4. mRNA Impfstoff
     4. Verschiedene COVID-19-Impfstoffe
        1. mRNA-Impfstoffe
        2. Vektorimpfstoffe
        3. weitere Impfstoffe
  3. Vor- und Nachteile der verschiedenen Impfstoffe
     1. Wirkungsweise von Impfstoffen
  4. Impfschema
  5. Impfung international
  6. Zulassung eines Impfstoffes
  7. Literaturverzeichnis

Definition und Begriffserklärungen

Klinisches Bild

Tritt mindestens eines der nachfolgenden Symptome auf, spricht man vom klinischen Bild der COVID-19 Erkrankung:

• Akute respiratorische Symptome, jeder Schwere
• Auftretende Geruchs- oder Geschmacksverluste
• Fieber

Als Folge der Erkrankung kann der Tod eintreten.

Erreger

Der SARS-CoV-2 ist ein neuer Beta-Coronavirus, der Anfang 2020 als Auslöser von COVID-19 identifiziert wurde. Zu den Beta-Coronaviren gehören u.a. auch SARS-CoV und MERS-CoV Coronaviren, welche weit verbreitet unter Säugetieren und Vögeln sind. Sie verursachen beim Menschen Erkältungssymptome, sowie Lungenentzündungen. Um in die Wirtszelle zu gelangen, verwendet der SARS-CoV 19 Virus den ACE-2 als Rezeptor. Viele davon sind in den Atemwegen, dem Darm, den Gefäßen, den Nieren und dem Herzmuskel vorzufinden. Das Virus wurde vermutlich Ende 2019 in Wuhan, in Zentralchina, von Fledermäusen auf den Menschen übertragen. Bereits am 11. März 2020 wurde die Verbreitung des Virus als Pandemie eingestuft.

Übertragung

Die Übertragung findet hauptsächlich über das respiratorische System durch die Aerosolaufnahme statt, z.B. beim Atmen oder beim Sprechen. Dabei handelt es sich um eine Tröpfcheninfektion. In geschlossenen Räumen können die Aerosole längere Zeit durch die Luft schweben, um schließlich zu Boden zu sinken. Die Konzentration in der Luft ist abhängig von der Anzahl, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit des Raumes.Die Wahrscheinlichkeit einer Exposition ist im Umkreis von 1 bis 2 Metern um eine infizierte Person am größten. Bei einem Aufenthalt von circa 15 Minuten in kleinen oder schlecht belüfteten Räumen, kann sich die Verbreitung der kleinen Partikel auch über diese Distanz ausdehnen. Einen effektiven Schutz bieten die Mund-Nasen-Atemmasken.Auch ist eine Übertragung durch kontaminierte Oberflächen nicht auszuschließen. Eine Übertragung durch Lebensmittel stellt dabei eher keine Gefahr dar.Es wurde bisher wenig erforscht, inwiefern eine erkrankte Schwangere den Virus an ihr Kind, während und nach der Geburt, übertragen kann. Bei einer Erkrankung zeigen sowohl Neugeborene als auch Kinder meist keine Krankheitsanzeichen.

Diagnostik

Aufgrund des breiten und unspezifischen Symptomspektrums ist die virologische Diagnostik wichtig. Für den direkten Erregernachweis benötigt man folgendes Probenmaterial:- Abstrich aus den oberen Atemwegen: nasopharyngeal und oropharyngeal- Abstrich aus den tiefen Atemwegen: bronchalveoläre Lavage, Sputum und Trachealsekret- Direkter Nachweis durch Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR),hierbei schließt ein negatives Ergebnis eine bestehende Infektion jedoch nicht aus.Zusätzlich zum PCR Test kann man Antigennachweise durchführen. Ein negatives Ergebnis schließt wiederum eine mögliche bestehende Infektion nicht aus und ein positives Ergebnis spricht auch nicht gleich für eine Infektion. Die Sicherheit eines Antigennachweises ist noch nicht aussagekräftig genug, deshalb muss ein positives Ergebnis mittels eines PCR-Tests bestätigt werden.

Symptome und Krankheitsverlauf

Die Virusinfektion ist geschlechtsunspezifisch, jedoch haben Männer meist einen schwereren Krankheitsverlauf und sterben laut Robert-Koch-Institut (RKI) doppelt so häufig wie Frauen. Zu den meldepflichtigen Symptomen in Deutschland gehören folgende: Husten, Fieber, Schnupfen, Geruchs- und oder Geschmacksverlust. Der Krankheitsverlauf kann von Symptomlosigkeit bis zu schwerer Pneumonie mit Lungenversagen reichen und bis zum Tod führen. Ebenso entwickeln Schwangere selten Symptome. * Neurologische Symptome sind: Kopfschmerzen, Schwindel, Verwirrtheit aber auch vereinzelt Enzephalopathie und Meningitis

• Gastrointestinale Symptome: Übelkeit, Appetitlosigkeit, Erbrechen, abdominale Schmerzen, Durchfall & Leberfunktionsstörungen

• Herz-Kreislauf-Symptome: erhöhte Herzenzyme (Troponin), Myokardschädigungen, Herzinsuffizienz, Herzrhythmusstörungen und venöse thromboembolische Ereignisse bei schweren Verläufen

• Dermatologische Symptome: juckender Ausschlag, Papeln, Rötungen

• Hyperinflammationssyndrom: bei schwerem Verlauf kann es nach 8 bis 15 Tagen zu einer Verschlechterung, bis hin zu Multiorganversagen kommen. Dies wird mit einer hohen Letalität assoziiert.

Co-Infektionen treten v.a. bei schwer Erkrankten auf. Nachgewiesene Erreger sind hier Mycoplasma pneumoniae, Candida albicans, Aspergillus spp. oder multiresistente Bakterien.Die Symptomlänge kann variieren:

Manifestation und Langzeitfolgen

Manifestationsorte außerhalb der Lunge sind, wie bereits erwähnt, Gewebe mit vielen ACE-2 Rezeptoren.Die Inkubationszeit dabei beträgt fünf bis sechs Tage.Nachfolgend werden die möglichen Langzeitfolgen erwähnt: * Bei Pneumonie: lange Genesungszeiten

• Symptome können lange danach noch vorhanden sein oder erneut auftreten
• Kein einheitliches Bild verschiedene Krankheitsbilder
• Organspezifische Langzeitschäden nach Intensivbehandlung
• Gedächtnisprobleme oder Wortfindungsstörungen, auch bei mildem Verlauf
• Auch ungewöhnliche Symptome wie Erbrechen und Schwindel
• Nierenerkrankungen v.a. bei Beatmung

Aufgrund der Aktualität der Thematik sind die Langzeitfolgen noch nicht vollständig erforscht, jedoch sind höheres Alter und oder hoher BMI. Frauen sind gefährdeter sich zu infizieren, wobei unter schwer infizierten Männern die Sterblichkeit höher ist.

Kontagiösität

Bei der Kontagiösität handelt es sich um die Dauer der Ansteckungsfähigkeit einer erkrankten Person. Diese ist noch nicht genau definierbar. Erwiesen ist, dass die Ansteckungsgefahr zum Zeitpunkt des Symptombeginns am größten ist und im Laufe der Erkrankung abnimmt. Stark Infizierten scheiden über einen längeren Zeitraum infektiöse Partikel aus. Nach derzeitigem Stand geht dieKontagiösität 10 Tage nach Symptombeginn zurück.

Therapie

Generell beginnt die Behandlung mit grundlegender Therapie, wie Sauerstoffgabe, Flüssigkeitszufuhr durch Infusionen, gegebenenfalls eine Antibiose zur Bekämpfung von bakteriellen Co-Infektionen. Zur speziellen Behandlung der COVID-Infektion gibt es viele klinische Untersuchungen zu Therapieansätzen, beispielsweise gibt es das direkt antiviral wirkendeRemdesivir (Veklury®), welches am 03. Juli 2020 bedingt zugelassen wurde für schwer erkrankte Patienten. Ein Krankenhausaufenthalt kann dadurch verkürzt werden. Des Weiteren gibt es das immunmodulatorische Dexamethason, welches zusätzlich verabreicht werden kann.

Immunität

Eine Infektion induziert die Antikörperbildung, welche in der zweiten Woche nach Symptombeginn nachweisbar ist. Der Titer der Antikörper nimmt, v.a. bei Personen mit milderem Infektionsverlauf, ab.

• Endemische Coronaviren können eine kreuzreaktive Immunantwort an den B- und T-Zellen auslösen.

  Die Dauer der Immunität ist noch nicht erwiesen. Feststeht, dass eine Impfreihe immer aus zwei Impfungen bestehen soll, damit eine stärkere Immunantwort zu erwarten ist. Ebenso ist die Wirksamkeit gegenüber dem SARS-COVID-2 nicht geklärt, jedoch ist anzunehmen, dass einzelne Mutationen wenig Einfluss auf die Impfwirkung haben.

Impfstoff

Warum werden Impfstoffe benötigt?

Impfstoffe werden benötigt zur Bekämpfung und Eliminierung von Infektionskrankheiten. Sie verbessern die sozialen und hygienischen Lebensbedingungen und bieten sowohl individuellen Krankheitsschutz als auch Populationsschutz. Herdenimmunität soll hierbei dafür sorgen, dass auch Menschen geschützt sind, die selbst aufgrund von Vorerkrankungen nicht geimpft werden können. Ziel ist die Bildung von Antikörpern gegen einen Erreger. Der Impfstoff sollte Ähnlichkeiten zum echten Erreger haben, da die gebildeten Antikörper später den richtigen Erreger eliminieren sollen.

Herstellung von Impfstoffen

Der Herstellungsprozess besteht aus den folgenden sieben Phasen

1. Analyse des Virus
   • Was ruft die Immunreaktionen hervor?
2. Design des Impfstoffes
   • Welche Bestandteile des Virus und welche Zusatzstoffe sollen enthalten sein?
3. Testphase mit Tieren
   • Wie verträglich und wirksam ist der Impfstoff?
4. Testphase mit Freiwilligen
   • Wie hoch muss die Dosis sein und wie oft muss diese verabreicht werden?
   • Wie zuverlässig ist der Schutz?
5. Großproduktion
6. Zulassungsverfahren
7. Versorgung der Bürger

Die Antigenherstellung erfolgt durch Züchtung von Viren und Bakterien. Hierfür gibt es folgende Möglichkeiten:

1. Einsetzen des Virus in ein befruchtetes Hühnerei
   • Nach mehrwöchiger Bebrütung Absaugen des Eiklars
   • Inaktivierung des Virus mit Chemikalien- Bruchstücke der Virenhülle bleiben erhalten
   • Totimpfstoff oder Lebendimpfstoff
2. Herstellung durch Zellkulturen
   • Es eignen sich Nierenzellen vom Affen, Hund oder menschliche Zelllinien
   • Werden in Bioreaktoren gezüchtet
   • Vervielfältigen die Viren mit denen sie infiziert wurden
3. Herstellung mithilfe von Genen
   • Teile des Erbguts des Virus werden in Bakterien, Hefen oder andere Zellen eingesetzt

   • Bruchstücke der Virenhülle werden produziert z. B. Hämagglutinin undNeuramidase

Bei allen oben genannten Methoden werden folgende Schritte durchgeführt: das Antigen wird isoliert, gereinigt und weitere Komponenten, die die Wirkung oder Haltbarkeit verlängern, werden hinzugefügt. Eine nachfolgende Qualitätskontrolle ist erforderlich. Diese umfasst die Sicherung vor der Zulassung, die Kontrolle nach Markteinführung und die Meldepflicht bei Nebenwirkungen. Der gesamte Prozess bis zur endgültigen Zulassung darf einen Zeitraum von sieben Monaten nicht überschreiten.

Aufbau eines Impfstoffes

Lebendimpfstoff

Die Bestandteile eines Lebendimpfstoffes können sich noch vermehren, jedoch wurden die krankmachenden Eigenschaften vorab entfernt. Es handelt sich um einen abgeschwächten Impfstoff. Beispiele für Lebendimpfstoffe sind Vakzine gegen Röteln, Mumps und Masern.

Totimpfstoff

Abgetötete, nicht mehr vermehrungsfähige Krankheitserreger befinden sich im Totimpfstoff. Nur einzelne Moleküle der Erreger sind enthalten. Ein Beispiel für Totimpfstoffe ist das Vakzin gegen Hepatitis A oder Influenza.

Vektorimpfstoff

Vektorimpfstoffe haben ihren Namen von den harmlosen Teilen der Virushülle, den U0001f30eVektoren. Diese sind im Menschen nicht oder nur begrenzt vermehrungsfähig und unterscheiden sich in zwei Arten:

1. Der Vektor enthält ein Molekül aus der Hülle des Krankheitserregers anstatt eines anderen Moleküls aus der Virushülle
2. Der Vektor enthält Information zum Aufbau von einem oder mehreren Antigenen des Krankheitserregers, Information wird dann in menschlicher Zelle abgelesen, Antigen des Erregers wird hergestellt, Immunantwort wird ausgelöst.

Sputnik oder AstraZeneca sind Vektorimpfstoffe gegen COVID-19. U0001f30eErvebo ist ebenfalls ein Vektorimpfstoff gegen Ebola.

mRNA Impfstoff

Der U0001f30emRNA-Impfstoff basiert auf Boten-Ribonukleinsäuren. Er stimuliert die körpereigene Immunantwort, indem er Informationen aus der Virus DNA, u. a. den Bauplan oder Code eines Virusantigens, entnimmt. Anhand dieser kann der Körper das Antigen selbst produzieren. Die mRNA überträgt Informationen an die Zellmaschinerie. Dies hat zur Folge, dass Proteine produziert werden und die Zellen nun das Antigen auf der Zelloberfläche tragen. U0001f30eSpike-Proteine des COVID-19 Virus auf der Oberfläche werden erkannt. Die Immunantwort mithilfe der T-Zellen ausgelöst.

Verschiedene COVID-19-Impfstoffe

mRNA-Impfstoffe

Vektorimpfstoffe

weitere Impfstoffe

Vor- und Nachteile der verschiedenen Impfstoffe

Wirkungsweise von Impfstoffen

Impfschema

Impfung international

Zulassung eines Impfstoffes

Literaturverzeichnis