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Covid-19: Warum Remdesivir nur beschränkt wirkt

Remdesivir ist das erste Medikament gegen Covid-19, das unter Auflagen in Europa zugelassen wurde. Der Wirkstoff soll die rasante Vermehrung des SARS-CoV-2-Erregers in menschlichen Zellen unterdrücken, indem er die virale Kopiermaschine, RNA-Polymerase genannt, stoppt. Forschende haben nun aufgeklärt, wie Remdesivir die virale Polymerase während des Kopierens stört, sie aber nicht vollständig hemmt.

„Nach komplizierten Untersuchungen kommen wir zu einem einfachen Schluss“, sagt Patrick Cramer vom Max-Planck-Institut Göttingen: „Remdesivir behindert zwar die Polymerase in ihrer Arbeit, aber erst mit einiger Verzögerung – und das Medikament stoppt das Enzym nicht komplett.“

„Remdesivir ähnelt in seiner Struktur RNA-Bausteinen“, erklärt Claudia Höbartner von der Universität Würzburg: „Die Polymerase lässt sich davon in die Irre führen und baut die Substanz in die wachsende RNA-Kette ein.“ Der Kopiervorgang pausiert danach genau dann, wenn sich die RNA-Kette nach Einbau von Remdesivir um drei weitere RNA-Bausteine verlängert hat. Einen vierten Baustein lässt die Polymerase nicht mehr zu. Allerdings, und das ist das Problem, blockiert Remdesivir die RNA-Produktion nicht komplett. Oft arbeitet die Polymerase nach einer Fehlerkorrektur auch weiter.“

Nachdem jetzt herausgefunden wurde, wie Remdesivir die Corona-Polymerase hemmt, wird daran gearbeitet, die Substanz und ihre Wirkung zu verbessern. „Darüber hinaus wollen wir nach neuen Substanzen fahnden, die die virale Kopiermaschine stoppen“, so Cramer: „Die jetzt angelaufenen Impfungen sind essenziell, um die Pandemie unter Kontrolle zu bringen. Aber wir müssen weiterhin auch wirksame Medikamente entwickeln, die im Fall von Infektionen den Krankheitsverlauf von Covid-19 mildern.“


Referenzen:
MPI für biophysikalische Chemie, Göttingen; Universität Würzburg
Mechanism of SARS-CoV-2 polymerase inhibition by remdesivir, Nature Comm 12, 279 (2021), https://www.nature.com/articles/s41467-020-20542-0

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Arbeitsmedizin Virologie Wissenschaft

Schutzhimmel schützt vor Corona

Menschen, die viele Kunden an der Kasse oder an einem Schalter bedienen müssen, tragen ein besonders hohes Risiko, an Covid-19 zu erkranken. Viele schützen sich mit Plexiglaswänden vor den Viren. Doch einen umfassenden Schutz bieten diese nicht, weil Viren mit der Luft auch hinter diese Abschirmungen gelangen können. Für einen besseren Schutz wurde am Fraunhofer IBP in Holzkirchen der „Schutzhimmel“ entwickelt, eine Art Luftschleuse, die die Menschen an der Kasse oder am Schalter von der übrigen Raumluft abschirmt.

Beim Schutzhimmel handelt es sich um ein handliches Luftfilter-Gerät von der Größe eines Raumluftbefeuchters, das auf Rollen leicht an den Arbeitsplatz bewegt werden kann. Das Gerät saugt Raumlauft an und filtert diese. Die gefilterte Luft wird dann über einen Schlauch zu einem Luftauslass geführt, der über dem Arbeitsplatz hängt – ähnlich einem modernen Ampelsonnenschirm, bei dem der Schirm an einem langen Arm befestigt ist. Bei dem Filter, der im Gerät verbaut ist, handelt es sich um einen sogenannten High-Efficiency Particulate Air-Filter (HEPA), der so fein ist, dass er selbst Viren zurückhält.

Aus dem Luftauslass strömt die Luft schließlich wie aus einer Dusche herab. Dieser stete Luftstrom verhindert, dass Raumluft aus der Umgebung in den Arbeitsplatz einströmen kann. Die handliche Anlage lässt sich zudem über einen normalen Stecker mit Strom versorgen.

Die Idee zum Schutzhimmel ist aus dem Projekt „Klimahimmel“ geboren, an dem die Fraunhofer IBP-Experten schon länger arbeiten. Die Raumtemperatur kann dann so eingestellt werden, dass die Füße angenehm warm sind, der Kopf aber dank des Klimahimmels trotzdem kühl bleibt.

Referenzen:
Fraunhofer Institut
Pressemeldung Fraunhofer Institut für Bauphysik; 11.1.21;
https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2021/januar-2021/frischluftstrom-schuetzt-vor-coronavirus.html

#corona #ansteckung #viren #virenschutz #luftschleuse #arbeitsmedizin #raumluft #medizin #medimpressions

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Infektiologie Virologie Wissenschaft

Virologenausblick 2021: Entspannung mit Hindernissen

Auch wenn wir es uns noch so sehnlich herbeiwünschen: ein Ende der Pandemie ist – zumindest unmittelbar – nicht in Sicht. Das Jahr 2021 werden wir in großen Teilen weiterhin im Zeichen des Mundschutzes, der Abstandsregeln und möglicherweise weiteren Lock-Downs verbringen. Ein Ende der Einschränkungen sieht Virologin Sandra Ciesek vom Universitätsklinikum Frankfurt erst im Sommer des kommenden Jahres. Und das auch nur, wenn sich die Mehrheit der Bevölkerung impfen lässt. Mit Blick auf 2021 bleiben für sie auch noch viele wissenschaftliche Fragen ungeklärt: „Dringend geforscht werden muss an den Spätfolgen. Das ist ein großer Komplex, den wir noch zu schlecht erforscht haben“, meint Ciesek. Weitergehen wird auch die Suche nach wirksamen Medikamenten: „Hier ist sicherlich noch viel zu tun“.

Der am New Yorker Mount Sinai Hospital in New York tätige österreichische Virologe Florian Krammer geht davon aus, dass die Impfung als sicher einzuschätzen ist und der Schutz gegen Coronaviren von Dauer sein wird. Dafür gibt es keine gesicherten Daten: „aber von der Antikörperantwort, die man jetzt sieht, und den Daten, die es bis jetzt gibt, nehme ich einmal an, dass der Schutz durch die Impfung schon für einige Jahre hält“, meint er. Zuversichtlich ist er auch dahingehend, dass sich zumindest unser Privatleben schneller normalisieren wird als das öffentliche Leben.

Virologe Christian Drosten von der Berliner Charité sorgt sich in einem Interview mit dem deutschlandfunk um die kürzlich in Großbritannien nachgewiesene neue Variante des Coronavirus: „obwohl endgültige Daten zur Gefährdung durch diese Mutation noch nicht vorliegen und wir zumindest auf weitere Datenanlysen warten müssen um feststellen zu können, ob der Verdacht einer erhöhten Gefährdung durch die neuen Viren überhaupt stimmt.“
Fazit: Es bleibt spannend, und SarsCov-2 wird uns wohl auch im neuen Jahr noch lange und intensiv beschäftigen.

Referenzen:
APA Presseaussendung, 30.12.20; https://science.apa.at/power-search/8609000487743814763; ORF Wien: https://wien.orf.at/stories/3082565/

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Leben

Stoßlüftung wirksamer als Luftfiltergeräte

Stoßlüften ist wirksamer als der Einsatz von mobilen Luftfiltergeräten. Das hat eine Studie, die in deutschen Klassenzimmern durchgeführt wurde, ergeben. Als wesentliches Resultat zeigte sich, dass die Stoßöffnung aller Fenster über drei Minuten bei Außentemperaturen von 7-11 Grad Celsius die eingebrachte Konzentration an Aerosolen bis zu 99,8 Prozent senkte. Damit erwies sich die Fensterstoßlüftung um das 10 – 80-Fache wirksamer als ein unlängst dokumentierter Einsatz der maschinellen Luftfilterung. Dabei war in demselben Klassenraum mit vier mobilen Luftfiltergeräten nach zirka 30 Minuten bei gleichzeitigem Dauerbetrieb eine Reduzierung der Konzentration um 90 Prozent festgestellt worden. Zudem stört der Lärm durch den Betrieb der Geräte, für die auch hohe Anschaffungskosten zu berücksichtigen sind. 

Die Wissenschaftler untersuchten auch den Aspekt der thermischen Behaglichkeit, der oft als Einwand gegen die Fenster-Stoßlüftung in der Herbst- und Winterzeit vorgebracht wird. Dabei wurde die Temperaturentwicklung an insgesamt zehn Messstellen im Raum jeweils im Intervall von 10 Sekunden registriert. Nach einem kurzfristigen Temperaturverlust von bis zu 6 Grad Celsius stabilisierten sich die Raumlufttemperaturen bereits nach vier bis sieben Minuten wieder auf einem Niveau, das nur noch 1 Grad unter dem Ausgangswert lag. Die Autoren gehen davon aus, dass in einem belebten Raum eine noch schnellere Wiederaufwärmung zu erwarten ist.

Referenzen: Technische Hochschule Mittelhessen

Pressemeldung Thm: 23.11.2020 https://www.thm.de/site/hochschule/campus/aktuelles/aus-lehre-und-forschung/stosslueftung-um-ein-vielfaches-wirksamer-als-luftfiltergeraete.html

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Psychologie

Covid-19: Jeder für sich hilft auch!

Eine deutsche Untersuchung zur Corona-Pandemie offenbart: Menschen kümmern sich zunächst um die eigene Sicherheit, bevor sie andere schützen. „Überraschend für uns war, dass sogar für prosoziale Menschen, also Menschen die gern mit anderen kooperieren und versuchen eine faire Lösung zu finden, der Schutz anderer Personen zweitrangig ist“, so Erstautor Johannes Leder, Universität Bamberg.

„Menschen sind motiviert, Maßnahmen umzusetzen, die vor allem sie selbst schützen und wenig aufwendig sind, zum Beispiel, Hände zu waschen“, fasst Leder zusammen. Aus diesem Ergebnis leitet er ab: „Personen, die in der Politik, der Forschung und im Gesundheitswesen tätig sind, sollten in Interviews daher den Selbstschutz-Aspekt stärker betonen. Dann würden vermutlich mehr Menschen die Maßnahmen umsetzen. Im Endeffekt ist damit allen geholfen. 

Durchgeführt wurden zwei Online-Befragungen: eine mit 419 Personen fand im März während des Lockdowns statt, die zweite mit 253 Personen nach dem Lockdown im Mai und Juni 2020. Insgesamt beobachtete das Forschungsteam, dass die Schutzmaßnahmen zu Beginn des Lockdowns häufig als wirksam wahrgenommen und genützt wurden. Danach wurden etwa die Gesichtsmasken nur mehr genutzt, weil sie verfügbar waren und wenn sie als wirksam eingestuft  wurden. Der zu Beginn glimpfliche Verlauf der Pandemie hat auch dazu geführt, dass Social Distancing nicht mehr eingehalten wurde. Weiters zeigte sich, dass persönliche Erfahrungen den Umgang mit der Pandemie stark beeinflussten. Wer eine Person kannte, die an der Krankheit gestorben war, schützte sich und andere häufiger. Insofern ist es in der öffentlichen Kommunikation auch wichtig, über Schicksale von Betroffenen zu informieren, meinen die Autoren.

Referenzen:Universität Bamberg
Social value orientation, subjective effectiveness, perceived cost, and the use of protective measures during the COVID-19 pandemic in Germany. Comprehensive Results in Social Psychology; https://doi.org/10.1080/23743603.2020.1828850

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Diabetologie Infektiologie Virologie Wissenschaft

Corona: Unerkannter Diabetes führt zu schwerem Krankheitsverlauf

Ein Forscherteam der MedUni Innsbruck hat einen Zusammenhang zwischen chronisch erhöhtem Blutzuckerspiegel und schwerem Krankheitsverlauf bei Covid-19 festgestellt. 85 Prozent aller 47 bis dato in Innsbruck behandelten Intensivpatienten wiesen einen bisher nicht erkannten Diabetes oder Prädiabetes auf, erklärt Prof. Dr. Michael Joannidis, Leiter der internistischen Intensivstation. „Hervorzuheben ist hier vor allem, dass bei nur sieben der insgesamt 47 schwer Erkrankten bereits im Vorfeld Diabetes diagnostiziert wurde“, betont er.

Der Zusammenhang ist durch eine Analyse der Laborwerte, die routinemäßig bei allen Intensivpatienten an der Universitätsklinik Innsbruck erhoben wird, entdeckt worden. Den behandelnden Ärzten fielen die erhöhten HbA1c Werte der Covid-19 Intensivpatienten auf. Dieser Wert zeigt einen chronisch erhöhten Blutzucker an. Nur vier der insgesamt 47 schwer an Covid-19 erkrankten Patienten, wiesen einen normalen Blutzuckerspiegel auf. Vermutet wird, dass eine chronische Blutzuckerentgleisung die Immunabwehr und die Gefäßzellenwände schwächt, die auch durch das Coronavirus befallen werden.

Das Wissenschaftsteam plädiert deshalb dafür, den HbA1c bei Coronapatienten zu messen, um Rückschlüsse auf einen möglicherweise schweren Krankheitsverlauf zu ziehen. Über unterschiedliche Risikofaktoren wie Übergewicht, Bluthochdruck oder auch Gefäßerkrankungen wird im Zuge der Coronakrise viel diskutiert. Dennoch zeigte sich kein Zusammenhang zwischen Übergewicht und chronisch erhöhten Blutzuckerwerten. Von den Intensivpatienten waren nur 36 Prozent fettleibig (BMI>30 kg/m2).

Referenzen:
Medizinische Universität Innsbruck
Science APA
Unrecognized diabetes in critically ill COVID-19 patients; Crit Care 2020; 24: 406, DOI: https://doi.org/10.1186/s13054-020-03139-3

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Kurz nachgefragt Psychologie Wissenschaft

Manche trifft die Corona-Krise härter!

Unter der schwelenden Situation in der wir uns derzeit befinden, leiden fast alle. Bestimmte Bevölkerungsgruppen trifft die Krise dennoch ungleich schwerer. 

Wir haben bei Univ.-Prof. Mag. Dr. Claus Lamm kurz nachgefragt, wer von der Corona-Krise besonders hart betroffen ist, welche Faktoren zu einer besonderen Gefährdung führen, wie Stress reduziert werden kann und was wir aus der Krise lernen können.

Über den Experten:

Univ.-Prof. Mag. Dr. Claus Lamm ist Professor für Biologische Psychologie und Leiter der Social, Cognitive and Affective Neuroscience Unit (SCAN-Unit) an der Fakultät für Psychologie der Universität Wien.

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