R0, ausgesprochen „R naught“, ist ein mathematischer Begriff, der angibt, wie ansteckend eine Infektionskrankheit ist. Es wird auch als Reproduktionsnummer bezeichnet. Wenn eine Infektion auf neue Menschen übertragen wird, reproduziert sie sich selbst.
R0 gibt die durchschnittliche Anzahl von Personen an, die eine ansteckende Krankheit von einer Person mit dieser Krankheit bekommen. Dies gilt insbesondere für eine Population von Personen, die zuvor frei von Infektionen waren und nicht geimpft wurden.
Wenn eine Krankheit beispielsweise einen R0 von 18 hat, überträgt eine Person, die die Krankheit hat, diese auf durchschnittlich 18 andere Personen. Diese Replikation wird fortgesetzt, wenn niemand gegen die Krankheit geimpft wurde oder in seiner Gemeinde bereits dagegen immun ist.
Was bedeuten R0-Werte?
Abhängig von ihrem R0-Wert gibt es drei Möglichkeiten für die mögliche Übertragung oder Abnahme einer Krankheit:
- Wenn R0 kleiner als 1 ist, verursacht jede vorhandene Infektion weniger als eine neue Infektion. In diesem Fall nimmt die Krankheit ab und stirbt schließlich aus.
- Wenn R0 gleich 1 ist, verursacht jede vorhandene Infektion eine neue Infektion. Die Krankheit wird am Leben und stabil bleiben, aber es wird keinen Ausbruch oder eine Epidemie geben.
- Wenn R0 mehr als 1 ist, verursacht jede vorhandene Infektion mehr als eine neue Infektion. Die Krankheit wird zwischen Menschen übertragen und es kann zu einem Ausbruch oder einer Epidemie kommen.
Wichtig ist, dass der R0-Wert einer Krankheit nur gilt, wenn jeder in einer Population vollständig anfällig für die Krankheit ist. Das heisst:
- niemand wurde geimpft
- Niemand hat die Krankheit zuvor gehabt
- Es gibt keine Möglichkeit, die Ausbreitung der Krankheit zu kontrollieren
Diese Kombination von Zuständen ist heutzutage dank der Fortschritte in der Medizin selten. Viele Krankheiten, die in der Vergangenheit tödlich waren, können jetzt eingedämmt und manchmal geheilt werden.
Zum Beispiel gab es 1918 einen weltweiten Ausbruch der Schweinegrippe, bei dem 50 Millionen Menschen starben. Laut einem in BMC Medicine veröffentlichten Übersichtsartikel wurde der R0-Wert der Pandemie von 1918 auf 1,4 bis 2,8 geschätzt.
Als die Schweinegrippe oder das H1N1-Virus 2009 zurückkehrte, lag ihr R0-Wert zwischen 1,4 und 1,6, berichten Forscher in der Fachzeitschrift Science. Die Existenz von Impfstoffen und antiviralen Medikamenten machte den Ausbruch 2009 viel weniger tödlich.
COVID-19 R0
Der R0 für COVID-19 ist laut einer online in Emerging Infectious Diseases veröffentlichten Studie ein Median von 5,7. Das ist ungefähr das Doppelte einer früheren R0-Schätzung von 2,2 bis 2,7
5.7 bedeutet, dass eine Person mit COVID-19 das Coronavirus möglicherweise auf 5 bis 6 Personen übertragen kann, anstatt auf die ursprünglich angenommenen 2 bis 3 Forscher.
Die Forscher berechneten die neue Zahl anhand der Daten des ursprünglichen Ausbruchs in Wuhan, China. Sie verwendeten Parameter wie die Inkubationszeit des Virus (4,2 Tage) - wie viel Zeit verstrichen ist, seit Menschen dem Virus ausgesetzt waren und wann sie Symptome zeigten.
Die Forscher schätzten eine Verdopplungszeit von 2 bis 3 Tagen, was viel schneller ist als frühere Schätzungen von 6 bis 7 Tagen. Die Verdopplungszeit gibt an, wie lange es dauert, bis sich die Anzahl der Coronavirus-Fälle, Krankenhausaufenthalte und Todesfälle verdoppelt. Je kürzer die Zeit, desto schneller breitet sich die Krankheit aus.
Mit einem R0 von 5,7 müssen mindestens 82 Prozent der Bevölkerung gegen COVID-19 immun sein, um seine Übertragung durch Impfung und Herdenimmunität zu stoppen.
Die Autoren der Studie sagen, dass eine aktive Überwachung, die Verfolgung der Kontakte von Personen, die sich mit dem Coronavirus infiziert haben, Quarantäne und starke physische Distanzierungsmaßnahmen erforderlich sind, um die Übertragung des Coronavirus zu verhindern.
Wie berechnet sich der R0 einer Krankheit?
Die folgenden Faktoren werden bei der Berechnung des R0 einer Krankheit berücksichtigt:
Infektionsperiode
Einige Krankheiten sind länger ansteckend als andere.
Beispielsweise sind nach Angaben der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) Erwachsene mit Grippe in der Regel bis zu 8 Tage lang ansteckend. Kinder können länger ansteckend sein.
Je länger die Infektionsperiode einer Krankheit ist, desto wahrscheinlicher kann eine Person, die sie hat, die Krankheit auf andere Menschen übertragen. Eine lange Infektionsperiode trägt zu einem höheren R0-Wert bei.
Kontaktrate
Wenn eine Person mit einer ansteckenden Krankheit mit vielen Menschen in Kontakt kommt, die nicht infiziert oder geimpft sind, wird die Krankheit schneller übertragen.
Wenn diese Person zu Hause, in einem Krankenhaus oder auf andere Weise unter Quarantäne bleibt, während sie ansteckend ist, wird die Krankheit langsamer übertragen. Eine hohe Kontaktrate trägt zu einem höheren R0-Wert bei.
Übertragungsmodus
Die Krankheiten, die am schnellsten und einfachsten übertragen werden, können sich durch die Luft bewegen, wie z. B. Grippe oder Masern.
Körperlicher Kontakt mit einer Person, die an einer solchen Krankheit leidet, ist nicht erforderlich, um sie zu übertragen. Sie können sich die Grippe zuziehen, wenn Sie in der Nähe von jemandem atmen, der an Grippe leidet, auch wenn Sie ihn nie berühren.
Im Gegensatz dazu sind Krankheiten, die über Körperflüssigkeiten wie Ebola oder HIV übertragen werden, nicht so einfach zu kontrahieren oder zu übertragen. Dies liegt daran, dass Sie mit infiziertem Blut, Speichel oder anderen Körperflüssigkeiten in Kontakt kommen müssen, um diese zu kontrahieren.
Durch die Luft übertragene Krankheiten haben tendenziell einen höheren R0-Wert als solche, die durch direkten Kontakt übertragen werden.
Welche Bedingungen werden von R0 gemessen?
R0 kann verwendet werden, um jede ansteckende Krankheit zu messen, die sich in einer anfälligen Population ausbreiten kann. Einige der am stärksten ansteckenden Erkrankungen sind Masern und die Grippe. Schwerwiegendere Erkrankungen wie Ebola und HIV breiten sich weniger leicht zwischen Menschen aus.
Diese Abbildung zeigt einige allgemein bekannte Krankheiten und ihre geschätzten R0-Werte.
Tipps zur Vorbeugung
R0 ist eine nützliche Berechnung zur Vorhersage und Kontrolle der Übertragung von Krankheiten. Die medizinische Wissenschaft schreitet weiter voran. Forscher entdecken neue Heilmittel für verschiedene Erkrankungen, aber ansteckende Krankheiten werden nicht so schnell verschwinden.
Ergreifen Sie die folgenden Maßnahmen, um die Übertragung ansteckender Krankheiten zu verhindern:
- Erfahren Sie, wie verschiedene ansteckende Krankheiten übertragen werden.
- Fragen Sie Ihren Arzt nach Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um die Übertragung von Infektionen zu stoppen. Waschen Sie beispielsweise Ihre Hände regelmäßig mit Wasser und Seife, insbesondere bevor Sie Essen zubereiten oder essen.
- Bleiben Sie über Routineimpfungen auf dem Laufenden.
- Fragen Sie Ihren Arzt, gegen welche Krankheiten Sie geimpft werden sollten.
