Information

Wie können Viren eine Inkubationszeit von nur 3 Tagen haben?


Erkältungsviren scheinen typischerweise Inkubationszeiten von 3 Tagen zu haben, aber aus mechanischer Sicht frage ich mich, wie das möglich ist?

Wenn wir zum Beispiel dieses Protokoll des viralen Assay-Protokolls lesen: https://www.virapur.com/protocols/Virus%20Plaque%20Assay%20Protocol.pdf, können wir sehen, dass, wenn eine virale Plaque wächst, die Plaque sichtbar wird in "5-7 Tage". Da Viren also einen Reproduktionszyklus von 6 Stunden haben, wären das etwa 24 Generationen. Vermutlich kann jede Generation nur Zellen in direkter Nachbarschaft zu den infizierten Zellen infizieren, da Viren sich nicht selbstständig bewegen können. Das Virus breitet sich also in Ringen aus, die von der anfänglichen Impfstelle nach außen gehen.

Wenn die sichtbare Plaque einen Durchmesser von 4 mm hat, nehmen wir an, dass jede Generation um 4 mm / 24 = 0,17 mm wächst, was an sich schon überraschend ist, da eine Zelle nur einen Durchmesser von etwa 0,005 mm hat, so dass sich die Virionen anscheinend gleichzeitig ausbreiten um 0,17/0,005 = 34 Zellschichten pro Generation. Es ist schwer vorstellbar, wie sie das tun könnten, ohne sich irgendwie zu bewegen. Vielleicht findet irgendeine Art von Verbreitung statt?

Auf jeden Fall verstehe ich vom geometrischen Standpunkt aus nicht, wie sich eine virale Plaque in freier Wildbahn angesichts dessen, was wir im Labor sehen, in nur 3 Tagen schnell genug ausbreiten konnte.


Ein viraler Plaque-Assay ist ein künstliches System, das die physikalische Dispersion neu freigesetzter Virionen begrenzt. Es wurde entwickelt, um die Anzahl infektiöser Virionen (plaquebildende Einheiten) in einer bestimmten Probe zu zählen, nicht um die Reproduktions- oder Ausbreitungsrate zu messen. Da jeder Plaque mit einer einzelnen infizierten Zelle beginnt, wird die Zahl der mit jedem Zellburst infizierten neuen Zellen durch die physische Nähe der Zellen zur infizierten Zelle begrenzt, nicht durch die Zahl der freigesetzten infektiösen Virionen.

In einem lebenden System kann eine einzelne Zelle, die durch eine Virusinfektion ausgelöst wurde, einige hundert bis zu mehreren zehntausend neue Virionen freisetzen, die dann in allen möglichen Körperflüssigkeiten transportiert werden, um neue Zellen zu infizieren, wodurch die potentielle Anzahl neuer Zellen, die nach jedem Replikationszyklus infiziert wurden, verglichen mit einem Plaque-Assay.

Eine weitere Überlegung ist, dass einige der Symptome einer Erkältung im Allgemeinen denen ähnlich sind, die in der Prodromphase der meisten Virusinfektionen auftreten, so dass es wahrscheinlich schwierig ist, ihre wahre Inkubationszeit vom Beginn einer akuten Virusinfektion zu unterscheiden.


Die 5 Stadien der Infektion erklärt

Eine Infektion tritt auf, wenn ein Organismus wie ein Virus oder ein Bakterium in den Körper eindringt. Der Infektionserreger vermehrt sich schnell im Körpergewebe. Obwohl nicht alle Infektionen zu einer Krankheit führen, können einige das Immunsystem auslösen und Krankheitssymptome verursachen.

Es gibt fünf Stadien der Infektion:

In diesem Artikel werden die fünf Infektionsstadien im Detail erklärt, wie lange sie andauern können und Beispiele für Infektionen geben.

Es wird auch aufzeigen, was die Infektionsstadien sind, insbesondere bei Menschen mit HIV.

Die Inkubationsphase umfasst die Zeit von der Exposition gegenüber einem Infektionserreger bis zum Auftreten der Symptome.

Virus- oder Bakterienpartikel replizieren sich während der Inkubationsphase.

Dauer

Der genaue Zeitrahmen der Inkubationsphase variiert je nach Infektion. Hier ein paar Beispiele:

Das Grippevirus inkubiert 1–4 Tage, aber die Symptome können bereits 2 Tage nach dem Eindringen des Virus in den Körper auftreten.

Hepatitis B

Die Inkubationszeit für das Hepatitis-B-Virus (HBV) beträgt 1,5–6 Monate.

Salmonellen

Salmonellen, ein verbreitetes Bakterium, das durch Lebensmittel übertragen wird, verursacht innerhalb von 6 Stunden bis 6 Tagen Symptome. Sie können umfassen:

Das Prodromalstadium bezieht sich auf die Zeit nach der Inkubation und bevor die charakteristischen Symptome einer Infektion auftreten.

Auch im Prodromalstadium können Menschen Infektionen übertragen.

Während dieser Phase repliziert sich der Infektionserreger weiter, was die Immunantwort des Körpers und leichte, unspezifische Symptome auslöst. Diese Symptome können sein:

Dauer

Die Dauer des Prodromalstadiums variiert je nach Art der Infektion.

Beispielsweise hat die Grippe eine kurze Inkubationszeit von etwa 2 Tagen. Infolgedessen kann sich das Prodromalstadium mit dem Inkubationsstadium und dem Ausbruch der Krankheit überschneiden.

Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) geben an, dass das Virus 1 Tag vor dem Auftreten von Symptomen und bis zu einer Woche nach der Erkrankung auf andere übertragen werden kann.

Das dritte Stadium der Infektion ist eine Krankheit oder klinische Erkrankung. Dieses Stadium umfasst die Zeit, in der eine Person offensichtliche Symptome einer Infektionskrankheit zeigt.

Symptome

Die Symptome einer Infektion variieren stark je nach der zugrunde liegenden Ursache.

Im Allgemeinen können bei Menschen mit einer aktiven Infektion auftreten:

Infektionen der Atemwege

Zu den Symptomen von Atemwegsinfektionen wie Erkältung oder Grippe gehören:

Magen-Darm-Infektionen

Dauer

Der genaue Zeitrahmen hängt von der Art der Infektion, der Anzahl der infektiösen Mikroben im Körper und der Stärke des Immunsystems einer Person ab. Hier sind einige Beispiele:

Bei vielen viralen Atemwegsinfektionen wie der Grippe können die Symptome bis zu einer Woche anhalten.

Hepatitis B

Bestimmte Infektionen können mehrere Wochen oder sogar Jahre dauern. Die Symptome einer Hepatitis B können mehrere Wochen andauern. Es kann sich auch zu einer chronischen Erkrankung entwickeln, wenn die Infektion länger als 6 Monate andauert.

Windpocken, Herpes

Das Herpes-simplex-Virus (HSV) und die Windpocken (VZV) können sich im Ruhezustand in Nervenzellen verstecken. Diese Viren können viele Jahre im Körper verbleiben, bevor sie reaktiviert werden. Reaktiviert sich das VZV-Virus, verursacht es Gürtelrose.

Windpocken-Symptome dauern in der Regel zwischen 4 und 7 Tagen.

Herpes-Symptome variieren in ihrer Dauer je nach Art der Infektion.

Während der Verfallsphase baut das Immunsystem eine erfolgreiche Abwehr gegen die Krankheitserreger auf und die Zahl der infektiösen Partikel nimmt ab.

Die Symptome werden sich allmählich verbessern.

Eine Person kann jedoch in diesem Stadium Sekundärinfektionen entwickeln, wenn die Primärinfektion ihr Immunsystem geschwächt hat.

In dieser Phase kann das Virus noch auf andere Personen übertragen werden.

Das letzte Stadium der Infektion wird als Rekonvaleszenz bezeichnet.

Während dieser Phase verschwinden die Symptome und eine Person kann zu ihren normalen Funktionen zurückkehren.

Abhängig von der Schwere der Infektion können einige Menschen auch nach Abklingen der Infektion bleibende Schäden davontragen.

HIV schädigt das Immunsystem. Unbehandelt entwickelt sich HIV zu AIDS. Eine HIV-Exposition tritt auf, wenn eine Person mit Körperflüssigkeiten in Kontakt kommt, die HIV-Partikel enthalten.

Die CDC listet drei Stadien von HIV auf:

Stufe 1: Akute HIV-Infektion

Diese frühen Stadien der HIV-Infektion werden auch als akute HIV-Infektion bezeichnet. HIV breitet sich im ganzen Körper aus und greift spezialisierte weiße Blutkörperchen, sogenannte CD4+ T-Zellen, an.

Stufe 2: Chronische HIV-Infektion

Unbehandelt schreitet eine akute HIV-Infektion zu einer chronischen HIV-Infektion fort, die Jahrzehnte andauern kann.

Bei chronischem HIV repliziert das Virus weiterhin und zerstört CD4-Zellen. In diesem Stadium treten möglicherweise keine Symptome auf. Das Fehlen von Symptomen bedeutet jedoch nicht, dass die Infektion verschwunden ist.

Stufe 3: AIDS

Wenn eine Person mit chronischem HIV keine Behandlung erhält, kann sie an AIDS erkranken.

Zu diesem Zeitpunkt hat das Virus das Immunsystem erheblich geschwächt und den Körper anfällig für andere Infektionen gemacht.

Wenn AIDS nicht behandelt wird, überlebt eine Person in der Regel etwa 3 Jahre.


Einführung

Pathogenese ist der Prozess, bei dem eine Virusinfektion zu einer Krankheit führt. Pathogene Mechanismen umfassen die Implantation des Virus an einer Körperstelle (der Eintrittspforte), die Replikation an dieser Stelle und die anschließende Ausbreitung und Vermehrung innerhalb von Stellen (Zielorganen), an denen eine Krankheit oder eine Virusausscheidung in die Umgebung auftritt. Die meisten Virusinfektionen verlaufen subklinisch, was darauf hindeutet, dass die Abwehrkräfte des Körpers gegen Viren die meisten Infektionen stoppen, bevor sich Krankheitssymptome manifestieren. Das Wissen über subklinische Infektionen stammt aus serologischen Studien, die zeigen, dass beträchtliche Teile der Bevölkerung spezifische Antikörper gegen Viren aufweisen, obwohl die Individuen keine Krankheitsgeschichte haben. Diese inapparenten Infektionen haben eine große epidemiologische Bedeutung: Sie stellen eine wichtige Quelle für die Verbreitung des Virus durch die Bevölkerung dar und verleihen Immunität (siehe Kap. 48).

Viele Faktoren beeinflussen pathogene Mechanismen. Eine frühe Determinante ist das Ausmaß, in dem Körpergewebe und -organe für das Virus zugänglich sind. Die Zugänglichkeit wird durch physikalische Barrieren (wie Schleim- und Gewebebarrieren), durch die zu überwindende Distanz im Körper und durch natürliche Abwehrmechanismen beeinflusst. Wenn das Virus ein Organ erreicht, kommt es nur dann zu einer Infektion, wenn Zellen vorhanden sind, die die Virusreplikation unterstützen können. Die zelluläre Anfälligkeit erfordert eine Zelloberflächenanheftungsstelle (Rezeptor) für die Virionen und auch eine intrazelluläre Umgebung, die die Virusreplikation und -freisetzung ermöglicht. Selbst wenn das Virus eine Infektion in einem anfälligen Organ auslöst, kann die Replikation von genügend Virus, um eine Krankheit auszulösen, durch die Abwehr des Wirts verhindert werden (siehe Kap. 49 und 50).

Andere Faktoren, die bestimmen, ob eine Infektion und Krankheit auftritt, sind die vielen Virulenzmerkmale des infizierenden Virus. Um eine Krankheit zu verursachen, muss das infizierende Virus in der Lage sein, die hemmenden Wirkungen von physischen Barrieren, Distanz, Wirtsabwehr und unterschiedlicher zellulärer Anfälligkeit für Infektionen zu überwinden. Die hemmenden Wirkungen sind genetisch kontrolliert und können daher zwischen Individuen und Rassen variieren. Virulenzmerkmale ermöglichen es dem Virus, eine Infektion auszulösen, sich im Körper auszubreiten und sich in ausreichender Zahl zu replizieren, um das Zielorgan zu beeinträchtigen. Zu diesen Faktoren gehört die Fähigkeit, sich unter bestimmten Umständen während einer Entzündung, während der Fieberreaktion, in wandernden Zellen und in Gegenwart von natürlichen körpereigenen Inhibitoren und Interferon zu replizieren. In Viruspopulationen treten häufig extrem virulente Stämme auf. Gelegentlich werden diese Stämme durch ungewöhnlichen Selektionsdruck dominant (siehe Kap. 48). Die Identifizierung der für bestimmte Virulenzfunktionen verantwortlichen viralen Proteine ​​und Gene steht erst am Anfang.

Glücklicherweise für das Überleben von Mensch und Tier (und damit für das infizierende Virus) begünstigen die meisten natürlichen Selektionsdrücke die Dominanz weniger virulenter Stämme. Da diese Stämme keine schweren Krankheiten oder Todesfälle verursachen, werden ihre Replikation und Übertragung durch einen handlungsunfähigen Wirt nicht beeinträchtigt. Leichte oder inapparente Infektionen können aus dem Fehlen eines oder mehrerer Virulenzfaktoren resultieren. Beispielsweise wird ein Virus, das alle Virulenzmerkmale außer der Fähigkeit zur Vermehrung bei erhöhten Temperaturen aufweist, im febrilen Stadium der Infektion gestoppt und verursacht eine mildere Krankheit als sein vollständig virulentes Gegenstück. Lebendimpfstoffe bestehen aus Viren, denen ein oder mehrere Virulenzfaktoren fehlen, sie verursachen nur inapparente Infektionen und können sich dennoch ausreichend replizieren, um eine Immunität zu induzieren.

Das Auftreten spontaner oder induzierter Mutationen im viralen genetischen Material kann die Pathogenese der induzierten Krankheit verändern, z. HIV. Diese Mutationen können bei der Entwicklung arzneimittelresistenter Virusstämme von besonderer Bedeutung sein.

Die Krankheit folgt nicht immer einer erfolgreichen Virusreplikation im Zielorgan. Eine Krankheit tritt nur auf, wenn sich das Virus ausreichend repliziert, um essentielle Zellen direkt zu schädigen, die Freisetzung toxischer Substanzen aus infizierten Geweben zu bewirken, zelluläre Gene zu schädigen oder die Organfunktion indirekt als Folge der Immunantwort des Wirts auf das Vorhandensein von Virusantigenen zu schädigen.

Als Gruppe nutzen Viren alle denkbaren Eintrittspforte, Ausbreitungsmechanismen, Zielorgane und Ausscheidungsorte. Diese Fülle an Möglichkeiten verwundert angesichts der astronomischen Zahl von Viren und ihren Varianten nicht (s. Kap. 43).


Materialen und Methoden

Relevante Literatur wurde durch Durchsuchen der Datenbanken des PubMed-, Ovid- und des Armed Forces Pest Management Board Literature Retrieval Systems unter Verwendung von Kombinationen von Suchbegriffen einschließlich Aedes aegypti, Stegomyia fasciata (früherer Name für Ä. Ägypter), Aedes albopictus, Dengue-Fieber, Experiment, Import, Inkubation, Übertragung, Temperatur und Reisen. Wir haben die Suche nicht nach Erscheinungszeitpunkt oder Sprache eingeschränkt. Weiteres Material wurde durch die Überprüfung von Referenzen aus identifizierten Papieren gefunden.

Der Moment, in dem eine Mücke infektiös wird, ist nicht direkt beobachtbar, daher beschränken sich die Beobachtungen des EIP auf das Fenster zwischen Exposition(en) und Übertragungsexperiment(en), das durch ein minimales und maximales EIP definiert wird. Wenn sich beispielsweise eine Mücke 10 Tage nach der Exposition als infektiös erweist, muss die EIP zwischen 0 und 10 Tagen liegen. Wenn dieselbe Mücke an Tag 5 getestet wird und zu diesem Zeitpunkt kein DENV überträgt, beträgt die EIP zwischen 5 und 10 Tagen. Für jede Beobachtung wurde der maximale EIP als die Zeit von der ersten infektiösen Blutmahlzeit bis zur ersten erfolgreichen Übertragung von DENV definiert. Wenn die Übertragbarkeit getestet wurde und nie erfolgreich war, ist die maximale EIP unbekannt. Der minimale EIP war die Zeit von der letzten infektiösen Blutmahlzeit bis zum letzten negativen Transmissionsexperiment oder Null, wenn keine negativen Transmissionsexperimente stattfanden.

Akzeptable Übertragungstests beinhalteten die Bestätigung der Übertragung auf ein naives Individuum, was durch das Einsetzen von Dengue oder durch Labornachweise einer Infektion, wie Hämagglutinationshemmung oder Plaque-Reduktions-Neutralisationstests, nachgewiesen wurde. Da Dengue als Indikator verwendet wird, kann es aufgrund asymptomatischer Infektionen zu falsch-negativen Tests kommen. Wir gehen zunächst davon aus, dass alle negativen Tests wirklich negativ sind und greifen diese Annahme später erneut auf.

Die Beobachtungen der EIP beschränkten sich auf solche, in denen Ä. Ägypter oder Ä. Albopictus wurden mit virämischen Menschen oder nichtmenschlichen Primaten gefüttert. Wir schlossen auch Beobachtungen aus, bei denen die Infektion der Mücke durch Injektion oder durch Fütterung von Tierblut oder künstlichen Medien, die mit DENV besät wurden, erreicht wurde, da diese die natürliche Übertragung möglicherweise nicht realistisch nachahmen.

Temperaturdaten wurden für jede EIP-Beobachtung aufgezeichnet, sofern verfügbar. Für Beobachtungen ohne Temperaturdaten erhielten wir Temperaturdaten für den Untersuchungsort zum Zeitpunkt der Durchführung der Studie aus dem 30-Jahres-Mittelwertklimatologie-Datensatz der Klimaforschungseinheit (CL 2.0) [27]. Aus den verfügbaren Temperaturdaten wurde für jede Beobachtung eine räumlich und jahreszeitlich angepasste Mitteltemperatur berechnet.

Die IIP-Analyse beschränkte sich auf Ereignisse, bei denen Menschen nach einer experimentellen Infektion mit . erkrankten Ä. Ägypter oder Ä. Albopictus oder nach einer natürlichen DENV-Exposition innerhalb eines definierten Zeitraums durch Ein- und Ausfahren in oder aus einem Gebiet mit laufender DENV-Übertragung. Dabei wurde immer das Endereignis, das Einsetzen der Symptome, beobachtet, die genaue Expositionszeit ist jedoch nur bei experimentellen Infektionen bekannt. In diesen Fällen wurde das IIP direkt beobachtet und daher unzensiert. In anderen Fällen wurde der maximale und minimale IIP als die Zeit von der ersten bzw. letzten potentiellen Exposition bis zum Ausbruch der Krankheit definiert. Ein Reisender, der beispielsweise 3 Tage nach seiner Rückkehr von einer 10-tägigen Reise krank wurde, kann während der Reise jederzeit einer Exposition ausgesetzt gewesen sein, so dass der IIP zwischen 3 und 13 Tagen liegen muss.

Weitere ergänzende Daten, die für die Analysen gesammelt wurden, umfassten den Serotyp des Virus, sofern bekannt. Die Daten stehen im Text S1 zur Verfügung.

Statistische Analyse

Die EIP- und IIP-Daten wurden beide mit zensierten Time-to-Event-Modellen analysiert. Bei den IIP-Beobachtungen mit einmaliger Exposition und bekanntem Krankheitsbeginn sind die Daten unzensiert. Bei Beobachtungen von EIP oder IIP, die durch ein Intervall definiert sind, wird das Ereignis intervallzensiert, d. h. das Ereignis trat irgendwann zwischen den durch die Beobachtungen definierten minimalen und maximalen Zeitpunkten auf. Beobachtungen mit nur einer minimalen Zeit werden als rechtszensierte Daten behandelt.

Für jede Inkubationszeit analysierten wir vier gängige Zeit-bis-Ereignis-Modelle: Exponential, Weibull, Gamma und Log-Normal. Die jeweiligen Formulierungen sind in Tabelle 1 angegeben. Für jedes Modell haben wir multiplikative Gefahren unter Verwendung linearer Kovariaten, definiert durch βX. Für das EIP haben wir eine Kovariate für die Temperatur (T), um die Temperaturempfindlichkeit und einen zufälligen Effekt (z) zur Kontrolle für die Zwischenstudie (ich) Variation, die sich aus einzigartigen Studiendesigns und unbekannten Eigenschaften einer bestimmten Population von Menschen, Affen, Mücken oder Viren ergeben kann: (1)

Die IIP-Modelle enthielten nur das Intercept β0 und Zufallseffekt, nicht die Temperaturkovariate. Wir haben auch mögliche Unterschiede zwischen den Serotypen bewertet, indem wir für jeden Serotyp eine Dummy-Variable verwendet haben.

Wir haben die Modelle mit Markov-Chain-Monte-Carlo-Methoden angepasst. Wir haben für alle Koeffizienten schwach informative Priors verwendet (Text S2). Um die Stichprobenziehung zu verbessern, wurden die Zufallseffekte hierarchisch auf die Schnittschätzung zentriert und die Temperaturvariable wurde auf den Mittelwert zentriert. Damit wird Gleichung 1 zu: (2)

Die β0 Der von uns berichtete Koeffizient ist um diesen und die Abweichung zwischen den Studien angepasst, sodass er ohne Zentrierung direkt verwendet werden kann: . Der IIP wird nur für Schwankungen zwischen den Studien angepasst: . Die Variationsanpassung zwischen den Studien ist notwendig, weil e βX ist logarithmisch normalverteilt, so dass diese Varianz zum erwarteten Mittelwert beiträgt.

Wir initialisierten drei Markov-Chain-Monte-Carlo-Ketten für jedes Modell und ließen sie basierend auf der Visualisierung und der Gelman-Rubin-Statistik bis zur Konvergenz laufen [28]. Wir fuhren dann mit der Stichprobenziehung fort, wobei wir Ausdünnung verwendeten, um die Autokorrelation erster Ordnung auf unter 0,1 zu reduzieren, bis wir mindestens 1.000 unabhängige Stichproben für die Schätzung der posterioren Verteilungen hatten. Der Modellfit wurde mit dem Deviance Information Criterium (DIC) verglichen [29]. Die DIC-Rankings wurden über Bootstrapping (Text S3) weiter bewertet. Die Analysen wurden in R 2.15.0 (www.r-project.org) durchgeführt. OpenBUGS Version 3.2.1 [30] mit R2OpenBUGS [31] (www.openbugs.info).


Struktur

Coronavirus-Virionen sind kugelförmige bis pleomorphe umhüllte Partikel (Abb. 60-3). Die Hülle ist mit hervorstehenden Glykoproteinen besetzt und umgibt einen Kern, der aus Matrixprotein besteht, das eingeschlossen ist, in dem ein Einzelstrang von Positiv-Sense-RNA (Mr 6 × 10 6 ) mit Nukleoprotein assoziiert ist. Die Hüllglycoproteine ​​sind für die Anheftung an die Wirtszelle verantwortlich und tragen auch die wichtigsten antigenen Epitope, insbesondere die Epitope, die von neutralisierenden Antikörpern erkannt werden. OC43 besitzt auch ein Hämagglutin.

Abbildung 60-3

Elektronenmikroskopische Aufnahme des menschlichen Coronavirus 229E. Bar, 100 Minuten (Mit freundlicher Genehmigung von S.Sikotra, Leicester Royal Infirmary, Leicester, England.)


Ergebnisse

Studiendesign

Wir haben zuvor eine prospektive Studie zur primären EBV-Infektion bei 66 Studenten der University of Minnesota [17] beschrieben, von denen 59 symptomatisch waren. Als Erweiterung dieser Studie haben wir eine neue prospektive Kohorte mit dem spezifischen Ziel einer häufigeren Probenahme aufgenommen, um zufällig mehr Proben aus der Inkubationszeit der primären EBV-Infektion zu gewinnen. Aus beiden Kohorten zusammen wurden während der historisch definierten Inkubationszeit (42 Tage) insgesamt 48 Blut- und Mundspülproben von 40 Probanden entnommen. Diese Proben standen im Mittelpunkt dieser Studie. Da das genaue Datum der EBV-Infektion in einer Studie zur natürlichen Infektion nicht definierbar ist, haben wir das Datum des Symptombeginns als Tag „Null“ bezeichnet.

Die Virusverbreitung in den Kreislauf erfolgte, bevor große Mengen viraler Genome in der Mundhöhle nachgewiesen wurden

EBV wird bei jungen Erwachsenen durch Speichelaustausch übertragen und eine Infektion in der Mundhöhle etabliert, sowohl in Plattenepithelgewebe als auch in Lymphozyten des Waldeyer-Rings [18]. Es ist jedoch nur sehr wenig darüber bekannt, wann und wie EBV aus dem Tonsillengewebe in das periphere Blut austritt. Um die Verbreitung während der 6-wöchigen Inkubationszeit genauer zu untersuchen, haben wir sowohl durch quantitative PCR (qPCR) als auch durch eine hochsensitive nested PCR auf das Vorhandensein viraler Genome getestet. Der Nested-PCR-Assay ergab eine viel empfindlichere, aber nicht quantitative Ablesung der Viruspräsenz, während die Nachweisgrenze für den quantitativen PCR-Assay 200 Kopien von EBV pro Milliliter Vollblut oder 40 Kopien des Virusgenoms pro Milliliter Mundspülung betrug. Überraschenderweise wurden virale Genome in der Mundhöhle durch keines der Verfahren bis ungefähr eine Woche vor dem Einsetzen der Symptome nachgewiesen, zu welchem ​​Zeitpunkt große Mengen viraler Genome nachgewiesen wurden ( 1A ). Diese Daten werden auf Probandebene als „Zeit bis zur ersten Reaktion“ in 1C ausgedrückt. Virale Genome wurden sowohl in den Zellen der Mundspülung als auch im Überstand nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass das Virus in den ersten 4–5 Wochen nach der Übertragung in sehr geringen Konzentrationen in der Mundhöhle persistiert und dann ein explosives Replikationsmuster zeigt.

Die quantitative Viruslast wurde durch qPCR unter Verwendung von DNA aus oralen Waschzellpellets (A) oder Blut (B) bestimmt. Daten werden als Log ausgedrückt10 virale Genomkopien/ml Probe. Die gestrichelte graue Linie stellt die Nachweisgrenze dar. (C) und (D) zeigen die Zeit bis zur ersten positiven Messung für jeden Probanden für virale Genome, die im Blut (D) durch nicht-quantitative Nested-PCR (gefüllte Quadrate) oder qPCR (gefüllte umgekehrte Dreiecke) oder in der oralen Form nachgewiesen wurden Hohlraum (C) durch verschachtelte oder qPCR (mit beiden Assays wurden die gleichen Ergebnisse erhalten) (offene Kreise). Das in (C) gezeigte theoretische Vorhandensein des Virus ist der geschätzte Zeitraum, in dem die Studienteilnehmer anfänglich dem oralen Virus ausgesetzt waren. (E) In sequentiellen Proben aus der Inkubationszeit wurden die Probanden bewertet, in welchen Kompartiment-Virusgenomen zuerst nachgewiesen wurde: Blut durch Nested-PCR (Blut (lo)), Blut durch qPCR (Blut (hi)), oral oder simultan positiv in beiden Fächern. (F) Zeigt einen Einschub, der Blut und Mundhöhle für den Zeitraum nahe dem Einsetzen der Symptome vergleicht. Die Ergebnisse für 26 Probanden, bei denen innerhalb der ersten zwei Wochen nach Symptombeginn eine Probe entnommen wurde, werden gezeigt.

Im Gegensatz dazu wurden virale Genome bereits 22 Tage vor dem Einsetzen der Symptome im peripheren Blut nachgewiesen, wurden jedoch in diesem frühen Stadium nur über den sensitiveren Nested-PCR-Assay nachgewiesen (Abb. 1B und 1D). Tatsächlich zeigten 10 Probanden einen viralen Genomnachweis im Blut vor der Mundhöhle, wenn aufeinanderfolgende Zeitpunkte ausgewertet wurden ( 1E ). Es sollte angemerkt werden, dass wir wesentlich mehr DNA aus Blutzellen gewinnen konnten als aus Mundspülzellen, was erklären könnte, warum niedrige Virusgenome nicht früh in der Mundhöhle nachgewiesen wurden. Nichtsdestotrotz haben wir zum Zeitpunkt des Auftretens der Symptome dramatisch höhere Viruslasten in der Mundspülung festgestellt (Abb. 1A), was auf einen effizienten Virusnachweis in oralen Proben hindeutet. Der Virusnachweis im Blut mit dem weniger sensitiven qPCR-Assay wurde um mindestens eine Woche verzögert (Abb. 1F), und Virusgenome >200 Kopien/ml wurden bei keinem Individuum gefunden, bis zu oder nach Zeitpunkten, an denen hohe Viruslasten in der oralen Form nachgewiesen wurden Hohlraum (Abb. 1E). Diese Daten liefern die erste Beschreibung der EBV-Virusdynamik während der Inkubationszeit einer natürlichen Infektion beim Menschen und legen ein Szenario nahe, in dem die Virusreplikation in der Mundhöhle für viele Wochen selbstlimitierend ist. Während dieser „ruhigen Zeit“ erfolgt die Verbreitung ins Blut. Näher zum Zeitpunkt des Symptombeginns repliziert das Virus schnell in der Mundhöhle, und anschließend werden hohe Viruslasten im Blut nachgewiesen.

Veränderungen der Genexpression im peripheren Blut sind 1–2 Wochen vor Symptombeginn sichtbar

Frühere Arbeiten unserer Gruppe zeigten, dass unterschiedliche Genexpressionssignaturen in mononuklearen Zellen des peripheren Bluts früh gegenüber spät nach einer primären EBV-Infektion vorhanden waren [19]. Wir versuchten, diesen Datensatz zu erweitern, indem wir die zusätzlichen Inkubationsproben aus unserer jüngsten Kohorte untersuchten. Die Proben wurden durch PCR SuperArray bewertet, das aus 43 Genen bestand, die repräsentativ für Genveränderungen waren, die ursprünglich durch Microarray beobachtet wurden [19]. Die hierarchische Clusterbildung ergab drei unterschiedliche Muster aus Inkubationsproben (Abb. 2). Die Probanden zeigten entweder keine Veränderung, eine Typ-I-Interferon(IFN)-Signatur oder eine Typ-II-IFN/Zellzyklus-Signatur. Diese Signaturen gruppierten sich zeitlich und teilten sich in diese ungefähren Zeitrahmen auf: (i) keine Veränderung von -42 bis -7 Tage vor Symptombeginn, (ii) eine Typ-1-IFN-Signatur von -15 bis -3 Tagen und (iii) die charakteristische Typ-II-IFN/Zellzyklus-Signatur im Zusammenhang mit AIM innerhalb von Tagen nach Symptombeginn. Bemerkenswerterweise war die Typ-I-IFN-Signatur vorhanden, wenn virale Genome nur durch nested PCR (niedrige Viruslast) bei 3 von 4 Probanden nachgewiesen wurden, obwohl 7 Probanden trotz des Vorhandenseins viraler Genome im Blut durch nested PCR keine Interferonantwort zeigten. Durch ELISA haben wir zu keinem Zeitpunkt ein wesentliches (>25 pg/ml) IFNa-Protein nachgewiesen.

43 EBV-Infektionssignaturgene wurden in der gesamten PBMC-RNA gemessen. Die funktionelle Kategorisierung der Gene ist links dargestellt. Die Faltungsänderung (FC) in der Expression wurde im Vergleich zu Proben vor der Infektion berechnet. Das hierarchische Clustering (oben) zeigte drei verschiedene Gruppierungen: keine Signatur (rot), Typ I IFN (blau) und Typ II IFN/Zellzyklus (grün). Oben sind die Themennummern und das Probenentnahmedatum angegeben. Das Vorhandensein viraler Genome durch verschachtelte (lo) oder qPCR (hi) wird unten zusammen mit dem Bereich der Probentage (relativ zum Einsetzen der Symptome) vermerkt, in denen jede Signatur beobachtet wurde.

Die Zahl der plasmazytoiden dendritischen Zellen im Kreislauf nimmt ab, wenn virale Genome erstmals nachweisbar werden

Plasmazytoide dendritische Zellen (pDC) sind Hauptproduzenten von Typ-I-IFN. Obwohl bei einigen Studienteilnehmern während der Inkubationszeit eine robuste Typ-I-IFN-Reaktion beobachtet wurde, war die Genexpressionssignatur relativ vorübergehend. Khannas Gruppe stellte kürzlich fest, dass die pDC-Zahlen bei akuten IM-Patienten reduziert sind [20]. Daher versuchten wir, die pDC-Zahlen während der Inkubationszeit zu untersuchen. pDC wurden als BDCA-2+ CD123+ Zellen unter nicht-lymphoiden Zellen (CD3, CD20, CD56 und CD14 negativ) identifiziert und waren HLA-DR+ und CD11c-. Als Beispiel werden Flussdiagramme für 6 Zeitpunkte von Subjekt 5524 gezeigt (Fig. 3A und 3B). Die Analyse der pDC von allen Probanden während der Inkubationszeit zeigte einen bemerkenswerten Rückgang während der Zehn-Tage-Periode, die zum Einsetzen der Symptome führte ( 3C und 3E). Zuvor war ein leichter Rückgang zu beobachten, der jedoch nicht statistisch signifikant war. Im Gegensatz dazu waren konventionelle von Myeloid abgeleitete DC (cDC), die als HLA-DR+ CD11c+ unter nicht-lymphoiden Zellen identifiziert wurden, weder während der Inkubationszeit noch in der frühen Phase der AIM signifikant erhöht oder verringert ( 3D ). Der Verlust von pDC im Kreislauf korrelierte stark mit der Anwesenheit viraler Genome im peripheren Blut ( 3F ). Interessanterweise war die pDC-Reduktion zu Zeitpunkten, an denen nur geringe Mengen viraler Genome nachgewiesen wurden, genauso stark wie bei hohen Mengen viraler Genome (Abb. 3F). der pDC-Reduktion.

(A) Repräsentative Durchflusszytometrie-Plots der pDC-Frequenzen unter nicht-lymphoiden Zellen (CD3, CD56, CD14, CD20 negativ) aus Proben, die zu mehreren Zeitpunkten für ein Subjekt gesammelt wurden (5524). (B) Der Prozentsatz von pDC von 5524 im Laufe der Zeit. (C) Häufigkeiten von pDC im Laufe der Zeit werden für alle Probanden gezeigt. (D) Die Häufigkeiten konventioneller DC (cDC) (CD11c + , HLA-DR + -Zellen) sind für alle Probanden im Zeitverlauf dargestellt. (E) Die Anzahl der pDC pro ml Vollblut wird für alle Probanden angezeigt. (F) zeigt den Prozentsatz von pDC in Proben, bei denen virale Genome im Blut durch Nested-PCR (Blood lo) oder qPCR (Blood hi) nachgewiesen wurden. Die statistische Analyse wurde unter Verwendung einer Einweg-ANOVA mit Mehrfachtestvergleich durchgeführt. Hellrosa Symbole weisen auf einen signifikanten Unterschied (p<0,05) im Vergleich zu dunkleren rosa Symbolen vor der Infektion (p<0,001) roten Symbolen (p<0,0001) hin. Graue Symbole zeigen keinen statistischen Unterschied an.

Die Verhältnisse der natürlichen Killerzellen und der Phänotyp wurden bis zum Einsetzen von AIM . nicht beeinflusst

Die Bedeutung von NK-Zellen bei der EBV-Infektion wurde in den letzten Jahren immer deutlicher [21]. Veränderungen des NK-Zell-Phänotyps während der AIM wurden zuvor berichtet und beinhalteten einen Verlust von CD56-hellen „unreifen“ NK-Zellen und eine entsprechende Zunahme von CD56-dunklen „reifen“ NK-Zellen [22]. Wir beobachteten auch eine Verringerung des Prozentsatzes und der Anzahl von CD56-hellen NK-Zellen in dieser Kohorte, jedoch waren im Gegensatz zu pDC-Veränderungen NK-Zell-Veränderungen bis zum Einsetzen der Symptome nicht sichtbar ( 4A ). Wir untersuchten weiter eine spezifische CD56 dim NKG2A+ KIR- Zelluntergruppe, von der berichtet wurde, dass sie während der AIM als Folge einer virusinduzierten Proliferation expandiert wurde [23]. Wir beobachteten eine ähnliche Expansion in unserer Kohorte, die jedoch ebenfalls nicht bis zum Einsetzen der Symptome festgestellt wurde und mindestens 50 Tage lang erhöht blieb (Abb. 4B).

(A) Der Prozentsatz und die Anzahl der NK-Zellen, die CD56-hell (unreif) sind, nimmt während der ersten 50 Tage nach Einsetzen der Symptome ab. (B) Der Prozentsatz und die Anzahl von NK-Zellen, die CD56 dim NKG2A + KIR – sind, nimmt zu und bleibt erhöht. Die Statistik wurde unter Verwendung einer Einweg-ANOVA mit Mehrfachtestvergleich durchgeführt. Rosa Symbole weisen auf einen signifikanten Unterschied (p<0,05) im Vergleich zur Vorinfektion hin. Rote Symbole weisen auf einen signifikanten Unterschied (p<0,0001) im Vergleich zur Vorinfektion hin. Graue Symbole zeigen keinen statistischen Unterschied an.

Während der Inkubationszeit wurde eine polyklonale CD8-T-Zell-Aktivierung nachgewiesen, jedoch keine virusspezifische CD8-T-Zell-Expansion

CD8-T-Zellen sorgen für eine lebenswichtige Immunkontrolle von EBV [6], und obwohl ihre Expansion während der AIM gut dokumentiert ist, ist nicht bekannt, wann sie während der Primärinfektion zum ersten Mal aktiviert werden. Unter Verwendung von Peptid:MHC I-Tetrameren haben wir bis zu Zeitpunkten nahe dem Einsetzen der Symptome keine EBV-spezifische CD8-T-Zell-Expansion (Tetramer-bindende Zellen über 0,05% der CD8-T-Zellen) nachgewiesen (Fig. 5A und S1). In ähnlicher Weise wurde eine Hochregulation von CD11a und eine Herunterregulation von CD45RA auf Tetramer-bindenden T-Zellen, was auf Antigenerfahrungen hinweist, bis zum Einsetzen der Symptome nicht beobachtet. Die Expansion von EBV-spezifischen T-Zellen stimmte eng mit der gesamten CD8-T-Zell-Expansion überein, was sich in einem erhöhten CD8:CD4-Verhältnis widerspiegelt (Fig. 5A und 5C). Interessanterweise haben wir die Hochregulation von CD38 und Granzym B auf den gesamten polyklonalen CD8-T-Zellen früher während der Inkubationszeit festgestellt (Fig. 5A, 5B und S1). Diese Merkmale der polyklonalen Aktivierung entsprechen kinetisch dem Zeitpunkt, zu dem eine Typ-I-IFN-Antwort am stärksten vertreten war (Fig. 2).

(A), Die Zeit bis zur ersten Reaktion für drei verschiedene Immunparameter wird gezeigt: CD38-Hochregulation auf Gesamt-CD8 + -T-Zellen (gefüllte Quadrate), ein erhöhtes CD8-zu-CD4-T-Zell-Verhältnis (offene Rauten) oder das Vorhandensein von EBV-Tetramer-bindendem CD8 + T-Zellen über dem Hintergrund (0,4%) (ausgefüllte Kreise). (B) Häufigkeit von CD8 + T-Zellen, die CD38 im Laufe der Zeit exprimieren. (C) Verhältnis von CD8 + zu CD4 + T-Zellen über die Zeit. Die Statistik wurde unter Verwendung einer Einweg-ANOVA mit Mehrfachtestvergleich durchgeführt. Rosa Symbole weisen auf einen signifikanten Unterschied (p<0,05) im Vergleich zur Vorinfektion hin. Rote Symbole weisen auf einen signifikanten Unterschied (p<0.0001) im Vergleich zur Vorinfektion hin. Graue Symbole zeigen keinen statistischen Unterschied an.

Foxp3+ CD4 T-Zellzahlen im Kreislauf nehmen nach Präsentation mit AIM . ab

Foxp3+ CD25+ Treg cells, are important for the maintenance of self-tolerance and dampening chronic inflammation. A reduction in the number of circulating CD25 hi CD4+ T cells was previously reported in AIM patients [24], but it was unknown when these changes began to manifest and how long they persisted through convalescence. Analysis of individual subjects over time in our study corroborated a decrease in Treg cells at the onset of AIM (Fig 6A and 6B, shown for a representative subject). In all subjects, Treg cells were significantly decreased only during the first ten days of AIM (Fig 6B). Numbers were depressed as well as frequency. The overall number of CD4+ T cells, in contrast, was unchanged (Fig 6C). Although the fate of blood Treg cells during AIM is unknown (e.g. whether they trafficked to tissues or died), previously reported histology of AIM tonsils would argue against local infiltration into tonsils, although the sample size of this study was very small [24].

(A) Frequency of Foxp3 + CD25 + cells amongst total CD4 + T cells data plotted over time for a representative individual (subject 7112). (B) Normalized frequency of Foxp3 + CD4 T cells over time in all subjects. Foxp3 + frequencies were normalized to each subject’s pre-infection baseline due to substantial variation in this population between individuals. (C) Number of CD4+ T cells per mL of whole blood over time. Statistics were performed using a one-way ANOVA with multiple test comparison. Gray values are not statistically different. Red value p<0.0001 compared to pre.


The “infectious period” means the time you’re able to spread the virus to someone else.

For COVID-19, there is emerging evidence to suggest the infectious period may start 1 to 3 days before you develop symptoms.

The most infectious period is thought to be 1 to 3 days before symptoms start, and in the first 7 days after symptoms begin. But some people may remain infectious for longer.

Commonly reported symptoms for COVID-19 – such as fever, cough and fatigue – usually last around 9 to 10 days but this can be longer.


Quarantining efforts around the world

The US and many other countries have formulated their quarantine policies based on a 14-day incubation period.

"It's widely accepted that there's a 14-day rule of thumb," Stephen Morse, an epidemiologist at Columbia University, told Business Insider. "That's how long you have to wait to go back to your daily life."

The UK, Australia, France, India, Italy, and Canada have also said that citizens repatriated from Wuhan will be quarantined for 14 days.

About 800 US citizens evacuated from Wuhan have brought to military bases in nine states and put under a mandatory two-week quarantine. More than 200 of those evacuees were released this week, and another 195 left on February 10.

But if these new studies are correct, 14 days may not be sufficient.


This study provides quantitative estimates of the incubation period between exposure to SARS-CoV-2 and development of symptomatic infection. They support a duration of 14 days for active monitoring and quarantine for exposed or infected persons to develop symptoms. There are a few important limitations to consider. These data were developed from cases which were recognized as overt COVID-19. Other studies have suggested that a large number of SARS-CoV-2 infected patients may only experience mild symptoms, perhaps insufficient to prompt those infected to seek medical care. Furthermore, it is also possible that some individuals never develop symptoms. The implications of both of these to quarantine or active monitoring durations for exposed individuals are complex and not fully understood.

Schlüsselwörter: Coronavirus, Coronavirus Infections, Fever, Infectious Disease Incubation Period, Primary Prevention, Public Health, Quarantine, Risk, SARS Virus, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2


COVID-19 Has Median Incubation Period of 5.1 Days: Study

An analysis of data on infections from the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), a novel human coronavirus that causes the respiratory illness COVID-19, yielded an estimate of 5.1 days for the median disease incubation period. This median time from exposure to onset of symptoms suggests that the 14-day quarantine period used by the U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) for individuals with likely exposure to SARS-CoV-2 is reasonable.

This scanning electron microscope image shows SARS-CoV-2 (yellow) isolated from a patient in the U.S., emerging from the surface of cells (blue/pink) cultured in the lab. Image credit: NIAID.

In December 2019, a cluster of severe pneumonia cases of unknown cause was reported in Wuhan, Hubei province, China.

The initial cluster was epidemiologically linked to a seafood wholesale market in Wuhan, although many of the initial 41 cases were later reported to have no known exposure to the market.

A novel strain of coronavirus, SARS-CoV-2, belonging to the same family of viruses that SARS and MERS, as well as the 4 human coronaviruses associated with the common cold, was subsequently isolated from lower respiratory tract samples of 4 cases on January 7, 2020.

Infection with the virus can be asymptomatic or can result in mild to severe symptomatic COVID-19 disease.

There is limited support for many of its key epidemiologic features, including the incubation period for clinical disease, which has important implications for surveillance and control activities.

To estimate the length of the incubation period of COVID-19 and describe its public health implications, Dr. Justin Lessler from the Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health and colleagues analyzed 181 cases from China and other countries that were detected prior to February 24, were reported in the media, and included likely dates of exposure and symptom onset.

Most of the cases involved travel to or from Wuhan or exposure to individuals who had been to Hubei province.

The median incubation period was estimated to be 5.1 days (95% CI, 4.5 to 5.8 days), and 97.5% of those who develop symptoms will do so within 11.5 days (CI, 8.2 to 15.6 days) of infection.

The researchers estimated that for every 10,000 individuals quarantined for 14 days, only about 101 would develop symptoms after being released from quarantine.

The CDC and many other public health authorities around the world have been using a 14-day quarantine or active-monitoring period for individuals who are known to be at high risk of infection due to contact with known cases or travel to a heavily affected area.

“Based on our analysis of publicly available data, the current recommendation of 14 days for active monitoring or quarantine is reasonable, although with that period some cases would be missed over the long-term,” Dr. Lessler said.

The new estimate of 5.1 days for the median incubation period of SARS-CoV-2 is similar to estimates from the earliest studies of this new virus, which were based on fewer cases.

This incubation period for SARS-CoV-2 is in the same range as SARS-CoV, a different human-infecting coronavirus that caused a major outbreak centered in southern China and Hong Kong from 2002-04.

For MERS-CoV, a coronavirus that has caused hundreds of cases in the Middle East, with a relatively high fatality rate, the estimated mean incubation period is 5-7 days.

Human coronaviruses that cause common colds have mean illness-incubation periods of about three days.

The team’s paper was published in the journal Annals of Internal Medicine.

Stephen A. Lauer et al. The Incubation Period of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) From Publicly Reported Confirmed Cases: Estimation and Application Free. Ann Intern Med, published online March 10, 2020 doi: 10.7326/M20-0504