COVID-19 Update Zusammenstellung: Jan Rybniker, Klinik 1 für Innere Medizin - Infektiologie, Uniklinik Köln

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COVID-19 Update Zusammenstellung: Jan Rybniker, Klinik 1 für Innere Medizin - Infektiologie, Uniklinik Köln
COVID-19 Update

                          Zusammenstellung:
Jan Rybniker, Klinik 1 für Innere Medizin - Infektiologie, Uniklinik Köln
COVID-19 Update Zusammenstellung: Jan Rybniker, Klinik 1 für Innere Medizin - Infektiologie, Uniklinik Köln
Die folgenden Folien beinhalten lediglich Hilfestellungen beim
                  Umgang mit COVID-19 Patienten.

      Es handelt sich nicht um offizielle Empfehlungen der DGI.

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COVID-19 Update Zusammenstellung: Jan Rybniker, Klinik 1 für Innere Medizin - Infektiologie, Uniklinik Köln
Biologie, Nomenklatur
Nomenklatur
Virus: “SARS-CoV-2”
Erkrankung: “COVID-19”, Coronavirus Disease 2019

SARS-CoV-2: einzelsträngiges, behülltes RNA-Virus.
                                                                                        Foto: AP
SARS-CoV-2 gehört zur Familie der Coronaviren (CoV):
      (i) Die weltweit endemischen CoV (HCoV-NL63, -229E, -OC43 und -HKU1) sind häufige Ursache von
      leichteren respiratorischen Infektionen.
      (ii) SARS-CoV und MERS-CoV – verursachen Epidemien mit hoher Mortalität, ähnlich wie COVID-19.
      Es handelt sich um Zoonosen (Reservoir Dromedar, Larvenroller).
      (iii) SARS-CoV-2 (COVID-19 Erreger) ist genetisch am ehesten mit SARS verwandt.

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Persönliche Schutzausrüstung beim Umgang mit Patienten (CDC)

              Schutzbrille
                                             FFP2 oder FFP3 Maske

                                                  Es gelten die Vorschriften
                                                  der lokal zuständigen
    1 Paar unsterile 1x-Handschuhe                Hygienebeauftragten!

                                             Keine Überschuhe

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                               CDC
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Symptome
    •   Allgemeinsymptome, Symptome im Sinne einer Infektion des oberen und unteren
        Respirationstrakts (Fieber und Husten). Selten gastrointestinale Symptome, eher keine Rhinitis.
    •   Fieber:
    › Die Häufigkeit von Fieber ist variabel (43% bis 98% je nach Studie), möglicherweise abhängig vom
        Krankheitsstadium.
    › Abwesenheit von Fieber schließt COVID-19 nicht aus.
    Gastrointestinale Symptome: bis zu 10% können initial gastrointestinale Symptome zeigen (e.g.
    Durchfall, Übelkeit), die vor Fieber und Dyspnoe auftreten können (Wang D, Hu B, Hu C, et al. JAMA. 2020).
    “Stille Hypoxämie” – scheinbar entwickeln einige Patienten eine Hypoxämie und Lungenversagen
    ohne vorherige Dyspnoe (eher ältere Patienten)(Xie J, Tong Z, Guan X, et al. Intensive Care Med. 2020)

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Pathophysiologie schwere Erkrankung

(1) ARDS
› Diffuse alveolare Schädigung. Histologisch sieht man Pneumozyten mit direkter viraler Schädigung
    (zunächst eher kein rein inflammatorisches Geschehen; (Xu Z, Shi L, Wang Y, et al. Lancet Respir Med. 2020)
(2) Zytokin-Sturm
› Zunehmend Hinweise, dass einige Patienten mit einer überschießenden Immunantwort auf COVID-19
    reagieren (ähnlich bakterielle Sepsis oder hämophagozytische Lymphohistiozytose).
› Marker: starker Anstieg des CRPs, Ferritin usw (Ruan Q, Yang K, Wang W et al. Intensive Care Med. 2020).
› Siehe dazu auch Folie 43

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Möglicher (typischer) Ablauf der Erkrankung
     • Inkubationszeit im Median ~4 Tage (interquartile range 2-7 Tage), bis zu 14 Tage möglich (Del Rio C, Malani
       PN. JAMA. 2020).
     • Entwicklung einer schweren Erkrankung (based on analysis of multiple studies by Arnold Forest, youtube,
       11.3.2020)
            • Dyspnea ~ 6 days post exposure.
            • Admission after ~8 days post exposure.
            • ICU admission/intubation after ~10 days post exposure. However, this timing may be variable (some
              patients are stable for several days after admission, but subsequently deteriorate rapidly).

                                                                                                               Bouadma L, Lescure FX,
                                                                                                               Lucet JC, Yazdanpanah Y,
                                                                                                               et al. Intensive Care
                                                                                                               Med. 2020

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Möglicher (typischer) Ablauf der Erkrankung

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      Siddiqu HK, Journal of Heart and Lung Transplantation, 2020
COVID-19 Update Zusammenstellung: Jan Rybniker, Klinik 1 für Innere Medizin - Infektiologie, Uniklinik Köln
Bildgebung
    •   Im CT und RTX typischerweise Milchglasinfiltrate, eher peripher und basal (Patel B, Mohammad RM,
        Blaustein J et al. Am J Hematol. 1990)

    •   Im RTX eher diskrete Zeichen
    •   Zunahme der betroffenen Lungensegmente korreliert mit Erkrankung
    •   Über die Zeit Zunahme von konsolidierten Arealen

    Ungewöhnliche Befunde, die alternative Diagnosen bedeuten könnten:
    › Pleuraerguss (nur bei ~5%).
    › Kavernen oder Lymphadenopathie

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Representive chest radiographic manifestation in a non-severe and a
     severe case with covid-19 (Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al. N Engl J Med. 2020)

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Bildgebung

     •   Befunde sind unspezifisch (Milchglasinfiltrate)
     •   Keine Differenzierung zwischen COVID-19 und anderen Pneumonie-Erregern
     •   Bildgebung kann pulmonalen Befall ausschließen (CT)
     •   Bildgebung ist nur ein Puzzleteil der Diagnostik

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Labortests

     •   Leukozytenzahl in der Regel normal
     •   Lymphopenie ist häufig, bei ~80% der Patienten (Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al. N Engl J Med. 2020, Yang X, Yu Y, Xu J,
         et al. Lancet Respir Med. 2020)
     •   Milde Thrombozytopenie häufig (selten
Labortests
     Procalcitonin
     › COVID-19 scheint keine Erhöhung des PCT zu verursachen; PCT < 0.5 bei 95% der Patienten (Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al. N
         Engl J Med. 2020)

     › Hohes PCT sollte an alternative Diagnose denken lassen!
         (z.B. bakterielle Pneumonie) oder bakterielle Superinfektion.

     C-reactives Protein (CRP)
     › COVID-19 Infektionen verursachen CRP-Erhöhung. Höhe ist mit Schwere und Prognose assoziiert.
         Normales CRP und respiratorisches Versagen -> Alternativdiagnose.

     ›   Young BE, Ong SWX, Kalimuddin S, et al. JAMA. 2020: CRP ist assoziiert mit O2Bedarf
         Kein ohne O2Bedarf:     Ø CRP 11 mg/L; IQR 1-20
         O2Bedarf / Hypoxie:     Ø CRP 66 mg/L; IQR 48-98

     ›   Ruan Q, Yang K, Wang W et al. Intensive Care Med. 2020 : CRP ist assoziiert mit Mortalität
         Überlebende:            Ø CRP 40 mg/L; IQR 10-60
         Versterben:             Ø CRP 125 mg/L; IQR 60-160

13   https://emcrit.org/ibcc/COVID19/
Chinese Center für
     Disease Control and
     Prevention

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Chinese Center für
                                         Disease Control and
                                         Prevention

Risikofaktoren
• Alter
• Männliches Geschlecht
• Komorbiditäten
     •   Chron. Lungenerkrankungen
     •   Kardiovaskuläre Erkrankungen
     •   Zerebrovaskuläre Erkrankungen
     •   Diabetes

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Case fatality – hohes Alter, hohes Risiko

                 Hohe Sterblichkeit in Wuhan aufgrund des   Case fatality ratio in verschiedenen Altersgruppen
                 höheren Alters der Infizierten             (Gesamt China)
                 (im Vergleich zum restlichen China)
16                                                          Verity et al., Lancet ID, 2020
Infection fatality, case fatality

     Infection fatality ratio: wie viele Infizierte sterben – da die genaue Anzahl der Infizierten nicht
     bekannt ist (Dunkelziffer, asymptomatische Verläufe) kann diese Zahl nur geschätzt werden.

     Case fatality ratio: wie viele Infizierte mit im Labor gesicherter Infektion versterben an der
     Erkrankung

     Berechung für die Fälle in China - Verity et al., Lancet ID, 2020:

     •   Infection fatality ratio: 0,66% (Schätzung!)
     •   Case fatality ratio: 1,38% (niedriger als SARS (2003) und MERS aber deutlich höher als Influenza)

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Laborchemische Risikostratifizierung

     •   Hohes CRP
     •   Blutbildveränderungen
     •   Lymphopenie und zeitl. Verlauf (anhaltende oder verschlechternde Lymphopenie deutet auf
         schlechtes Outcome (Chu CM, Cheng VC, Hung IF, et al. Thorax. 2004)
     •   Neutrophil/Lymphozyten-Ratio (NLR) scheint als prognostischer Marker CRP und Lymphopenie
         alleine überlegen zu sein.
     •   NLR > 3 bedeutet schlechte Prognose (Liu J, Liu Y, Xiang P, Pre-print).

     Ruan Q, Yang K, Wang W et al. Intensive Care Med. 2020,
     Xie J, Tong Z, Guan X, et al. Intensive Care Med. 2020,
     Wang D, Hu B, Hu C, et al. JAMA. 2020

18
Neutrophil/lymphocyte ratio (NLR)

        (Liu J, Liu Y, Xiang P, Pre-print).
19
Laborchemische Risikostratifizierung

     •    Troponin könnte ein starker prognostischer Marker sein

     Ruan Q, Yang K, Wang W et al. Intensive Care Med. 2020,
     Xie J, Tong Z, Guan X, et al. Intensive Care Med. 2020,
     Wang D, Hu B, Hu C, et al. JAMA. 2020

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Kardiomyopathie?

•    Schwere COVID-19 Infektionen verursachen meistens Troponin-Erhöhungen (kein Typ-I
     Myokardinfarkt)

•    ~7% der Todesfälle durch fulminante Myokarditis. Bei ~33% beitragender Faktor (Ruan Q, Yang K, Wang W et
     al. Intensive Care Med. 2020)

•    12% der Verlegungen auf ITS wegen Arrhythmien (Wang D, Hu B, Hu C, et al. JAMA. 2020)

•    Troponin ist ein guter prognostischer Marker für Mortalität, aber:
     Kardiale Beteiligung vs. Epiphenomen bei schwerer systemischer Erkrankung (kardialer Stress)?

21                                                https://emcrit.org/ibcc/COVID19
Kardiomyopathie

     • Das Coronavirus SARS-CoV-2 bindet über
       Spike-Protein (rot) an den ACE2-Rezeptor
       auf menschlichen Zellen.
     • ACE2-Rezeptoren werden unter anderem
       im Herz und in der Lunge stark
       exprimiert.
     • ACE-Inhibitoren sind möglicherweise
       kontraindiziert, da sie den ACE-Rezeptor
       hoch regulieren
     • Kein Grund eine Herzinsuffizienz
       Therapie zu modifizieren                   Foto: Getty Images/selvanegra
     • Chloroquin als therapeutischer Ansatz
       (siehe unten)?
22
Therapie: Empirische Antibiotikatherapie?

     •   COVID-19 ist keine Indikation für prophylaktische Antibiotikagabe
     •   Bei v.a. bakterieller Superinfektion:
         • Blutkulturen and PCT vor Einleitung einer empirischen Therapie
         • Absetzen ≤ 48 h H.a. bakterielle Superinfektion nicht bestätigt (vgl. Influenzapneumonie)

     •   Bakterielle Superinfektionen können im Verlauf verzögert auftreten
         • Insbesondere VAP bei beatmeten Patienten
         • Sekundäre Infektionen bei 16% (11/68) Todesfällen durch COVID-19 (Ruan Q, Yang K, Wang W et al.
            Intensive Care Med. 2020)

         • Diagnostik und Behandlung idem zu VAP/HAP

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Therapie: Remdesivir
•    Auf Grundlage von in vitro und Tier-Experimenten mit MERS könnte Remdesivir exzellente
     Wirksamkeit aufweisen (z.B. Sheahan TP, Sims AC, Leist SR, et al. Nat Commun. 2020).
•    “compassionate use”-Therapie für einen der ersten Infizierten in den USA (Holshue ML, DeBolt C, Lindquist S, et
     al. N Engl J Med. 2020)
•    Aktuell nicht kommerziell verfügbar
•    In den USA in laufenden klinischen Studien untersucht (NIH gefördert)
•    Alternativer Ansatz: Compassionate-Use-Programm Gilead

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Lopinavir/Ritonavir (Kaletra)
     •   Bekannte antiretrovirale Substanzen
     •   Protease-Inhibitoren, welche die virale Replikation blockieren
     •   Lopinavir scheint der eigentlich wirksame Bestandteil zu sein
     •   Ritonavir erhöht Wirkstoffspiegel von Lopinavir durch Interaktion mit CYP3A
     •   In vitro Aktivität gegen SARS-CoV2
     •   Randomisierte klinische Studie publiziert im NEJM:

25
Randomisierte, plazebokontrollierte Studie mit Lopinavir/Ritonavir
     (Kaletra)

     •   Einschlusskriterein >18 Jahre, nicht schwanger, positive SARD-CoV2 PCR
     •   Radiologischer Nachweis einer Pneumonie
     •   Sättigung unter 95% bei Raumluft oder Pao2:Fio2 < 300
     •   Aussschluss: schwere Lebererkrankung, Zirrhose (AST/ALT > 5xULN)
     •   Endpunkt: Zeit bis zur klinischen Verbesserung, 2 Punkte auf vorgegebener Skala oder
         Entlassung

26
Patientencharakteristika

27
                                Cao et al, NEJM, 2020
Klinischer Status und supportive Behandlung

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                                      Cao et al, NEJM, 2020
Kein signifikanter Unterschied bei der Viruslast im Rachenabstrich

29
                                           Cao et al, NEJM, 2020
Kein signifikanter Unterschied in der Zeitspanne bis zur klinischen Verbesserung

30
                                              Cao et al, NEJM, 2020
Trend zu wtwas geringere Mortalität und etwas kürzerer
     Intensivstationsaufenthalt in der Lopinavir/Ritonavir Gruppe
     (Statistisch nicht signifikant!)

31
                                              Cao et al, NEJM, 2020
“In conclusion, we found that lopinavir–
     ritonavir treatment did not significantly
     accelerate clinical improvement, reduce
     mortality, or diminish throat viral RNA
     detectability in patients with serious
     Covid-19”

32
                          Cao et al, NEJM, 2020
Chloroquin

     •   Chloroquin wird seit Jahrzehnten verwendet (Malaria, SLE)
     •   Bekannte anti-virale Aktivität in vitro, keine klinischen Studiendaten
     •   Chloroquin scheint mehrere antivirale Wirkmechanismen zu haben:
     › Modifikation des ACE2 Rezeptors (Bindestelle für Coronaviren)
     › Interferiert mit Virus-Transport in der Wirtszelle
     •   Chloroquin wirkt immunsuppressiv. Es ist unklar ob dies bei COVID-19 hilfreich oder schädlich ist
     •    In vitro Daten zeigen, dass Chloroquine COVID-19 Replikation hemmt (50% inhibitory
         concentration of 1 uM). Erreichen therapeutischer Spiegel im Menschen scheint möglich zu sein
         (Wang M, Cao R, Zhang L, et al. Cell Res. 2020)

33
Chloroquin

34
Expert Consensus China

                              Chloroquin phosphat (Resochin)
                              Cave: QTc-prolongation

35
Gautret et al. (Hydroxychloroquin Studie aus Marseille)

     •   Non-randomized, open label study
     •   Hydroxychloroquin 3x200mg tgl. mit oder ohne Azithromycin bei 26 Patienten, 16 die nicht
         teilnehmen wollten dienten als Kontrolle
     •   6 asymptomatisch, 22 Infektion der oberen Athemwege, 8 Pneumonie
     •   Einschlusskriterien >12 Jahre, pos. SARS-CoV PCR
     •   Ausschluss: Allergie, verlängerte QT-Zeit, G6PD Mangel

     Gautret et al. International Journal of Antimicrobial Agents, 2020

36
Patientencharakteristika

37
Primärer Endpunkt: viral load im Rachenabstrich

38
               Gautret et al. International Journal of Antimicrobial Agents, 2020
Primärer Endpunkt: viral load im Rachenabstrich – Azithromycin
     verbessert Aktivität

39                         Gautret et al. International Journal of Antimicrobial Agents, 2020
Caveats

     • 26 Patienten gestartet auf Hydroxychloroquin, 3 verschlechtert
       mit ICU-Verlegung (1 verstorben), 2 Therapieabbrüche.

     • Auswertung nach intention to treat reduziert positiven Eindruck.

     • Zusätzliche Studien werden benötigt um Ergebnis zu bestätigen

40
Oseltamavir & andere Neuraminidase inhibitoren

     Neuraminidase-Inhibitoren scheinen bei COVID-19 nicht zu wirken (Tan EL, Ooi EE, Lin CY, et al.
     Emerg Infect Dis. 2004)

41
Kortikosteroide

•    Kein genereller Einsatz von Kortikosteroiden
•    Kein Vorteil bei früheren SARS/MERS-Ausbrüchen
•    Könnten virale Replikation verstärken (Lee N, Allen Chan KC, Hui DS, et al. J Clin Virol. 2004)
•    Einzige Ausnahme: zusätzliche starke Indikationen
     (z.B. COVID-19 Infektion plus akute Asthmaexazerbation, therapierefraktärer septischer
     Schock)

42
Zytokinsturm? HLH?

     • Erhöhte proinflammatorische Zytokinwerte bei schweren Verläufen

                                  Normal       Died              Discharged      p-value
                                  Range
                                               (N=68)            (N=82)
          Interleukin-6, ng/mL    0.0-7.0      11.4 (8.5)        6.8 (3.61)      <0.001
          Serum ferritin, ng/mL   21.8-274.7   1297.6 (1030.9)   614.0 (752.2)   <0.001
                                                            Ruan Q, Yang K, Wang W et al. Intensive Care Med. 2020

     Mögliches Vorgehen:
     • Bestimmung von Ferritin, IL-6.
     • Bei sehr hohen Werten medikamentöse Immunsuppression erwägen (Target: IL-1
       oder IL-6)
     • Therapie möglichst in klinischen Studien durchführen
43
Prognose/Zusammenfassung
     1. Es bleibt unklar wieviele Patienten hospitalisiert werden müssen
     › Wahrscheinlich viele Patienten mit mildem Verlauf, die keinen Kontakt zum Gesundheitssystem
         suchen und nicht gezählt werden
     › Die übergroße Mehrheit der Infizierten (>80%) erleidet keine schwere Infektion und benötigt
         keine stationäre Versorgung

     2. Zahlen zu hospitalisierten Patienten (Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al. N Engl J Med. 2020, Verity et al, TLID 2020)
     › ~10-20% benötigen intensivmedizinische Versorgung
     › ~3-10% benötigen maschinelle Beatmung
     › Case fatality rate China: 1,38%

     3. Verlauf: Prolongierte Beatmungsabhängigkeit?
     › Prolongierte Beatmung notwendig trotz Überleben der Initialphase
         (radiologische H.a. Entwicklung von pulmonaler Fibrose, Zhang W. Intensive Care Med. 2020)
     › Schwieriges Weaning: Mit fortschreitender Epidemie mit Rückstau bei Beatmungseinheiten zu
         rechnen
44
Referenzen
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