Relevance of viruses as infectious agents in domestic settings

Diese kumulative Dissertation basiert auf vier Publikationen und untersucht das Vorkommen, die Persistenz, Infektiosität und Entfernung von Viren in häuslichen Umgebungen, mit einem besonderen Fokus auf Textilien, Oberflächen, Aerosole und Toilettenbereiche. Dabei wurden Surrogatviren eingesetzt, um humane Krankheitserreger zu modellieren. Die Arbeit verfolgt drei übergeordnete Ziele: (1) die Bewertung der Relevanz ausgewählter Viren als infektiöse Erreger im Haushalt, (2) die Bestimmung, inwieweit Laborergebnisse auf reale häusliche Bedingungen übertragbar sind, und (3) die Prüfung, ob übliche Reinigungs- und Waschpraktiken für die Infektionskontrolle ausreichen oder ob erweiterte Hygienemaßnahmen erforderlich sind.
Der methodische Ansatz kombinierte standardisierte Labortests zur Prüfung der viruziden Wirksamkeit (DIN EN 14476, EN 16777) mit praxisnahen Simulationen. Neue Methoden wurden auf Grundlage angepasster bakteriologischer Standards entwickelt, um die viruzide Leistungsfähigkeit von Waschmitteln in Labor- und Haushaltswaschmaschinen zu prüfen. Zusätzlich wurden 4-Felder Tests auf Oberflächen und Spülversuche an Toiletten durchgeführt, um realistische häusliche Bedingungen nachzustellen. Als Surrogatviren wurden modifiziertes Vaccinia-Virus Ankara (MVA), bovines Coronavirus (BCoV), porzines Influenza-A-Virus und murines Norovirus (MNV) eingesetzt, um behüllte und unbehüllte Viren zu repräsentieren. Die Infektiosität der Viren wurde mittels TCID₅₀-Assays bestimmt, und Reduktionen wurden als log₁₀-Abnahmen im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen angegeben. Sowohl Suspensions- als auch Trägertests, mit und ohne mechanische Einwirkung, wurden eingesetzt, um chemische und physikalische Inaktivierungsmechanismen zu bewerten. Aerosol-Experimente untersuchten zudem die Persistenz infektiöser Viren (MNV, H1N1) in der Luft über längere Zeiträume.
Die wichtigsten Ergebnisse zeigen, dass Viren je nach Typ und Umweltbedingungen über Stunden bis hin zu Wochen in häuslichen Umgebungen infektiös bleiben können. Infektiöse MVA und MNV überstanden das Trocknen und Niedrigtemperaturwaschzyklen auf Baumwolle bis zu 60 Minuten lang und konnten anschließend aus anderen Textilien sowie dem Waschwasser zurückgewonnen werden. MNV blieb auf Oberflächen bis zu drei Wochen und in Aerosolen bis zu neun Stunden nachweisbar, was darauf hindeutet, dass eine luftgetragene Übertragung zur Verbreitung im Haushalt beitragen kann, insbesondere in schlecht belüfteten Räumen. Experimente mit einer MNV-kontaminierten Toilette zeigten, dass Spülen allein das Virus nicht entfernt und es sich auf umliegende Toilettenbereiche ausbreiten kann.
Die Zusammensetzung des Waschmittels, die mechanische Einwirkung und die Einwirkzeit waren entscheidende Faktoren für die Reduktion der Viruslast. Das behüllte MVA war gegenüber chemischer Inaktivierung empfindlicher, wobei handelsübliche Flüssigwaschmittel (ohne Aktivsauerstoffbleiche) das Virus wirksam inaktivierten. Im Gegensatz dazu erforderte das unbehüllte MNV viruzide Wasch- oder Reinigungsmittel mit Bleichmitteln oder Salzsäure, um eine effektive Inaktivierung zu erreichen. Die mechanische Bewegung in der Waschmaschine führte zu einer deutlich stärkeren Virusreduktion als Suspensionsversuche. Auch die Oberflächenreinigungstests bestätigten, dass Wischen eine deutlich bessere Virusentfernung ermöglicht als statische Trägertests, was die Bedeutung mechanischer Einwirkung hervorhebt.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass einige Viren, insbesondere Norovirus-ähnliche Erreger, aufgrund ihrer Stabilität und Resistenz gegenüber gängigen Reinigungsprodukten relevante Krankheitserreger im häuslichen Umfeld darstellen. Routinemäßige Hygienemaßnahmen bieten daher nicht immer ausreichenden Schutz, insbesondere in Haushalten mit immungeschwächten oder anderweitig gefährdeten Personen. Erweiterte Hygienemaßnahmen, einschließlich der Verwendung viruzider Waschmittel, geeigneter Waschtemperaturen, mechanischer Reinigung, effektiver Belüftung, und gründlicher Trocknung, werden empfohlen, um das Infektionsrisiko zu verringern. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Notwendigkeit, Prüfstandards für Desinfektionsmittel an realistische häusliche Bedingungen anzupassen, um die Lücke zwischen Laborverfahren und Alltagspraktiken zu schließen. Dennoch bestehen Einschränkungen aufgrund der Variabilität von Haushalten, unterschiedlicher Gerätefunktionen, der Verwendung von Surrogatviren und der künstlich hohen Viruslasten, die für experimentelle Reproduzierbarkeit erforderlich waren.