Zo worden de verspreidingspatronen van Covid-19 wel verklaard

Leestijd: 9 minuten

Hoe kunnen al die patronen verklaard worden?

Keer op keer zie je dat als in een land na een forse stijging van positieve testen met Covid-19 er een forse daling volgt, er verschillende claims volgen over de reden ervan. “Het succes van de maatregelen”, “immuniteit”, “seizoenswisseling”, “ivermectine”. En het afgelopen half jaar kwam daar nog “vaccinatiegraad” bij.

En als ik het afzet tegen vooraf uitgesproken verwachtingen, dan bekruipt me vaak het gevoel dat men het eigenlijk zelf ook niet zo goed weet. Als je zoals WHO en RIVM zolang vast hebt gehouden (en voor wat het RIVM betreft nog steeds vasthoudt) dat het grootste deel van de besmettingen verloopt via grotere druppels, welke waarde moet ik dan hechten aan de analyse van de oorzaak van dalingen (of stijgingen)?

Dat ik al in een vroeg stadium het grote belang onderkende van verspreidingspatronen door de lucht kwam door twee redenen.
1. “Het proberen te vinden van een logische verklaring van het verspreidingspatroon van destijds” en
2. “wetenschappelijke studies, die gingen over de verspreiding van SARS 1 en influenza”. Op basis van nieuwe studies ging dat vrij snel van een hypothese/veronderstelling over naar een zekerheid.

Geen logische universele verklaring

Er is een ander onderwerp waarbij zich iets vergelijkbaars voordoet. Als ik allerlei patronen van verspreiding verdeeld over de wereld zie in het verloop van de tijd, dan mis ik een logische universele verklaring. Nu wil ik niet claimen dat ik die wel heb. Dus alles wat u verder leest, moet u als een hypothese zien. Dus een veronderstelling, die tot doel heeft om verder te kijken en te zien in welke mate die verklaring te handhaven is of verworpen moet worden.

Juist daarom vind ik het belangrijk om die met u te delen. Dus het is belangrijk om te beseffen:

• Het is een hypothese/veronderstelling.
• En het gaat over gemiddeldes, niet over individuele gevallen apart. Per afzonderlijk individu kunnen de situaties specifiek zijn en (fors) afwijken van de gemiddeldes.

Het onderwerp is: het geïnfecteerd worden met het Covid19-virus. En het biedt een verklaring voor vrijwel alle verspreidingspatronen die we zien.

Het zijn de hoeveelheid virions, die bepalend zijn!

Onlangs kwam Prof. Streeck weer met een bijzonder onderzoek over de grote uitbraak op 15 februari 2020 in Gangelt (vlak over de Nederlandse grens). Hier staat een samenvatting.

De besmetting (van bijna de helft van de 450 aanwezigen tijdens een carnavalsbijeenkomst) is gebeurd via virusdeeltjes in de lucht die door de aanwezigen is ingeademd. Uit het grondige onderzoek is o.a. gebleken dat hoe langer men in de ruimte bleef, hoe groter de kans dat men besmet raakte. En dat naarmate men ouder was, men een grotere kans had besmet te raken.

Die twee elementen bieden een extra ondersteuning aan voor mijn beschrijving van hoe het infecteren verloopt op individueel niveau en de geconstateerde verspreidingspatronen wereldwijd, zoals u hieronder kunt zien. Deze studie uit augustus biedt daarbij ook ondersteuning.  Naarmate de ingeademde doses van het virus hoger was, was de kans op geïnfecteerd raken hoger.

Sleutelrol virions

De sleutelrol speelt hierbij het aantal virions van Covid-19, die men inademt. Een virion is een virusdeeltje Covid-19, ongeveer een honderdste micrometer groot (1 gedeeld door honderd miljoen. Dus als je het virion uitbeeldt als 1 centimeter groot, dan is een gemiddeld mens op dezelfde schaal 17 kilometer groot). Het aantal virusdeeltjes dat een geïnfecteerde in zijn lichaam heeft, wordt geschat op 1 miljard tot 100 miljard. Terwijl het gewicht nog maar 0,1 milligram is. In dit rapport wordt dat verder uitgelegd. Ook dit artikel gaat over dit onderwerp.

Bij deze uitleg ga ik ervan uit dat het overgrote deel van de infecties verloopt door het inademen van virusdeeltjes, die vervolgens diep in de longen terecht komen. Langzamerhand komt men wereldwijd tot de conclusie dat het in ieder geval in ruime meerderheid van de gevallen zo is. Zelf denk ik dat dit cijfer boven de 90% ligt. (Besef dat men van mazelen in de vorige eeuw lang dacht dat de besmetting via grotere druppels verliep, maar rond 1985 kwam men tot de conclusie dat het door de lucht gaat).

Hoeveel?

De grote vraag is natuurlijk, hoeveel virions Covid-19 moet je inademen om geïnfecteerd te raken? Dus dat het virus zich verder snel verspreidt in je lichaam, en wanneer er antistoffen worden opgebouwd. Dat kan dan gepaard gaan met soms zulke erge symptomen dat je in het ziekenhuis moet worden opgenomen en zelfs eraan overlijdt.

Wat die grenswaarde precies is, kan niet goed bepaald worden, terwijl die ook per persoon verschilt. Maar die gemiddelde grenswaarde zou best eens miljoenen virions kunnen bevatten.

Voor de verdere uitleg drukken we die gemiddelde grenswaarde uit in 10.000 virions. (In het echt kan dat dus wel een factor van 100 of 1000 hoger zijn).

De basiscijfers

Op basis van onderzoeken denk ik dat het dan als volgt gaat voor die gemiddelde persoon. (En nogmaals: de cijfers die er staan zijn slechts hulpmiddelen om het proces te beschrijven).

1. De impact van het aantal virions op de gemiddelde persoon

Naarmate men meer virions naar binnen krijgt dan die 10.000 zal de kans groter zijn dat je symptomen krijgt en als het veel meer zijn, dan zal de kans groter zijn dat je er erg ziek van wordt (dit heeft het nieuwste onderzoek van Prof. Streeck dus aangetoond). Laten we zeggen dat de grenzen als volgt zijn:

• Tussen 10.000 en 15.000 virions: geen symptomen
• Tussen 15.000 en 20.000: lichte symptomen
• Tussen 20.000 en 30.000: ernstige symptomen
• Boven 30.000: zeer ernstige symptomen.

Maar er is in feite een net zo ander cruciaal punt: hoewel onder de 10.000 virions in dit onderzoek je niet geïnfecteerd raakt, gebeurt er in je lichaam natuurlijk wel iets. Er ontstaat al wel een soort eerste reactie van het lichaam. Waardoor die grenswaarde om de volgende keer geïnfecteerd te worden stijgt naar een hogere waarde dan 10.000. Prof. Bouma noemt zoiets “micro-vaccinatie”. In New Delhi werd in januari al vastgesteld dat meer dan 50% van de bevolking antistoffen had. Terwijl tot dan de uitbraken nog vrij beperkt waren gebleven.

Grenswaarde

Dus als die gemiddelde persoon, waar we het nu over hebben, 5.000 virions binnen krijgt, neemt zijn grenswaarde toe naar bijvoorbeeld 12.500. Als die nog een keer 5.000 virions naar binnen krijgt, dan stijgt die grenswaarde verder.

Dit aspect is een heel belangrijke component voor de verklaring van de verspreidingspatronen met eerst exponentiële stijgingen en vervolgens snelle dalingen! Want een steeds groter deel van de bevolking komt dan in lichte mate in contact met virions, zonder geïnfecteerd te raken, maar hun grenswaarde neemt wel toe.

(N.B. Een bepaalde nuancering t.a.v. die aantallen virions betreft ook of die virions naar binnenkomen als je in rust bent of diep inademt. In het laatste geval dringen ze dieper de longen binnen. Ik denk dat dit mede de reden is dat bij uitbraken bij korten steeds zo een hoog percentage van de aanwezigen geïnfecteerd raken).

2. Het effect van de leeftijd en de gezondheidssituatie op de grenswaardes

Die gemiddelde persoon kunnen we ook verdelen naar leeftijd. Hoe ouder men is, hoe lager die gemiddelde grenswaarde is. Bij voorbeeld:

• Onder de 20 jaar: 25.000
• Tussen 20 en 40 jaar: 15.000
• Tussen de 40 en 60 jaar: 10.000
• Tussen de 60 en 80 jaar: 5.000
• Boven de 80 jaar: 2.500

De gezondheidssituatie van een individu, de kracht van zijn immuniteitssysteem, zijn voeding (D3) zorgt voor een hogere of lagere waarde, dan het gemiddelde van je eigen leeftijd. Ook zal de tijd van het jaar uitmaken. In onze regio’s zal de zomer gemiddeld voor hogere grenswaarden zorgen dan de winter.

3. Het effect van het doormaken van de ziekte en vaccinatie op de grenswaarden

Ik besef dat het volgende een simplificering is, maar voor het verdere begrip, is het van groot belang. Los van mogelijke bijwerkingen van het vaccin, kun je stellen dat de grenswaarde van het aantal virions, dat tot een infectie leidt omhoog gaat na vaccinatie. Dus als de grenswaarde van een gemiddeld persoon 10.000 is, dan wordt die grenswaarde door een vaccinatie 20.000. (Ook hier zijn de cijfers slechts een illustratie).

Het doormaken van een infectie met Covid-19 zorgt ook voor een forse stijging van die grenswaarde per gemiddeld persoon. Gemiddeld lijkt dat een stuk hoger te zijn dan het effect van vaccinatie.

Bij iedere leeftijdsklasse zal er een stijging zijn. Maar of dat dan vooral een waarde is (die verhoging met 10.000/30.000) of een relatieve waarde (een stijging met een bepaald percentage) is onduidelijk.

4. Het verspreiden van virions door de nieuw-geïnfecteerden

In dit model gaan we ervan uit dat het verspreiden van de virions door een nieuw-geïnfecteerde pas geschiedt boven dezelfde grenswaarde van 10.000. Uit onderzoek is wel gebleken dat er per individu een groot verschil kan zijn in hoeveel virions men dan in de lucht brengt. (De zogenaamde superspreaders).

De synthese

In zijn simpelheid kan je dus zeggen dat iedere persoon op een gegeven moment een eigen grenswaarde heeft, die vooral door het bovenstaande wordt bepaald (leeftijd, gezondheidssituatie, doormaken van de infectie, vaccinatie, en de “micro-vaccinaties ” en nog wat andere kenmerken).

Ik ga ervan uit dat er veel meer virions in de lucht zijn dan we denken. In een veilige ruimte, met goede ventilatie zijn het er weinig. Daarbij adem je in een uur bij voorbeeld slechts 10 in (van die schaal van 10.000).

Maar in een andere ruimte waar de condities ongunstig zijn (zoals die tijdens het carnaval in Gangelt) ademde men bij voorbeeld gemiddeld 3.000 virions per uur in. Dat verschilde op basis van de plek in de zaal waar men zat. En afhankelijk van de persoonlijke grenswaardes en hoeveel virions men heeft ingeademd, komt er dan als uitkomst of men geïnfecteerd is geraakt of niet en hoe erg de symptomen zijn.

Cruciaal

Maar het is cruciaal te beseffen dat aanwezigen in een ruimte, waar één of meer mensen wel geïnfecteerd zijn geraakt, ook virions hebben ingeademd. Maar blijkbaar niet genoeg om geïnfecteerd te worden. (Dus bij het carnaval in Gangelt op 15 februari 2020, waar bijna de helft wel geïnfecteerd is geraakt, hebben de andere aanwezigen gegarandeerd ook virions ingeademd!

Ongeacht dus wat je eigen grenswaarde is, zal het duidelijk zijn dat naarmate er meer virions in de lucht zweven en je langer in die ruimte bent, de kans toeneemt dat je besmet raakt. En als je besmet raakt, neemt ook de ernst van de symptomen toe, naarmate je meer virions hebt ingeademd. (Dit is een calculator, waarbij je een schatting kunt maken, na het invoeren van bepaalde waardes, hoe groot het risico in die ruimte is. De site heet “safeairspaces.com”. )

Deze manier van redeneren laat ook zien wat er gebeurt, waardoor gevaccineerden toch besmet kunnen raken en hun kans om ernstig ziek te worden toch een stuk kleiner is dan onder niet-gevaccineerden: als het aantal virions dat ingeademd wordt door de gevaccineerden maar hoog genoeg is, dan wordt ook bij hen een grenswaarde overschreden.

Ouderen en jongeren

Dat verklaart dus ook dat de doorbraak-infecties (dus gevaccineerden die toch besmet raken) bij ouderen meer voorkomt dan bij jongeren. Zij bereiken dan eerder hun grenswaarde.

Als er sprake is van een afnemende bescherming door vaccinatie in de tijd, betekent het dat de grenswaardes in de tijd weer dalen.

Maar ook de virusvariant speelt een rol. We weten dat bij de Deltavariant meer virusdeeltjes worden afgescheiden dan bij de eerdere varianten. (Er staan verschillende berekeningen, maar ik ga hier uit van een factor 4). Dat betekent dat met de Deltavariant dus een factor 4 meer virions in de lucht zitten dan bij de variant van maart 2000.

Het zou veel verspreidingspatronen verklaren

Laten we nu eens aannemen dat het inderdaad gaat zoals hierboven is aangegeven. Het zou dan heel veel van de patronen verklaren. Ik noem er een serie:

• Seizoenseffecten: Afhankelijk waar je in de wereld bent zijn er seizoenen waar er veel meer virions in binnenruimtes kunnen blijven zweven. In onze regio’s is dat als de temperaturen onder de 15 graden komen en de luchtvochtigheid onder de 6 g/kg komt. In India is dat tijdens de moessonperiode. Daar waar veel airconditioning moet worden gebruikt in de zomer, zoals de zuidelijke staten in de VS, daar blijven de virions ook langer zweven.
• Besmettelijkere varianten: Een geïnfecteerde persoon verspreidt dan meer virions.
• Het effect van vaccinatie: er zijn (veel) meer virions nodig om je (toch) te infecteren en ook van de hoeveelheid virions zijn er meer nodig om je erg ziek te maken.
• Het effect van een doorgemaakte infectie: na het doormaken van de infectie neemt de grenswaarde sterk toe, voordat je nog een keer geïnfecteerd raakt.
• De afnemende werking van het vaccin: De grenswaarde om besmet te raken, neemt in de tijd af.
• De verschillende verspreidingspatronen tussen ouderen en jongeren: Naarmate je ouder wordt, neemt de grenswaarde af. Dus dat verklaart ook dat infecties van gevaccineerde ouderen eerder plaats zullen vinden dan van gevaccineerde jongeren.
• Snelle daling, die volgt op een snelle stijging: Een groot deel van de bevolking krijgt dan geringe aantallen virions naar binnen, die ervoor zorgt dat hun grenswaarde oploopt en de kans dat ze vervolgens geïnfecteerd worden afneemt.
• Toename van de mensen met bescherming tegen infectie “buiten het seizoen”:  Er zijn onderzoeken geweest, zoals in Japan onder de werknemers van een groot bedrijf, dat in de zomer vorig jaar het aandeel werknemers dat anti-stoffen had duidelijk toenam, zonder dat er in het land sprake was van forse uitbraken. Er zal dan sprake zijn van kleine hoeveelheden virions in een periode waar het weer het gunstigst was om de grenswaarde te doen stijgen.
• Forse uitbraken met nieuwe varianten, terwijl toch een groot deel beschermd leek: Doordat de nieuwe varianten ervoor zorgen dat er duidelijk meer virions in de lucht komen en de grenswaardes dalen onder de groepen, die al een tijd geleden gevaccineerd zijn, kunnen er toch weer forse uitbraken ontstaan. Zeker als dat gebeurt in een “ongunstig” seizoen, waarbij de kans het grootst is dat het virus lang in binnenruimtes blijft zweven.

Ten slotte

Nogmaals: dit is niet meer dan een sterk vermoeden (hypothese). Het geldt voor gemiddelde situaties en per individu kan de situatie anders zijn. Het zou veel van de verspreidingspatronen verklaren en het zou ook een ondersteuning kunnen bieden van een goede aanpak, zowel op collectief niveau als op individueel niveau.

Ik breng het nu naar buiten, omdat het relevant genoeg is om te bekijken of er harde bewijzen zijn dat het niet op deze manier werkt. (Het zogenaamd falsificeren van een hypothese). En om te bezien hoe het ons kan helpen naar de toekomst toe, of dat nu Covid-19 betreft of een opvolger ervan of andere virussen, die met name de infecties betreft van de lagere ademhalingsorganen (de longen).

Wat geen hypothese is, is het het feit dat het draaiende houden van maurice.nl geld kost. Daarvoor vragen we van de lezer een kleine, financiële bijdrage om onafhankelijke en op actuele wetenschappelijke studies gebaseerde informatie, te kunnen blijven brengen. Dat kunt u HIER doen. Onze dank is groot.

(De grafiek is afkomstig van de site van Financial Times)