COVID-19 pandemin - enkelt om smittspridning och sjukdom

Målet med detta blogginlägg är att förklara vad vi vet om smittspridningen av viruset SARS-CoV-2 och om sjukdomen COVID-19 för andra lekmän. Jag är inte expert, men har läkarutbildning och klinisk grundutbildning. Grunden till inlägget finns enkelt åtkomlig på ex engelska Wikipedia under rubriken för viruset och sjukdomen, respektive. Det jag skriver här bör vara så basalt att det är okontroversiellt, men sakliga invändningar mottages tacksamt och jag skall försöka uppdatera texten efter sådana. Det är min ambition att dela några personliga tankar om pandemin i ett kommande inlägg.

Smittspridningen

Hur kan man förstå den matematiskt?

R står för Reproduktionstalet. Det är hur många nya fall varje sjuk individ ger upphov till. Om det är större än ett (>1) ökar smittspridningen, om det är ett (=1) kvarstår spridningen konstant, och om det är under ett (<1) minskar smittspridningen.

Ett virus antas ha ett naturligt, "basalt reproduktionstal", som uttrycker dess smittsamhet, och betecknas R0 (R med nedsänkt nolla). För SARS-CoV2 har R0 beräknats till mellan 1,4 och 3,9 (Li et al., New England Journal of Medicine, Januari 2020). Detta är alltså innan åtgärder vidtagits och innan befolkningen börjat utveckla immunitet efter genomgången sjukdom. R0 bestäms genom befolkningsstudier men måste, såvitt jag förstår, variera med befolkningsfaktorer som ex vis graden av trångboddhet. Sannolikt uttrycks därför R0 ofta som ett spann.

I ett land som Sverige har R0 uppskattats till 2,5 (vilket dock är osäkert så länge det inte finns epidemiologiska studier av landet). Två och ett halv nytt fall på varje tidigare fall innebär exponentiell tillväxt, alltså att kurvan uppåt blir mycket brant tills sjukdomen begränsas av att det inte finns fler att smitta. I Sveriges fall skulle i så fall sjukvården sedan länge vara helt full. Därför har insatser behövt genomföras.

Uppgiften har alltså varit att få ner virusets verkliga, "effektiva reproduktionstal" Re (R med nedsänkt e) först till ett, så att spridningen blir konstant, och sedan under ett, så att epidemin avtar.

Vad kan man då göra för att få ner den det effektiva reproduktionstalet (Re) under virusets naturliga, basal reproduktionstal (R0)?
I huvudsak tre saker:

1. vänta in befolkningens immunitet, 
2. allmänna karantänsåtgärder (minska alla olika former av kontakt där viruset kan överföras) och
3. sjukvårdsinsatser (t ex vaccin, virusbekämpande läkemedel, annan sjukvård inklusive specifika karantänsåtgärder baserade på test och smittspårning). 

Förutom detta kan vi hoppas på att "något" händer med viruset som gör det mindre smittsamt. Man har talat om sommarvärme, att viruset skulle "tröttna", konkurreras ut av andra smittor osv. Det kan då tilläggas att virus lika gärna kan bli mer smittsamt och ge upphov till farligare sjukdom. Vi kan också hoppas att dess basala reproduktionstal skulle vara lägre i Sverige än i den kinesiska rapporten, eller ligga i spannets nedre del. Såvitt jag vet har vi ingen säker uppfattning om det idag.

Vad kan vi då göra?

Vi måste få ner det effektiva reproduktionstalet (Re) för SARS-CoV2 under 1 för att hejda pandemin. Vi måste också se till att Re ligger kvar under 1 under en längre tid, så att viruset kan försvinna ur befolkningen (hur lång tid beror på virusets överlevnadstid i värdorganismen, men hur sådana beräkningar utförs ligger utanför detta inlägg). Om Re går över 1 igen får vi en "andra våg" (som många fruktar kan bli värre än den första) eller begränsade, lokalt svåra men mer hanterliga, utbrott.

Vi kan vänta på immunitet. Om ex vis 60% i befolkningen skulle vara immuna (och 40% mottagliga) kan man multiplicera R0 2,5 med 0,4 och hamna på Re=1, dvs en konstant nivå av smittspridning på nuvarande nivå. Därav glädjen när det såg ut som att 11% av blodgivare i Stockholm var immuna. Man kunde då hoppas att den verkliga immuniteten skulle vara högre. Tyvärr visade det sig att denna uppskattning vilade på ett snedvridet urval, och idag vet vi inte hur immuniteten ser ut i Sverige. Inte att förglömma måste immuniteten också gälla hela landet om vi inte skall ha omfattande begränsningar för rörligheten mellan olika delar av landet.

De allmänna karantänsreglerna har sett olika ut i olika länder. I väntan på immunitet eller behandlingsinsatser har vi inte mycket annat att ta till. Vad vi än tycker om olika insatser återstår det faktum att Re måste ner under ett för att få slut på epidemin i varje befolkning. (TILLÄGG 1/5-20: under veckan som gått sedan detta inlägg publicerades har i flera länder en debatt uppstått om att styra de allmänna åtgärderna dynamiskt utifrån dagliga eller regelbundet återkommande uppskattningar av Re. Detta förefaller svårgenomfört eftersom Re bygger på uppskattningar av smittspridningen minst en inkubationstid tillbaka och är ett medelvärde som kan uppskattas för ett land eller mer regionalt - men på ett teoretiskt plan och i ett längre tidsperspektiv måste Re ner under 1 för att få slut på epidemin.)  

Vaccin har man sagt omöjligt kan komma under 2020. Masstestning och specifika karantänsåtgärder av personer som har symtom eller är testpositiva och deras närstående som kan ha exponerats har fungerat i Sydkorea, på Nya Zealand och i Vietnam. Det kräver långtgående ingrepp i den personliga friheten men inte diktatur, som ibland påståtts. Teknik som mobiltelefonappar som smittspårar har varit ett viktigt verktyg. Medicinska behandlingar kommer i första hand att hjälpa de redan sjuka, men om de blir tillräckligt effektiva kan de också påverka smittspridningen.

Att hoppas på att "något" händer är knappast en strategi. Man kan göra det, och man kan också frukta det motsatta, men knappast grunda sitt handlande i någotdera. Liv är dock inte matematik, och tidigare farsoter har upphört till slut.

Sjukdomen COVID-19

Inkubationstiden är typiskt 5-6 dagar men kan variera mellan två till 14 dagar.

Sjukdomen som viruset ger upphov till kan vara mycket lindrig (till och med helt utan symtom, hos en minoritet) till mycket allvarlig, så att intensivvård krävs på grund av andningsproblem och tillståndet leder till svikt av flera organ (förutom lungor även hjärta, njurar, tarmar, lever osv) och död. På grund av osäkerheten om hur många som verkligen smittats vet vi inte exakt hur vanliga de svårare fallen är bland alla drabbade. Det finns en rad riskfaktorer för att få en allvarlig sjukdom, där hög ålder, manligt kön, övervikt och samtidiga kroniska sjukdomar är viktiga. Prognosen vid allvarlig sjukdom är också överlag bättre hos yngre personer (rent av god under 40 års ålder), medan den överlag är mycket sämre hos de äldre, med början i 60-70 årsåldern och särskilt hos de "äldsta äldre", och förvärras av samtidiga sjukdomar.

De vanligaste symtomen är feber, torrhosta, muskel/ledvärk, aptitförlust, extrem trötthet, andfåddhet, hosta med slem och förlust av doft och smak. Många andra symtom har också rapporterats, även bland "lindriga" fall.

Vi vet alltså att viruset påverkar en lång rad organsystem, inklusive nervsystemet.

Därför har vi anledning att vara mycket uppmärksamma på vilka restsymtom infektionen lämnar. Rehabiliteringen är inte sällan långvarig. Även lindrigt sjuka har beskrivit kvarvarande symtom under många veckor, eller symtom som ännu inte gått över trots att de tillfrisknat från den akuta infektionen.

Särskilt viktigt är det förstås att följa upp eventuella restsymtom hos barn och unga.

Vi vet också att viruset smittar från personer som inte själva uppfattar sig som sjuka, antingen innan insjuknandet eller under mycket lindriga/symtomfria fall. Viruset smittar främst genom nära kontakt via små droppar som bildas när vi nyser, hostar eller talar, särskilt när vi sjunger eller talar högt. Dropparna kan färdas flera meter genom luften, över 4 meter vid hosta. Att stänga munnen och andras genom näsan kan minska droppöverföringen. Dropparna antas också kunna fastna på händerna när man är nära smittförande personer, liksom om man tar i smittförande föremål, varför man rekommenderar noggrann handtvätt innan man tar sig runt näsa och mun (det har ifrågasatts om virus på ytor kan smitta vidare i Sverige men både WHO och den amerikanska myndigheten CDC har ställt sig bakom det, se engelskspråkiga Wikipedia under rubriken Coronavirus Disease 2019 för referenser och vidare diskussion). Internationellt förefaller det vanligare att tro på nyttan av att använda olika former av munskydd än i Sverige. Att ett tätt tyg över näsa och mun minskar droppspridning när man hostar eller talar förefaller inte orimligt. Frågan om smittan också är luftburen har väckts (bl a amerikanska NAS har uttalat att sådan smitta kan vara möjlig, samma källa).  

Samhällsutmaningen

Även om vi inte vet exakt hur stor andelen svårt sjuka är vet vi att den är så stor att resurserna för sjukhusvård, intensivvård med respirator och annan avancerad sjukvård snabbt överskrids om sjukdomen får spridas enligt sitt basala reproduktionstal. Även andra samhällsfunktioner kan överskridas, som primärvård, äldreomsorg och begravningsväsendet, och antalet döda skulle bli så stort att allvarlig samhällsinstabilitet inte kan uteslutas.