VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze

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VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
VIRUS E PANDEMIE
© CDC/SCIENCE PHOTO LIBRARY/AGF

                                  All’inizio del 2020 ci siamo accorti che   conviverci. Ma erano decenni che non      Se dopo aver letto questi articoli avrai
                                  parole come virus, vaccini, prevenzione,   dovevamo affrontare un virus nuovo e      voglia di approfondire ancora o vedere
                                  isolamento hanno un significato molto      contagioso come SARS-CoV-2.               gli aggiornamenti su questi temi, vai di-
                                  più forte di quanto potessimo pensare.     Quando abbiamo realizzato questo fa-      rettamente alla fonte: Aula di Scienze.
                                  Per questo abbiamo deciso di ragionare     scicolo, le informazioni su SARS-CoV-2    Inquadra il simbolo qui in basso con la
                                  insieme sui virus emergenti e su quelli    erano ancora parziali e in continuo ag-   app GUARDA! per accedere diretta-
                                  che da più anni vivono tra noi: influen-   giornamento. Ma gli spunti per comin-     mente da smartphone e tablet.
                                  za, HIV, papillomavirus e gli ormai fa-    ciare a ragionare non mancano: perché
                                  miliari coronavirus.                       le scuole sono rimaste chiuse a lungo?
                                  Alcuni di questi virus sono stagionali,    perché sono state necessarie misure di
                                  con altri combattiamo da così tanto        isolamento cosi severe? sarà possibile
                                  tempo che abbiamo trovato il modo di       avere un vaccino anti-coronavirus?        GUARDA!

                                  SOMMARIO
                                  1. LA PANDEMIA                             2. ALTRI VIRUS                            3. STRUMENTI E MODELLI PER
                                     DI COVID-19                               INTORNO A NOI                              STUDIARE LE EPIDEMIE

                                  • Che cosa sono i virus?                   • Dall’animale all’essere umano:          • Che cosa fanno gli epidemiologi?
                                  • L’origine e la diffusione del virus        i virus dell’influenza                  • Modelli numerici per le epidemie
                                    SARS-CoV-2                               • AIDS: una pandemia lunga
                                  • Arrestare il contagio: misure              quarant'anni
                                    di sicurezza, farmaci e vaccini          • Alla scoperta del papillomavirus
                                  • Tutto è connesso: lo stretto               e del suo vaccino
                                    rapporto tra pandemia, ambiente
                                    e società

                                                                                                                                                              1
VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
1. LA PANDEMIA DI COVID-19
                                      Che cosa sono i virus?
                                      La cellula è la struttura più semplice       state classificate circa 5000 diverse       bisogno di penetrare all’interno di
                                      dotata di vita autonoma, cioè in gra-        specie virali, ma si stima che in natu-     una cellula, in un processo chiamato
                                      do di svolgere le funzioni vitali fon-       ra ne esista almeno un milione; i vi-       infezione, e usare le strutture cellula-
                                      damentali: produrre energia e ripro-         rus sono migliaia di volte più abbon-       ri per replicare il proprio genoma e
                                      dursi. In natura esiste però un tipo di      danti dei batteri.                          produrre le proteine del capside. In
                                      organizzazione biologica ancora più          L’osservazione delle particelle virali      questo modo si producono nuove par-
                                      semplice di quella cellulare: si tratta      al microscopio elettronico ha rivelato      ticelle virali che escono dalla cellula.
                                      dei virus.                                   una straordinaria varietà di forme.         I virus quindi sono parassiti intracel-
                                      Le dimensioni di un virus variano da         Tutti i virus sono costituiti da un in-     lulari obbligati. Molte specie di virus
                                      20 a 500 nm. Un virus, quindi, è circa       volucro di proteine di forma geome-         sono del tutto innocue, ma alcune
                                      mille volte più piccolo di una cellula       trica, detto capside, che racchiude         causano gravi malattie umane; altre
                                      e si può osservare solo con il micro-        una molecola di DNA (Figura 1) o di         arrecano danni all’agricoltura e all’al-
                                      scopio elettronico. I virus sono mol-        RNA (Figura 2): in pratica, un virus è      levamento. Di conseguenza, molte ri-
                                      to numerosi e si trovano in ogni tipo        una «scatola» che contiene un’infor-        cerche si sono concentrate sulle loro
                                      di ambiente; tutti insieme costitui-         mazione ereditaria. Un virus non è ca-      modalità di infezione e sugli effetti
                                      scono la cosiddetta virosfera. Sono          pace di riprodursi da solo: per farlo ha    che hanno sugli organismi ospiti.
© M. WURTZ / BIOZENTRUM, UNIVERSITY
OF BASEL/SPL/AGF

                                                   Capside                                                                                            Capside
                                                   proteico                                                                                           proteico

                                                                                                                                                       Involucro
                                                                                                                                                       esterno

                                                                                                                                                     Acido nucleico
                                                                                                                                                     (RNA)

                                                  Acido nucleico       Glicoproteina                                                            Glicoproteina
                                                  (DNA)

                                      Figura 1 L’adenovirus, che causa il raffreddore, è un virus a         Figura 2 I virus responsabili dell’influenza sono virus
                                      DNA.                                                                  a RNA.

                                      2                                                                                                   © Zanichelli editore 2020
VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
L’origine e la diffusione del virus SARS-COV-2
                                                      di Giovanni Maga e Lara Rossi

                                                      I coronavirus (CoV) sono una fami-          A questi coronavirus si è aggiunto,      Cina, a Wuhan, dove il focolaio ha
                                                      glia di virus a RNA che deve il suo         alla fine del 2019, il nuovo virus       probabilmente avuto origine nel
                                                      nome alle proteine che, sporgendo           SARS-CoV-2, responsabile della pan-      mercato cittadino. A fine gennaio
                                                      dall’involucro del virus, formano del-      demia di COVID-19, una malattia che      non era ancora chiaro come si fosse
                                                      le caratteristiche punte che ricordano      può portare a polmoniti anche gravi.     evoluto questo nuovo coronavirus,
                                                      una corona (Figura 1). Fino al 2019         I coronavirus sono molto comuni in       ma i dati epidemiologici delle autori-
                                                      erano noti sei coronavirus umani: quat-     diverse specie animali (soprattutto i    tà sanitarie cinesi confermavano la
                                                      tro virus che causano malattie con          pipistrelli), ma talvolta possono ac-    trasmissione diretta da umano a
                                                      sintomi lievi simili al raffreddore e       quisire la capacità di infettare anche   umano. Questo ha spinto il governo
                                                      due virus che provocano infezioni           gli esseri umani con il cosiddetto       cinese ad avviare misure straordina-
                                                      più gravi: il coronavirus SARS-CoV,         «salto di specie». Questo è quello che   rie di contenimento, ponendo sotto
                                                      responsabile della sindrome respira-        è accaduto con l’epidemia di SARS in     quarantena Wuhan e altre città. Gra-
                                                      toria acuta grave o SARS, e il virus        Cina nel 2003, con l’epidemia di         zie a queste misure, fino alla fine del
                                                      MERS-CoV, che provoca la sindrome           MERS del 2012 in Medio Oriente e, in-    mese di gennaio la maggior parte dei
                                                      respiratoria mediorientale o MERS.          fine, con la COVID-19 che ha causato     casi è rimasta confinata al territorio
                                                                                                  dapprima un’epidemia in Cina, sfo-       cinese. I casi registrati in altri Paesi
                                                      COVID-19: da CO per corona, VI per          ciata poi in una pandemia globale        erano tutti «casi importati», cioè ri-
                                                      virus, D per disease e 19 per l’anno        tuttora in corso.                        guardavano persone che erano tran-
                                                      in cui si è manifestata.                                                             sitate per la Cina, dove avevano ra-
                                                                                                                                           gionevolmente contratto l’infezione.
                                                      MERS: Middle East Respiratory                                                        Anche i primi due casi di coronavi-
                                                                                                  Qual è stata l’origine
                                                      Syndrome.                                                                            rus in Italia, individuati il 30 genna-
                                                                                                  dell’epidemia di COVID-19?
                                                                                                                                           io, riguardavano una coppia di turi-
                                                      SARS: Severe Acute Respiratory              I primi casi di COVID-19 sono stati      sti cinesi che avevano contratto l’in-
                                                      Syndrome.                                   registrati il 31 dicembre 2019 in        fezione fuori dal nostro Paese. L’an-
                                                                                                                                           damento iniziale dell’epidemia non
                                                                                                                                           sembrava quindi far pensare al ri-
                                                                                                                                           schio di una disseminazione al di
                                                                                                                                           fuori della Cina o dei Paesi limitrofi.
                                                                                                                                           In Italia, l’emergenza ha avuto inizio
© NIAID-RML / NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH/SPL/AGF

                                                                                                                                           con il primo caso ufficiale di tra-
                                                                                                                                           smissione secondaria sul territorio:
                                                                                                                                           il 18 febbraio un giovane paziente di
                                                                                                                                           Codogno (il cosiddetto «paziente 1»)
                                                                                                                                           è risultato positivo al coronavirus
                                                                                                                                           pur non avendo viaggiato in Asia o
                                                                                                                                           in altri Paesi. Il suo contagio doveva
                                                                                                                                           essere avvenuto in Italia, a dimostra-
                                                                                                                                           zione del fatto che il virus era in cir-
                                                                                                                                           colazione anche nel nostro Paese.
                                                                                                                                           Trasmissione secondaria: nelle
                                                                                                                                           zoonosi, cioè le malattie infettive
                                                                                                                                           provenienti dagli animali, si distin-
                                                                                                                                           guono la trasmissione primaria
                                                                                                                                           (dall’animale all’umano) e la tra-
                                                                                                                                           smissione secondaria (da umano a
                                                      Figura 1 Le proteine dell’involucro del coronavirus ricordano le punte
                                                      di una corona.
                                                                                                                                           umano).

                                                  © Zanichelli editore 2020                                                                                                      3
VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
Come previsto dai protocolli sanitari,          zo, il Presidente del Consiglio Giu-
                                                                                              Come si è originato il
dopo aver individuato il primo caso             seppe Conte ha comunicato in una
                                                                                              coronavirus SARS-COV-2?
italiano si è cercato di tracciare i con-       conferenza stampa il contenuto del
tatti precedenti del «paziente 1» per           decreto nominato «Io resto a casa»            I coronavirus sono naturalmente
risalire al cosiddetto «paziente 0», ov-        che vietava contatti, assembramenti           presenti nei pipistrelli, dai quali il vi-
vero la persona che avrebbe trasmes-            e spostamenti non indispensabili su           rus può passare ad altri mammiferi,
so per prima il virus. In caso di epide-        tutto il territorio nazionale.                come lo zibetto nel caso della SARS e
mia, conoscere il «paziente 0» è fon-           A distanza di pochi giorni, l’11 mar-         il dromedario nel caso della MERS. Il
damentale per aiutare a capire i per-           zo, è arrivato infine un ulteriore giro       salto di specie avviene grazie a una
corsi e le zone in cui potrebbe diffon-         di vite con la chiusura in tutto il Pae-      modifica nel patrimonio genetico del
dersi il virus e per attuare le misure          se di locali, negozi e altre attività non     virus che lo rende in grado di infetta-
preventive più opportune per circo-             essenziali.                                   re nuove specie animali, tra cui an-
scrivere il focolaio. La ricerca, però,         Nel quadro dell’emergenza CO-                 che gli esseri umani.
non ha portato ad alcun risultato cer-          VID-19, l’11 marzo è stato un giorno          Nel caso del virus SARS-CoV-2, il fo-
to; come suggeriscono le prime inda-            importante non solo per il nostro Pa-         colaio dell’infezione sembra essere
gini epidemiologiche, è probabile               ese; in quella data l’Organizzazione          stato il mercato del pesce di
che il virus fosse in circolazione nel          Mondiale della Sanità (OMS) ha in-            Wuhan. Il mercato di animali vivi è
nostro Paese già da alcune settimane.           fatti dichiarato ufficialmente l’infe-        un classico moltiplicatore di infezio-
Inizialmente, l’emergenza era confi-            zione da SARS-CoV-2 una pandemia.             ni e può favorire il salto di specie per
nata a due focolai nel Nord Italia:                                                           diversi motivi: la presenza di un alto
uno a Codogno, in Lombardia, e uno                Pandemia: l’OMS definisce pande-            numero di persone, la vicinanza con
a Vo’, in Veneto (Figura 2); per limi-            mia la diffusione a livello globale di      animali selvatici e la manipolazione
tare la diffusione del virus da queste            una nuova malattia infettiva.               di animali vivi. Per limitare l’insor-
zone, il governo italiano ha istituito                                                        genza di future epidemie, le autorità
attorno a questi comuni le cosiddette           Oltre alla Cina e all’Italia, a metà          sanitarie cinesi stanno cercando di
«zone rosse» per vietare gli sposta-            marzo il virus ha infatti iniziato a          impedire alcune pratiche rischiose,
menti degli abitanti.                           propagarsi rapidamente anche in               come la macellazione di animali sel-
Con il passare dei giorni, però, il nu-         molti Paesi europei e nel continente          vatici e il consumo di carne cruda,
mero di persone positive al virus an-           americano, costringendo questi Paesi          ma questi aspetti costituiscono solo
che al di fuori di queste zone è anda-          ad adottare misure di contenimento            una parte delle situazioni a rischio.
to aumentando, costringendo il go-              analoghe a quelle già varate in Italia        Come dimostrano altre recenti epi-
verno ad adottare misure sempre più             nei giorni precedenti (Figura 3).             demie virali, nel territorio cinese
restrittive: la sera del 7 marzo le mi-         Il 17 marzo, l’Unione Europea ha in-          convergono anche altre condizioni
sure di contenimento sono state este-           fine annunciato la chiusura delle             che favoriscono l’insorgenza e la dif-
se a tutta la Lombardia e ad altre 14           frontiere esterne per limitare la pro-        fusione di nuove infezioni. In Cina,
province del Nord Italia. Poi, il 9 mar-        pagazione del virus nel mondo.                la vicinanza tra esseri umani e ani-

              Milano                                       NORD
                                                          AMERICA                      EUROPA
                                                                                                              ASIA
     Torino                           CROAZIA
              Codogno       Vò

        Genova          Bologna San Marino
                                                                                           AFRICA
                 Firenze
    Monaco                                                            SUD
                             ITALIA                                 AMERICA
                                                                                                                     AUSTRALIA

                                 Roma

Figura 2 I primi due focolai epidemici italiani        Figura 3 La diffusione del virus SARS-Cov-2 nel mondo
sono comparsi a Codogno, in provincia di               ad aprile 2020. La pandemia ha avuto origine a dicembre 2019
Lodi, e a Vo’, in provincia di Padova.                 da Wuhan, in Cina.

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VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
noma di SARS-CoV-2 è molto simile
                                                                                                                            a quello di un coronavirus che infet-
© NUWAT PHANSUWAN / SHUTTERSTOCK

                                                                                                                            ta i pipistrelli. Questo dato suggeri-
                                                                                                                            sce che il virus dei pipistrelli, e non
                                                                                                                            quello della SARS, potrebbe essere il
                                                                                                                            più probabile progenitore da cui si è
                                                                                                                            evoluto il virus SARS-CoV-2. Tutta-
                                                                                                                            via, lo studio mette in luce anche un
                                                                                                                            altro punto fondamentale: la regione
                                                                                                                            genomica che, nel virus SARS-CoV-2,
                                                                                                                            codifica per la proteina che lega il re-
                                                                                                                            cettore umano ACE2 assomiglia di
                                                                                                                            più alla sequenza presente in un al-
                                                                                                                            tro coronavirus trovato nei pangoli-
                                   Figura 4 I pipistrelli sono tra i principali «animali-serbatoio» dei coronavirus.        ni. Questa scoperta, se confermata,
                                                                                                                            avvallerebbe l’ipotesi che il nuovo
                                   mali (selvatici e domestici) è favorita       vide il 79,6% del genoma) e una so-        coronavirus sia il prodotto di un
                                   non solo dai mercati di animali vivi,         miglianza ancora maggiore (96%)            evento naturale di ricombinazione
                                   ma anche dai numerosi allevamenti             con un altro coronavirus rinvenuto         tra due coronavirus diversi che, in
                                   intensivi; a questo si aggiunge il fatto      nei pipistrelli (Figura 4). In uno stu-    circostanze ancora da chiarire, si
                                   che la Cina si trova al centro di molte       dio successivo, pubblicato dalla rivi-     sono venuti a trovare contemporane-
                                   rotte migratorie di uccelli che possono       sta Nature Medicine (marzo 2020), l’a-     amente nello stesso ospite e si sono
                                   trasferire e diffondere i virus attra-        nalisi bioinformatica della proteina       scambiati reciprocamente parti del
                                   verso il territorio.                          spike virale (la proteina che il virus     genoma. Da questo scambio sarebbe
                                                                                 adopera per legarsi alle cellule uma-      nato un nuovo virus con caratteristi-
                                   Il salto di specie è un evento partico-       ne e infettarle) ha messo in luce un       che mai viste prima: SARS-CoV-2.
                                   larmente comune nel caso dei virus a          importante adattamento rispetto ad
                                   RNA come i coronavirus, che hanno             altri coronavirus, ovvero la capacità
                                   un tasso di mutazione molto elevato:          di legarsi al recettore umano ACE2,
                                                                                                                            Come si trasmette e quali
                                   quando duplica il suo genoma, il vi-          lo stesso usato dal virus responsabile
                                                                                                                            rischi comporta?
                                   rus commette numerosi errori, gene-           della SARS.
                                   rando altri virus con genomi alta-            È interessante notare che, secondo         Come avviene per la maggior parte
                                   mente variabili. Alcuni di questi pos-        analisi bioinformatiche precedenti,        delle infezioni respiratorie, anche il
                                   sono acquisire nuove caratteristiche,         la capacità di SARS-CoV-2 di legarsi       virus SARS-CoV-2 si trasmette attra-
                                   tra cui la capacità di infettare cellule      ad ACE2 avrebbe dovuto essere infe-        verso la saliva, i colpi di tosse e gli
                                   di specie diverse da quella di origi-         riore rispetto a quella del virus della    starnuti, che spargono nell’ambiente
                                   ne. Per capire come si è originato un         SARS: il risultato ha quindi colto di      goccioline (o droplet) che veicolano il
                                   nuovo virus e decifrare le sue caratte-       sorpresa i ricercatori e, indirettamen-    virus. A seconda del peso, queste goc-
                                   ristiche biologiche è quindi indi-            te, ha confermato che il virus è il pro-   cioline possono cadere a distanze di-
                                   spensabile studiare il suo genoma,            dotto di un imprevedibile evento di        verse: si stima che nella maggior par-
                                   che costituisce una sorta di archivio         selezione naturale (e non di una ma-       te dei casi la caduta si verifichi nel
                                   dei passaggi evolutivi subiti dal vi-         nipolazione genetica condotta in la-       raggio di circa un metro, da cui la
                                   rus. Queste informazioni sono utili           boratorio), che ha modellato un sito       raccomandazione di mantenersi al-
                                   anche per sviluppare nuovi farmaci e          di legame precedentemente scono-           meno a questa distanza dalle altre
                                   vaccini e per evitare, quando possibi-        sciuto. Il recettore di SARS-CoV-2         persone. La trasmissione può avveni-
                                   le, che le circostanze che hanno favo-        sembra quindi aver sviluppato un           re per contatti diretti e ravvicinati con
                                   rito la formazione di nuovi virus si          adattamento specifico verso il recet-      persone infettate dal virus oppure
                                   ripresentino in futuro.                       tore ACE2 intraprendendo quella            tramite contatti indiretti, per esempio
                                   Le prime analisi condotte sul geno-           che, dal punto di vista bioinformati-      toccando una superficie infetta e
                                   ma di SARS-CoV-2 nel febbraio 2020            co, era la soluzione meno prevedibile.     portandosi poi le mani contaminate
                                   hanno evidenziato una chiara somi-            Per quanto riguarda l’analisi del ge-      alla bocca, al viso, al naso e agli oc-
                                   glianza con il virus SARS-CoV, re-            noma virale nel suo complesso, lo          chi. La trasmissione tramite aerosol,
                                   sponsabile dell’epidemia di SARS              studio di Nature Medicine ha confer-       con il virus in sospensione nell’aria,
                                   (con cui il nuovo coronavirus condi-          mato che la struttura generale del ge-     non è ancora stata dimostrata.

                            © Zanichelli editore 2020                                                                                                              5
VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
Nella maggior parte dei casi, il virus                         1,8%
                                                                                            Fascia d’età     Deceduti      Letalità
è trasmesso da persone con sintomi                                                             (anni)      [numero (%)]      (%)
evidenti (mal di gola, raffreddore,                                                             0-9           2 (0%)        0,1%
tosse, starnuti, febbre o, nei casi più                                39,0%                  10-19           0 (0%)         0%
                                                       27,4%
gravi, difficoltà respiratorie e polmo-
                                                                                              20-29           8 (0%)        0,1%
nite), tuttavia alcuni studi suggeri-
                                                                                              30-39          49 (0,2%)      0,3%
scono che anche persone asintomati-
                                                                                              40-49         223 (0,9%)      0,9%
che o con sintomi molto lievi possa-
                                                               31,8%                          50-59         903 (3,6%)      2,5%
no essere infettive. Il periodo di in-
cubazione del virus SARS-CoV-2 è                                                              60-69        2708 (10,9%)     9,8%
stato stimato tra un minimo di 2 e un                                                         70-79         7191 (29%)     24,1%
                                              Età    0-18      19-50    51-70      >70
massimo di 14 giorni (il periodo più                                                          80-89        10050 (40,6%)   28,9%
comune, secondo l’OMS, è di circa                                                               ≥90        3646 (14,7%)    24,6%
5 giorni).                                    Figura 6 Percentuale dei pazienti italiani
                                              affetti da COVID-19 divisi per età (dati       Non noto         0 (0%)         0%
                                              aggiornati al 27 aprile 2020; fonte ISS).       Totale       24780 (100%)    12,6%
Periodo di incubazione: tempo
che passa dal momento dell’infe-              I dati dell’Istituto Superiore di Sanità     tre. I primi studi epidemiologici indi-
zione alla comparsa dei sintomi.              (ISS) aggiornati al 27 aprile 2020 mo-       cano che, nonostante uomini e don-
                                              strano un tasso di letalità medio in         ne contraggano l’infezione con ugua-
Il coronavirus SARS-CoV-2 causa sin-          Italia del 12,6%; guardando però alle        le probabilità, i maschi hanno un tas-
tomi respiratori che ricordano quelli         diverse fasce d’età, si nota chiara-         so di letalità leggermente più alto
di un raffreddore o di un’influenza e         mente che la letalità aumenta pro-           (pari al 54,8%). Un’analisi prelimina-
che, in circa l’80% dei casi, decorrono       gressivamente (Figura 6): nei bambi-         re pubblicata dal rivista Nature ha in-
senza complicazioni. Tuttavia, rispet-        ni, nei giovani e negli adulti (fascia       dividuato una possibile causa nei po-
to alle consuete infezioni stagionali,        0-59 anni) il tasso di letalità varia da     limorfismi del recettore ACE2, la
l’epidemia di COVID-19 si caratteriz-         0,1 al 2,5% e nella fascia d’età 60-69       proteina usata dal virus per infettare
za per una maggiore percentuale (cir-         sale al 9,8%; dai 70 anni in su il tasso     le cellule umane.
ca il 20% dei casi) di sintomi respira-       di letalità si impenna, variando dal
tori severi e critici, con polmoniti che      24,1% fino al 28,9%: questo significa        Polimorfismo genetico:
possono portare all’insufficienza re-         che muoiono tra 24 e 29 persone circa        presenza di più alleli di uno stesso
spiratoria e alla necessità di ricorrere      ogni 100 ammalati con più di 70              gene all’interno di una specie (con
a cure di terapia intensiva (Figura 5).       anni. Se confermati, tali dati indiche-      frequenza superiore all’1%).
Il dato più preoccupante riguarda, in         rebbero un tasso di letalità superiore
particolare, l’alto tasso di letalità nelle   a quello della SARS (calcolato intorno       Il gene che codifica per il recettore
persone con più di 60 anni e che pre-         al 10%) e paragonabile, almeno per le        ACE2 si trova sul cromosoma X; nel
sentano malattie croniche.                    fasce della popolazione più a rischio,       caso in cui uno specifico polimorfi-
                                              a quello della MERS (circa 32%).             smo sia responsabile di un’aumenta-
                                                                                           ta vulnerabilità all’infezione, le don-
                                              Tasso di letalità: proporzione di            ne eterozigoti potrebbero essere più
                   Critico                    decessi dovuti a una malattia sul            protette, perché presentano due co-
                     2%                       totale di persone affette da quella          pie del gene, anziché una sola come
        Severo         Asintomatico           malattia.                                    avviene nei maschi.
        17,5%                13,3%

                          Sintomatico         Anche bambini e adolescenti posso-
     Lieve                     15,4%          no contrarre l’infezione, ma la malat-
     35,5%                                                                                 Rispondi in 5 righe
                                              tia decorre in generale senza gravi
                 Pauci-sintomatico            complicanze. Non esistono quindi fa-         a. Quali sono state, negli ultimi
                            16,3%
                                              sce d’età immuni all’infezione e, an-           dieci anni, le principali epidemie
                                              che se i sintomi sono lievi o assenti, i        causate da coronavirus?
                                              giovani possono essere comunque              b. Che cosa significa che un virus
                                              un veicolo dell’infezione.                      ha compiuto un «salto di
Figura 5 Gravità dei sintomi nei pazienti     Oltre all’età, anche la genetica po-            specie»?
italiani affetti da COVID-19 (dati            trebbe giocare un ruolo nel rendere          c. Perché i mercati di animali vivi
aggiornati al 27 aprile 2020; fonte ISS).     alcune persone più vulnerabili di al-           sono moltiplicatori di infezioni?

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VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
Arrestare il contagio:
misure di sicurezza, farmaci e vaccini
di Giovanni Maga e Lara Rossi

Per interrompere la catena del con-
tagio (Figura 1), cioè il passaggio di                          SARS-CoV-2
                                                             Virus respiratorio che                 Per prevenire l’infezione
virus da una persona all’altra, è im-                                                               da coronavirus
                                                             si trasmette con la saliva,
portante conoscere alcune delle sue                          la tosse e gli starnuti,               segui queste
caratteristiche biologiche, come la                          oppure per contatto                    raccomandazioni.
modalità di trasmissione e il tempo                          con superfici contaminate.
di sopravvivenza al di fuori dell’orga-
nismo.
Tutti i virus, per propagarsi, hanno
bisogno di un organismo in cui ri-
prodursi; le particelle virali però pos-             Per prevenire il contagio:
sono sopravvivere per un certo pe-                                                    disinfetta di frequente
                                                       rimani a casa se hai
riodo anche quando sono rilasciate                     la febbre o
                                                                                      le superfici che possono
                                                                                      essere contaminate
nell’ambiente, per esempio con uno                     altri sintomi

                                                                                                                                     © MEDIANTONE / SHUTTERSTOCK
starnuto o un colpo di tosse. Il perio-                                               indossa la mascherina;
                                                       evita strette di mano          se non ce l’hai, starnutisci
do di sopravvivenza su diverse su-                     e abbracci                     e tossisci nell’incavo
                                                                                      del gomito o in un fazzoletto
perfici dipende dal virus e dalle con-
dizioni ambientali.                                    lavati le mani in modo         mantieni la distanza
                                                       accurato con il sapone         di 1-2 metri
Nel caso del coronavirus SARS-                         o con un gel                   dalle altre persone
                                                       igienizzante
CoV-2 una risposta definitiva non è
                                                       evita di toccarti
ancora disponibile: un primo studio                    gli occhi, la bocca e          evita gli assembramenti
                                                       il naso: le mani sono          e i luoghi affollati
sembra indicare che il virus possa so-
                                                       tra i principali veicoli
pravvivere fino a 24 ore sulle super-                  del contagio
fici di cartone e fino a 2-3 giorni sulla
plastica e sull’acciaio inossidabile.
                                            Figura 1 Come prevenire la diffusione del coronavirus.
Tuttavia, come molti altri virus, an-
che i coronavirus sono sensibili all’a-
zione del sapone e dei disinfettanti        chiudere le scuole e di limitare gli
                                                                                           Come si identificano
a base di etanolo (soluzioni al 60-         spostamenti non indispensabili, in
                                                                                           le persone infette?
70%) o di ipoclorito di sodio (0,1%):       modo da evitare gli assembramenti di
la prima raccomandazione è quindi           persone.                                       Le misure di contenimento sono fon-
quella di lavarsi spesso le mani e di pu-   Oltre a proteggere le fasce della po-          damentali per arginare l’infezione,
lire le superfici con interventi di sani-   polazione più a rischio, il rispetto di        ma per estinguerla del tutto è indi-
ficazione, come quelli previsti per i       queste indicazioni aiuta a ridurre la          spensabile testare più persone possi-
mezzi di trasporto pubblico oppure          pressione sul sistema sanitario e li-          bili e isolare quelle infette.
per le scuole.                              mita i rischi per medici, infermieri e         Per dimostrare che una persona è sta-
Per contenere la diffusione di un vi-       tutti coloro che lavorano negli ospe-          ta contagiata dal SARS-CoV-2 è ne-
rus che si trasmette per via aerea, la      dali o a contatto con i contagiati.            cessario eseguire un tampone farin-
misura più efficace è quella del di-        Queste sono le persone su cui il siste-        geo. Questa procedura consiste nel
stanziamento sociale: una distanza          ma sanitario fa affidamento per con-           prelevare, con l’aiuto di un tampone
di almeno un metro evita che il virus,      tenere l’emergenza ma sono anche le            di cotone attaccato a un bastoncino
veicolato dalle goccioline di saliva, si    più esposte al rischio di contagio: a          (una sorta di cotton fioc), un campione
trasmetta da un individuo all’altro.        fine aprile, in Italia, oltre 20 000 ope-      di muco dalla mucosa della gola che
Questo è il motivo per cui, per argina-     ratori sanitari sono risultati positivi        viene inviato in laboratorio. Qui il
re il nuovo coronavirus, molti Paesi        al coronavirus e più di 150 sono dece-         campione viene prima trattato con
compresa l’Italia hanno deciso di           duti a causa dell'infezione.                   detergenti per inattivare il virus ed

© Zanichelli editore 2020                                                                                                       7
VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
persona a persona: in alcuni casi può
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                                                                                                                              protezione svanisce nel tempo.
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                                                                                                                              Nel caso del virus SARS-CoV-2, è an-
                                                                                                                              cora troppo presto per sapere se l’im-
                                                                                                                              munità sviluppata dalle persone con-
                                                                                                                              valescenti sarà duratura; i test siero-
                                                                                                                              logici potrebbero però essere di gran-
                                                                                                                              de aiuto per valutare quante persone,
                                                                                                                              almeno nel breve periodo, potrebbe-
                                                                                                                              ro essere protette da una nuova infe-
                                                                                                                              zione.
                                                                                                                              Se prendiamo il caso di una persona
                                                                                                                              asintomatica, il test sierologico può
                                                                                                                              dare quattro risultati diversi.
                                      Figura 2 Per spegnere un’epidemia virale è importante identificare tutte le persone
                                      positive attraverso test mirati.
                                                                                                                              • Presenza delle sole IgM: è proba-
                                      evitare il contagio degli operatori; si      ampliare il ventaglio di screening e          bile che la persona si trovi in una
                                      procede poi all’estrazione dell’RNA          includere quante più persone possi-           fase precoce della malattia e, an-
                                      virale e alla sua amplificazione me-         bili: solo in questo modo si può avere        che se i sintomi sono assenti, non
                                      diante una tecnica chiamata RT-              una stima realistica delle persone            è da escludere che possano emer-
                                      PCR, una versione modificata della           che hanno contratto il virus, con o           gere a breve; è indispensabile con-
                                      PCR che rileva l’RNA eventualmente           senza sintomi, ed evidenziare chi è           fermare la positività con un tam-
                                      presente nel campione.                       già guarito.                                  pone, perché la persona è molto
                                      Se il tampone è positivo, il laborato-       Per individuare entrambe queste ca-           probabilmente infettiva.
                                      rio di analisi procede con ulteriori         tegorie di persone diversi laboratori      • Presenza di IgM e IgG: la perso-
                                      indagini molecolari, per esempio per         stanno mettendo a punto dei test sie-         na è in una fase intermedia, in cui
                                      analizzare il genoma virale e moni-          rologici per rilevare in modo rapido          può essere ancora infettiva; il ri-
                                      torare l’eventuale evoluzione di nuo-        la presenza nel sangue di anticorpi           sultato va abbinato a un test con il
                                      vi ceppi. A seconda della gravità dei        specifici contro il coronavirus SARS-         tampone.
                                      sintomi, i pazienti che risultano po-        CoV-2 (Figura 2).                          • Presenza delle sole IgG: la perso-
                                      sitivi possono rimanere in quarante-                                                       na è in convalescenza o comunque
                                      na nella propria abitazione oppure           Anticorpo: proteina prodotta dal              in una fase molto avanzata della
                                      essere ricoverati in strutture ospeda-       sistema immunitario come forma                malattia; per essere sicuri che la
                                      liere.                                       di difesa; detto anche immunoglo-             persona non sia più infettiva, è ne-
                                      Se il tampone è negativo, l’analisi          bulina. Ogni anticorpo riconosce              cessario confermare la negatività
                                      viene comunque ripetuta su un se-            uno specifico antigene.                       con un tampone.
                                      condo prelievo per ridurre il rischio                                                   • Assenza di IgM e IgG: la persona
                                      di falsi negativi, cioè di pazienti risul-   Questi test vanno alla ricerca di due         non presenta anticorpi specifici,
                                      tati negativi al primo test ma in real-      tipi di immunoglobuline: le IgM, che          quindi non ha contratto l’infezio-
                                      tà infetti e quindi potenzialmente           si formano nelle fasi precoci della ma-       ne; questo caso però potrebbe an-
                                      contagiosi.                                  lattia e scompaiono qualche settima-          che riferirsi a una persona che è en-
                                      Il test del tampone è utile anche per        na dopo la guarigione, e le IgG, che          trata in contatto il virus da pochis-
                                      distinguere l’infezione da coronavi-         emergono solo in un secondo tempo             simi giorni e quindi non ha ancora
                                      rus da altre infezioni stagionali che        (circa due settimane dopo la compar-          sviluppato una risposta immuni-
                                      causano sintomi simili, come quella          sa dei primi sintomi) ma che riman-           taria specifica; per confermare se
                                      da virus influenzale oppure il raf-          gono in circolo molto più a lungo. Le         la persona è positiva, è necessario
                                      freddore.                                    IgG sono tra le armi che il sistema im-       un tampone.
                                      L’uso dei tamponi e la ricerca di trac-      munitario usa per garantire la memo-       Come si può vedere, l’interpretazio-
                                      ce del genoma virale sono in genere          ria immunitaria, ovvero la protezione      ne dei dati deve tener conto non solo
                                      riservati a chi manifesta sintomi evi-       nei confronti di una seconda infezio-      del risultato in sé, ma anche della sto-
                                      denti o è stato a contatto con persone       ne da parte dello stesso virus. La dura-   ria clinica del paziente; a questo sta-
                                      infette. Tuttavia, per un’analisi epi-       ta della memoria immunitaria varia         dio dell’epidemia, con il virus ancora
                                      demiologica accurata, è importante           però in base all’agente patogeno e da      in circolazione nella popolazione,

                                      8                                                                                                  © Zanichelli editore 2020
VIRUS E PANDEMIE - Zanichelli Aula di scienze
i soli test sierologici non sarebbero      Un secondo esempio di drug reposi-        dell’epidemia di SARS del 2003. Inol-
quindi sufficienti come test diagno-       tioning è dato dal tocilizumab che, a     tre, i risultati di uno recente studio
stici (servirebbe sempre anche il          differenza dei precedenti, non agisce     preliminare, che raccoglie i dati rela-
tampone) e non basterebbero a di-          come antivirale ma interviene sul         tivi a più di 100 pazienti cinesi, sem-
chiarare il rischio di contagio supera-    versante della risposta immunitaria;      brano indicare che la clorochina mi-
to. Estesa a gran parte della popola-      normalmente, il tocilizumab è infat-      gliori il decorso della malattia nei
zione, questa analisi potrebbe però        ti usato come inibitore del sistema       pazienti con polmonite da SARS-
iniziare a dare un quadro più com-         immunitario nel trattamento dell’ar-      CoV-2.
pleto dell’andamento dell’epidemia         trite reumatoide.                         Il meccanismo d’azione della cloro-
nelle diverse regioni e mettere in         La scelta di usare un immunosop-          china e dell’idrossiclorochina è du-
luce quale percentuale della popola-       pressore è giustificata dal fatto che     plice e si basa su un’azione antivirale
zione è stata coinvolta: questo è un       alcuni dei pazienti più gravi hanno       unita all’azione immunomodulato-
primo passo indispensabile per poter       mostrato i segni caratteristici della     ria già conosciuta. L’azione antivirale
allentare alcune delle restrizioni e       cosiddetta «tempesta di citochine»,       consiste nel bloccare la penetrazione
passare alla fase successiva della ge-     una risposta immunitaria eccessiva-       del virus all’interno delle cellule; stu-
stione dell’epidemia.                      mente violenta caratterizzata dal ri-     di in vitro e in vivo hanno dimostra-
                                           lascio di grandi quantità di molecole     to che queste molecole causano un
                                           infiammatorie come l’interleuchi-         aumento del pH degli endosomi che
                                           na-6 (o IL-6). Una volta innescata,       si formano quando il virus si fonde
Possiamo usare vecchi
                                           questa sindrome colpisce diversi or-      con la membrana plasmatica per pe-
farmaci per un nuovo virus?
                                           gani, impedendone la normale fun-         netrare all’interno delle cellule. Inol-
La pandemia di COVID-19 è difficile        zione; in questi casi l’insufficienza     tre, questi farmaci sembrano interfe-
da gestire per la mancanza di un vac-      multiorgano può essere fatale. In         rire con i meccanismi di glicosilazio-
cino e di farmaci specifici. Normal-       questo quadro clinico, spegnere la ri-    ne dei recettori cellulari usati da co-
mente, le infezioni causate da coro-       sposta immunitaria e la tempesta di       ronavirus SARS-CoV-2 per aderire
navirus sono trattate con tre diversi      citochine utilizzando un farmaco          alle cellule umane. All’azione anti-
farmaci:                                   come il tocilizumab che blocca il re-     virale si aggiunge poi l’azione immu-
• antivirali attivi contro i virus         cettore per l’IL-6 può quindi rivelarsi   nomodulatoria, molto importante per
   a RNA;                                  una mossa vincente.                       impedire che i pazienti sviluppino la
• interferone-alfa per stimolare la                                                  tempesta di citochine.
   risposta immunitaria;                   Tra i farmaci approvati dall’Agenzia      Dati preliminari suggeriscono inol-
• farmaci antinfiammatori per so-          Italiana per il Farmaco (Aifa) per la     tre che la somministrazione di cloro-
   stenere le funzioni vitali dei pa-      COVID-19 ci sono anche la clorochi-       china nelle fasi precoci della malat-
   zienti colpiti.                         na e l’idrossiclorochina. Queste mo-      tia potrebbe diminuire il tempo di
                                           lecole di sintesi mimano la struttura     infettività dei pazienti. Questo porte-
Nel caso del virus SARS-CoV-2, molti       e la funzione della chinina, il princi-   rebbe a un ulteriore beneficio, per-
pazienti hanno mostrato un aggrava-        pio attivo contenuto nel primo far-       ché limiterebbe la diffusione del vi-
mento dei sintomi che ha spinto i          maco antimalarico della storia, il chi-   rus nella popolazione.
medici a cercare altri farmaci da af-      nino. Non è la prima volta che queste
fiancare a queste terapie aspecifiche.     molecole vanno incontro a un «ripo-       Un’ulteriore strategia terapeutica è
In casi come questo, in cui non c’è il     sizionamento»: dopo essere state im-      data dalla sieroterapia, una forma di
tempo di sviluppare e testare nuovi        piegate per anni come antimalarici,       immunizzazione passiva che preve-
farmaci specifici per il nuovo agente      la clorochina e l’idrossiclorochina       de di isolare dal siero di persone con-
patogeno, si può ricorrere al drug re-     sono oggi tra i principali farmaci im-    valescenti gli anticorpi anti-SARS-
positioning (traducibile come «ripo-       munomodulatori per alcune malattie        Cov-2 e di iniettarli in altre persone.
sizionamento del farmaco»), una            autoimmuni, come l’artrite reuma-
strategia basata sulla sperimentazio-      toide e il lupus eritematoso.
                                                                                     Immunizzazione passiva:
ne di farmaci già approvati per il trat-   La nuova applicazione di queste mo-
                                                                                     il termine «passivo» distingue la
tamento di altre malattie. Per esem-       lecole nel trattamento dell’infezione
                                                                                     sieroterapia dalla vaccinazione, che
pio, nel corso dell’attuale epidemia       da SARS-CoV-2 si basa su alcuni stu-
                                                                                     è invece una forma di immunizza-
di coronavirus i medici cinesi hanno       di del passato che dimostravano l’ef-
                                                                                     zione «attiva» in cui il sistema im-
cercato di alleviare i sintomi dei pa-     ficacia di questa molecola nell’inibi-
                                                                                     munitario è stimolato per attivare
zienti più gravi usando farmaci anti-      re la replicazione dei coronavirus, in
                                                                                     la memoria immunitaria.
virali per l’HIV o per Ebola.              particolare del virus responsabile

© Zanichelli editore 2020                                                                                                   9
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È una procedura che conferisce una                le fasi di sperimentazione pre-clini-          Un secondo tipo di vaccino, attual-
protezione immunitaria molto rapi-                ca (in laboratorio e in modelli anima-         mente in fase 2, è stato invece svilup-
da che, pur non essendo duratura,                 li) e clinica (negli esseri umani) neces-      pato in Cina; si tratta di un vaccino
permette di evitare l’infezione in per-           sarie per dimostrare che il vaccino è          ricombinante basato su un vettore
sone esposte a un rischio certo (scopo            sicuro ed efficace. In casi eccezionali,       adenovirale contenente l’intera se-
profilattico) o di mitigare i sintomi             queste tappe possono essere accelera-          quenza genica che codifica per la pro-
della malattia (scopo terapeutico). Que-          te, come sta accadendo per il vaccino          teina spike, il recettore usato dal virus
sta procedura è già usata nella prati-            anti-COVID-19; se la sperimentazio-            per penetrare nelle cellule umane.
ca clinica per altre malattie, per                ne procederà senza intoppi, forse po-          L’obiettivo è quello di attivare una ri-
esempio nella profilassi della rabbia.            tremo avere un vaccino disponibile             sposta immunitaria che neutralizzi la
La sieroterapia e il riposizionamento             al pubblico nell’arco di 12-18 mesi.           proteina non appena il virus viene a
di farmaci sono strategie terapeuti-                                                             contatto con l’organismo, spegnendo
che di emergenza ma per il futuro                 Le piattaforme tecnologiche utiliz-            l’infezione sul nascere.
sarà necessario sviluppare farmaci                zate sono molto diverse e vanno dal-
specifici, in grado di interferire con            le più tradizionali a quelle più inno-         Un vaccino efficace sarà fondamen-
la replicazione del virus SARS-CoV-2.             vative: nella lista compaiono vaccini          tale anche per evitare epidemie fu-
                                                  costituiti da virus inattivati, vaccini        ture. Anche nel caso in cui il virus
                                                  con vettori virali (sia replicanti sia         responsabile della COVID-19 mutas-
                                                  non replicanti), vaccini basati su pro-        se, l’esperienza accumulata nel corso
Come si crea un nuovo
                                                  teine ricombinanti e anche formulazio-         delle attuali sperimentazioni aiuterà
vaccino per SARS-Cov-2?
                                                  ni mai testate prima per malattie in-          ad accelerare la produzione di vacci-
Alla fine del 2019, quando il virus               fettive, come vaccini basati sull’ino-         ni aggiornati, in grado di ostacolare
SARS-Cov-2 ha iniziato a circolare in             culo di una molecola di RNA. Proprio           le versioni mutate del virus, proprio
Cina, non erano disponibili vaccini               di quest’ultima categoria fa parte il          come accade con i vaccini messi a
contro nessuno dei coronavirus che                vaccino sperimentale chiamato                  punto ogni anno per contrastare l’in-
infettano gli esseri umani. La diffu-             mRNA-1273, che induce le cellule               fluenza stagionale.
sione della pandemia di COVID-19                  dell’organismo a esprimere una pro-
ha però dato nuovo vigore a questo                teina virale per attivare la risposta
ramo della ricerca e all’inizio di apri-          immunitaria. I test preliminari nei
                                                                                                 Rispondi e ricerca
le 2020 erano già più di 70 i vaccini             modelli animali hanno dato risultati
in via di sviluppo in tutto il mondo.             promettenti e negli Stati Uniti è stata        a. Quali informazioni si possono
Si tratta di uno sforzo collettivo sen-           avviata la sperimentazione di fase 1              ottenere dal tampone faringeo?
za precedenti, che coinvolge sia enti             per testare la sicurezza del vaccino in           E dai test sierologici?
privati sia istituti accademici pubbli-           diversi dosaggi. Se i risultati saranno        b. In che cosa consiste il drug
ci e organizzazioni no profit.                    promettenti, si procederà alla speri-             repositioning?
Normalmente, il processo di svilup-               mentazione di fase 2 con l’arruola-            c. Aiutandoti con una ricerca
po e di immissione in commercio di                mento di un maggior numero di par-                in Rete, prepara un elenco
un vaccino richiede, come per qualsi-             tecipanti (centinaia o migliaia) per              dei vaccini anti-coronavirus
asi farmaco, un periodo di circa dieci            valutare l’efficacia del vaccino, ovvero          attualmente in studio negli esseri
anni (Figura 3). Questo lungo perio-              la capacità di indurre una risposta               umani. Su quale strategia si
do di tempo serve per svolgere tutte              immunitaria specifica.                            basano?

         Deposito                                                                    Autorizzazione alla
        del brevetto                                                                commercializzazione

                                               Studio           Studio           Studio
     Ricerca               Test
                                               clinico          clinico          clinico             Post-omologazione
     esplorativa           preclinici
                                               di fase 1        di fase 2        di fase 3

Identificazione        Test in vitro e   Tolleranza        Efficacia        Studio su           Monitoraggio
del farmaco            sperimentazione   nell’essere       sull’essere      ampia scala         continuo
candidato              animale           umano             umano

                   ~1-3 anni             ~3-5 anni                                           ~8-12 anni                  ~20 anni
                                                                                                                  Durata totale
Figura 3 Le fasi di sviluppo di un farmaco.

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Tutto è connesso: lo stretto rapporto
tra pandemia, ambiente e società
di Giorgio Vacchiano

Dopo lo spaesamento dei primi gior-
ni di epidemia in Italia, nelle settima-
ne di marzo le voci di alcuni scienzia-
ti e media si sono concentrate sulla
relazione tra il virus SARS-CoV-2 e
l’ambiente in cui viviamo. Sono così
emerse alcune ipotesi che, se confer-
mate, ci potrebbero aiutare a capire

                                                                                                                                 © CDC/WIKIMEDIA COMMONS
come prevenire la prossima epide-
mia, come far ripartire l’economia e
la società in modo sostenibile per
tutti, e persino come imparare da
questa tragedia a rispondere all’e-
mergenza climatica in atto.

Quali sono le origini dei virus?           Figura 1 Un esemplare femmina di Aedes albopictus.

La collaborazione tra virologi, ecolo-     convivere, avendo evoluto nel tempo         climatico a facilitare la diffusione di
gi e climatologi ha dimostrato già da      una capacità di resistenza fisiologica      virus e batteri zoonotici in territori
alcuni anni che un utilizzo insoste-       o immunità alle patologie causate da        precedentemente non interessati da
nibile del territorio aumenta il peri-     questi agenti.                              queste malattie: è il caso del virus
colo di diffusione delle zoonosi.          La deforestazione delle aree tropica-       Zika, trasmesso dalla puntura di una
                                           li (5 milioni di ettari di foreste vengo-   zanzara del genere Aedes (Figura 1),
Zoonosi: malattie virali o batteri-        no eliminati ogni anno solo in questa       il cui habitat, un tempo limitato a
che dannose per l’essere umano e           zona della Terra) e la rapida diffusio-     una stretta fascia intorno al tropico,
provenienti da altre specie animali.       ne delle attività umane (agricoltura,       si sta velocemente espandendo verso
                                           estrazione di minerali, allevamento,        nord a causa dell’aumento delle tem-
Le zoonosi conosciute sono molto           urbanizzazione) in territori prima          perature e dell’umidità atmosferica.
numerose (oltre 200 secondo l’OMS)         dominati dagli alberi, e dalle specie       La deforestazione comunque è corre-
e il loro studio costituisce uno dei       animali a loro legate, aumenta le pro-      sponsabile anche in questo caso: al-
settori di maggior interesse della me-     babilità di contatto tra gli esseri uma-    cuni studi hanno dimostrato che fo-
dicina umana e veterinaria. Sono zo-       ni e gli animali «serbatoio».               reste degradate dal prelievo eccessi-
onosi la rabbia, la leptospirosi, l’an-    La distruzione o il degrado dell’habi-      vo di alberi ospitano con maggiore
trace, la SARS, la MERS, la febbre         tat forestale di una specie può spin-       facilità pozze d’acqua ferma nelle
gialla, la dengue, Ebola, HIV, Chikun-     gerla ad avvicinarsi alle città, fre-       quali si accumula l’acqua piovana,
gunya e i coronavirus, ma anche la         quentando parchi e giardini come            non più «bloccata» dalle chiome del-
più diffusa influenza.                     «sostituti» dell’habitat naturale or-       la foresta: un terreno di coltura idea-
                                           mai perduto. È quello che si è verifi-      le proprio per le larve delle zanzare.
Il 75% delle malattie umane finora         cato per il virus Ebola in Costa d’A-       Anche il commercio di specie selva-
conosciute deriva da animali e il          vorio, Repubblica Democratica del           tiche può causare il diretto contatto
60% delle malattie emergenti è sta-        Congo e Gabon, del quale sono stati         con parti di animali ed esporre gli es-
teo trasmesso da animali selvatici. Le     vettori pipistrelli e scimpanzé spinti      seri umani al contatto con virus o al-
popolazioni di animali selvatici sono      a frequentare le aree urbane dopo la        tri agenti patogeni di cui quell’ani-
spesso, infatti, «serbatoi» di virus e     perdita del loro habitat naturale.          male può essere un ospite, attraverso
batteri con i quali hanno imparato a       Talvolta è invece il cambiamento            lo scambio di liquidi. È lo spillover

© Zanichelli editore 2020                                                                                                  11
(salto di specie): il virus o il batterio    esseri umani potrebbe essere avve-          tellite Sentinel 5P dell’Agenzia Spa-
                          passa a infettare gli umani, che non         nuto proprio nel «mercato umido»            ziale Europea. Purtroppo, questo ef-
                          sono dotati delle difese immunitarie         di Wuhan (dove vengono commer-              fetto non ha riguardato altri inqui-
                          adeguate a contrastarlo. Questo pro-         cializzati e macellati animali selvati-     nanti altrettanto diffusi come le pol-
                          cesso si è già verificato molte volte        ci vivi, Figura 2), eventualmente con       veri sottili, che in Pianura Padana
                          nella storia recente: i virus dell’AIDS      l’«assistenza» di una terza specie inter-   vengono prodotte non solo dal traffi-
                          (che si è adattato alla specie umana a       media - un’ipotesi così prevedibile da      co, ma anche dagli impianti di riscal-
                          partire dalla variante presente nelle        essere stata descritta accuratamente        damento (17%), dalle attività agrico-
                          scimmie delle foreste dell’Africa            da un saggio scientifico (Spillover, di     le e zootecniche (19%) e a quelle in-
                          Centrale), della SARS, della MERS,           David Quammen) già diversi anni fa,         dustriali (16%, dati ARPA Emilia-Ro-
                          dell’influenza suina H1N1 e appunto          in tempi non sospetti.                      magna – progetto Prepair): settori
                          di Ebola hanno tutti una provenien-                                                      che hanno rallentato solo in piccola
                          za animale, e per alcuni di essi il ruo-                                                 parte.
                          lo della deforestazione e della fram-                                                    L’accumulo e il movimento delle
                                                                       Virus e qualità dell’aria:
                          mentazione delle foreste primarie è                                                      polveri sottili, inoltre, dipendono
                                                                       una relazione pericolosa?
                          stato provato con solidità.                                                              dalle condizioni meteo. Per questi
                                                                       Uno dei primi effetti della quarante-       motivi, molte città nel mese di marzo
                          Nel caso di SARS-CoV-2, si pensa che         na, prima in Cina poi nella Pianura         hanno fatto registrare livelli ancora
                          la specie serbatoio sia il pipistrello       Padana, è stata la riduzione del traffi-    alti di polveri, anche a causa di con-
                          «ferro di cavallo», in cui già nel 2015      co pubblico e privato e il rallenta-        dizioni meteo che hanno prolungato
                          un coronavirus simile a quello at-           mento o la chiusura di molte attività       la loro permanenza (assenza di piog-
                          tualmente in circolo era stato identi-       industriali. Lo stop alle auto ha cau-      gia, alta pressione) o che hanno addi-
                          ficato da un team di ricercatori statu-      sato una forte riduzione degli ossidi       rittura aggiunto alla nostra aria altre
                          nitensi e cinesi. Questi pipistrelli         di azoto, uno degli inquinanti più          polveri di provenienza naturale
                          sono ampiamente diffusi nella Cina           pericolosi, prodotto proprio dalle au-      (come nell’evento straordinario del
                          meridionale e in tutta l’Asia, il Medio      tomobili e dalle centrali di produzio-      28-29 marzo, che ha portato sull’Ita-
                          Oriente, l’Africa e l’Europa, e sono tra     ne dell’energia e capace di irritare il     lia polveri provenienti dai deserti
                          i mammiferi con più «familiarità»            nostro apparato respiratorio, provo-        dell’Asia centrale).
                          con i virus, probabilmente a causa           care bronchiti croniche, asma ed en-        In ogni caso, la riduzione di alcuni
                          della loro abitudine a formare, per il       fisema polmonare.                           tipi di inquinanti come effetto della
                          riposo o il letargo, concentrazioni          Secondo Legambiente Lombardia, la           quarantena ha spinto alcuni a con-
                          impressionanti (fino a un milione di         riduzione di ossidi di azoto dovuta al      cludere che la pandemia di SARS-
                          individui in un solo sito), e per la ca-     contenimento dell’epidemia è com-           CoV-2 avrebbe dimostrato quanto sia
                          pacità di volare che li porta a diffon-      presa tra il 30 e il 40% rispetto alla      «semplice» migliorare la qualità
                          dere e contrarre virus su aree molto         media del periodo – una riduzione           dell’aria che respiriamo, o addirittu-
                          estese. Il passaggio tra pipistrelli ed      individuata anche dai sensori del sa-       ra che avrebbe un effetto netto posi-
                                                                                                                   tivo sulla salute umana, evitando un
                                                                                                                   maggior numero di decessi da inqui-
                                                                                                                   namento di quanti ne possa causare
                                                                                                                   come patologia diretta (secondo l’A-
                                                                                                                   genzia Europea per l’Ambiente, le
                                                                                                                   morti premature da inquinamento
                                                                                                                   atmosferico in Italia sono 76 000
                                                                                                                   ogni anno).
                                                                                                                   Entrambe le conclusioni sembrano
© M M/WIKIMEDIA COMMONS

                                                                                                                   però affrettate. Da un lato, occorre te-
                                                                                                                   ner conto dell’impatto del coronavi-
                                                                                                                   rus su tutti i settori della società, in
                                                                                                                   particolare degli impatti indiretti
                                                                                                                   sulle fasce svantaggiate (ammalati,
                                                                                                                   carcerati, persone diversamente abi-
                                                                                                                   li, persone che necessitano sostegno
                                                                                                                   psicologico, persone senza fissa di-
                          Figura 2 Un mercato di polli a Xining in Cina.                                           mora, donne a rischio di violenza, e i

                          12                                                                                                 © Zanichelli editore 2020
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Figura 3 Esempi di dati raccolti da Sentinel 5P sulla situazione degli ossidi di azoto presenti nell’aria in Cina. I quattro grafici
mostrano la variazione registrata da dicembre 2019 a marzo 2020.

numerosissimi poveri di molti stati           ratorie, diversi studi nel mondo di-            scontrata nei siti industriali conta-
del mondo). È probabile che i decessi         mostrano che l’elevata concentrazio-            minati, e il recente rapido aumento
indiretti dovuti al deterioramento di         ne di inquinanti atmosferici provoca            dei decessi in zone molto industria-
queste situazioni già al limite, se con-      un aumento nei tassi di ricoveri per            lizzate (come quelle di Bergamo e
teggiati, portino a un bilancio da            patologie respiratorie.                         Brescia), direttamente o indiretta-
COVID-19 molto più grave rispetto             Tra gli inquinanti, il PM2.5 e il PM10          mente legati a COVID-19, è plausibi-
alle sole morti da inquinamento. In           (con diametro medio rispettivamen-              le che l’inquinamento atmosferico
secondo luogo, è vero che il lockdown         te >2,5 μm e >10 μm), una volta inala-          sia coinvolto nell’aumento della
ha drasticamente abbassato i livelli          ti possono depositarsi nelle vie aeree          mortalità nel nostro Paese.
di ossidi di azoto (Figura 3), ma bloc-       superiori e raggiungere poi i polmo-            Esiste infine una terza ipotesi, in re-
care mobilità e attività produttive è         ni. Quindi è plausibile che una espo-           altà molto tenue, avanzata tra gli al-
una soluzione difficilmente realizza-         sizione cronica a questi inquinanti             tri da SIMA (Società Italiana di Medici-
bile sul lungo termine e che non sa-          possa rendere l’organismo meno                  na Ambientale) in un recente comuni-
rebbe accettata da parte della società.       pronto a rispondere all’infezione, a            cato ancora da verificare da parte del-
Una seconda ipotesi che sta cercando          causa di stati infiammatori polmona-            la comunità scientifica. Secondo
conferma negli studi scientifici è            ri o di altre patologie croniche corre-         SIMA, il particolato potrebbe essere
quella di un possibile ruolo degli in-        late all’inquinamento atmosferico               un vettore del virus, che sarebbe in
quinanti nell’aumentare la vulnera-           (diabete, malattie cardiovascolari) e           grado di aderire alle polveri per qual-
bilità alla COVID-19. L’OMS ha con-           che sono al tempo stesso fattori di co-         che ora e quindi acquisterebbe una
fermato che i fumatori hanno un ri-           morbidità noti di COVID-19.                     maggiore capacità infettiva nelle
schio almeno doppio di necessitare            Secondo i più recenti dati, l’Italia si         aree a maggior inquinamento atmo-
terapia intensiva in seguito al conta-        colloca attualmente al secondo posto            sferico. Questa ipotesi è sostenuta da
gio rispetto ai non fumatori. Per             in Europa per decessi da PM2.5, e al            un esiguo numero di studi scientifici
quanto riguarda il legame tra l’inqui-        primo posto per i decessi da biossido           sul comportamento di altri virus
namento dell’aria e le infezioni respi-       di azoto. Vista l’elevata mortalità ri-         (come il morbillo) e da correlazioni

© Zanichelli editore 2020                                                                                                              13
atto rischia di essere vanificato
                                                                                                           dall’effetto di «rimbalzo»: la ripresa
                                                                                                           dell’economia potrebbe, in molte
                                                                                                           parti del mondo tradursi in un allen-
                                                                                                           tamento delle norme a tutela
                                                                                                           dell’ambiente e del clima, che ri-
                                                                                                           schiano di essere le prossime «vitti-
                                                                                                           me» indirette della pandemia.
                                                                                            PM10 (μg/m3)
                                                                                              0-2
                                                                                              2-5
© PREPAIR – ARPA ER

                                                                                              5 - 10
                                                                                              10 - 20
                                                                                              20 - 30
                                                                                              30 - 40
                                                                                                           Che cosa ci aspetta per
                                                                                              40 - 50      il futuro?
                                                                                              60 - 75
                                                                                              75 - 100
                                                                                              100 - 150    L’emergenza sanitaria in atto e la
                                                                                              150 - 200
                                                                                              > 200        continua minaccia della crisi clima-
                                                                                                           tica ci inducono a ritenere che le uni-
                      Figura 4 La concentrazione di PM10 nella Pianura Padana il 14 gennaio 2020.          che soluzioni sostenibili (nel senso
                                                                                                           di «accettabili» ma anche «durevoli
                molto dubbie tra il numero di conta-           Zika). Inoltre, il lockdown sta facendo     nel tempo») sono quelle sistemati-
                giati e la qualità dell’aria nelle due         sperimentare a tutti comportamenti          che. Per limitare il riscaldamento
                settimane precedenti alle misure in            che potrebbero contribuire a mitiga-        globale non avrebbe senso limitare
                alcune province italiane (Figura 4).           re la crisi climatica, come il ricorso al   solo le attività più emissive: sono in-
                Anche qui l’ipotesi non è del tutto            telelavoro o la riduzione dei consumi       vece necessarie soluzioni «positive»,
                impossibile, ma per essere conferma-           di beni «non essenziali».                   che coniughino la riduzione delle
                ta ha bisogno di prove molto robuste,          Le somiglianze però sembrano termi-         emissioni con lo sviluppo umano di
                che non si basino su una semplice              nare qui. Infatti, il cambiamento cli-      tutti i popoli della Terra.
                correlazione (da cui non si può evin-          matico è un problema di difficile so-       Nel concreto, questo significa com-
                cere un rapporto causa-effetto).               luzione proprio perché le sue conse-        piere una radicale decarbonizzazio-
                                                               guenze non vengono percepite come           ne della nostra economia, orientan-
                                                               immediate minacce alla salute (no-          do il sistema produttivo, fiscale, eco-
                                                               nostante in realtà lo siano). È difficile   nomico, finanziario, sociale e politi-
                La reazione alla COVID-19:
                                                               pensare che le soluzioni per rispon-        co verso attività compatibili con il
                una lezione di adattamento?
                                                               dere all’emergenza sanitaria siano at-      mantenimento del clima entro i limi-
                Da più parti si sono sottolineate le           tuabili ed efficaci anche per la crisi      ti che favoriscono il benessere uma-
                apparenti analogie dell’emergenza              del clima.                                  no. E forse è proprio questa l’oppor-
                sanitaria con l’emergenza climatica.           Non sono attuabili perché difficil-         tunità più autentica nascosta in que-
                Alcune somiglianze sono evidenti: la           mente la società accetterebbe misure        sta pandemia.
                scala globale, la necessità di unire           drastiche che, per risolvere l’emer-
                comportamenti individuali e politi-            genza climatica, dovrebbero essere
                che statali per risolvere il problema,         praticamente definitive. E non sono
                                                                                                           Rispondi e ricerca
                la minaccia che non fa differenze tra          efficaci perché, come sta emergendo         a. Quali ipotesi cercano di
                i diversi strati della società – ma che        per la Cina, l’interruzione del 75%            spiegare la relazione tra qualità
                ha nei più deboli il bacino di maggio-         delle attività produttive è risultata in       dell’aria e diffusione del virus?
                re vulnerabilità – la corrispondenza           una diminuzione delle emissioni di          b. Nella tua regione di residenza,
                apparente di alcune soluzioni come             CO2 di appena il 25%. Per di più, la           il livello degli ossidi di azoto
                la riduzione dei trasporti e delle atti-       natura «riduttiva» di queste misure            si è modificato nel periodo
                vità produttive.                               sta avendo un impatto drammatico               gennaio-giugno 2020? Aiutati
                Le due crisi sono anche in parte lega-         sull’economia, dimostrando che que-            con una ricerca in Rete.
                te, perché è dimostrato che il cambia-         sto genere di emergenze va affronta-        c. Esiste un legame tra
                mento climatico può facilitare la dif-         to con una visione complessiva della           inquinameto atmosferico e
                fusione delle zoonosi e dei loro vetto-        società, a partire dal potenziamento           infezioni respiratorie?
                ri animali in territori che non ne era-        del welfare e dell’equità sociale.          d. Quali abitudini potresti
                no normalmente interessati (come               Infine, ogni effetto accidentalmente           modificare per diminuire il tuo
                abbiamo visto nel caso del virus               positivo per il clima delle misure in          impatto ambientale?

                14                                                                                                   © Zanichelli editore 2020
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