La prevenzione delle epidemie riguarda la prevenzione di virus o malattie?

Cosa sono i veleni e cosa le malattie?

Un virus è un virus e una malattia è una malattia virale causata da un virus che infetta gli esseri umani.

【"Altro" virus】

Pangu creò il mondo rompendo l'universo originale che aveva "la forma di un uovo" (un uovo si riferisce a un uovo), ma l'emergere della vita richiede la formazione di un "pollo", una struttura cellulare primitiva avvolta in una membrana plasmatica. L'emergere della membrana plasmatica ha permesso alla vita primitiva di formare un proprio sistema e ha creato la distinzione tra "Io" e "non-Io". Circa 3,5 miliardi di anni fa, un tipo di cellula si è riprodotta per produrre un nuovo individuo, "tu", che si è evoluto in una nuova specie, "lui", e così sono venuti all'esistenza "tutti". Questo tipo di cellula è l'Ultimo Antenato Comune Universale (LUCA), l'antenato comune di tutti gli organismi cellulari. Tutti i discendenti di Luca possono essere organizzati in un albero evolutivo unificato basato sulle relazioni evolutive.

Figura 1: “Eravamo un’unica famiglia 3,5 miliardi di anni fa.” L'antenato comune degli organismi cellulari e la sua evoluzione | Foto fornita dall'autore

Il virus non è presente su questo albero. Sulla base delle informazioni sulla base materiale, sulla struttura e sulla sequenza del genoma virale, il virus ha origini multiple e nessun singolo antenato comune (vedere "Il nuovo coronavirus è più contagioso della SARS, dobbiamo preoccuparci della sua mutazione?" per i dettagli). Le informazioni genetiche tra virus e organismi cellulari sono estremamente diverse e nessun gene è condiviso da tutti i virus, quindi non è possibile continuare un albero genealogico unificato. Pertanto, l'albero evolutivo dei virus sembra essere un arbusto isolato dal gigantesco albero dell'evoluzione della vita. Il virus è presente anche su questo albero. I virus sono un tipo di microrganismi parassiti intracellulari obbligati che non hanno struttura cellulare. I virus che abbandonano le cellule sono come macromolecole biologiche e le loro proprietà vitali dipendono tutte dal fatto di essere trasportati all'interno della cellula ospite. Le caratteristiche vitali dei virus sono limitate alla replicazione e all'evoluzione. Non hanno metabolismo, non hanno omeostasi, non possono crescere e non possono rispondere all'ambiente... In breve, mancano della maggior parte delle caratteristiche condivise dalla vita. Per questo motivo, alcuni studiosi non considerano i virus organismi viventi, ma li chiamano semplicemente entità biologiche. Il motivo per cui i virus sono presenti anche su questo albero è che quasi tutti gli organismi cellulari possono essere infettati dai virus.

Le galline depongono le uova per noi, le mucche producono il latte per noi e le piante ci forniscono verdura, frutta e cereali e producono anche ossigeno. Cosa fanno per noi i virus? Il modo di pensare incentrato sull'uomo è davvero discutibile. "Il cielo e la terra sono crudeli e trattano tutte le cose come cani di paglia." Tutti gli esseri viventi, senza eccezioni, giocano la stessa partita: la sopravvivenza. "La sopravvivenza del più adatto." Per sopravvivere, il mondo biologico ha sviluppato diversi metodi di sopravvivenza, tra cui armature, ali, artigli... e persino la saggezza. Come individui, le nostre preoccupazioni, le nostre gioie e la nostra continua ricerca del significato della vita, sulla "strada" della vita, possono essere astratte solo nel passaggio dell'"incenso": siamo i portatori dell'esistenza e della riproduzione delle informazioni genetiche. I virus sono diventati le forme di vita più "pure". Non hanno bisogno di provvedere a nulla per se stessi. Si riproducono all'interno delle cellule e contano sugli altri per "vivere" e "sopravvivere": i virus sono un dispositivo di replicazione delle informazioni genetiche "estremamente egoistico". Le malattie virali sono "effetti collaterali" dei virus che infettano i loro ospiti e si replicano. I virus sono un tipo importante di patogeni e oltre il 70% delle malattie infettive umane è causato da virus.

Dal punto di vista della prevenzione delle epidemie, le malattie virali sono la ragione principale per cui le persone prestano attenzione ai virus.

[Virus e malattie virali dovrebbero essere considerati separatamente]

Quali sono i nomi dei virus e delle malattie coinvolti nella nuova epidemia di coronavirus? Questa è una domanda molto semplice, ma sono poche le persone che sanno rispondere correttamente. La nuova malattia emersa alla fine del 2019 è attualmente denominata "Malattia da Coronavirus 2019" (COVID-19), che nel mio Paese è generalmente chiamata "nuova polmonite coronarica" ​​(in senso stretto, la portata del COVID-19 è più ampia della "nuova polmonite coronarica", includendo altre malattie lievi e moderate oltre alla polmonite, e la polmonite è la principale manifestazione della forma grave del COVID-19); e il virus che causa la nuova polmonite coronarica è denominato "sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2" (Severe acute breathing syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2).

Il COVID-19 è una malattia virale causata dal SARS-CoV-2, l'agente patogeno che causa il COVID-19. Un gran numero di infezioni asintomatiche e di pazienti lievi ci dice che l'infezione da SARS-CoV-2 non porta necessariamente al COVID-19 (morbilità), e tanto meno alla "polmonite da nuovo coronavirus" (gravità) o alla morte (tasso di mortalità). Con l'evoluzione del SARS-CoV-2 stesso e lo sviluppo dell'immunità naturale o della vaccinazione nella popolazione, i tassi di gravità e mortalità continuano a diminuire. Pertanto, non è ancora chiaro se un virus provochi una malattia dopo aver infettato una persona, né quanto sia grave la malattia. Il virus è solo uno dei fattori che determinano la gravità delle conseguenze di una malattia virale. Altri fattori includono le condizioni di salute e le patologie della persona infetta. Distinguere tra virus e malattie virali può aiutarci a correggere molti pregiudizi. Ad esempio, è impossibile per noi esseri umani convivere in pace con il COVID-19 o "polmonite da nuovo coronavirus", perché il corpo umano guarisce dalle infezioni virali acute o viene ucciso dalla malattia, e dobbiamo ridurre l'insorgenza di malattie gravi; ed eliminare il virus SARS-CoV-2 è un compito molto arduo anche perché il nuovo SARS-CoV-2 è più contagioso e segreto, soprattutto in presenza di enormi serbatoi virali (all'estero il virus è ancora prevalente).

Ad esempio, l'obiettivo dell'effetto protettivo del vaccino è "proteggere la persona vaccinata dalle malattie, in particolare dalle malattie gravi o dalla morte". In termini di infezione e trasmissione, il vaccino fornirà almeno una certa protezione, ma l'effetto protettivo non sarà così forte come quello nella prevenzione di malattie gravi e morte. Pertanto è sbagliato affermare che il vaccino è inefficace perché non riesce a ridurre significativamente il rischio che il vaccinato venga nuovamente infettato dal virus. È un sofisma distinguere tra virus e malattie virali quando si parla di prevenzione delle epidemie? Innanzitutto dobbiamo avere ben chiaro che lo scopo della prevenzione delle epidemie è prevenire le malattie. Poiché gli agenti patogeni sono la causa (eziologia) delle malattie infettive, possiamo prevenirle eliminando gli agenti patogeni o le fonti di infezione, interrompendo la via di trasmissione o proteggendo le popolazioni suscettibili. L'obiettivo è prevenire le malattie ed eliminare i patogeni è uno dei mezzi per prevenirle , ma non l'unico. Distinguere tra virus e malattie virali ci aiuta a trovare le misure più appropriate per prevenire e controllare le malattie virali.

Relazione virus-ospite

Avendo risorse limitate, possiamo affrontare solo i problemi più urgenti o importanti, e l'attenzione che dedichiamo ai virus e alle malattie virali non fa eccezione. Esistono decine di migliaia di virus sulla Terra, ma solo quelli che causano gravi malattie virali negli esseri umani riceveranno maggiore attenzione. Dobbiamo adottare misure di prevenzione e controllo mirate e appropriate in base alle caratteristiche di trasmissione e patogenicità del virus. Successivamente, comprenderemo la complessità e la diversità della relazione tra esseri umani e virus da più punti di vista.

Dal punto di vista dell'intervallo di host

I virus sono altamente specifici nell'infettare altri organismi. Innanzitutto, il virus può completare un ciclo di replicazione completo solo in un ospite specifico. Ad esempio, il SARS-CoV-2 può replicarsi solo nei mammiferi, ma non negli insetti o nelle piante, quindi non infetterà insetti o piante. In secondo luogo, i virus possono infettare solo specifici tipi di cellule. Sebbene i virus siano di piccole dimensioni, sono ampiamente distribuiti in natura ed esistono in grandi numeri. Prendendo come esempio i virus marini, in media ci sono 10 milioni di virus in 1 ml di acqua di mare. In termini di quantità, si tratta di un ordine di grandezza superiore a quello dei procarioti (batteri e archea) presenti nell'oceano. In termini di massa totale, i virus rappresentano il secondo gruppo biologico marino più grande dopo i procarioti [1] . Sebbene i virus marini abbiano un grande valore ecologico e di ricerca accademica, sono pressoché irrilevanti a livello di prevenzione delle epidemie, perché la maggior parte dei virus marini sono batteriofagi che infettano solo i procarioti e non gli animali o le piante. Ciò che solitamente attira l'attenzione della gente sono i virus che possono infettare gli esseri umani, il bestiame e le colture, che sono rispettivamente oggetto della medicina di base, della medicina veterinaria e della ricerca sulla resistenza alle malattie delle piante. Esistono numerose malattie infettive che possono infettare contemporaneamente gli esseri umani o gli animali: questa patologia viene definita zoonosi . Infatti, oltre il 70% delle malattie infettive emergenti sono malattie zoonotiche, trasmesse dagli animali all'uomo. Questo processo è chiamato spillover zoonotico. Durante il processo di spillover, i virus devono superare molti ostacoli per diffondersi tra le specie. Oltre a superare le barriere geografiche, la mutazione è un modo importante per i virus di diffondersi dall'ospite originale a uno nuovo. Quando un virus muta e acquisisce la capacità di infettare nuovi ospiti, questo processo è chiamato salto dell'ospite. Quando i patogeni penetrano in un nuovo ospite, la malattia che provocano è spesso più grave di quella causata nell'ospite originale. Pertanto, il monitoraggio degli agenti patogeni animali è un compito importante per prevenire e controllare le malattie infettive. La pandemia di SARS-CoV-2 evidenzia l'urgente necessità di comprendere meglio i meccanismi di diffusione zoonotica. Nel 2004, la Wildlife Conservation Society propose per la prima volta il concetto di "Un mondo, una salute", suggerendo di aumentare la consapevolezza dei legami tra la salute degli esseri umani, degli animali domestici e degli animali selvatici. "One Health" è una nuova strategia di collaborazione e comunicazione interdisciplinare e interregionale che coinvolge tutti gli aspetti dell'assistenza sanitaria umana, animale e ambientale, dedicata alla promozione congiunta della salute degli esseri umani e degli animali e al mantenimento e al miglioramento dell'ambiente ecologico [2] .

Infatti, è molto difficile eliminare i serbatoi dei virus animali delle malattie umane perché gli animali, soprattutto quelli selvatici, sono difficili da gestire. Nonostante ciò, gli scienziati hanno svolto molto lavoro, il più notevole dei quali è il monitoraggio degli uccelli migratori portatori del virus dell'influenza aviaria e lo studio dei pipistrelli portatori del virus. Attualmente si ritiene che i pipistrelli siano la fonte dell'epidemia di coronavirus emergente. Anche i tipi di cellule che il virus può infettare sono specifici, il che determina il percorso di infezione del virus e gli organi che possono essere colpiti dalla malattia. Il virus inizia il suo viaggio da specifici tipi di cellule presenti nel tratto respiratorio, digerente, urogenitale e nelle lesioni cutanee, entra nel corpo umano e poi si diffonde tra le cellule o viene trasportato attraverso il sangue ad altri tessuti e organi del corpo. Ad esempio, i virus che possono infettare le cellule respiratorie possono essere trasmessi attraverso goccioline, aerosol o aria. Inoltre, i virus che possono infettare solo le cellule della mucosa delle vie respiratorie superiori possono causare infezioni delle vie respiratorie superiori, ovvero il comune raffreddore. Se riescono a infettare anche le vie respiratorie inferiori o le cellule polmonari, possono causare polmonite. Le diverse modalità di diffusione dei virus comportano anche diverse difficoltà nella prevenzione delle epidemie. Relativamente parlando, gli agenti patogeni trasmessi per via aerea hanno un'efficienza di trasmissione più elevata e hanno maggiori probabilità di causare epidemie di malattie infettive su larga scala.

【Dal punto di vista della popolarità】

La diffusione delle malattie virali presenta determinate caratteristiche temporali e spaziali. Storicamente, la diffusione dei virus presenta le caratteristiche del momento. Nelle prime fasi dell'urbanizzazione, la concentrazione di persone e il deterioramento delle condizioni di salute pubblica hanno creato le condizioni per la trasmissione respiratoria (influenza), digestiva (poliomielite, epatite A) e vettoriale (infestazioni di roditori urbani, pulci e altri parassiti esterni). Durante l'era delle scoperte geografiche, le malattie infettive potevano diffondersi oltre gli oceani, causando gravi danni alle popolazioni indigene. Con il graduale miglioramento delle condizioni sanitarie dovuto allo sviluppo economico, la diffusione di un gran numero di malattie infettive legate alla sanità pubblica è stata notevolmente ridotta. Ma la nuova era ha creato anche nuovi problemi: la distruzione ambientale ha causato l'emergere e la riemergere di malattie virali, i frequenti scambi internazionali hanno accelerato la diffusione di malattie infettive, l'AIDS continua a provocare devastazioni e sono emersi ceppi resistenti ai farmaci... In una prospettiva a breve termine, la trasmissione del virus è stagionale, il che è correlato alla stabilità del virus stesso nell'ambiente, alla migrazione degli animali portatori del virus, al ciclo di vita dei vettori e alla stagionalità delle attività umane.

Figura 4: I tipi di malattie virali che minacciano la salute umana variano notevolmente nelle diverse epoche. Inoltre, la prevalenza delle malattie virali comuni è stagionale.丨Foto fornita dall'autore

Da una prospettiva spaziale, la diffusione delle malattie virali presenta caratteristiche regionali. La maggior parte delle malattie virali è diffusa in determinate regioni e alcune possono causare epidemie transnazionali su scala globale. Le limitazioni regionali di un'epidemia dipendono dalla patogenicità e dalla capacità di trasmissione del patogeno, dai collegamenti di trasporto tra l'origine e le aree circostanti, dalle barriere geografiche, dalla distribuzione ecologica dei serbatoi o vettori naturali del virus, ecc. Man mano che il confine tra esseri umani e natura diventa sempre più sfumato, il clima e l'ambiente cambiano drasticamente e gli scambi e il trasporto internazionali di esseri umani e animali diventano frequenti, le malattie infettive emergenti e riemergenti possono diffondersi a livello internazionale più facilmente. Per lo stesso virus, con l'aumentare del tempo di evoluzione, i ceppi virali prevalenti in una regione possono produrre mutazioni più specifiche, formando ceppi epidemici specifici di quella regione. La specificità temporale e spaziale della trasmissione del virus e il suo status epidemico sono il risultato dell'interazione a lungo termine tra esseri umani e virus . Nel breve termine, se non si considera l'impatto delle misure di prevenzione delle epidemie, la capacità del virus di diffondersi dipende principalmente dal suo numero di riproduzione di base R0. Nel lungo periodo, la resistenza del sistema immunitario umano e l'attuazione di forti misure di prevenzione delle epidemie possono spesso ridurre notevolmente il valore R0 effettivo dei virus altamente patogeni e controllarli, soprattutto dopo l'invenzione dei vaccini. Allo stesso tempo, i virus con scarsa patogenicità potrebbero essere ignorati dagli esseri umani e diffondersi ampiamente tra la popolazione per lungo tempo. A giudicare dall'effettivo tasso di infezione dei virus nella popolazione umana, la maggior parte dei casi di infezione virale (come la rabbia) sono relativamente rari, alcuni virus possono trasformarsi in pandemie nel breve termine (ad esempio la stagionalità), mentre alcuni virus (come i virus dell'herpes) sono particolarmente "di successo". Tra questi, il virus dell'herpes è quello con il tasso di infezione più elevato. Il virus herpes simplex di tipo 1 HSV-1 infetta circa 3,7 miliardi di persone, il virus a trasmissione sessuale herpes simplex di tipo 2 HSV-2 infetta circa 846 milioni di persone, il virus varicella-zoster VZV causa la malattia in più di 100 milioni di persone ogni anno, mentre il virus di Epstein-Barr e il citomegalovirus umano infettano più del 90% degli esseri umani. Ma in genere questi virus non causano gravi danni agli esseri umani. (Per i dettagli, vedere "Una volta infettati, le ricadute si verificano per tutta la vita. Il virus più difficile della storia ha conquistato il 90% della popolazione mondiale. Se lo scopri durante un rapporto sessuale, devi smettere immediatamente丨Virus Super Topic") Un altro tipo di virus è passato dall'essere un nemico dell'umanità all'essere un "parente". I retrovirus endogeni (ERV) sono elementi virali endogeni presenti nel genoma umano. Si ritiene generalmente che siano sequenze virali rimaste dopo aver infettato le cellule germinali umane e che, giocando, siano diventate un'unica famiglia. Gli ERV costituiscono il 5-8% della lunghezza del genoma umano, ma non preoccupatevi, queste sequenze virali sono generalmente innocue nel corpo umano e gli studi hanno dimostrato che svolgono un ruolo positivo nello sviluppo della placenta [5] .

Riferimenti

[1] https://aoc.ouc.edu.cn/2021/0325/c15171a316349/pagem.htm

[2] https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%90%8C%E4%B8%80%E5%81%A5%E5%BA%B7

[3] Su, S., Wong, G., Shi, W., Liu, J., Lai, ACK, Zhou, J., Liu, W., Bi, Y. e Gao, GF (2016). Epidemiologia, ricombinazione genetica e patogenesi dei coronavirus. Tendenze Microbiologia 24, 490–502.

[4] https://apps.who.int/iris/handle/10665/206560

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Endogenous_retrovirus#Role_in_genomic_evolution