Il vaiolo delle scimmie si trasmette tra esseri umani e gli esseri umani trasmettono il COVID-19 ai visoni... Attenzione all'"intreccio di virus" tra animali ed esseri umani

La nuova epidemia di coronavirus non è ancora stata risolta e il vaiolo delle scimmie è tornato a diffondersi. Molti dei nuovi agenti patogeni che sconvolgono la società umana provengono dal mondo animale. Perché incidenti di questo tipo aumentano di anno in anno? Perché dovremmo diffidare dell’“intreccio virale” tra animali ed esseri umani?

Scritto dal giornalista Wang Xueying Revisionato da Ding Lin

Redattore dei nuovi media/Li Yunfeng

L'ombra dell'epidemia di COVID-19 non si è ancora dissipata e una potenziale nuova epidemia è comparsa all'orizzonte delle persone.

Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, di recente sono stati segnalati casi di vaiolo delle scimmie in molti Paesi. Al 21 maggio sono stati segnalati 92 casi confermati e 28 casi sospetti di vaiolo delle scimmie in 12 paesi e regioni del mondo. L'Organizzazione Mondiale della Sanità ricorda che la scoperta di casi di vaiolo delle scimmie in Paesi al di fuori dell'Africa è "atipica". Gli esperti prevedono che, con l'ampliamento della portata del monitoraggio, il numero di casi di vaiolo delle scimmie in tutto il mondo potrebbe aumentare ulteriormente in futuro.

Ciò che preoccupa la gente non è solo il rapido sviluppo dell'epidemia, ma anche le nuove modifiche del virus del vaiolo delle scimmie stesso. Le informazioni disponibili dimostrano che la trasmissione del virus del vaiolo delle scimmie da uomo a uomo è ormai avvenuta, mentre per quasi mezzo secolo la trasmissione da uomo a uomo del virus del vaiolo delle scimmie era generalmente considerata rara. Dalla sua prima scoperta nelle scimmie nel 1958, alla diagnosi del primo paziente umano infetto nel 1970, fino all'attuale trasmissione diretta tra esseri umani, il virus del vaiolo delle scimmie ha ricordato ancora una volta agli esseri umani che i patogeni non hanno rigide "zone di isolamento" di specie.

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Vaiolo delle scimmie: da malattia animale a zoonosi

Nel 1958, un gruppo di macachi granchivori spediti da Singapore alla Danimarca per essere impiegati nella ricerca sul vaccino contro la poliomielite si ammalò improvvisamente. Inizialmente, le anomalie delle scimmie non attirarono molta attenzione, finché non iniziarono a svilupparsi vesciche che assomigliavano ai sintomi del vaiolo. Gli scienziati hanno quindi isolato uno speciale orthopoxvirus dal fluido del vaiolo di queste scimmie e lo hanno chiamato "vaiolo delle scimmie". Al momento, il virus del vaiolo delle scimmie è ancora allo stadio di "virus animale".

Dodici anni dopo, nel 1970, un paziente con una patologia molto particolare apparve nella Repubblica Democratica del Congo, in Africa. Sembra che questo bambino di 9 anni abbia contratto il vaiolo, ma nella sua zona si era praticamente raggiunto un tasso di "zero infezioni da vaiolo" già nel 1968, grazie alla promozione dei vaccini. Cosa ha contagiato il ragazzo? Ciò che i ricercatori non si aspettavano era di aver estratto il virus del vaiolo delle scimmie dal campione di liquido del vaiolo del bambino: il primo caso di infezione da vaiolo delle scimmie al mondo indicava che il vaiolo delle scimmie era diventato una malattia zoonotica.

All'epoca, la trasmissione da uomo a uomo del virus del vaiolo delle scimmie era rara. Le principali vie di trasmissione includono il contatto ravvicinato con le secrezioni respiratorie della persona infetta, lesioni cutanee o oggetti contaminati. La trasmissione faccia a faccia tramite goccioline respiratorie richiede più tempo. Quando l'Organizzazione Mondiale della Sanità lanciò l'allarme sul vaiolo delle scimmie, un numero sempre maggiore di paesi africani iniziò a segnalare casi di vaiolo delle scimmie. Inizialmente, la maggior parte dei casi si concentrava nelle aree rurali e attorno alla foresta pluviale della Repubblica Democratica del Congo; in seguito, casi simili iniziarono a manifestarsi anche nell'Africa occidentale. Tuttavia, ad eccezione di un’epidemia nella Repubblica Democratica del Congo nel 1996, le epidemie umane di vaiolo delle scimmie sono state relativamente piccole e controllabili, e i casi non si sono mai diffusi “fuori dall’Africa”.

▲Tra il 1970 e il 2017, il vaiolo delle scimmie si è diffuso principalmente in alcune parti dell'Africa. Rispetto al ramo del vaiolo delle scimmie nell'Africa occidentale, il ramo del vaiolo delle scimmie che si diffonde vicino al bacino del Congo ha un tasso di mortalità più elevato (fonte dell'immagine: Organizzazione mondiale della sanità)

Tuttavia, l'epidemia di vaiolo delle scimmie scoppiata negli Stati Uniti nel 2003 ha cambiato completamente l'idea sbagliata che si aveva della "diffusione regionale" del virus. I dati mostrano che questo focolaio è la prima infezione umana da virus del vaiolo delle scimmie segnalata al di fuori dell'Africa, con un totale di 53 casi confermati che hanno coinvolto sei stati degli Stati Uniti; la "fonte del virus" si è rivelata essere costituita da diversi ratti giganti e scoiattoli del Gambia. Trasmisero il virus del vaiolo delle scimmie ai cani domestici e alle marmotte domestiche che erano cresciute con loro; alcune persone alla fine si infettarono a causa del contatto ravvicinato con questi animali domestici.

Sebbene il virus sia stato scoperto originariamente nelle scimmie, queste ultime non sono gli ospiti naturali del virus del vaiolo delle scimmie. Esistono prove scientifiche che dimostrano che, nonostante siano state trovate numerose specie infette dal virus del vaiolo delle scimmie, i roditori potrebbero essere i veri serbatoi del virus. Le scimmie, come gli esseri umani, sono semplicemente ospiti di virus che "si riversano nell'ambiente".

"È davvero illuminante vedere (il virus del vaiolo delle scimmie) diffondersi in questo modo", ha affermato Anne Rimon, epidemiologa presso l'Università della California, in una recente intervista ai media. Rimon, che studia il virus del vaiolo delle scimmie in Africa da più di dieci anni, ritiene che l'attuale epidemia di vaiolo delle scimmie, verificatasi quasi contemporaneamente in diversi paesi al di fuori dell'Africa, dovrebbe attirare l'attenzione degli scienziati di tutto il mondo. "Non abbiamo mai visto una situazione del genere prima."

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“Trasferimento” e “reflusso” di patogeni tra specie diverse

Nella ricerca sulle malattie infettive c'è un concetto molto importante: il fenomeno dello "spill-over" dei patogeni.

Nel corso della storia dello sviluppo umano, molti agenti patogeni che hanno "causato il caos nel mondo" provengono da altri animali, come il virus dell'immunodeficienza umana (HIV) trasmesso dai primati all'uomo, e il virus dell'influenza aviaria (come H5N1, H7N9, ecc.) trasmesso dagli uccelli all'uomo... Negli ultimi anni, molti nuovi agenti patogeni che hanno sconvolto la società umana provengono anch'essi dal mondo animale.

(Fonte immagine: npr.com)

Prendiamo ad esempio i virus: affinché i virus in natura possano diffondersi e replicarsi negli ospiti e aprire specifiche "serrature" proteiche nel corpo, hanno bisogno di una corrispondente "chiave" proteica. Questa interazione del tipo "una chiave apre una serratura" limita la diffusione della maggior parte dei virus a specifici host.

Mentre il virus si replica in grandi quantità, sta anche producendo in serie "chiavi" che possono essere utilizzate per aprire le porte. Tuttavia ci sono sempre delle eccezioni. Occasionalmente, il "processo" di replicazione del virus può andare storto, producendo diverse "chiavi" non standard, magari con un segno di dente in più o in meno. La maggior parte di queste mutazioni non ha effetti pratici, ma ci sono delle eccezioni: alcune chiavi mutate riescono ad aprire la "serratura" proteica di un'altra nuova specie ospite.

Se un virus portatore della "chiave" di mutazione infetta una specie completamente nuova e continua a diffondersi al suo interno, questo processo è chiamato "spillover" virale. In questo processo, è il verificarsi di mutazioni genetiche che consente al virus di superare le barriere tra specie e di ottenere la trasmissione interspecie. Ciò rende anche possibile che alcune malattie infettive animali diventino malattie zoonotiche.

D’altro canto, la trasmissione interspecie dei patogeni non è una “strada a senso unico”. Gli esseri umani possono non solo essere infettati da agenti patogeni provenienti dagli animali, ma possono anche trasmettere le proprie malattie agli animali. Questo processo è chiamato "ricaduta" del patogeno. In questo processo, gli animali infettati dall'uomo potrebbero trasformarsi in nuovi bioreattori: i patogeni accumuleranno più mutazioni per adattarsi ai nuovi ospiti. Quando si verifica un "traboccamento secondario", questi patogeni "rinnovati" potrebbero cogliere di nuovo gli esseri umani di sorpresa...

(Fonte immagine: nyt.com)

"Una volta avvenuta la trasmissione interspecie, il virus è solitamente in grado di adattarsi rapidamente al nuovo ospite." Simone Kraberg, ricercatrice associata presso il Dipartimento di Immunologia e Patologia della Colorado State University, ha affermato che questa trasmissione ripetuta "potrebbe accelerare ulteriormente l'evoluzione del virus e portare all'emergere di nuovi ceppi".

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Il “reflusso” rende difficile prevenire il virus

Rispetto alla fuoriuscita di agenti patogeni, il loro reflusso è più problematico. Tra i numerosi agenti patogeni, i virus potrebbero essere quelli più soggetti a contagio.

All'inizio di quest'anno, un caso confermato di COVID-19 è comparso in un negozio di animali a Hong Kong, in Cina. Tuttavia, durante test di routine, i ricercatori dell'Università di Hong Kong hanno scoperto che la fonte dell'epidemia potrebbe essere rappresentata dai criceti domestici. Nei test sui campioni e sui sieri, i ricercatori hanno scoperto che 8 criceti siriani su 16 (criceti dorati) nel negozio di animali e 7 criceti siriani su 12 nel magazzino sono risultati positivi al nuovo coronavirus. Non solo, dopo aver sequenziato il genoma virale degli esseri umani e dei criceti, i ricercatori hanno scoperto che il ceppo Delta era quello che causava la malattia.

Questo incidente ci ricorda ancora una volta che oltre ai pipistrelli, da cui siamo sempre stati "tenuti in guardia", anche i roditori potrebbero diventare serbatoi naturali del nuovo coronavirus e trasmettere il virus all'uomo.

Negli ultimi tempi, la comparsa della nuova variante del coronavirus Omicron ha spinto l'epidemia globale di COVID-19 verso un altro picco. I ricercatori hanno scoperto che sono presenti 35 mutazioni nella proteina spike (proteina S) del ceppo Omicron, sette delle quali potrebbero renderlo più adatto ai roditori. Alcuni scienziati ipotizzano che queste mutazioni si siano probabilmente verificate in un "ospite speciale": il primo coronavirus ha subito nuove mutazioni durante il passaggio dall'uomo agli animali, producendo il ceppo Omicron.

▲Le immagini TC mostrano che anche i criceti sperimentali infettati dal nuovo coronavirus presentano "ombre a vetro smerigliato" nei polmoni, simili a quelle dei pazienti umani (fonte della foto: University of Wisconsin-Madison)

La comunità accademica non ha ancora identificato l'identità di questo "ospite speciale", ma il gran numero di fenomeni simili di diffusione del virus suscita da tempo una diffusa preoccupazione tra gli scienziati. Dallo scoppio della nuova epidemia di corona, anche alcuni gruppi di animali sono stati gravemente colpiti, uno dei quali è il visone.

Alla fine di dicembre 2021, l'Organizzazione mondiale per la sanità animale ha registrato 625 casi di focolai di COVID-19 negli animali, che hanno infettato 17 specie in 37 paesi. In questo periodo, più di 700.000 visoni d'allevamento sono morti a causa del nuovo coronavirus, il numero di decessi più alto tra tutti gli animali infettati dal nuovo coronavirus. Allo stesso tempo, molti paesi hanno avviato un abbattimento su larga scala dei visoni d'allevamento. Solo in Danimarca, il volume degli abbattimenti ha raggiunto i 17 milioni... Queste "disgrazie non arrivano mai da sole": i visoni non solo possono essere infettati dal nuovo coronavirus dagli esseri umani, ma possono anche trasmettere il virus agli esseri umani. Esistono prove dell'esistenza di almeno tre varianti confermate del nuovo coronavirus legate ai visoni, tra cui la "variante del visone del Michigan" che potrebbe essersi diffusa nella comunità tra gli esseri umani.

Alla fine del 2020, il team di Bu Zhigao dell'Harbin Veterinary Research Institute dell'Accademia cinese delle scienze agricole ha pubblicato un articolo in cui confermava che il nuovo coronavirus può replicarsi e causare patogenicità nella specie dei visoni e spiegava il meccanismo attraverso cui i visoni trasmettono il nuovo coronavirus all'uomo. I ricercatori hanno scoperto che dopo aver infettato i visoni con il nuovo coronavirus isolato dall'uomo, il virus può replicarsi ad alti livelli nella cavità nasale e nei polmoni dell'animale e causare danni patologici (tra cui la trombosi polmonare) alle vie respiratorie superiori e inferiori. Questo processo è molto simile al danno patologico che si verifica quando gli esseri umani vengono infettati dal nuovo coronavirus. Allo stesso tempo, il team di Bu Zhigao ha scoperto che il nuovo coronavirus non solo può essere trasmesso efficacemente tra i visoni attraverso le goccioline respiratorie, ma può anche essere trasmesso in modo asintomatico, il che è molto simile alla trasmissione tra esseri umani.

(Fonte immagine: nyt.com)

"Ogni volta che il virus si diffonde tra le specie, cambia", ha affermato l'epidemiologa francese Marisa Pere in un'intervista ai media. "Se il virus mutato è troppo diverso dal virus ampiamente diffuso, potrebbe significare che qualsiasi vaccino o trattamento di nuova concezione non soddisferà le aspettative".

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Tutti stanno bene, allora è una "giornata di sole"

Negli ultimi anni, i casi di malattie animali che infettano gli esseri umani sono diventati più frequenti e sempre più nuove epidemie vengono definite "malattie zoonotiche". In risposta a questa tendenza, Kate Jones, esperta dell'interazione tra ecosistemi e salute umana presso l'University College di Londra, ha condotto un'analisi. Ha contato 335 nuove malattie emerse tra il 1960 e il 2004 e ha scoperto che il 60,3% di esse erano malattie zoonotiche e il 71,8% proveniva da animali selvatici; queste percentuali sono in aumento di anno in anno.

Uno studio recente pubblicato sulla rivista Nature ha evidenziato che, a causa dell'impatto del cambiamento climatico globale, sempre più specie animali sono costrette ad abbandonare i propri habitat e a spostarsi in nuovi ambienti; questa migrazione porterà con sé anche parassiti e agenti patogeni, in modo sincrono. Gli scienziati prevedono che la probabilità di nuovi contatti tra specie raddoppierà nei prossimi 50 anni, soprattutto in Africa, Asia e nelle regioni tropicali ricche di specie, che potrebbero diventare la culla di terribili epidemie in cui si diffonderanno più virus animali.

"Ci sono sempre più prove che indicano che nei prossimi decenni non solo il mondo diventerà più caldo, ma che ci saranno anche più malattie", ha affermato Gregory Albury, ecologo delle malattie presso la Georgetown University negli Stati Uniti. Come autore principale dello studio pubblicato su Nature, ritiene che sia urgente per il mondo rafforzare il monitoraggio delle malattie animali e delle malattie zoonotiche: "L'umanità non ha molto tempo da perdere".

▲È stato scoperto che i cervi dalla coda bianca negli Stati Uniti e in Canada sono infetti dal nuovo coronavirus. La maggior parte degli animali infetti dal nuovo coronavirus sono animali domestici o in cattività, ed è relativamente facile testare e isolare questi animali infetti. Gli esperti sanitari affermano che la vera minaccia proviene dagli animali selvatici (fonte immagine: nature.com)

Purtroppo, rispetto alla ricerca sullo spillover, è stata prestata meno attenzione alla gravità dello spillback. Per molto tempo, il modo di pensare "incentrato sull'uomo" ha portato gli esseri umani a non prestare troppa attenzione alle epidemie che colpiscono gli animali. I pochi studi rilevanti si concentrano principalmente sui primati, sui grandi animali in cattività, sulle specie in via di estinzione e sugli animali domestici; il monitoraggio scientifico a lungo termine delle malattie della fauna selvatica è relativamente scarso. D'altro canto, lo studio delle reazioni a catena causate dal passaggio di agenti patogeni dagli esseri umani agli animali e il sequenziamento genetico degli agenti patogeni animali sono ancora ricerche relativamente impopolari.

Non solo lo spillover può causare un “traboccamento secondario” e mettere in pericolo la salute umana, ma le popolazioni di animali selvatici colpite dallo spillover (soprattutto quelle più vulnerabili) possono anche affrontare rischi maggiori e talvolta persino catastrofici.

Ad esempio, nel mondo sono rimasti solo circa 1.000 gorilla di montagna, una specie rara sull'orlo dell'estinzione. Per proteggere meglio questa popolazione in pericolo, alcuni scienziati la monitorano scientificamente a lungo termine. Nel 2009, la gente è rimasta sorpresa nello scoprire che un gruppo di gorilla di montagna nel Rwanda Wildlife Conservation Park presentava sintomi di infezione da metapneumovirus umano (hMPV). Il virus hMPV è stato rilevato anche in un campione di tessuto di un gorilla morto, corrispondente a un campione di tessuto di un paziente infetto in Sudafrica.

In quanto agente patogeno respiratorio, l'hMPV provoca solitamente solo infezioni simili all'influenza negli esseri umani, ma quando il virus si diffonde, rappresenta una seria minaccia per la salute e la sopravvivenza dei gorilla di montagna. Nei parchi in cui si sono verificate epidemie, i gorilla di montagna sono stati infettati dall'hMPV e ne sono morti.

(Fonte immagine: vox.com)

Gli esseri umani non sono esseri viventi indipendenti. L'ambiente ecologico che ci circonda è strettamente correlato alla salute umana e non può essere separato. Con l'intensificarsi del cambiamento climatico globale, sempre più specie sono costrette a diventare "migranti climatici". Anche alcune specie che un tempo "non interagivano mai tra loro" ed evitavano di farsi del male, si scontreranno con nuove "relazioni pericolose". Quale “nuova sorpresa” rivelerà la prossima volta la “scatola cieca” della natura? Nessuno conosce la risposta e nessuno vuole saperlo.

Prodotto da: Science Central Kitchen

Prodotto da: Beijing Science and Technology News | Media sulla scienza e la tecnologia di Pechino

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