Menu
coronavirus

CORONAVIRUS: TUTTO QUELLO CHE C’È DA SAPERE

(keyword: coronavirus)

COS’È UN VIRUS?

L’etimologia del termine “virus” è estremamente affascinante e significa “veleno”. Il termine “veleno” è stato scelto come metafora per descrivere la loro natura di microrganismi obbligati acellulari il cui unico scopo è quello di parassitare altre cellule in maniera obbligata. In altre parole questi esseri non riescono a sopravvivere se non dentro una cellula sfruttandola per le proprie necessità di replicazione.

Prima che si arrivasse a dare una definizione scientifica ai virus universalmente accettata, e che potesse descriverne le varie caratteristiche biologico-strutturali, sono passati molti anni e si è giunti a definirli come “entità biologiche con struttura subcellulare” o “combinazione organizzata di macromolecole”. Questa definizione è stata scelta proprio per l’estrema semplicità di organizzazione biologica-strutturale dei virus in confronto a quella, ad esempio, di una cellula umana.

Il virus strutturalmente è formato solo da DNA o RNA (materiale genetico), il quale nella maggior parte dei casi è rinchiuso dentro un involucro proteico (core o capside). Alcuni virus possiedono un ulteriore involucro a doppio strato fosfolipidico di origine cellulare che viene acquisito per gemmazione (estroflessione delle membrane cellulari da cui fuoriescono dopo averle infettate); su questo involucro ci sono una serie di glicoproteine (antirecettori) che gli garantiscono l’adesione sulle superfici cellulari che hanno intenzione di parassitare. In assenza di queste glicoproteine ci sono comunque altre proteine di superficie del core che gli permettono la medesima funzione.

È bene ricordare che i virus sono biologicamente tanto semplici, ma altrettanto complessi possono diventare. Perché, in genere, la natura non lascia niente al caso e niente resta banale. La prima considerazione che si può fare è che i virus hanno una virulenza molto subdola (maggiore capacità di infettare e danneggiare le cellule che parassitano). Essendo microrganismi sprovvisti di qualsiasi mezzo per poter sopravvivere, dovranno necessariamente infettare un’altra cellula, così iniziando tutto un quadro patogenetico che li caratterizza, passando da semplici microrganismi privi di ogni struttura complessa a sfruttare a pieno e proprio vantaggio l’intero genoma della cellula parassitata.

CLASSIFICAZIONE DEI VIRUS

Per motivi teorico-pratici è stata stipulata una classificazione che è estremamente importante da conoscere per avere chiari alcuni concetti: non tutti i virus infettano l’uomo e non tutti i virus sono uguali.

Nelle attuali classificazioni troverete che i virus vengono suddivisi in base a caratteristiche talvolta atipiche rispetto alla filogenesi più tradizionale: morfologia (grandezza e forma, simmetria del capside o core, presenza del pericapside (involucro con doppio strato fosfolipidico)), struttura del genoma, sensibilità agli agenti chimico-fisici, proprietà antigeniche e proprietà biologiche (capacità di replicazione, tropismo cellulare, modalità di trasmissione e patogenicità).

L’ultima classificazione approvata nell’VIII report del ICTV (International Committe on Taxonomy of Viruses) nel 2005 suddivide i virus in 7 gruppi principali in base alle caratteristiche del genoma: virus a DNA a doppia elica (bicatenario), virus a DNA a singola elica (monocatenario), virus a DNA/RNA con capacità di retrotrascrizione (RT), virus a RNA a doppia elica (bicatenario), virus a RNA a singola elica a polarità positiva (monocatenario), virus a RNA a singola elica a polarità negativa (monocatenario) e agenti subvirali (viroidi, satelliti e prioni).

“CORONAVIRUS”

Come avrete potuto capire dalla classificazione stilata, il termine coronavirus, è un termine da utilizzare con estrema attenzione.

Coronavirus sta a indicare un Genere di virus che appartiene alla Sottofamiglia degli Orthocoronaviridae, che a sua volta appartiene alla Famiglia dei Coronaviridae, che a sua volta appartiene all’Ordine dei Nidovirales (tieniti perché è ancora lunga), che a sua volta appartiene alla Classe dei Ribohelica, che a sua volta appartiene alla Superclasse dei virus ssRNA+ (virus a singola elica di RNA, ss sta per “single strand” che significa proprio singola elica), che a sua volta appartiene al Phylum Incertae sedis, che per finire fa parte del Regno Riboviria.

Questo significa che il termine Coronavirus indica un insieme di virus e non un virus nello specifico.

La famiglia dei Coronaviridae classificata negli anni ‘60 è costituita da 2 generi: Torovirus e Coronavirus.

I due generi sono completamente differenti l’uno dall’altro per caratteristiche morfologiche e biologiche. I Torovirus sono virus a trasmissione fecale-orale e sono infatti responsabili di numerose gastroenteriti fra bovini e ovini, anche se in alcuni casi anche gastroenteriti umane. I Coronavirus sono virus a RNA a polarità positiva (come i Torovirus) e sono costituiti sia da pericapside che da capside. I Coronavirus sono particolarmente diffusi e hanno uno spettro di infezione più ampio rispetto ai Torovirus, cioè sono in grado di infettare sia gli animali che l’Uomo.

Negli animali i Coronavirus sono responsabili di un ampio scenario di quadri clinici: sindromi respiratorie delle basse e alte vie respiratorie, sindromi enteriche, epatiche, encefaliche, anche contemporaneamente respiratorio-enteriche con pleuriti, pancreatiti, peritoniti, miocarditi ed encefaliti. Entriamo ora più nel dettaglio della classificazione dei diversi tipi di Coronavirus. Come è riassunto in tabella, esistono 4 gruppi suddivisi in base alle differenze concernenti la Glicoproteina S, il nucleocapside, la Glicoproteina di membrana e la Replicasi 1A.

Questa classificazione ci fa capire come non bisogna utilizzare con tanta facilità il termine “coronavirus” perché utilizzandolo non andiamo a parlare di un singolo virus ma di un insieme di virus che presentano caratteristiche differenti. Invece, in maniera più semplicistica i Coronavirus sono suddivisi in 4 sottogeneri: Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus e Deltacoronavirus. Il genere Betacoronavirus è a sua volta ulteriormente suddiviso in 5 sottogeneri.

Ad oggi sono stati 7 i virus con capacità di infettare l’essere umano: i virus comuni umani come HCoV-OC43 e HCov-HKU1 (Betacoronavirus), HCoV-229E e HCoV-NL63 (Alphacoronavirus) e altri Betacoronavirus umani come SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2.

Dal punto di vista strutturale, i coronavirus hanno una morfologia rotondeggiante, dimensioni di 100-150 nm di diametro e sono formati da capside e pericapside. Sulla superficie dell’involucro è presente una glicoproteina chiamata S che dona all’insieme la forma somigliante a una corona, da cui deriva il nome coronavirus. Questa proteina ha un ruolo di notevole importanza: è la principale responsabile del legame con i recettori di superficie delle cellule che vanno a infettare permettendo l’internalizzazione del virus (ingresso dentro la cellula infettata). Poi abbiamo una proteina M di membrana che interagisce a sua volta con una proteina N che garantisce una stabilizzazione del materiale genomico di cui dispongono questi virus, ossia un singolo filamento di RNA a polarità positiva.

IL NUOVO “CORONAVIRUS”

Il nuovo Coronavirus di cui si sente parlare tanto in questi giorni non è altro che un virus appartenente alla famiglia Coronaviridae e al genere Betacoronavirus. La specie e il nome corretto con cui dovrebbe essere chiamato è SARS-CoV-2, il quale causa un quadro clinico ben specifico che prende il nome di COVID-19. Nonostante SARS-CoV-2 appartenga alla famiglia di virus della SARS è comunque diverso da SARS-CoV, il principale responsabile della famosa SARS del 2003. Il nuovo Coronavirus si classifica all’interno del genere Betacoronavirus e al sottogenere Sarbecovirus. In un momento di grande confusione è giusto che ci sia qualcuno che rimetta un po’ di ordine, ma è anche vero che per poter fare arrivare il messaggio più velocemente su grande scala bisogna essere semplici e rapidi ed ecco che per questo si sente spesso parlare di “Coronavirus” e non di “SARS-CoV-2” o in alcuni casi per facilitare la comunicazione si usa solo il nome della malattia, quindi COVID-19.

SARS-CoV-2

In un momento in cui si sa tutto e si sa altrettanto poco sulla virologia, ecco che esce un nuovo virus dei Coronavirus. Questo virus, ormai si sa, è un nuovo patogeno e non è comparso dal nulla, ma la sua capacità di infettare l’uomo è nata attraverso un meccanismo molto conosciuto che prende il nome di spill-over.

Lo spill-over avviene quando sussiste un rapporto particolarmente stretto tra la fonte in cui risiede il virus e un’altra specie che in questo caso è l’Uomo. Stando alle conoscenze attuali pare che la fonte del contagio provenga dai pipistrelli. Questo spill-over è nato dallo stretto contatto che c’è nel mercato di Wuhan in cui si è soliti vendere pipistrelli vivi. Ma ancora è tutto troppo presto per poter essere dichiarato con massima certezza.

SINTOMI

I sintomi della COVID-19 possono andare da una forma simil-influenzale (non è influenzale) a forme più severe come la polmonite bilaterale interstiziale (quindi con interessamento del connettivo perialveolare e peribronchiale impedendo così gli scambi gassosi, ma senza interessamento degli alveoli). In questi casi si rende necessaria la terapia intensiva per intubare il paziente, vista l’incapacità di respirare in maniera autonoma.

Possiamo avere pazienti del tutto asintomatici e pazienti con febbre superiore a 37,5 °C, stanchezza, tosse secca, oltre a dolori muscolari, congestione nasale, naso che cola, mal di gola, affanno e anche diarrea. I sintomi possono iniziare gradualmente o insorgere in maniera improvvisa con insufficienza renale, forte dispnea e polmonite causando, purtroppo, la morte.

Fortunatamente nella maggior parte dei casi si è osservato che sono molto pochi quelli che manifestano sintomi gravi, però, si è visto che vanno ad interessare tutte le fasce d’età non risparmiando nessuno. È anche vero, però, che sembra esserci maggiore protezione per i bambini e gli adolescenti che tendono ad avere con maggiore probabilità una forma asintomatica o lieve.

Si è stimato che solo 1 su 5 sembra manifestare le forme gravi.

Questo non significa che l’infezione vada presa alla leggera. 1 su 5 significa il 20%.

Immaginiamo di avere 10 milioni di contagiati (l’influenza e il raffreddore contagiano circa 6 milioni di italiani ogni anno).

Significherebbe che circa 2 milioni di persone (è una stima pessimistica) potrebbero sviluppare forme gravi della malattie e richiedere anche assistenza sanitaria in terapia intensiva.

Questi numeri non sono gestibili da nessun sistema sanitario nazionale (né europeo, né extraeuropeo).

Ecco perché le misure di distanziamento sociale che ci sono imposte dal governo sono così fondamentali, devono essere rispettate da tutti (anche dai più giovani).

Riducendo al minimo i contatti sociali non stai salvando la tua vita, stai salvando la vita di un tuo amico, di un tuo compagno di classe, di un collega di lavoro, di un nonno, di una nonna, di una madre o di un padre.

QUALI SONO LE PERSONE A RISCHIO?

Le persone che possono sviluppare la COVID-19 appartengono a tutte le fasce d’età.

Se, invece, parliamo di persone a rischio di morte allora, guardando le evidenze su larga scala, sembra che la questione sia a sfavore dei pazienti con età superiore a 75 anni e soprattutto i grandi anziani con età superiore agli 85 anni. A questa categoria bisogna senz’altro aggiungere i soggetti con pluri-patologie che hanno di base diabete, ipertensione, problemi cardiaci, pazienti che usano farmaci immunosoppressori o che hanno avuto trapianti. Questi pazienti purtroppo rischiano di più. Inoltre le ultime evidenze vedono sfavoriti i fumatori perché il fumo causa una riduzione dell’efficacia del sistema immunitario e l’alterazione dell’anatomia del polmone, rendendo i pazienti di base enfisematosi (riducendo così gli scambi gassosi, ovvero la normale respirazione). Se a questo aggiungiamo una polmonite interstiziale, andiamo a peggiorare il quadro clinico di base rendendo più difficile il recupero del paziente dopo intubazione e più suscettibile d’infezione dal SARS-CoV-2 per via dell’alterazione delle difese immunitarie innate e adattative normalmente presenti in ogni individuo.

QUANDO SIAMO CONTAGIOSI?

Si è visto in recentissimi studi che il contagio potrebbe essere possibile in tutte le fasi dell’incubazione del SARS-CoV-2 (periodo che precede i sintomi che sembra essere fra i 2 e gli 11 giorni fino ad un massimo di 14 giorni) e durante la fase della malattia. Un paziente infettato, ma asintomatico è pur sempre infettivo e perciò capace di infettare inconsapevolmente.

Per essere sicuri di questo fatto comunque, ci vogliono evidenze scientifiche maggiori e la ricerca sta proseguendo senza sosta per poter confermare questo metodo di trasmissione, che per ora è stato confermato solo in pochissimi casi. Ad oggi, comunque, le indicazioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità ci dicono che la via principale e più efficiente di contagio è il contatto diretto e ravvicinato con persone che mostrano sintomi.

Un concetto fondamentale, quindi, è che la via principale di trasmissione del contagio del SARS-CoV-2 è soprattutto quella respiratoria, raramente tramite il contatto con superfici contaminate. Il rischio di contagio tramite superfici è meno probabile per via della scarsa presenza di materiale organico come la saliva: le condizioni non ottimali di umidità e temperatura non garantiscono una lunga sopravvivenza al coronavirus. È altrettanto vero, però, che non è possibile escludere la possibilità di contagio come si è visto nello studio “Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents” dove si è potuto osservare in laboratorio come il virus riesca a sopravvivere sulle superfici fino a 9 giorni nel caso di condizioni ideali di umidità e bassa temperatura che sono estremamente difficili da realizzarsi nella vita quotidiana.

Per questo motivo è comunque sempre utile ribadire l’importanza di una corretta igiene delle superfici e delle mani. È consigliato l’uso di disinfettanti a base alcolica (etanolo al 75%) o a base di cloro (ipoclorito di sodio all’1%, come la candeggina).

COME AVVIENE LA TRASMISSIONE?

Il contagio avviene per via respiratoria e nello specifico attraverso il contatto diretto con le “particelle di Flügge” (goccioline microscopiche che emettiamo fisiologicamente), mentre parliamo, tossendo, starnutendo o con il contatto di superfici contaminate da suddette secrezioni salivari. In rarissimi casi avviene per contatto con materiale fecale.

E qui sembra doveroso riportare la definizione di contatto stretto secondo il Centro europeo per la prevenzione e il controllo delle malattie (ECDC):

  • una persona che vive nella stessa casa di un caso di COVID-19;
  • una persona che ha avuto un contatto fisico diretto con un caso di COVID-19 (per esempio la stretta di mano);
  • una persona che ha avuto un contatto diretto non protetto con le secrezioni di un caso di COVID-19 (ad esempio toccare a mani nude fazzoletti di carta usati);
  • una persona che ha avuto un contatto diretto (faccia a faccia) con un caso di COVID-19, a distanza minore di 2 metri e di durata maggiore di 15 minuti;
  • una persona che si è trovata in un ambiente chiuso (ad esempio aula, sala riunioni, sala d’attesa dell’ospedale) con un caso di COVID-19 per almeno 15 minuti, a distanza minore di 2 metri;
  • un operatore sanitario o altra persona che fornisce assistenza diretta ad un caso di COVID-19 oppure personale di laboratorio addetto alla manipolazione di campioni di un caso di COVID-19 senza l’impiego dei DPI raccomandati o mediante l’utilizzo di DPI non idonei;
  • una persona che abbia viaggiato seduta in aereo nei due posti adiacenti, in qualsiasi direzione, ad un caso di COVID-19, i compagni di viaggio o le persone addette all’assistenza e i membri dell’equipaggio addetti alla sezione dell’aereo dove la persona infetta era seduta (qualora la persona infetta abbia una sintomatologia grave ed abbia effettuato spostamenti all’interno dell’aereo, determinando una maggiore esposizione dei passeggeri, considerare come contatti stretti tutti i passeggeri seduti nella stessa sezione dell’aereo o in tutto l’aereo);
  • il collegamento epidemiologico può essere avvenuto entro un periodo di 14 giorni prima o dopo la manifestazione della malattia nel caso in esame.

Il motivo per cui si ribadisce così spesso l’importanza della prevenzione è che il virus ha una capacità di contagio particolarmente elevata. Nel suo raggio di azione, la persona infetta ha la capacità di infettare due persone che le sono a fianco così aumentando in maniera esponenziale i casi di COVID-19 e rendendo difficile il trattamento clinico di ogni singolo paziente.

DIAGNOSI

La diagnosi viene fatta eseguendo il tampone nasofaringeo. Il tampone viene poi analizzato in laboratorio dove tramite tecniche biomolecolari il genoma virale a RNA viene estratto, retrotrascritto a cDNA, amplificato con la tecnica di RT-PCR (reazione a catena della polimerasi) ed infine individuato.

Se il genoma del virus era presente nel campione iniziale, allora l’amplificazione avviene (il processo è pensato per creare tante copie del genoma del virus a partire da quelle presenti nel campione e le rende così identificabili), se il genoma del virus non era presente il processo di amplificazione non avviene e quindi lo strumento non darà un segnale.

TERAPIA

L’unico modo per fronteggiare questo nuovo coronavirus senza avere una terapia mirata è proprio quello di evitare che insorga la malattia, quindi evitando il contagio.

Questo virus dalle grandi capacità di contagio sta mettendo a dura prova una delle migliori regioni del nostro sistema sanitario nazionale con la migliore strumentazione medica portandola fino all’esaurimento dei posti in terapia intensiva.

Al momento, infatti, sembra che l’unico modo per curare i pazienti che sviluppano una forma grave di polmonite interstiziale bilaterale (la manifestazione più grave di COVID-19) è proprio quello di essere intubati in terapia intensiva migliorando la ventilazione e il recupero del paziente. Ma qualora dovessero finire i posti, come sta accadendo in Lombardia, si dovrà ricorrere – nello scenario più catastrofico – alla selezione del paziente, così scegliendo di far passare il paziente con migliori aspettative di vita. A questo punto non moriranno solo i pazienti anziani o con più patologie pregresse, ma anche i pazienti senza patologie e i giovani.

SPERANZE

Sembra che possano esserci speranze nel Tocilizumab, un anticorpo monoclonale, che non è diretto contro il virus, ma è usato come farmaco immunosoppressore per il mieloma multiplo, l’artrite reumatoide e per ridurre gli effetti collaterali di alcuni chemioterapici. Come per la CAR-T nella sindrome da rilascio di citochine, grazie alla sua azione contro il recettore dell’interleuchina 6 (citochina proinfiammatoria), il Tocilizumab sembra che stia riducendo al minimo il rischio di finire in terapia intensiva. Non solo: sembra che stia avendo risultati positivi anche sulla salute dei pazienti in terapia intensiva, così riducendo al minimo il tempo di degenza. Il grosso limite sono gli alti costi che hanno questo tipo di farmaci e di conseguenza l’uso parsimonioso che bisogna farne.

Tra gli altri farmaci emergenti in sperimentazione per la COVID-19 c’è il Remdesivir: è un farmaco antivirale, appartenente alla classe degli analoghi nucleotidici e in particolar modo dell’adenosina. Il Remdesivir si inserisce nelle catene di RNA virale e provoca l’interruzione prematura del processo di replicazione, così contrastando l’azione virale e impedendo al virus di continuare ad infettare l’uomo, debellando ogni traccia di SARS-CoV-2 dalla persona infetta. Originariamente ideato per il trattamento delle infezioni da virus Ebola e Marburg, è stato poi rivalutato come farmaco per il nuovo coronavirus. Secondo la WHO (World Health Organization) ci sono buone speranze per il Remdesivir contro il SARS-CoV-2.

La clorochina è un farmaco comunemente somministrato per la prevenzione ed il trattamento della malaria. È poco costoso e quindi di facile somministrazione su larga scala. L’azione del farmaco consiste nel bloccare l’enzima EME-polimerasi dei parassiti del genere Plasmodium (protozoi), così provocando l’accumulo di EME derivato dal metabolismo dell’emoglobina che comporta la distruzione dei plasmodi negli eritrociti (in cui risiedono). È stato fatto un tentativo per il trattamento di COVID-19 e si è dimostrato un valido farmaco antivirale in grado di bloccare l’infezione aumentando il pH endosomiale di cui il virus deve disporre necessariamente per la fusione del virus con le cellule ospiti (che infetta).

In un’ulteriore ricerca sembrerebbe che SARS-CoV-2 abbia la capacità di invadere le cellule ospiti attraverso una via legata ad una proteina di superficie così formando un complesso di legame virus-cellula ospite [CD147-spike (SP)]. In pratica si sta studiando il modo in cui il coronavirus entra nella cellula umana: attraverso l’interazione con il complesso recettoriale proteico di superficie CD147-SP. Gli scienziati hanno quindi pensato: “perché non impedire questa interazione per bloccare l’accesso?”. E si è scoperto con test in vitro che un anticorpo umanizzato anti-CD147, chiamato Meplazumab, inibisce per l’appunto l’invasione del virus nelle cellule ospiti. Questa scoperta potrebbe essere la base per una terapia mirata e quindi più specifica verso il complesso CD147-SP.

Questi sono solo farmaci promettenti, ma si attendono i risultati clinici su larga scala per dimostrare la loro reale efficacia per il trattamento di SARS-CoV-2 e, quindi, la loro utilità nel ridurre la mortalità.

Ovviamente, non bisogna farsi ingannare dalle “fake-news”: non ci sono studi che testimoniano che il solo uso di vitamina C (nonostante sia riconosciuto il suo ruolo nel rafforzare il sistema immunitario) possa prevenire o eliminare il virus dai soggetti infettati.

Stessa cosa per quanto riguarda l’uso di bevande calde per eliminare il virus.

L’unico modo per tenere in ottima forma le nostre difese immunitarie è seguire una dieta bilanciata dal punto di vista calorico e nutrizionale, avere uno stile di vita attivo, fare attività fisica (per quanto possibile in questi giorni di isolamento) ed evitare cattive abitudini come il fumo e l’assunzione eccessiva di alcolici.

I pacchi provenienti da zone infette non possono essere fonte di contagio perché la sopravvivenza del virus è solo di alcune ore sulle superfici.

Al momento non ci sono prove scientifiche che possano affermare che gli animali da compagnia siano una fonte di contagio né che si possano contagiare dall’Uomo.

Un ulteriore speranza sarebbe quella del vaccino, ma la sua creazione consta di diverse fasi di sviluppo: la sperimentazione in vitro su modelli cellulari, in vivo su animali e poi in vivo sull’Uomo. Data la complessità degli esperimenti nel dimostrare l’efficacia del vaccino e soprattutto la sua sicurezza, nella migliore delle ipotesi ci vorrà almeno un anno, nonostante l’emergenza in atto, sempre che tutto il procedimento di sperimentazione abbia buon fine.

BIBLIOGRAFIA

 

 

A cura di Sergio A. Piana. Revisionato da Edoardo Vanetti e Mirko Zago.

 

 

Licenza Creative Commons
Quest’opera di Biochronicles A.P.S. è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione – Condividi allo stesso modo 4.0 Internazionale.


About the Author : Sergio Piana

Studente di Medicina e futuro Oncologo. Nel suo lavoro vuole fondere ricerca e clinica oncologica. Punta sempre e solo ad ottenere il massimo per poter dare il massimo al prossimo.

0 Comment

Leave a Comment

Your email address will not be published.

Related post

  TOP