Perchè tante epidemie hanno origine dai pipistrelli?

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Allo stato attuale, l’epidemia del virus COVID19 capeggia quale titolo di molte testate giornalistiche o programmi televisivi.
I numeri della patologia ( da prendere con le dovute precauzioni considerando l’evolutività del fenomeno) sono reperibili grazie ad un sito curato e aggiornato dall’università John Hopkins:

  • 77.968 casi confermati
  • 2.362 morti
    Su questo dato bisogna riflettere attentamente poiché:

    • 2.346 decessi sono avvenuti nella provincia di Hubei (centro dell’epidemia)
    • Il tasso di letalità è maggiore per gli anziani (14.8% per gli ultraottantenni, 8% per gli ultrasettantenni) e minore per i giovani adulti (0,2% dai 20 ai 40 anni)
    • La maggior parte dei soggetti deceduti (ma non la totalità) era affetta da patologie cronico/degenerative che hanno influito sul decorso della patologia infettiva (così come avrebbero influito sul decorso di qualsivoglia altra patologia)
  • 23.232 guarigioni

COVID19 è incluso nella famiglia di virus coronaviride alla quale appartiene il genere coronavirus: virus a RNA che debbono il loro nome alla particolare morfologia dei complessi proteici (definiti peplomeri) presenti sulla superficie dell’envelope virale che ne determinano il tropismo per l’ospite.

I coronavirus sono un genere di virus nuovo per l’uomo? Assolutamente no, infatti ne possiamo citare alcuni più o meno noti:

  • HCoV-229E e HCoV-OC43 responsabili del raffreddore comune nell’uomo
  • SARS-CoV e MERS-CoV responsabili di quadri polmonari più impegnativi nell’uomo e aventi una mortalità rispettivamente del 10% e 34%.

Virus e animali

C’è qualcosa che lega SARS, MERS e l’attuale COVID19?
Ebbene sì: i pipistrelli.
Ma facciamo un passo indietro.

Tutte queste patologie (virali, ma il discorso è valido anche per i batteri) possono essere ricondotte alla classe delle zoonosi ovvero malattie infettive che vengono trasmesse all’uomo, direttamente o più frequentemente indirettamente, tramite gli animali.

Perché la trasmissione può essere indiretta? Perché può esistere un ospite intermedio (un animale, in genere di specie diversa rispetto a quello da cui è partito) nella quale il patogeno si replica e muta per poter infettare ulteriori specie precedentemente inospitali, come l’uomo: questo fenomeno è detto spillover ed è quello che è accaduto per le più note patologie virali (Ebola, Nipah, Marburg, MERS, ecc).
In generale, l’aumento delle zoonosi che si sta verificando negli ultimi decenni deriva da un aumentato e artificioso contatto tra l’uomo e l’animale che normalmente non avverrebbe (es. il progressivo disboscamento che porta gli animali, privati del loro habitat naturale, a “trasferisi” in città).

La domanda sorge spontanea: perché proprio i pipistrelli?

A questo interrogativo hanno cercato risposta i ricercatori Cara Brook e Mike Boots dell’Università di Berkeley focalizzando la loro attenzione sul rapporto esistente tra le peculiarità metaboliche del pipistrello e il suo sistema immunitario.

Pipistrelli “Super Longevi”

Regola comune in biologia è che la durata della vita correla con il rate metabolico che, a sua volta, è inversamente correlato alla superficie corporea: in questo senso, animali più piccoli vivrebbero meno rispetto a quelli di stazza maggiore ( un topo comune vive circa un paio d’anni a differenza dei 70 dell’elefante).
Il pipistrello confermerà questo assunto? Non esattamente, poiché i mammiferi del genere Chiroptera (ergo, pipistrelli) sopravvivono fino a 15-20 anni.

I ricercatori sono partiti da questa “singolarità biologica” per studiare il metabolismo di questi animali.

I pipistrelli, infatti, essendo gli unici mammiferi dotati della capacità di volare, sono in grado durante il volo di aumentare il loro rate metabolico a livelli pari al doppio rispetto a quanto fanno, in condizioni di corsa, roditori della loro stessa taglia.
Il volo è una pratica quotidiana per i pipistrelli che quindi hanno adattato, nel corso dell’evoluzione, il loro metabolismo e lo hanno reso più consono alle loro attività.

Tutto questo cosa implica per l’organismo? Un alto tasso metabolico comporta una maggiore quota di radicali liberi (ROS) e sostanze ossidanti prodotte.
Questo, fisiologicamente, si verifica anche quando facciamo esercizio fisico oppure combattiamo un’infezione: rappresenta infatti il “risultato” dell’insieme delle reazioni biochimiche e/o metaboliche generate.
Chiaramente, esistono dei sistemi deputati alla rimozione di questi radicali (definiti scavengers e anti-ossidanti) che possono o meno essere in grado di eliminare la totalità di tali sostanze: in caso di permanenza dei ROS, si accentua il danno ossidativo che implica un danno tissutale e d’organo.

Per i pipistrelli, ancora una volta, vi è una singolarità: i loro sistemi scavengers sono up-regolati dimodoché possano efficacemente smaltire tutti i radicali liberi prodotti quotidianamente dal loro “super” metabolismo.
Questo andrebbe a beneficio anche dei processi infiammatori e infettivi che intaccherebbero solo limitatamente questi mammiferi: ecco spiegata la loro durevole vita.

In questo risiederebbe quindi la chiave delle patologie infettive trasmesse dai pipistrelli: i virus (nativi dei pipistrelli) trovano in essi un ambiente inospitale – dato l’elevato tasso di sistemi anti-ossidanti – e vanno incontro a poderose replicazioni che aumenta il rischio di passaggio ( e di mutazione) da specie a specie.

Quindi i pipistrelli sono paragonabili a delle “case”: il virus vi penetra, si moltiplica, ma non riesce a “rompere i forti muri dell’abitazione” e quindi ne fuoriesce moltiplicato alla ricerca di un domicilio più “debole”.

Il ruolo dell’interferone alfa

I ricercatori hanno quindi condotto un esperimento.
Hanno prelevato tre linee cellulari (pipistrello della frutta egiziano Rousettus aegyptiacus, volpe volante Pteropus alecto e di scimmia africana) e hanno inoculato, in ognuna di esse, agenti virali che simulassero Ebola e/o Marburg allo scopo di valutare le loro risposte immuni.
I risultati sono stati dicotomici:

  • Le linee cellulari delle due specie di pipistrello non hanno subito danni virali in misura considerevole e, a dispetto di un alto tasso di particelle virali, vi erano numerose cellule indenni.
  • La linea cellulare di scimmia, purtroppo, ha subito un profondo effetto citopatico da parte dell’agente virale

Qual è la chiave di questa differente risposta? L’interferone alfa (INF-a).
E’ stato infatti dimostrato che le linee cellulari di pipistrello aumentano rapidissimamente la trascrizione del gene dell’INF-a nel momento in cui avviene un infezione: questo, rappresenterebbe il naturale meccanismo di difesa che il pipistrello mette in campo per evitare le infezioni virali.
Tutto ciò non accadrebbe (o accadrebbe molto lentamente) nelle linee cellulari di scimmia dove, prima di raggiungere concentrazioni utili di INF-a, il virus ha già completato la sua opera.
E l’INF-a è una delle molecole oggetto di sperimentazione su 41 pazienti affetti da COVID19 ricoverati presso l’ospedale di Wuhan, in Cina.

Comunque, a titolo informativo, ulteriori farmaci sono in sperimentazione e stanno dimostrando (almeno in vitro) efficacia contro il coronavirus:

  • Remdesivir –> è un farmaco sperimentale utilizzato contro il virus Ebola e usato sul primo caso di Coronavirus negli USA.
    Attualmente è in sperimentazione su 800 pazienti presso Wuhan.
  • Lopinavir e Ritonavir  –>somministrati insieme a dosi di INF-a
  • Umifenovir e Duranavir
  • Clorochina –> sorprendentemente, un anti-malarico avrebbe efficace azione antivirale comprovata su innumerevoli pazienti cinesi.

FONTI:Articolo 1,Articolo 2

Immagine di copertina : Getty images