‘Matematica Messy’: dagli studi sulle sardine nuovi metodi per combattere i focolai di influenza

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Ogni inverno nelle regioni temperate del mondo, il virus dell’influenza si risveglia dal suo sonno lasciando lungo la sua scia febbre, raffreddore e dolori articolari. Oggi, sfruttando le tecniche matematiche create per lo studio delle popolazioni ittiche, un team di ricercatori ha dimostrato che sia la temperatura che l’umidità influenzano la tempistica dei focolai di influenza in tutto il mondo, una scoperta che potrebbe portare a nuovi modi per combattere il virus!

La relazione tra clima ed influenza sembra piuttosto semplice in luoghi come il Nord America e l’Europa: qui, il clima invernale più freddo e secco porta all’insorgenza di numerosi focolai. Ma ai tropici, questi rapporti cambiano, e le cose si fanno decisamente più difficili da prevedere. Alcuni ricercatori pensano che il clima tropicale non sia un fattore così determinante per l’insorgenza dei focolai influenzali. Ma George Sugihara, un biologo matematico alla Scripps Institution of Oceanography di San Diego, in California, suggerisce che potrebbe esserci una regola più ampia alla base del comportamento del virus influenzale nelle due regioni.

Il problema, secondo Sugihara, è che gli studi precedenti, basati sulla prevalenza dell’influenza, non sono riusciti ad esaminare i dati a disposizione considerando la complessità del sistema naturale, ma hanno analizzato soltanto l’impatto di singoli fattori come la temperatura e l’umidità. Sugihara è un pioniere dei metodi che mettono da parte le equazioni matematiche e abbracciano il caos dei sistemi naturali. Infatti, le tecniche di “modellazione dinamica empirica” del suo laboratorio sfruttano una serie di dati temporali per scoprire come questi complessi sistemi risultano strettamente connessi: è come pizzicare la corda di una rete confusa e vedere quali altre stringhe gli fanno eco dietro. Nel 2012, il suo gruppo ha pubblicato uno studio che descrive ampiamente alcune di queste tecniche e spiega la loro utilità nello studio delle sardine e delle popolazioni di acciughe. Da allora, questi metodi sono stati anche utilizzati per esaminare vari tipi di problemi, dall’influenza dei gas serra sul clima alla diagnosi precoce della malattia di Alzheimer. Un gruppo di ricercatori guidato dall’allievo di Sugihara, Ethan Deyle, ha applicato questi metodi allo studio dell’influenza, esaminando 18 anni di dati sui focolai di influenza in tutto il mondo. Essi hanno scoperto che l’umidità è il fattore che più condiziona il manifestarsi dell’influenza, ma che anche la temperatura gioca un ruolo molto importante. A temperature fino a circa 24°C, climi asciutti favoriscono i focolai di influenza, così come si è visto nel Nord America ed in Europa. A temperature ancora più alte il rapporto cambia radicalmente: gli ambienti umidi risultano ideali per il diffondersi dell’influenza, così è riportato negli Atti della National Academy of Sciences.

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Il modo in cui questo rapporto cambia intorno ai 24°C è in linea con quello che i ricercatori già conoscono sul virus dell’influenza. Esso è formato esternamente da un envelope che è molto simile alla membrana di una cellula, con due diversi punti deboli: Si può gonfiare e scoppiare se il clima è freddo e umido, e si asciuga quando l’ambiente è caldo e secco. Gli autori dicono che queste due caratteristiche potrebbero spiegare il motivo per cui la relazione tra temperatura e umidità ruota intorno ai 24°C. Se questa idea risulta fondata, potrebbe aiutare a combattere le epidemie di influenza invernale, diciamo, semplicemente mettendo umidificatori nelle scuole, case di riposo e ospedali.

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Virus dell’Influenza

Lo studio fornisce anche una risposta al perché i modelli di influenza sono così diversi tra le aree tropicali e temperate. I cicli invernali di influenza nelle regioni temperate sono dovuti ai grandi cambiamenti di umidità e temperatura. Ai tropici, le stesse regole di base collegano l’influenza al clima, ma le oscillazioni stagionali di temperatura e umidità sono così deboli che non si sviluppa una vera e propria “stagione influenzale”. Il lavoro è “una grande analisi”, dice Jeffrey Shaman, esperto di malattie infettive alla Columbia University, ma sostiene che il meccanismo proposto della squadra è solo uno dei tanti modelli climatici applicabili al diffondersi dell’influenza, e quindi deve essere testato ulteriormente. Si concorda però sul fatto che la gestione dei fattori che caratterizzano gli ambienti interni rappresenta sicuramente un modo per controllare la trasmissione della malattia, rendendo l’ambiente più ostile alla diffusione del virus, ma rischiando contemporaneamente di creare un habitat ideale per batteri e muffe! “Non c’è cosa migliore di un pasto gratuito,” dice.

 

Fonte: Science

Antonella Ligato

 

 

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