Quando batteri, virus e parassiti... danno alla testa!

Infezioni e infestazioni del Sistema Nervoso

SARS-CoV-2 è entrato nelle nostre vite senza chiedere il permesso. Non ha bussato alle nostre porte e non ci ha mandato un messaggio di preavviso. È piombato bruscamente dinanzi a noi, non si è neppure presentato. È rimasto fermo, immobile, in silenzio, aspettando che qualcuno lo riconoscesse come in un macabro film horror. Col sorriso beffardo di chi sa perfettamente ciò di cui è capace ha accavallato le gambe, conserto le braccia e ha cominciato a giocare a domino. Tessera dopo tessera, vita dopo vita. SARS-CoV-2 non è entrato da solo né è stato il primo ospite e non sarà neppure l’ultimo.

La porta è sempre aperta. Ha portato con sé sacchi colmi di consapevolezza da regalare a chiunque fosse in grado di aprirli e comprenderli. Comprendere che in questa terra non siamo i soli e che anzi, siamo in minoranza. Si è palesata chiara e lampante la necessità di studiare e conoscere il mondo dell’infinitamente piccolo perché in esso si celano mostri terribili e benevoli amici.

Numerosi infatti sono gli ospiti che silentemente o meno abitano il corpo umano e numerose sono le infezioni o infestazioni che riguardano il sistema nervoso e, in base ad esse e agli agenti eziologici, avremmo sintomi ed esiti differenti.

Infezioni virali del Sistema Nervoso

Le infezioni virali primarie più comuni sono senz’altro causate da:

herpes simplex virus (HSV): virus con genoma lineare a doppio filamento di DNA appartenente alla famiglia degli Herpesviridae. Può causare encefalite erpetica (causata da HSV1) che si manifesta inizialmente come un’encefalite necrosante acuta temporale. Successivamente si manifestano cefalee, febbre alta, problemi comportamentali e difficoltà nel linguaggio. Questi segni possono essere seguiti da convulsioni, paralisi e coma;
virus varicella-zoster (VZV): virus a doppia elica di DNA, appartenente alla stessa famiglia dell’herpes simplex virus. Esso può rimane latente nel ganglio dorsale o nel ganglio semilunare di Gasser nella base del cranio;
virus del morbillo: virus a RNA facente parte del genere Morbillivirus della famiglia Paramyxoviridae. Può provocare panencefalite subacuta sclerosante allorquando, dopo essere rimasto latente per un certo periodo di tempo, il virus si riattiva. I sintomi iniziali di panencefalite sclerosante subacuta consistono in un calo nella perdita di memoria, scatti d’ira, insonnia e allucinazioni. Si possono verificare convulsioni con improvvisi scatti muscolari di braccia, testa o corpo. Nei casi più gravi i muscoli si irrigidiscono e la deglutizione può risultare difficile determinando, talvolta, la morte;
arbovirus: gruppo eterogeneo di virus trasmessi da un vettore artropodo ematofago. Gli arbovirus appartengono alle famiglie Togaviridae, agenti causali dell’encefalite equina, Flaviviridae, responsabili di dengue, febbre gialla, encefalite di Saint-Louis, encefalite del Nilo occidentale e Bunyaviridae che possono provocare encefalite della California e febbre emorragica bunyavirale;
coxsackievirus: enterovirus citolitici della famiglia dei Picornaviridae. Coxsackie A, soprattutto, è conosciuto per causare la malattia mano-piede-bocca ma può provocare anche meningite asettica;
virus JC: anche conosciuto come virus di John Cunningham è un tipo di Polyomavirus umano che, quando riattivato, presenta tropismo per gli oligodendrociti e può causare leucoencefalopatia multifocale progressiva, caratterizzata dalla demielinizzazione subacuta e progressiva del sistema nervoso centrale, deficit neurologici multifocali e il decesso, generalmente entro 9 mesi;
lyssavirus: agenti eziologici della rabbia appartenenti alla famiglia dei Rhabdoviridae. L’encefalite virale che provocano questi virus viene trasmessa dalla saliva dei pipistrelli e di alcuni mammiferi infetti. I sintomi comprendono depressione e febbre, seguita da agitazione, eccessiva salivazione e idrofobia.

*Figura 1 – infezioni virali a danno del Sistema Nervoso*

Infezioni batteriche

Non mancano neppure le infezioni batteriche. Alcune di esse possono raggiungere il Sistema Nervoso Centrale e causare meningite e meningoencefalite. In tale ambito, le infezioni batteriche più comuni sono:

Neisseria meningitidis: batterio gram-negativo responsabile di meningite e meningococcemia. I sintomi comprendono cefalea, nausea, fotofobia, letargia, insufficienza multiorgano, shock e coagulazione intravascolare disseminata;
Streptococcus pneumoniae: batterio gram-positivo appartenente al genere Streptococcus. Dopo il meningococco, è il responsabile più comune della meningite. Come il meningococco, si trasmette per via respiratoria;
Haemophilus influenzae: coccobacillo pleomorfo gram-negativo della famiglia delle Pasteurellaceae. In particolar modo H. influenzae di tipo B causa molte infezioni pediatriche tra cui meningite, batteriemia, artrite settica, polmonite, tracheobronchite, otite media, congiuntivite, sinusite ed epiglottite acuta;
Listeria monocytogenes: piccolo bacillio gram-positivo. La meningite è causata dalla Listeria in circa il 20% dei casi. Può causare anche romboencefalite, che si presenta con alterazione dello stato di coscienza e paralisi dei nervi cranici e perdita sensitiva o motoria.

Miceti, parassiti e protozoi a danno del Sistema Nervoso

Ma non finisce qui, anche i miceti, i parassiti e i protozoi possono provocare diverse patologie a danno del Sistema Nervoso.

I parassiti elmintici fanno da capolinea causando meningiti, encefaliti, idrocefalo, ictus e mielopatie. Taenia solium ne è il principale esponente. Dopo l’ingestione di cibo contaminato con le uova del verme, le larve migrano nei tessuti, infestando l’encefalo, il midollo spinale e le vie liquorali. Le larve formano quindi delle cisti che provocano un’infiammazione locale, gliosi ed edema, causando crisi epilettiche, deficit neurologici focali e cognitivi o cambiamenti della personalità.

Anche i trematodi del genere Schistosoma non sono da meno. Essi subentrano per via transcutanea dopo contatto con acque dolci contaminate durante bagni o immersioni. Nella schistosomiasi si sviluppano nel cervello granulomi eosinofili necrotizzanti, che provocano crisi epilettiche, aumento della pressione endocranica e deficit neurologici diffusi e focali.

La gnatostomiasi, causata invece dalla larva del nematode Gnathostoma sp, provoca un’area di infiammazione regionale lungo le radici nervose, il midollo spinale e il cervello o un’emorragia subaracnoidea. I tipici segni e sintomo consistono in febbre, rigidità nucale, fotofobia, cefalea e paralisi.

Trypanosoma brucei gambiense è il protozoo flagellato agente causale della cosiddetta malattia del sonno. Trypanosoma, per infettare l’uomo, usa come vettore di trasmissione la mosca tze-tze, annidandosi e riproducendosi nelle ghiandole salivari dell’insetto. Allorquando vengono colpiti il cervello e il liquido cerebrospinale dell’uomo, il soggetto avverte sonnolenza, perdita di concentrazione e problemi di equilibrio. In assenza di trattamento, il danno cerebrale progredisce, determinando coma e infine il decesso.

Ma come dimenticarsi di Naegleria fowleri? Probabilmente il protista più affascinante e spaventoso di tutti, non a caso chiamato “ameba mangia cervello”. Un’infezione da Naegleria fowleri può causare meningoencefalite amebica primaria (PAM o PAME). Inizialmente i sintomi consistono in cambiamenti nel gusto e nell’odore, cefalea, febbre, nausea, vomito e rigidità nucale. Successivamente sopraggiungono confusione, allucinazioni, mancanza di attenzione e convulsioni. La malattia ha un andamento rapido, che se non diagnosticata e curata in tempo conduce alla morte nell’arco di una settimana.

Naegleria fowleri: l'ameba mangia-cervello — *Figura 3 – Naegleria fowleri: l’ameba mangia-cervello*

Quando i microrganismi non provocano danni

Non solo però i microrganismi presenti nel nostro cervello causano patologie ma anzi, sono ultimi gli studi condotti da un team di ricercatori del Dipartimento di Psichiatria e Neurobiologia Comportamentale dell’University of Alabama in Birmingham che, contrariamente a quanto creduto finora, affermano che il cervello possa essere fisiologicamente abitato da batteri.

Il team, capitanato della dottoressa Rosalinda C. Roberts, mentre conduceva studi sulle differenze anatomiche tra cervelli di persone affette da schizofrenia e persone esenti da tale patologia, grazie all’aiuto di un microscopio elettronico ad altissima definizione, ha notato la presenza di batteri appartenenti ai phyla Firmicutes, Proteobacteria e Bacteroidetes.

Non è ancora chiara la modalità con la quale questi batteri siano giunti al cervello ma la precisa e variegata distribuzione nelle varie aree cerebrali, fa presupporre che essi non siano il risultato di una contaminazione post mortem ma che semplicemente siano sopraggiunti tramite il circolo sanguigno, i nervi periferici o addirittura tramite la mucosa nasale. Anche il Laboratorio di Biologia Molecolare delle patologie neurodegenerative del Dipartimento di Fisiologia integrata dell’University of Colorado Boulder avrebbe notato un livello incredibilmente alto di sequenze microbiche che sembrano differenziarsi a seconda della regione cerebrale presa in considerazione, supportando quindi la tesi della dottoressa Roberts.

I microrganismi e il nostro comportamento

L’incredibile impatto che i microrganismi hanno su di noi si esplica anche attraverso le sensazioni che viviamo e il nostro comportamento. Alcuni microrganismi riescono, infatti, a modulare i nostri sentimenti attraverso l’intricato ed elaborato asse intestino-cervello. Entrambi i distretti, pur essendo fisiologicamente separati, lavorano in concomitanza e i batteri che vanno a costituire il microbioma intestinale, sembrerebbero in grado di alterare il rilascio di dopamina, serotonina e altri neurotrasmettitori modulando così una serie di comportamenti e sensazioni come ansia, gioia e depressione.

asse intestino-cervello — *Figura 4 – Asse intestino-cervello*

Anche il desiderio sessuale sarebbe in parte modulato dai batteri che fisiologicamente ci abitano. Il DDSI, disturbo del desiderio sessuale ipoattivo, viene definito come la riduzione o assenza del desiderio sessuale e delle fantasie sessuali. Esso è causato da fattori biologici e/o psicologici ma è facilmente supponibile che il desiderio sessuale sia direttamente collegato a un buon stato di salute, motivo per cui prostatiti, candidosi e vaginiti potrebbero indurre un crollo della libido.

I microrganismi nella ricerca biomedica

Infine, è doveroso portare all’attenzione anche i ruoli che i microrganismi e i virus hanno nella ricerca biomedica. Esempio straordinario nello studio condotto, tra il 2012 e il 2017, da ricercatori della Duke University. Esso ha mostrato come l’ingegneria genetica e la manipolazione di virus possa essere d’aiuto per la cura di tumori estremamente violenti, quali il gliobastoma multiforme (GBM) che colpisce il Sistema Nervoso Centrale e mostra consistenti difficoltà nel trattamento.

Per lo studio è stato utilizzato il polio-rhinovirus chimerico non patogeno PVSRIPO, contenente il poliovirus orale Sabin di tipo 1 in cui il sito di ingresso ribosomiale interno (IRES) è stato sostituito dall’IRES del rinovirus umano di tipo 2 (HRV2), che possiede potenziale attività antineoplastica. Dopo somministrazione di PVSRIPO, il poliovirus è stato assorbito selettivamente e si è replicato nelle cellule tumorali che esprimono CD155, una glicoproteina transmembrana della superfamiglia delle immunoglobuline, causando così la lisi delle cellule tumorali.

Pensare che tutto ciò sia solo un piccolo stralcio nell’infinità di ruoli, dannosi e benefici, che i microrganismi hanno sulla salute umana, induce a pensare che non possiamo in alcun modo conoscere noi stessi se prima non conosciamo il mondo dell’infinitamente piccolo.