Coronavirus SARS-CoV-2: un viaggio alla ricerca di altre strategie

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Premesse: diffusione e sopravvivenza del SARS-CoV-2

Al 27 Marzo 2020 la pandemia del coronavirus SARS-CoV-2 ha interessato 183 paesi con più di 465.915 casi e oltre 21.000 morti (fonte WHO). Al momento l’Italia è il paese più colpito dopo la Cina con più di 66.000 casi e più di 9000 deceduti.

Il virus si diffonde principalmente con le goccioline di saliva ed è facilitato dal numero consistente di soggetti asintomatici che possono inconsapevolmente trasmettere l’infezione, inoltre è presente anche nelle feci e vi potrebbe essere anche una trasmissione oro-fecale; infine anche le superfici possono ospitare il virus vitale fino a 9 giorni, anche se per il momento il rischio sembra esserci solo in prossimità di casi sintomatici dove vi è una grande diffusione di particelle virali nell’ambiente.

La temperatura e il tasso di umidità influiscono sulla sopravvivenza del virus: il virus SARS-CoV, molto simile al SARS-CoV-2, resiste fino a 5 giorni ad una temperatura di 22-25 °C e un’umidità del 40% (tipicamente una situazione da aria condizionata), mentre perde rapidamente vitalità ad una temperatura di 38 °C e un’umidità del 95%. Si tratta perciò di un virus più stabile di molti altri virus respiratori e la trasmissione per contatto con superfici infette o attraverso l’aria condizionata va tenuta in considerazione soprattutto negli ospedali e case di cura.

Alcuni agenti disinfettanti riducono efficacemente l’infettività entro 1 minuto, ad esempio 62% -71% di etanolo, 0,5% di perossido di idrogeno o 0,1% di sodio ipoclorito. Una disinfezione efficace delle superfici può aiutare a assicurare un contenimento precoce e la prevenzione di un’ulteriore diffusione virale.

Questa premessa ci aiuta a capire che la prima linea di difesa è legata alla prevenzione, ovvero mantenere le distanze adeguate da altre persone, indossare mascherine in ambienti ristretti per minimizzare lo spargimento delle goccioline, la pulizia con disinfettanti adeguati di superfici, attrezzature condivise, condizionatori, soprattutto negli ospedali dove il numero di contagi è elevato e dove gli operatori sono a rischio per il continuo contatto con possibili pazienti infetti (più di 3000 medici sono stati infettati in Italia e probabilmente il numero è ancora sottostimato). Non ultime sono da adottare le misure per la prevenzione da contagi per via oro-fecale, invitando gli operatori della catena alimentare a lavarsi spesso le mani. Per gli utenti può essere utile cucinare verdure, carni a altri alimenti visto che a 70 °C il virus viene inattivato. Probabilmente anche temperature di 40°C (lasciando a bagno per circa un’ora cibi che non possono essere cotti) possono essere sufficienti per inattivare il virus, la frutta può essere lavata con acqua e sapone o amuchina allo 0,1% prima di sbucciarla.

Schematizzazione del SARS-CoV-2
Figura 1 – Schematizzazione del Coronavirus SARS-CoV-2

Recettore ACE2: una tripletta di azioni

Il coronavirus SARS-CoV e l’attuale coronavirus SARS-CoV-2 penetrano nelle cellule umane sfruttando il recettore-enzima ACE2: in precedenti articoli (link 1 e link 2) è stato evidenziato come ACE2 sia un elemento metabolico importante per la regolazione dell’infiammazione, pressione arteriosa, per l’azione protettiva sul cuore e polmoni e di come, in modelli sperimentali, la sua assenza o downregulation comporti un peggioramento della patologia polmonare. ACE2 è presente in molti tessuti come cuore, reni e pneumociti di tipo II degli alveoli polmonari.

Il virus è circondato da proteine che al microscopio elettronico danno l’aspetto a corona, sono una sorta di protuberanze chiamate spikes e svolgono importanti funzioni nella fusione con la membrana cellulare permettendo così al virus di penetrare nella cellula. Nel dettaglio il virus SARS-CoV2 utilizza la glicoproteina S presente sugli spikes per legarsi a una parte di ACE2, sembra poi che l’azione di una proteasi tagli una porzione del recettore e permetta l’endocitosi del virus. Questo fa pensare a due possibili target di una futura terapia:

  • farmaci che interferiscano con la proteasi (alcuni sono allo studio come la molecola 13b)
  • altri che interferiscano con il legame con ACE2 (anche qui numerose ricerche stanno evidenziando molte molecole)

Questa regione degli spikes potrebbe essere un ottimo bersaglio per un vaccino futuro. Il Coronavirus SARS-CoV-2 subisce molte mutazioni, anche su pressione delle terapie instaurate, ed evolve in 2 forme principali la forma S e quella L (che rappresenta il 70% circa del virus circolante), probabilmente la forma S è quella più antica mentre L sembra essere la sua evoluzione ed è anche la più aggressiva.

Aspetti clinici

Il periodo di incubazione del virus è in media di 5 giorni e arriva fino a 14 giorni, per questo motivo il periodo di quarantena oggi previsto è di 14 giorni, anche se qualche raro caso si è manifestato dopo questo periodo. Nell’80% dei casi la malattia evolve in una forma leggera ma in un 20% dei casi l’interessamento polmonare si fa più grave e richiede ospedalizzazione e spesso assistenza respiratoria fino a richiedere, nel 5% di questi circa, tutte le abilità delle unità di terapia intensiva. Malgrado tutta l’assistenza la mortalità varia fra 2,8 all’8%.

I bambini sembrano relativamente poco colpiti dall’infezione e anche i giovani sani raramente sviluppano complicanze che invece si fanno sempre più frequenti con l’aumentare dell’età e in presenza di altre patologie, soprattutto cardiovascolari, polmonari e renali.

Il sottogruppo più a rischio sviluppa una vera e propria tempesta di citochine infiammatorie, va incontro ad una iper-infiammazione con grave compromissione polmonare fino alla temibile ARDS o sindrome da distress respiratorio acuto.

Il Coronavirus SARS-CoV-2, proprio perché colpisce i pneumociti di tipo 2, provoca una riduzione del surfattante alveolare con la conseguenza di ridurre la capacità del polmone di espandersi durante la respirazione e con il rischio che possa collassare, vi è inoltre essudato di liquido negli alveoli e rottura dell’integrità della membrana alveolare. La progressione verso un danno polmonare importante e l’ARDS è spesso indipendente dal titolo virale, indicando che il danno è guidato dalla risposta immunopatologica al virus e non solo dal danno virale ai pneumociti di tipo 2.

Riassumendo il coronavirus SARS-CoV-2 infetta le alte vie aeree provocando infiammazione e danni alle cellule delle mucose e agli alveoli delle basse vie aeree, esercitano una downregulation di ACE2 che ha azione protettiva sul polmone; può provocare la comparsa di autoanticorpi diretti verso l’epitelio e l’endotelio polmonare, può stimolare un’eccessiva espressione di chemochine e citochine (in particolare TNF α, IL-1, IL-6, IL-8 e altre ancora) con un eccessivo reclutamento di cellule immunitarie (per lo più neutrofili, monociti, linfociti T attivati) che può evolvere a una vera e propria tempesta di sostanze infiammatorie.

Analizzando più in dettaglio i sintomi più frequenti sono febbre (88%), affaticamento e stanchezza, spossatezza, tosse secca, affanno respiratorio, più raramente mal di testa, mal di gola, nausea, diarrea.

Dall’intervista dei pazienti emerge una forte stanchezza, mal di testa, una sensazione di spasmo al diaframma che costringe a tossire (per lo più una tosse secca), un senso di peso sul petto, “come polvere o sassi nei polmoni” e momenti in cui sembra stare meglio alternati a momenti di peggioramento (spesso la sera).

Un altro parametro importate è la pressione sanguigna, più del 50% dei pazienti ricoverati presenta ipotensione forse proprio per la diffusa interazione con il recettore ACE2; più del 70% ha tachicardia e un 10% circa sviluppa una cardiopatia. Alla radiografia i polmoni hanno un aspetto a “vetro smerigliato“.

Al momento l’unico test per la diagnosi è basato sul tampone che raccoglie muco o catarro proveniente dalle vie aeree o strofinando gola e cavità nasali, poi analizzato con Real Time PCR per SARS-CoV-2 per cercare l’RNA virale.

Si rimanda alla lettura della seconda parte dell’articolo, che pertanto si suddivide in due parti per una comprensione più agevole della lettura. Si citano quindi le fondi bibliografiche di entrambi gli articoli.

Articolo gentilmente concesso dal dott. Paolo Milan

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