Encefalite equina orientale: invasione da cambiamento climatico

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“I cambiamenti climatici, con le ondate di calore e l’aumento delle temperature, gli eventi meteorologici estremi come alluvioni e siccità aumentano i rischi per la salute e il benessere umano. Oltre ai danni diretti, gli impatti influenzano l’alimentazione, l’approvvigionamento di acqua ma anche la diffusione di malattie, tramite vettori come le zecche e la zanzara tigre asiatica che aumentano il rischio di insorgenza di patologie quali la malattia di Lyme, l’encefalite da zecche, la dengue e la febbre del Nilo occidentale. “

Previsioni OMS per il periodo tra il 2030 e il 2050

Gli esseri umani convivono, da sempre, con insetti in grado di trasmettere microrganismi patogeni. Secondo le stime dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), i decessi per malattie trasmesse da vettori si attestano sui 700.000 casi all’anno. Durante l’estate e l’autunno di questo 2019, che volge al termine, nove stati americani hanno registrato ben 36 casi sull’uomo (14 dei quali mortali) di una delle più temute zoonosi: l’encefalite equina orientale (Eastern Equine Encephalitis, EEE).

Le encefaliti equine

Le encefaliti equine sono causate da arbovirus. Si tratta di virus a RNA aventi ospiti intermedi artropodi ematofagi, cioè insetti come zanzare e zecche che si nutrono di sangue. I responsabili virali delle encefaliti equine appartengono a due famiglie: Togaviridae e Flaviviridae. I togavirus sono
responsabili delle tre encefaliti più diffuse nelle Americhe: l’encefalite equina dell’est (EEE), l’encefalite equina dell’ovest (WEE) e l’encefalite equina venezuelana (VEE).

Arbovirus: «Carneade! Chi era costui

Dall’inglese scientifico e per acronimo, l’arbovirus è un “ar(thropode) – bo(rne) virus“, un virus replicatosi in un insetto che poi si trasmette a vari sfortunati ospiti secondari. Sotto questo nome, in realtà, si annoverano molti ceppi virali trasmessi ad uomini ed animali mediante punture d’insetto. Negli ultimi anni, gli infettivologi americani hanno registrato uno stato stazionario di altri arbovirus emergenti e ri-emergenti. Dengue, West Nile, Zika ed altri, correlati al crescente numero di viaggi esotici, solo per citarne alcuni. Ma quest’anno, in particolare, i focolai infettivi di encefalite equina orientale potrebbero assurgere a fase prodromica di una nuova emergenza da arbovirus.

Già tra il 1831 ed il 1952, infatti, questa classe di virus ha dominato la scena clinica americana. Ancora oggi, il virus dell’encefalite equina orientale si diffonde mediante zanzare Culiseta melanura (Fig. 1) e diversi passeracei, presenti in zone umide. Le zanzare dalla coda nera sono ampiamente diffuse in Quebec, Canada, Florida e Stati Uniti.

La zanzara Culiseta melanura è il vettore principale dell'encefalite equina orientale.
Figura 1 – Culiseta melanura è il vettore principale del virus EEE, trovata per la prima volta nelle Grandi Pianure del Nord America.

Piccoli mammiferi, inoltre, potrebbero essere coinvolti nella nefasta circolazione ambientale dei virus. Occasionalmente, le popolazioni virali tracimano dai loro consueti serbatoi per infettare, replicandosi, ospiti umani, equini, suini, volatili (fagiani), selvaggina, uccelli esotici e pollame. Questi picchi virali si raggiungono ad intervalli irregolari ed imprevedibili, mediante vettori artropodi (insetti). Fortunatamente, almeno, il virus dell’encefalite equina orientale non si trasmette da ospiti morti ad equini od esseri umani.

Fattori determinanti nell’esplosione infettiva includono comportamenti umani, clima, perturbazioni metereologiche, migrazioni ornitologiche ed altre variabili. Il virus EEEV è persino annoverabile tra le armi biologiche, poichè trasmissibile per via aerea (aerosol).

Ad ogni azione umana corrisponde un nuovo habitat

In un focus condotto in Massachusetts sulla diffusione del virus EEE, i ricercatori Komar e Spielman hanno analizzato le variabili responsabili delle infezioni virali, chiarendo almeno in parte la complessa ecologia degli arbovirus. In seguito all’abbattimento, infatti, di alberi di cedro bianco atlantico, per usi umani, sono andate formandosi zone umide e paludose che hanno richiesto drenaggio sin dai primi dell’800. Tuttavia, nel secolo successivo, in quelle stesse aree, si sono poi create foreste umide. Gli aceri rossi, in particolare, posatoi d’elezione per molte specie di uccelli, con le radici affondate nel fangoso suolo ricco di uova di zanzara C. melanura, hanno fatto da mezzani all’infezione primaria. Al resto ci ha pensato l’urbanizzazione e l’adattamento di specie come il pettirosso americano ai sobborghi delle grandi città, la proliferazione inapparente del virus EEE, il contatto aereo con l’uomo ed i continui spostamenti di popolazione umani.

In tutto il mondo si registrano più di 130 casi di infezione da arbovirus sull’uomo e 50 su animali. I sintomi dell’encefalite equina orientale, consentono una distinzione semiologica di tre sindromi:

  • patologia febbrile sistemica;
  • encefalite giapponese;
  • encefalite La Crosse.

Ogni sindrome può avere come origine più di un arbovirus contemporaneamente, ovvero arbovirus multipli di gruppi tassonomicamente non correlati.

Ingegno microbiologico chiamato “Encefalite”

Quattro arbovirus infettivi per l’uomo, i flavivirus dengue-febbre gialla-Zika e l’alfavirus chikungunya, si sono evoluti per infettare un mosquito, strettamente ematofago umano: l’Aedes aegypti. Gli esseri umani, tuttavia, non gli servono solo da serbatoio capiente e passivo. L’organismo umano funge da “ospite amplificatore” che coordina e regola il ciclo vitale virale. Per fortuna, nessun virus che possa efficacemente infettare esemplari di Aedes aegypti ha più che un accesso solo potenziale a milioni di esseri umani. Altrimenti i quattro virus sarebbero già inesorabilmente diffusi su scala pandemica. Tuttavia, non si può escludere che altri arbovirus conquisteranno, in un futuro più o meno vicino all’oggi, il “vettore egizio”.

Replicazione arbovirale e sintomi di encefalite

In seguito all’inoculo della saliva infetta (Fig.2) delle zanzare vettrici, nel tessuto dermico perivascolare, il virus attacca le cellule dendritiche e di Langerhans. A seguito di stimolazione da parte di citochine proinfiammatorie, tali cellule di Langerhans retraggono i propri processi dendritici, perdono la capacità di adesione e migrano. Raggiungono il distretto linfoide e da qui la replicazione virale si conclude con la disseminazione sistemica. Dopo un periodo di incubazione, poi, approssimativamente di una settimana (tra 3 e 10 giorni), l’infezione virale si manifesta attraverso sintomi subdoli ed aspecifici. Febbre, malessere diffuso, cefalea insistente, dolori muscolari, nausea e vomito saranno rilevati come segni indistinguibili da quelli procurati da altre infezioni arbovirali di differente virulenza o da quelle influenzali.

L'encefalite si sviluppa già in fase precoce di infezione da virus EEE.
Figura 2 – Il virus dell’encefalite equina orientale (EEE) infetta le ghiandole salivari di zanzara, in rosso. Fonte Fred Murphy and Sylvia Whitfield/CDC, 1968.

Persino a sintomi in corso, i test diagnostici specifici potrebbero ancora non rilevare l’agente eziologico. L’isolamento virale, le analisi del genoma mediante PCR su sangue e liquido spinale, come pure il dosaggio delle immunoglobuline IgM, potrebbero risultare negativi. Intanto, i segni neurologici compaio precocemente (entro i primi 5 giorni), pur ancora confondibili con sintomi di meningoencefaliti enterovirali, tipiche della tarda estate.

Poi, però, segue una rapida progressione patologica, durante la quale è, infine, possibile comporre una diagnosi sierologica definitiva e chiara. Intanto, il danno neurologico si è compiuto già nella prima settimana: tecniche di neuroimaging restituiscono, infatti, un interessamento dei gangli basali e del talamo.

Circa il 96% dei soggetti infettati da virus dell’encefalite equina orientale resta asintomatico. Quanti, invece, manifestano sintomi neurologici giungono a morte nel 33% dei casi o mantengono permanenti e severi danni cerebrali.

Strategie antivirali ancora in allestimento

Ad oggi, mancano ancora metodi di diagnosi differenziale, di molti tipi di encefaliti arbovirali e non. Un requisito fondamentale per una efficace terapia anti-virale sarebbe la capacità di superare la barriera emato-encefalica, per inseguire “i nemici” anche nella loro fuga per tutto il corpo.

Alcuni anticorpi monoclonali specifici contro il virus EEE sono risultati efficaci su di un modello sperimentale animale, solo se somministrati prima dell’evidente infezione.

Molti vaccini contro il virus EEE sono al vaglio della comunità scientifica: essi però non godono di incentivi economici per favorire e velocizzare una adeguata sperimentazione. Le epidemie sono rare, brevi e circoscritte: si manifestano sporadicamente ed in luoghi imprevedibili. Questo rende difficile stilare un profilo di popolazione per programmare e disporre vaccinazioni mirate. Alcune molecole anti-virali sono disponibili solo per personale esposto a rischio professionale: si tratta di vaccini anti-virali per encefalite equina orientale, disponibili solo nel Programma Investigativo per Nuovi Farmaci dell’Esercito Americano (Army Investigational New Drug Program).

Molti gruppi di ricerca stanno lavorando alla creazione di strategie difensive da arbovirus, come Marcos A. Espinal e colleghi. Ma gli effetti del clima e dei fenomeni meteorologici estremi (temperature elevate ed alluvioni) costituiscono, di fatto, preoccupazioni aggiuntive. L’impatto su virus, vettori e vertebrati si risente sensibilmente nella imprevedibile distribuzione geografica e sui modelli di trasmissione di un ennesimo flagello per l’esistenza umana.

Riferimenti bibliografici

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