Encefalomielite equina dell’Est, la malattia dell’oltreoceano

EEE: tutt’altro che una novità estiva

Le malattie infettive, attualmente, causano circa un terzo delle morti del mondo, più di tutte le forme di cancro messe assieme. Oltre alle malattie infettive causate dai patogeni classici, ovvero di antica conoscenza, quali il genere Salmonella, la specie Staphylococcus aureus ed i parassiti causanti la malaria, ne continuano ad emergere di nuove, specialmente nelle comunità più povere poiché correlate ad una scarsa igiene pubblica e a sistemi sanitari insufficienti.

Alcune patologie di natura infettiva invece si verificano principalmente, se non esclusivamente, nei Paesi industrializzati: quelle causate dal batterio Legionella pneumophila ne sono un valido esempio. Legionella pneumophila si diffonde nei sistemi di aerazione e può indurre la cosiddetta “febbre di Pontiac” o la ben più grave forma morbosa di legionellosi, cui è associato un tasso di mortalità non trascurabile.

Nuovi patogeni e nuove malattie?

Molto spesso però non si parla di vere e proprie malattie emergenti, ma di infezioni che si riscontrano in maniera sproporzionatamente prevalente in altre regioni del mondo e che, prima di allora, non avevano mai interessato quel territorio. Le “nuove” malattie dunque potrebbero essere state introdotte in un dato Paese e le cause di questo fenomeno sono da ricercarsi principalmente in importazione di specie esotiche in ecosistemi diversi e migrazioni di specie animali: è questo il caso dell’Encefalomielite equina dell’Est (EEE; Figura 1).

Figura 1. Ciclo di trasmissione dell’EEE. Culiseta melanura è l’insetto principe implicato nella trasmissione del virus in quanto si nutre sui volatili selvatici. Aedes sollicitans è invece l’insetto responsabile della diffusione epidemica della malattia in quanto la trasmette anche a specie non volatili come cavallo e uomo. Nessuna specie sembra resistente all’infezione: la zanzara acquisisce il virus ingerendo sangue infetto dall’ospite e allo stesso tempo il virus è veicolato dalla zanzara che punge l’animale, infettandolo. Anche nelle specie aviarie sono osservabili alcuni sintomi clinici della patologia (depressione, diarrea, tremori, paralisi) ed alti livelli viremici.

L’encefalomielite equina dell’Est

Non si fa altro che parlare di Encefalite equina dell’Est, la malattia che si sta diffondendo rapidamente negli USA tramite le punture di zanzara, tipiche della stagione più calda. Ciò che preoccupa maggiormente l’opinione pubblica sembra essere l’alto tasso di mortalità legato all’infezione da EEE: la malattia miete almeno 3 vittime su 10, lasciando chi sopravvive con gravi danni al Sistema Nervoso ed altre problematiche articolari. Ma, onde evitare disinformazione e fuga di notizie errate, vediamo insieme di che cosa si tratta.

Anzitutto è più corretto parlare di encefalomielite e non di encefalite: la sintomatologia della EEE difatti, sia negli animali che nell’uomo, si deve ad un’infiammazione che interessa l’encefalo cui si associa, quasi sempre, anche l’infiammazione del midollo spinale (mielite).

La EEE è precisamente una zoonosi, ovvero una malattia infettiva degli animali trasmissibile anche all’uomo, a carattere epidemico. Essa appartiene ad un ampio gruppo di malattie virali, tutte causate da Alphavirus, della famiglia Togaviridae, di cui fanno parte anche l’encefalomielite equina dell’Ovest (EEO) e quella venezuelana (EEV).

Le varianti antigeniche, le divergenze tra i ceppi virali, la differenza di distribuzione geografica, nonché le specie animali che fungono da vettori e amplificatori virali, ci permettono di distinguere le tre forme della malattia che, in ogni caso, possiedono una caratteristica comune: non sono mai state diagnosticate al di fuori del continente americano.

La EEE non è la nuova malattia dell’estate: scoperta in Colombia verso la metà del 1800 a seguito di un’epidemia che colpì i cavalli, ha avuto una rapidissima diffusione in tutto il Sud America, interessando successivamente anche alcuni territori dell’America centrale (Cuba, Giamaica, Repubblica Dominicana) per giungere infine sulla costa atlantica (Figura 2).

Una così celere propagazione non lascia spazio a dubbi: trattasi di una malattia infettiva, purtroppo quasi sempre con exitus fatale. Sia negli animali che nell’uomo, infatti, la morte sopraggiunge intorno al decimo giorno dall’infezione. Ciò lascia intendere che il decorso patologico sia molto rapido.

Figura 2. Distribuzione geografica dell’Encefalomielite equina dell’Est.

L’origine virale

Alphavirus venne isolato e studiato solo a partire dal 1900. Il virus (Figura 3) colpisce maggiormente gli equini e l’uomo e predilige come vettori gli uccelli selvatici migratori, gli insetti ematofagi come le zanzare, che si nutrono ovvero del sangue di un altro animale, preferenzialmente un vertebrato, ed altri artropodi (es: zecche).

Il vettore è un mezzo animato indispensabile durante un’infezione virale poiché, oltre a permetterne la rapida trasmissione, in esso il patogeno compie parte del suo ciclo vitale prima di infettare l’ospite. Talvolta il vettore favorisce la fase di penetrazione nell’ospite attraverso il morso o la puntura. Nel caso specifico del virus che causa la EEE, il cavallo e l’uomo non sono indispensabili per la replicazione dei virioni e non fungono da vettori, anzi, sono definiti ospiti finali. In poche parole queste due specie non agiscono da amplificatori virali ed i titoli ematici sono troppo bassi affinché le zanzare si possano a loro volta infettare.

Figura 3. Morfologia di Alphavirus. Al microscopio elettronico è ben visibile la tipica simmetria icosaedrica del capside. Il genoma a singolo filamento ad RNA è contenuto all’interno ed è unito a materiale proteico. Il nucleocapside è a sua volta circondato da una membrana lipoproteica che prende il nome di pericapside e che rappresenta lo strato più esterno. L’involucro membranoso è caratteristico solo di alcuni virus, tra cui quelli appartenenti alla famiglia Togaviridae.

Caratteristiche degli Alphavirus

Appartengono al genere Alphavirus almeno 27 specie di virus, di cui circa un terzo patogeni umani. Essi si distinguono tra loro in base alla nicchia ecologica e dunque presentano capacità biologiche limitate ad un dato territorio. Trattasi di virus ad RNA, a singolo filamento positivo, dotati di capside e membrana esterna, molto sensibili al calore.

Il capside rappresenta un icosaedro regolare con 20 facce a forma di triangolo equilatero mentre l’involucro esterno è composto da un doppio strato fosfolipidico e glicoproteine; esso ha origine dalla membrana plasmatica dell’ospite, di cui il virus si circonda durante il processo di gemmazione per fuoriuscire dalla cellula. Infine, il frammento di acido nucleico ad RNA contenuto all’interno del capside, codifica per un numero relativamente piccolo di prodotti genici (Figura 4) che non hanno la capacità di svolgere un’attività metabolica indipendente e perciò trovano appiglio nell’ospite, utilizzando l’energia metabolica e tutti i suoi macchinari per la sintesi proteica e trascrizione. Il sito specifico della replicazione virale non è noto ma il virus mostra un certo tropismo per il cervello.

Figura 4. Modalità di replicazione di Alphavirus. L’attacco della glicoproteina E virale ai recettori ospiti favorisce l’endocitosi del virus mediata dalla clatrina. Successivamente la membrana virale si fonde con la membrana dell’ospite ed il genoma del virus (ssRNA+) viene rilasciato nel citoplasma dell’host per dare inizio all’infezione. ssRNA+ privo di capside funge da mRNA dirigendo la sintesi delle proteine virali: viene sintetizzato in primis un unico lungo polipeptide, poi suddiviso in frammenti proteici di natura strutturale e non strutturale, ovvero necessari per la replicazione. Utilizzando l’apparato trascrizionale dell’ospite viene sintetizzato un genoma a doppio filamento, fornendo quindi mRNA virali da cui nuovi genomi di ssRNA+. Dopo l’assemblaggio, il nucleocapside acquisisce l’involucro membranale nel citoplasma dell’host. Da qui il virione diventa infettivo e può uscire dalla cellula.

Essendo sensibile al calore, il virus sembra ritrovarsi più frequentemente nelle regioni calde e nella stagione estiva: difatti, nel caso specifico della EEE, nelle zone tropicali il ciclo vettore-uccello-ospite terminale è continuo, mentre nel Nord America sembra essere interrotto dalle basse temperature durante la stagione invernale.

Ancora non è chiaro se il freddo blocchi l’espansione dei virioni, non permettendo al virus di sopravvivere, o semplicemente favorisca la migrazione delle specie aviarie verso temperature più miti, oltre il Golfo del Messico, dove l’infezione torna ad intensificarsi. D’inverno poi viene a mancare il vettore principe, la zanzara, che come è risaputo, predilige habitat umidi.

Sintomi, diagnosi e prevenzione

La maggior parte degli Alphavirus sopravvive in natura replicandosi alternativamente in un ospite vertebrato e in un artropode ematofago. A causa della patogenicità per l’uomo e della capacità di trasmissione in aree fortemente popolate, questi virus possono causare epidemie diffuse e varie sindromi in seguito a viremia: dalle malattie febbrili benigne alle gravi malattie sistemiche, con manifestazioni emorragiche, sintomi reumatici e coinvolgimento di organi importanti, come il cervello.

La diagnosi di infezione è suggerita dall’evidenza clinica e dal rischio noto di esposizione al virus (che può avvenire solo in determinate aree) e può essere confermata da analisi di laboratorio specifici: esame del liquor ed una varietà di test sierologici, in particolare ELISA, inibizione dell’emoagglutinazione ed utilizzo di anticorpi monoclonali appropriati.

Ad oggi non esistono cure efficaci o vaccini per EEE ma continuano gli studi in vitro nonostante le evidenti difficoltà riscontrate: a causa del loro elevato potenziale di trasmissione, questi virus sono altamente contagiosi e si richiedono dunque misure di contenimento speciali e massima sicurezza in laboratorio.

La EEE negli equini

Nei cavalli, nella maggior parte dei casi, la sintomatologia è assente o comunque la malattia si presenta con sintomi atipici e generali: stati febbrili, diarrea, costipazione, arti anteriori divaricati, testa china. Solo in pochi casi è stato osservato un decorso non asintomatico o caratterizzato da segni più specifici come la depressione del sensorio ed il labbro inferiore pendulo (quando si presentano assieme delineano due dei tratti peculiari della EEE).

I sintomi nervosi sono invece sempre presenti, anche se di difficile individuazione: l’animale sembra perennemente agitato, incapace di eseguire gli ordini, ha difficoltà a riconoscere gli ostacoli ed è difficile da domare. A distanza di 5-10 giorni dall’infezione, il cavallo infetto muore.

La EEE nell’uomo

Nell’uomo la malattia si presenta circa 2 settimane dopo l’epidemia equina e, per fortuna, non sempre è mortale. Il virus può determinare difatti due tipi di infezione: quella sistemica e quella a carico del Sistema Nervoso Centrale.

L’infezione sistemica ha un decorso benigno ma risulta essere invalidante fino a quando il virus non viene eliminato dal Sistema Immunitario (entrano in gioco principalmente linfociti T e cellule NK). Dopo 2 settimane circa dall’infezione c’è la scomparsa dei sintomi, qualora presenti, ed inizia la fase di guarigione vera e propria. Anche nell’uomo dunque la sintomatologia o è del tutto assente oppure la persona infetta lamenta un malessere generale, come un dolore diffuso alle ossa e ai muscoli. La comparsa dei sintomi, in questo caso, è improvvisa e la sofferenza dovuta all’artrite o al danno più esteso, ma non mortale, al Sistema Nervoso Centrale, può persistere per un lungo periodo di tempo, anche dopo la fase acuta della malattia.

La forma encefalica della malattia presenta invece un quadro patologico ben più grave e preoccupante: molto simile ad una meningite asettica, il soggetto è irrequieto ed irritabile; vomito, diarrea, anoressia ed apatia precedono le convulsioni ed infine il coma. La morte si verifica tra il secondo ed il decimo giorno di malattia. I numeri non sono confortanti, circa un soggetto infetto su 23 contrae la malattia nella sua forma neurologica riportando disabilità e disturbi mentali, intellettivi e fisici progressivi. La gravità del danno neurologico è maggiore quando il soggetto infetto è in età avanzata poiché alla degenerazione neuronale fisiologica se ne accompagna una patologica. Tutte le regioni del cervello possono essere colpite e non vi sono sopravvissuti.

Fonti:

Informazioni su Carla Caianiello 6 Articoli
Neurobiologa laureata all'Università degli Studi di Pavia, appassionata dello studio del cervello e delle nuove tecnologie

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