COVID-19, molto probabile un ruolo per i pipistrelli, ma si cerca ancora l’ospite intermedio

ISS, 12 febbraio 2020 –

Il nuovo coronavirus 2019-nCoV, che l’OMS ha deciso di chiamare SARS-CoV2, isolato nell’uomo per la prima volta alla fine del 2019, dalle analisi genetiche e dai confronti con le sequenze di altri coronavirus da diverse specie animali sembra essere originato da pipistrelli. In particolare due coronavirus dei pipistrelli condividono l’88% della sequenza genetica con quella del SARS-CoV2 (rispetto ad altri due coronavirus noti per infettare le persone – SARS e MERS – SARS-CoV2 condivide circa il 79% della sua sequenza genetica con SARS e il 50% con MERS). Come per SARS-CoV e MERS-CoV, si ipotizza che la trasmissione non sia avvenuta direttamente da pipistrelli all’uomo, ma che vi sia un altro animale ancora da identificare che ha agito come una specie di trampolino di lancio per trasmettere il virus all’uomo.

Si è ipotizzato che questo ruolo lo abbiano avuto alcune specie di serpenti, frequentemente venduti nei mercati di animali vivi, ma lo studio scientifico che ha proposto quest’ipotesi ha utilizzato un metodo indiretto per dimostrarla, non comparando isolati di virus dai serpenti, dai pipistrelli e dall’uomo, ed alcuni esperti hanno criticato lo studio, affermando che non è chiaro se i coronavirus possono infettare i serpenti. Anche una ricerca che ha indicato il pangolino come probabile serbatoio per il SARS-CoV2 è in attesa di conferme. Anche l’ISS, attraverso la partecipazione al consorzio europeo MOOD (MOnitoring Outbreak events for Disease surveillance in a data science context), finanziato dalla Commissione Ue nell’ambito del programma H2020, è coinvolto nella raccolta di informazioni a livello internazionale sugli aspetti ecologici e il coinvolgimento degli animali.

Dal punto di vista molecolare, gli aspetti che consentono ai coronavirus di infettare diverse specie animali e l’uomo possono dipendere da:

1. Modifiche e mutazioni nella proteina superficiale del virus che funge da recettore (le punte o “spike” del virus) e favorisce l’attacco del virus ai recettori delle cellule del nuovo ospite ed il suo ingresso nella cellula per replicarsi.

2. Possibilità di ingresso nella cellula indipendente dal legame tra proteina virale e recettore come via alternativa per la trasmissione tra le diverse specie animali e l’uomo.

Studi del genoma e della biologia dei coronavirus (CoV), in particolare di SARS-CoV, hanno evidenziato frequenti passaggi a diversi ospiti, sia passaggi da animali all’uomo (zoonosi), da uomo ad animali (zoonosi inversa) o da una specie animale ad un’altra specie animale diversa.

I coronavirus

I coronavirus (CoV) sono un’ampia famiglia di virus, chiamati così per le punte a forma di corona che hanno le proteine superficiali (“Spike”) del virus.

La famiglia dei coronavirus si suddivide in “sottofamiglie” identificate con le lettere dell’alfabeto greco “alfa”, “beta”, “gamma” e “delta” coronavirus. Gli alfa e i betacoronavirus infettano principalmente I mammiferi, mentre I gamma e i deltacoronavirus infettano principalmente gli uccelli.

I coronavirus sono comuni in molte specie animali e, in alcuni casi, possono causare zoonosi, cioè possono essere trasmessi tra animali e persone, come è stato dimostrato per SARS-CoV, che è stato trasmesso dagli zibetti dell’Hymalaia (Paguma larvata) all’uomo e per MERS-CoV che è trasmesso dai dromedari (Camelus dromedarius) all’uomo.

Numerosi coronavirus che circolano negli animali sono conosciuti da tempo e non hanno evidenziato capacità di infettare l’uomo (fonte WHO).

Pipistrelli

I pipistrelli sono mammiferi appartenenti all’ordine dei Chiroptera. È il secondo gruppo di mammiferi più numeroso dopo i roditori, e comprende oltre 1300 specie diverse sparse in tutto il mondo, circa il 20% di tutte le specie descritte. In Italia esistono oltre 30 specie di Pipistrelli, tutte insettivore (si alimentano con insetti).

Nel 2003 i pipistrelli furono indicati come i serbatoi del coronavirus della SARS, in quanto vennero identificati nei pipistrelli diversi coronavirus geneticamente molto simili al virus SARS-CoV isolato dai casi umani.

I pipistrelli sono anche riconosciuti come il serbatoio naturale di oltre 100 altri virus tra cui MERS, il virus Ebola, il virus Marburg, il virus Hendra, il virus della Rabbia e il virus Nipah, per citarne alcuni.

Perché i pipistrelli ospitano e diffondono così tanti virus?

Oltre al fatto che sono diffusi in tutto il mondo, che possono vivere in ambienti estremamente diversi, ci sono alcuni motivi che possono contribuire a questa caratteristica unica. I pipistrelli hanno una risposta immunitaria innata molto efficiente nel contrastare le infezioni ed hanno un metabolismo accelerato legato alla capacità di volare, aspetti che consentono ai pipistrelli di ospitare virus che provocherebbero infezioni gravi e la morte in altre specie animali.

I pipistrelli vivendo in colonie con un’alta densità di pipistrelli in spazi limitati quali caverne, grotte, soffitte disabitate, favoriscono la trasmissione virale all’interno della colonia. Inoltre, i pipistrelli volando possono diffondere i loro virus in aree più estese rispetto alla maggior parte dei mammiferi che si muovono sul terreno.

Pipistrelli e coronavirus

Nei pipistrelli sono stati identificati oltre 200 differenti coronavirus, e non solo i nuovi coronavirus quali SARS-CoV, MERS-CoV ed il nuovo coronavirus SARS-CoV2, ma anche i coronavirus dell’uomo che causano il comune raffreddore si pensa derivino dai pipistrelli.

I pipistrelli sono considerati i principali serbatoi dei coronavirus, ne mantengono la circolazione nell’ambiente e ne aumentano la variabilità genetica. I coronavirus nei pipistrelli non sembra causino infezioni gravi, probabilmente grazie ad un adattamento evolutivo avvenuto in milioni di anni di interazione tra coronavirus e pipistrelli.

Animali domestici e coronavirus

I coronavirus possono infettare anche altre specie animali, causando malattie importanti per i gravi danni che possono causare alla zootecnia. Questi includono il virus della bronchite infettiva aviaria (IBV), il virus della gastroenterite trasmissibile dei suini (TGEV), il virus della diarrea epidemica suina (PEDV) e, più recentemente, la sindrome da diarrea acuta suina (SADS-CoV).

Anche gli animali da compagnia, cani e gatti possono essere infettati da coronavirus, il coronavirus del cane causa una lieve diarrea, mentre nel gatto il virus della peritonite infettiva felina (FIP) se nella maggior parte dei casi provoca una lieve infezione intestinale, in alcuni casi provoca una grave infezione quasi sempre mortale.

Per alcune di queste malattie degli animali sono disponibili vaccini, in particolare bronchite infettiva aviaria (IBV) e gastroenterite trasmissibile dei suini (TGEV), utilizzati dagli allevatori e dai proprietari per ridurre i danni e le perdite economiche.

Molti di questi coronavirus umani e animali sembra che abbiano avuto origine nei pipistrelli, e si siano poi adattati alle diverse specie animali.

Nessuno dei coronavirus degli animali domestici è mai stato identificato come causa di infezione nell’uomo.

Passaggio di nuovi coronavirus dai pipistrelli all’uomo.

Il coronavirus (SARS-CoV) identificato come l’agente eziologico della SARS, è arrivato all’uomo passando da diverse specie animali, tra cui pipistrelli, zibetto dell’Himalaya (Paguma larvata) e procione (Nyctereutes procyonoides), e la trasmissione tra le varie specie animali e l’uomo si suppone sia avvenuta nei mercati di animali vivi nella provincia cinese del Guangdong.

Il MERS-CoV è un altro coronavirus zoonotico, trasmesso tra gli animali e le persone. Gli studi hanno dimostrato che l’uomo si infetta attraverso il contatto diretto o indiretto con i dromedari infetti. MERS-CoV è stato identificato nei dromedari in diversi paesi del Medio Oriente, Africa e Asia meridionale. Secondo l’analisi di diversi genomi virali, si ritiene che MERS-CoV possa aver avuto origine in pipistrelli e che sia stato trasmesso ai cammelli in un lontano passato.

Bibliografia

Sonu Subudhi,* Noreen Rapin, and Vikram Misra. Immune System Modulation and Viral Persistence in Bats: Understanding Viral Spillover Viruses. 2019 Feb; 11(2): 192.

Arinjay Banerjee et al. Bats and Coronaviruses. Viruses. 2019 Jan; 11(1)

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