Dalla malaria alla Chikungunya: le malattie trasmesse da zanzare

I recenti casi di malaria e Chikungunya in Italia hanno riacceso anche nel nostro paese la preoccupazione per le malattie trasmesse da zanzare (in inglese, mosquito-borne diseases). Siamo abituati a pensare alle zanzare come insetti che causano tutt’al più punture fastidiose, ma non bisogna dimenticare che sono anche tra i principali vettori di malattie infettive.

Una zanzara Anopheles stephensi mentre preleva sangue (Immagine: Wikimedia Commons).

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) non esita a definire le zanzare «tra gli animali più letali al mondo»: un’affermazione che deve far riflettere, soprattutto se si considera che più del 50% della popolazione mondiale abita in regioni che ospitano zanzare. Una percentuale che potrebbe crescere per via dei cambiamenti climatici che favoriscono l’espansione degli habitat adatti a questi insetti.

Malattie trasmesse da vettori

L’OMS stima che più del 17% delle malattie infettive sia causato da patogeni trasmessi da vettori, ossia organismi viventi che veicolano virus, batteri o parassiti da un individuo infetto a un altro. I vettori più comuni sono gli ematofagi, come zecche, pulci e zanzare: aspirando il sangue da un persona infetta, questi insetti captano anche il patogeno e possono poi trasmetterlo a un’altra persona con la puntura successiva. Tra tutti i vettori, i più pericolosi e diffusi sono senza dubbio le zanzare.

Quali malattie possono essere trasmesse dalle zanzare?

Quando una zanzara femmina punge una persona infetta, insieme al sangue aspira anche l’agente infettivo, che si riproduce all’interno della zanzara. Il virus o il parassita migra poi nelle ghiandole salivari della zanzara che, alla puntura successiva, può trasmetterlo a un’altra persona. Anche se questo meccanismo di trasmissione è comune a tutte le mosquito-borne diseases, queste malattie si distinguono per due fattori: il tipo di patogeno veicolato e la zanzara che lo trasmette.

I patogeni trasmessi dalle zanzare possono essere parassiti, come nel caso della malaria, oppure virus, come nel caso delle infezioni di Zika e Chikungunya. Le zanzare, però, non sono tutte uguali e solo alcune specie sono responsabili della trasmissione di malattie. Per esempio, la zanzara tigre (Aedes albopictus) è un vettore di diverse malattie virali, tra cui la dengue, la Chikungunya, la febbre gialla e alcune forme di encefaliti. I principali generi di zanzare responsabili di malattie sono tre:

  • Aedes: trasmettono i virus della Chikungunya, della Dengue e di Zika;
  • Anopheles: trasmettono il plasmodio della malaria;
  • Culex: trasmettono il virus dell’encefalite giapponese e il parassita della filariasi.

Per un approfondimento su Zika, a questo link puoi trovare alcuni articoli pubblicati sull’Aula di Scienze.

Qual è l’agente infettivo della malaria?

Tra tutte le malattie trasmesse da zanzare, la malaria è quella più pericolosa: nel 2015, l’OMS ha registrato 212 milioni di casi nel mondo e più di 400000 decessi, molti dei quali in bambini.
Il patogeno responsabile dell’infezione è un parassita unicellulare del genere Plasmodium che viene trasmesso dalla puntura di zanzare infette. Dei diversi tipi di parassiti che possono causare la malaria, Plasmodium falciparum è senza dubbio il più pericoloso. Le specie di zanzare che possono trasmettere il plasmodio appartengono al genere Anopheles, che non è presente in Italia.

I sintomi tipici della malattia compaiono 10-15 giorni dopo la puntura della zanzara infetta; le cosiddette febbri terzane o quartane, che ricorrono ogni tre o quattro giorni, seguono il ciclo replicativo del plasmodio. Il parassita si replica all’interno dei globuli rossi e ne causa la rottura, provocando gravi anemie. L’accumulo progressivo dei frammenti cellulari può ostruire i piccoli capillari, diminuendo l’afflusso di sangue a organi e tessuti. Quando a essere ostruiti sono i capillari che irrorano il cervello si ha la cosiddetta “malaria cerebrale”, la forma più grave e spesso letale.

La diffusione della malaria si basa sul ciclo infettivo plasmodio – zanzara – esseri umani descritto nel video seguente.

In quali regioni del mondo è presente la malaria?

La mappa pubblicata dal sito dell’OMS parla chiaro: le regioni endemiche per la malaria sono concentrate soprattutto nelle regioni tropicali e subtropicali.

Il clima è senza dubbio uno dei principali responsabili e la malaria ha gioco facile in tutte le regioni in cui pioggia, umidità e alte temperature creano le condizioni ottimali perché le zanzare Anopheles possano sopravvivere e completare il proprio ciclo vitale. La temperatura è particolarmente importante e non a caso le regioni vicine all’equatore sono quelle più a rischio: è qui che l’epidemia di malaria è più intensa e la malattia può essere trasmessa dalle zanzare in qualsiasi periodo dell’anno.

Nelle regioni temperate è più facile contenere la malattia e lo sviluppo economico unito a interventi mirati di sanità pubblica hanno permesso di eradicare la malaria da alcuni paesi. Tuttavia, in molte di queste zone le Anopheles che fanno da vettori del plasmodio sono ancora presenti e, finché lo saranno, il rischio di reintrodurre la malattia sarà sempre alto.

Mappa delle regioni endemiche per la malaria nel mondo (Immagine: Report WHO 2016).

A che cosa sono dovuti i casi di malaria in Italia?

In passato, anche alcune regioni italiane sono state focolai malarici: basta leggere la novella Malaria di Giovanni Verga per averne davanti agli occhi una testimonianza vivida, anche se poco attendibile dal punto di vista dell’origine della malattia.

[…] È che la malaria v’entra nelle ossa col pane che mangiate, e se aprite bocca per parlare, mentre camminate lungo le strade soffocanti di polvere e di sole, e vi sentite mancar le ginocchia, o vi accasciate sul basto della mula che va all’ambio, colla testa bassa. […]

Giovanni Verga, Malaria (Novelle rusticane – 1883)

Grazie a interventi di bonifica, da più di 70 anni la malaria è scomparsa dal nostro paese. Ciò non toglie che alcuni casi siano ancora registrati, ma si tratta sempre di casi importati da persone che viaggiano in zone malariche senza sottoporsi alla profilassi preventiva (la cosiddetta “malaria da aeroporto”). Occasionalmente, la malattia può derivare anche da zanzare importate, per esempio all’interno di container provenienti da paesi a rischio malaria. Giunte in Italia, queste zanzare infette possono trasmettere la malattia a una persona, ma il ciclo infettivo si arresta subito dopo. Infatti, nel nostro paese non esistono – per quanto ne sappiamo finora – specie di Anopheles in grado di sostenere il ciclo proliferativo del plasmodio e propagare la malattia.

Per questi motivi, il caso della bambina di Trento, che non aveva viaggiato in zone a rischio, rimane ancora un mistero. La zona di Trento non è mai stata endemica per la malaria, nemmeno in passato, e la trasmissione mediante Anopheles, l’unica possibile, sembra al momento improbabile. Una commissione dovrà ora chiarire se un errore dei sanitari possa aver causato una contaminazione con materiali infetti, ma al momento non c’è nessun dato che confermi questa ipotesi.

L’impronta genetica della malaria in Italia

In passato anche alcune regioni italiane sono state focolai malarici, in particolare quelle con zone paludose come la Sardegna, la Sicilia, la Ciociaria e il delta del Po nella provincia di Ferrara. Se non bastasse la memoria storica, a ricordarcelo è anche la genetica: in queste zone c’è infatti un’alta prevalenza di una mutazione al gene dell’emoglobina che causa la beta-talassemia o anemia mediterranea. Gli eterozigoti sono più protetti dalla malaria perché i loro globuli rossi, più piccoli e più scarsi del normale, sono un ambiente inospitale per la replicazione del plasmodio. Nell’omozigote la mutazione causa invece una grave forma di talassemia, ma nonostante questo il vantaggio dell’eterozigote è tale da aver favorito la selezione della mutazione e il suo mantenimento nella popolazione. Ancora oggi, nonostante la malaria sia stata eradicata dal nostro paese, la prevalenza di eterozigoti rimane alta nelle zone un tempo malariche.

Niente allarmismi, quindi, per i casi di malaria registrati in Italia. La trasmissione della malattia non può infatti avvenire da persona a persona, a meno che non sia presente nei paraggi una zanzara in grado di trasmetterla. La vera preoccupazione è piuttosto un’altra e riguarda i cambiamenti climatici in atto che, nel tempo, potrebbero estendere gli habitat naturali delle Anopheles anche ad altre regioni del pianeta. Alcuni scienziati non escludono che alcune specie di Anopheles siano presenti anche in Italia: al momento la popolazione di queste zanzare sarebbe in ogni caso troppo esigua per espandersi. Ma non possiamo escludere che in futuro i cambiamenti climatici possano creare anche da noi l’ecosistema di cui hanno bisogno per proliferare.

Come si può sconfiggere la malaria?

La lotta alla malaria si combatte su due fronti: quello del contenimento delle zanzare, attraverso la bonifica dei territori endemici e l’uso di insetticidi, e quello dei farmaci anti-malarici. Queste strategie hanno permesso di arginare il problema, ma non certo di risolverlo e i frequenti episodi di resistenza ai farmaci e agli insetticidi dimostrano che non si può abbassare la guardia.
La malaria rimane dunque un’emergenza sanitaria mondiale e c’è un forte bisogno di una nuova generazione di armi anti-malariche che mandino in corto circuito il ciclo plasmodio – zanzara – esseri umani.

Le biotecnologie arrivano in aiuto con le recenti tecniche di editing del genoma, come TALEN e CRISPR: l’obiettivo è quello di indurre mutazioni mirate nelle zanzare per ridurne la popolazione a livelli insufficienti a diffondere gli agenti infettivi. Nanoparticelle d’argento (AgNPs) sono invece allo studio come potenziali larvicidi e pupicidi: rispetto agli insetticidi di vecchia generazione, le nanoparticelle sarebbero una soluzione al tempo stesso ecologica e più efficace. Queste strategie potrebbero essere efficaci non solo contro la malaria, ma anche contro altre malattie trasmesse dalle zanzare.

La vera scommessa per il futuro rimane però il vaccino anti-malarico. I ricercatori ci provano da anni, ma i vaccini testati fino a oggi sono stati quasi sempre un fallimento: sia i patogeni attenuati sia gli antigeni selezionati con tecniche molecolari non sono stati in grado di garantire una protezione duratura. Al momento, il vaccino più promettente è RTS,S, che ha terminato da poco la sperimentazione di fase III e dal 2018 sarà messo a disposizione in Ghana, Malawi e Kenya. In attesa di testarlo sul campo, gli sforzi della ricerca non si fermano: uno studio pubblicato da Nature nel febbraio del 2017 promette risultati ancora migliori con un vaccino basato sulla somministrazione congiunta di P. falciparum e di clorochina, un farmaco anti-malarico. Sanaria® PfSPZ-CVac – questo il nome del nuovo vaccino – ha indotto una potente risposta immunitaria, con un’efficacia del 100% anche dopo 10 settimane dalla prima dose. La lotta alla malaria riprende finalmente fiato.

Immagine Banner: Larve di zanzara Culex in sviluppo sotto la superficie dell’acqua, Wikimedia Commons

Immagine Box: Wikimedia Commons

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