Come avviene il contagio e come lo si può contenere?

SPECIALE CORONAVIRUS

1. Come si diffonde il virus e qual è il periodo di incubazione?

Come avviene per la maggior parte delle infezioni respiratorie, anche il virus SARS-CoV-2 si trasmette attraverso colpi di tosse e starnuti, che spargono nelle zone vicine goccioline (droplet) che veicolano il virus: questa è, ad oggi, l’unica modalità di trasmissione confermata per il virus SARS-CoV-2. La trasmissione mediante l’aria presente negli ambienti chiusi (per esempio, in un ristorante) non è ancora stata dimostrata. Un recente studio ha messo in luce la presenza di tracce del virus (ovvero, del suo genoma a RNA) nelle goccioline più fini emesse con il respiro (i cosiddetti aerosol); tuttavia, rimane da dimostrare se il virus nell’aria sia infettivo, cioè se la particella virale è integra e quindi in grado di attaccare le cellule umane e dare il via a un ciclo infettivo.

Parola d’ordine: starnutire nell’incavo del gomito! Se non viene schermato, uno starnuto rilascia nell’ambiente circostante una nube di goccioline di saliva potenzialmente infette (Foto: Wikimedia Commons).

 

Una volta fuoriuscite dall’organismo, le particelle virali sopravvivono (cioè rimangono infettive) solo per un tempo limitato; nel caso del coronavirus, questo tempo non è ancora stato quantificato in modo certo. In attesa di avere dati più certi sull’infettività del virus negli aerosol, rimangono valide le raccomandazioni già date: evitare i contatti non indispensabili, mantenere la distanza di almeno un metro se ci si trova in ambienti pubblici e, in casa, assicurare un frequente ricambio di aria se si condivide l’ambiente con altre persone.

Il periodo di incubazione del virus SARS-CoV-2 (cioè il tempo che passa dal momento dell’infezione alla comparsa dei sintomi) è stato stimato tra 2 e un massimo di 14 giorni (il periodo più comune, secondo l’OMS, è di circa cinque o sei giorni).

Tra gli aspetti che gli scienziati stanno indagando c’è anche la presunta capacità del virus di tramettersi molto facilmente da persona a persona rispetto a quanto facesse, per esempio, il virus della SARS. Questa particolarità, se confermata, potrebbe dipendere dalle caratteristiche di una proteina presente sulla superficie del virus che media l’interazione con le cellule umane. Le analisi genomiche del nuovo coronavirus suggeriscono che questa proteina abbia un sito di attivazione sensibile alla furina, un enzima presente in molti tessuti umani (tra cui polmoni, intestino, fegato). Questo particolare sito di attivazione è assente nel virus della SARS, così come in altri coronavirus, ma è presente in altri virus che hanno la tendenza a diffondersi facilmente. Al momento si tratta solo di una ipotesi ma, se confermata, la furina potrebbe diventare un valido bersaglio terapeutico per rallentare la diffusione del virus.

 

2. Che cosa si può fare per limitare il rischio di contagio?

La modalità di trasmissione del virus SARS-CoV-2 suggerisce che il passaggio del virus avviene tanto più facilmente quanto più ci troviamo a contatto ravvicinato con una persona che è stata infettata. Per questo motivo, gli operatori sanitari che hanno in cura pazienti infetti devono utilizzare opportune barriere fisiche come mascherine, guanti, camici monouso.

Oltre all’uso della mascherina, le misure più efficaci rimangono quelle di evitare assembramenti e contatti ravvicinati, di lavarsi spesso le mani in modo accurato, e di evitare di toccarsi la bocca, gli occhi e il naso con le mani sporche. Queste raccomandazioni sono valide per limitare la diffusione anche di altre infezioni virali, per esempio l’influenza.

 

3. Come funzionano le mascherine protettive e quando vanno usate?

La mascherina è una delle misure di prevenzione che aiuta a limitare la diffusione di malattie respiratorie, tra cui anche l’infezione da coronavirus. Il principio alla base delle mascherine è quello di avere una barriera fisica che ostacoli il passaggio delle goccioline di saliva che, fuoriuscendo dalle vie aere, veicolano il virus nell’ambiente circostante.

Esistono diversi tipi di mascherina, con diversi livelli di protezione. La mascherina più comune è la cosiddetta mascherina chirurgica, formata da 2 o 3 strati di tessuto non tessuto (per esempio, fibre di poliestere o polipropilene) che filtrano l’aria in uscita dal naso e dalla bocca della persona che la indossa.

Le mascherine FFP2 e FFP3 dotate di valvola garantiscono un livello di protezione maggiore per chi le indossa (il numero 2 e 3 indica la percentuale di particelle filtrate, rispettivamente circa 92% e 98%) ma, a differenza delle mascherine chirurgiche, non filtrano l’aria in uscita, che viene espulsa attraverso la valvola. Queste mascherine non aiutano quindi a limitare la diffusione del virus nell’ambiente.

Il livello di protezione massima si ha con le maschere FFP2 e FFP3 senza valvola, che proteggono sia chi le indossa sia le persone vicine.

In generale, ricordiamo che le maschere FFP2 e FFP3 con filtri sono ad esclusivo utilizzo del personale sanitario che lavora in reparti COVID-19 e non devono essere usate dal pubblico. In ambiente pubblico, per l’uso comune sono sufficienti le mascherine chirurgiche e, al limite, le mascherine FFP2 senza filtri in situazioni di alto rischio (per esempio, in caso di contatti lavorativi con il pubblico o in situazioni di affollamento).

Esistono anche mascherine lavabili e riutilizzabili, ma in linea generale ricordiamo che, in presenza di sintomi (febbre, tosse, difficoltà respiratoria ecc.), è indispensabile indossare mascherine certificate come dispositivi medici.

Una mascherina chirurgica (a sinistra) e una mascherina FFP3 (Foto: Wikimedia Commons).

Quando si usa la mascherina, è importante tenere a mente tre buone norme di comportamento.

  • La mascherina è efficace solo se si continuano ad adottare anche le altre misure preventive, come lavarsi frequentemente le mani, non toccarsi viso, occhi e naso, e mantenere la distanza di almeno un metro dalle altre persone. Indossare una mascherina non deve dare la falsa percezione di essere protetti dal contagio.
  • La mascherina è efficace solo se usata correttamente; l’uso scorretto non solo non è efficace, ma può anche aumentare il rischio di trasmissione. Per esempio, la maschera va posizionata in modo da coprire sia la bocca sia il naso, senza lasciare spazi vuoti tra il viso e il tessuto; inoltre, bisogna evitare di toccare la mascherina e non bisogna mai abbassarla o spostarla (neanche quando si risponde al telefono). La parte anteriore della mascherina non va toccata nemmeno quando la si toglie (è lì che si concentrano le goccioline potenzialmente infette); per toglierla, usare solo i laccetti e poi pulirsi le mani.
  • Non riutilizzare le mascherine monouso; per esempio, le mascherine chirurgiche vanno rimosse e smaltite ogni volta che le si toglie e comunque dopo un uso prolungato. Purtroppo, data l’attuale scarsità di mascherine e la difficoltà a reperirle, molte persone riutilizzano per più giorni la stessa mascherina: questa pratica è da sconsigliare perché favorisce il contagio anziché ridurlo.

 

4. Quanto sopravvive il virus nell’ambiente?

Tutti i virus, per sopravvivere, hanno bisogno di un organismo in cui riprodursi. Questo non significa, però, che le particelle virali non siano in grado di sopravvivere e rimanere infettive anche quando sono rilasciate nell’ambiente (per esempio, attraverso uno starnuto o un colpo di tosse).

Il periodo di sopravvivenza sulle superfici dipende dal tipo di virus e dalle condizioni ambientali. Nel caso del coronavirus SARS-CoV-2 una risposta definitiva non è ancora disponibile: l’OMS riporta che, in base agli studi finora, il virus può sopravvivere fino a 72 ore sulla plastica e l’acciaio inossidabile, meno di 24 ore sulla carta e meno di 4 ore sulle superfici in rame.

Come molti altri virus, anche i coronavirus sono comunque sensibili all’azione dei disinfettanti a base di etanolo (soluzioni al 60-70%) o di ipoclorito di sodio (0,1%). In attesa di sapere qualcosa di più sulla resistenza dei virioni di SARS-CoV-2 su superfici, abiti, maniglie, banchi di scuola o rubinetti, le autorità sanitarie consigliano di lavarsi spesso le mani e di eseguire interventi di sanificazione mirati.

(Immagine: Wikimedia Commons)

5. Qual è il ruolo degli asintomatici nella diffusione dell’epidemia?

All’inizio dell’epidemia di COVID-19, i dati suggerivano che la trasmissione del virus avvenisse nella maggioranza dei casi da parte di persone con sintomi evidenti (febbre, tosse, starnuti ecc.). Tuttavia, con il progredire dell’emergenza, ci si è resi conto che l’infezione da coronavirus può causare, per esempio in funzione dell’età, sintomi di intensità molto diversa: anche persone con sintomi lievi o addirittura assenti possono risultare positive al virus e, come tali, essere contagiose.

Molte delle indagini epidemiologiche attualmente in corso stanno quindi cercando di appurare se la trasmissione da asintomatici costituisce un’eccezione o la regola. Tra questi studi, ha avuto grande risalto, anche a livello internazionale, l’indagine condotta sulla popolazione di Vo’, il paese che, insieme a Codogno, è stato teatro dei primi focolai epidemici riconosciuti in Italia a fine febbraio.

L’immediato isolamento del paese all’interno della zona rossa e lo screening a tappeto della popolazione ha permesso agli epidemiologici veneti di raccogliere un prezioso set di dati in condizioni sperimentali quasi ottimali. Grazie alla collaborazione degli abitanti, la gran parte delle persone residenti a Vo’ è stata sottoposta a due tamponi a distanza di due settimane (l’85,9% nel primo screening e il 71.5% nel secondo); delle persone risultate positive, circa il 43% era asintomatico. Grazie alla ridotta dimensione della comunità di Vo’, i ricercatori sono riusciti anche a ricostruire, in molti casi, la catena di contagio dei nuovi casi positivi; questa indagine ha suggerito che molte delle persone risultate positive al secondo screening dovevano aver contratto l’infezione prima delle misure di contenimento oppure da conviventi asintomatici. Un risultato degno di nota riguarda proprio la contagiosità degli asintomatici: le analisi del tampone hanno infatti indicato che la loro carica virale è paragonabile a quella dei pazienti con sintomi.

Anche da altri studi stanno emergendo conclusioni analoghe. Per esempio, uno studio cinese pubblicato sul New England Journal of Medicine indica cariche virali simili tra pazienti sintomatici e asintomatici. Inoltre, un articolo pubblicato dalla rivista Science conferma che gran parte dei casi di COVID-19 si sia diffusa in Cina prima delle restrizioni applicate agli spostamenti: uno scenario che, molto probabilmente, è stato aggravato dalla circolazione di persone asintomatiche o con sintomi molto lievi.

Anche se non è stato ancora del tutto chiarita quale sia la reale contagiosità dei pazienti asintomatici, questi dati ribadiscono l’efficacia del distanziamento sociale nel prevenire nuovi casi. Questa misura permette infatti di limitare la circolazione dei positivi asintomatici che, dal punto di vista epidemiologico, costituiscono i casi più problematici: non sapendo di essere infette, queste persone possono far circolare e trasmettere il virus, rendendo molto più difficile rompere la catena del contagio. In questo contesto epidemiologico, la strategia più efficace per abbattere il valore del coefficiente R0 è quindi quella di identificare i casi positivi, isolarli e tracciare a ritroso i loro contatti. Questa conclusione è ribadita anche da uno studio apparso sulle pagine di Lancet, in cui gli autori richiamano in particolare l’attenzione sul ruolo dei bambini nella diffusione dell’infezione.

Fin dalle prime indagini, è risultato chiaro che nei bambini e negli adolescenti l’infezione decorre per lo più in forma lieve o asintomatica. Alcuni studi suggeriscono che giochi a favore dei giovani il fatto che il recettore utilizzato dal virus, il recettore ACE2, sia espresso a livelli ancora molto bassi nei loro epiteli respiratori. Tuttavia, anche se è meno probabile che sviluppino sintomi gravi, i bambini sono comunque a rischio di contrarre e veicolare l’infezione: per avere un quadro realistico dell’andamento dell’epidemia, sarebbe quindi fondamentale monitorare e includere negli screening anche i bambini. Inoltre, anche la presunta assenza di sintomi nei bambini potrebbe essere presto rivista sulla base di nuovi dati: diversi ospedali pediatrici hanno riportato un aumento dei casi di sindrome infiammatoria multisistemica (MIS-C) nei bambini (inizialmente confusa con la malattia di Kawasaki) che potrebbe essere causata dall’infezione da SARS-CoV-2. Se confermate, queste osservazioni dimostrerebbero che la sintomatologia da COVID-19 è molto più variegata di quanto si potesse pensare inizialmente; riconoscere questi sintomi “anomali” potrebbe ridurre la possibilità che un caso di COVID-19 passi inosservato o non sia diagnosticato correttamente.

Dal punto di vista medico, il fatto che molte persone possano guarire dall’infezione senza sviluppare sintomi gravi ed evidenti è un grande vantaggio, ma dal punto di vista epidemiologico questo costituisce un problema enorme. Se all’inizio dell’epidemia i tamponi venivano eseguiti solo a chi aveva sintomi evidenti, con la ripresa delle normali attività e della circolazione delle persone è importante applicare sistemi diagnostici più estesi, che permettano di identificare anche gli asintomatici. Fino a quando questi screening a tappeto non saranno disponibili, rimane quindi fondamentale rispettare le misure di sicurezza ed evitare tutti i contatti non indispensabili.

 

6. Che cosa si intende per super-diffusione del coronavirus?

La comparsa improvvisa ed esplosiva di un gruppo di persone infettate viene definito un cluster di infezione. Le infezioni in un cluster sono riconducibili a una catena di trasmissione che parte solitamente da una persona (il caso indice). Il numero di persone a cui un singolo individuo infetto può trasmettere un virus è dato dall’indice R0. Nel caso del coronavirs SARS-CoV2 questo valore è compreso tra 2 e 2,5. Quindi, in un piccolo gruppo di persone a stretto contatto, le persone infettate dal primo paziente possono a loro volta rapidamente infettarne altre, generando un cluster di casi. Tuttavia, esistono eventi di super-diffusione, spesso indicati anche con il termine inglese super-spreading events (SSE), in cui una sola persona è in grado di infettare un numero di altri individui superiore al valore medio R0 tipico di quel virus.

Gli eventi di super-diffusione sono già stati descritti in passato per diverse malattie infettive, in particolare quelle che si trasmettono per via aerea. I dati epidemiologici raccolti fino a questo momento sembrano confermare che anche la diffusione della COVID-19 sia dovuta, in alcune circostanze, a eventi di super-diffusione. Emblematico è il caso, riportato da diverse testate giornalistiche, del coro parrocchiale di Mount Vernon, nello stato di Washington (USA): sulla base di quanto ricostruito dai Centers for Disease Control and Prevention (CDC) statunitensi, un’unica persona è stata in grado di contagiare, durante una singola giornata di prove, altri 53 coristi. Quello del coro non è un caso isolato: lo dimostrano le 65 persone infettate nella Corea del Nord durante una lezione di zumba e gli 80 casi riportati in seguito a un evento musicale in Giappone.

Gli eventi di super-diffusione non spiegano tutti i casi di infezione registrati nel corso di un’epidemia, ma possono aiutare a capire meglio come si diffonde il virus e se alcune situazioni sono più a rischio di trasmissione. Oltre alle caratteristiche specifiche del virus, questi eventi possono infatti essere spiegati analizzando due aspetti distinti, i cui effetti si combinano per generare un SSE: il rischio associato alla situazione in sé e il rischio associato al “super-diffusore”, ovvero la persona da cui ha avuto origine il cluster.

Nel primo caso, diversi eventi SSE registrati fino ad oggi sembrano indicare che la trasmissione di un virus respiratorio come SARS-CoV-2 possa essere amplificata in contesti in cui aumenta il volume di aria espirata e, di conseguenza, l’espulsione di droplets, le goccioline che veicolano il virus al di fuori dell’organismo: questo potrebbe in parte spiegare perché alcuni dei cluster osservati finora sono legati al canto (nel coro o al concerto) o ad attività fisiche impegnative che aumentano il ritmo del respiro (come la lezione di zumba).

Oltre al rischio legato a situazioni specifiche, ci sono caratteristiche individuali che possono rendere una persona un “super-diffusore”. Per esempio, alcune persone potrebbero emettere con il respiro una carica virale maggiore: questo può dipendere sia da fattori transitori (la persona, quel giorno, può trovarsi in una fase particolarmente attiva dell’infezione) sia innati (la persona può esprimere alti livelli del recettore ACE2 usato dal virus per diffondersi nell’organismo oppure il suo sistema immunitario è meno efficiente nel contenere il virus).

Tutti gli elementi citati contribuiscono a definire il cosiddetto coefficiente di dispersione k, un parametro che, insieme a R0, permette agli epidemiologi di capire come si diffonde una malattia. Il coefficiente k, che ha valori da 0 a 1, descrive la tendenza di una malattia a creare cluster di persone infette: più il suo valore si avvicina a 0, più la malattia tende a manifestarsi in piccoli gruppi di persone accomunate da singoli eventi. Come riporta un approfondimento pubblicato dalla rivista Science, nel caso della COVD-19 il valore del coefficiente k potrebbe essere molto basso (un’analisi preliminare riporta un valore di 0,1), mentre nel caso di altre malattie da coronavirus il coefficiente aveva valori leggermente più alti (0,16 per la SARS e 0,25 per la MERS). Detto in termini semplici, un virus con un k molto basso, per diffondersi e dare origine a epidemie estese, necessita di un’alta densità locale di individui (gruppi ristretti o attività sociali di aggregazione). L’influenza Spagnola del 1918 aveva un valore k vicino ad 1, indicando che era in grado di diffondersi efficacemente anche in ambienti con contatti sociali diradati.

È opportuno sottolineare che, per la COVID-19, queste valutazioni si basano su analisi preliminari condotte su casi-studio isolati. Tanti cluster potrebbero essere passati inosservati sia perché meno eclatanti dei casi citati sia perché associati a gruppi di persone che sono rimaste per lo più tutte asintomatiche. Tuttavia, se il valore del coefficiente k verrà confermato da studi più ampi, questi dati potrebbero aiutare a definire le mosse delle prossime fasi di gestione dell’epidemia. In un momento in cui molti Paesi nel mondo si avviano verso una ripresa delle normali attività, queste osservazioni possono aiutare a valutare il rischio associato a situazioni specifiche: per ora abbiamo ragionato per macro-aree (attività lavorativa, attività fisica, intrattenimento ecc.), ma con il tempo sarà utile analizzare, nell’ambito di una stessa area, il rischio di ciascuna attività, in modo da definire misure di prevenzione su misura. Per esempio, due metri di distanza possono essere sufficienti per proteggere i partecipanti a un corso di pilates, se lo sforzo fisico si mantiene blando, mentre nel caso di attività aerobiche più intense può essere necessario garantire una distanza maggiore.

Anche se le misure di contenimento attuate fino ad oggi hanno permesso di circoscrivere e ridurre i casi positivi, il coronavirus continuerà a circolare tra di noi. Una migliore comprensione dei meccanismi alla base degli eventi di super-diffusione, abbinata all’identificazione e alla mitigazione dei contesti ad alto rischio, potrebbe quindi rivelarsi strategica per prevenire nuovi focolai o per intervenire in modo tempestivo sui nuovi cluster.

 

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Immagine box: James Gathany, Wikimedia Commons

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