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La vera storia delle pandemie influenzali

Un albero evolutivo dei virus influenzali ha chiarito le parentele tra i diversi sottotipi e le dinamiche con cui sono diventati responsabili di alcune delle più terribili epidemie che hanno colpito animali ed esseri umani.
C’è una caratteristica che rende i virus influenzali particolarmente insidiosi: è il cosiddetto "salto di specie", cioè la capacità di mutare rapidamente adattandosi a nuovi ospiti. Non a caso, negli ultimi anni, gli allarmi dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per scongiurare epidemie su scala globale, o pandemie, riguardavano proprio il virus dell’influenza.

Nel 2003 si temette per l’epidemia di peste aviaria provocata da alcuni sottotipi di un Orthomyxovirus di tipo A, principalmente H5N1, trasmesso per la prima volta a esseri umani nel 1997 (per i dettagli vedi il Come te lo spiego sull'aviaria dello scorso ottobre). Sebbene finora abbia ucciso solo poche centinaia di persone (a fronte di decine di milioni di uccelli), questo virus resta un sorvegliato speciale come possibile reponsabile di una futura pandemia.

Un modello di virus influenzale che mostra il rivestimento proteico esterno (capside) e i filamenti di materiale genetico racchiusi all'interno (Immagine: Università dell'Arizona)
Nel 2009 fu la volta dell’influenza suina, che riuscì a passare dai maiali all’uomo. Il virus H1N1 che ne è responsabile ha colpito migliaia di persone in tutto il mondo e ogni tanto riappare con nuovi focolai, tanto che negli Stati Uniti si sta valutando la vaccinazione di massa. Visto l’altissimo impatto socio-sanitario, i virus influenzali sono oggetto di numerose ricerche, per conoscerne le caratteristiche e mitigarne gli effetti. Un nuovo studio pubblicato su Nature ne ha appena ricostruito l’albero evolutivo. Oltre a chiarire le parentele e i tempi di evoluzione nelle diverse specie ospiti, i risultati mettono in discussione credenze convenzionali e svelano l’origine di alcune storiche pandemie.
Comparsa per la prima volta in Messico nel 2009, l'influenza suina si è diffusa rapidamente in 80 paesi, dove continua a provocare vittime. La trasmissione avviene principalmente dai maiali all'uomo, anche se è possibile una trasmissione da persona a persona (Immagine: Wikimedia Commons)
L’idea dell’albero genealogico è venuta a Michael Worobey, professore di ecologia e biologia evolutiva presso l’Università dell’Arizona, esaminando i fogli su cui erano stampati molti alberi evolutivi di virus influenzali tipici di diversi organismi. Trovandosi tra le mani il righello della figlia, ha cominciato a misurare la lunghezza dei diversi rami e si è accorto che questi crescevano a ritmi diversi nell'uomo rispetto ai cavalli o agli uccelli. Da qui l’intuizione di sviluppare, insieme a Andrew Rambaut dell’Università di Edimburgo, un software in grado di regolare l’orologio evolutivo a seconda della specie ospite dei virus. Il team ha analizzato più di 80.000 sequenze di geni - che rappresentano la diversità totale del virus influenzale di tipo A - con questo approccio di nuova concezione. Il virus è suddiviso in 17 sottotipi di HA, da H1 a H17, e 10 sottotipi di NA , da N1 a N10. Questi si combinano in vario modo, ad esempio H5N2 o H7N9, mostrando la più alta diversità negli uccelli.
Un esempio di albero evolutivo del virus dell'influenza e delle sue specie ospiti (Immagine: Unversità dell'Arizona)
Utilizzando il nuovo albero genealogico del virus influenzale come mappa, è stato possibile mostrare quali specie si sono spostate su quali ospiti, e in quale momento. Si è scoperto così che buona parte dei geni dell’influenza aviaria non sono così antichi come si pensava. Verso la metà del 1800, il virus ha subito un cambiamento radicale, e la nuova variante ha rimpiazzato in tempi estremamente rapidi gran parte della precedente diversità genetica. Secondo Worobey, quel repentino cambiamento è in relazione con gli eventi storici della fine del XIX secolo. Nel 1870, tutto il Nord America fu spazzato da una terribile epidemia di influenza equina. Molti cavalli si ammalarono e probabilmente il 5% morì, causando ingenti danni economici. Metà della città di Boston, per esempio, bruciò perché non c’erano cavalli per tirare i carri pompa, e la Cavalleria dovette combattere gli Apaches a piedi perché tutti i cavalli erano malati.
L'incendio del 1872 rase al suolo gran parte della città di Boston. Dal momento che i cavalli erano stati colpiti da un'epidemia di influenza, i carri pompa furono tirati a mano, con notevoli ritardi nei soccorsi (Immagine: Università dell'Arizona)
Le analisi genetiche rivelano che il virus equino è il parente più stretto di quello aviario, e le cronache dell’epoca riferiscono di ripetute morie di polli e altri uccelli domestici, oltre che di cavalli. È quindi plausibile una stretta relazione tra le due specie di virus, anche se al momento non è possibile stabilire se il salto sia avvenuto dagli uccelli ai cavalli o viceversa. Per quanto riguarda gli esseri umani, la ricerca fa luce su un mistero di lunga data: l’origine della pandemia influenzale del 1918, la cosiddetta spagnola, che fece 50 milioni di morti, più della peste del 1300 e della Grande Guerra. Alla luce del nuovo studio, è stato possibile stabilire che il virus pandemico passò dagli uccelli agli umani intorno al 1918, quasi certamente in Nord America.
Un ospedale militare del Kansas in emergenza durante l'epidemia di influenza spagnola del 1918 (Immagine: Wikimedia Commons)
I risultati sfidano anche la diffusa convinzione che il principale serbatoio del virus dell’influenza sia rappresentato dagli uccelli selvatici, da dove salterebbe agli uccelli domestici e ad altre specie, compreso l'uomo. Invece, la diversità genetica in tutto il pool genico del virus aviario nei volatili domestici e selvatici suggerisce che i primi focolai comparvero negli uccelli domestici. In altre parole, gli animali che alleviamo per la carne e le uova starebbero plasmando la diversità genetica dei virus influenzali che si trovano in natura. Immagine Banner in evidenza: Wikimedia Commons Immagine Box in homepage: Università dell'Arizona
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