Domande frequenti sulle mutazioni del virus influenzale

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“Scusa mi sapresti spiegare con parole semplici cos’è un virus dell’influenza?”

Caro lettore, ricorda che il linguaggio scientifico è difficile da tradurre nei termini del linguaggio comune. Sono pochi quelli che ci riescono. Abbiamo alcuni esempi nella carta stampata o in televisione. Noi del MET con tanta buona volontà cercheremo di accontentare te e tutti i nostri affezionati lettori ed internauti. Per prima cosa il virus è un microrganismo, cioè una entità molto piccola, ultramicroscopica.  Proprio per questo è molto pericoloso. Le dimensioni sono dell’ordine degli 80-120 nm . Questo numero può non essere compreso. Tieni presente comunque che per poter vedere i virus non basta il microscopio ottico, ci vuole quello elettronico.

“Ma, dimmi com’è fatto?”

Gli scienziati  hanno suddiviso i virus in parti che hanno diverse funzioni. Queste parti  determinano alcune sue proprietà e caratteristiche. Pensa di avere di fronte una pallina minuscola sulla cui superficie sono posizionate tante protuberanze di 2 forme e caratteristiche diverse. Nel virus le protuberanze si chiamano emoagglutinina (H) e neuraminidasi (N).

“A che cosa servono queste 2 diverse protuberanze che ritroviamo sulla superficie del virus?”

La prima, chiamata emoagglutinina (H), è una sostanza di grande importanza per il virus influenzale perché gli permette di attaccarsi alle nostre cellule. Una volta aderito alle cellule del tratto respiratorio con queste estroflessione, il virus influenzale le stimola e riesce ad entrare al loro interno con una serie di meccanismi dando inizio al processo di malattia.

Si conoscono 16 qualità differenti di queste protuberanze di tipo H. Il nostro organismo con le sue difese elabora anticorpi nei confronti di queste protuberanze di tipo H e queste sono decisive per farci superare la malattia e ritornare in uno stato di buona salute. La seconda sostanza, chiamata neuraminidasi (N),  serve invece in un secondo momento. Serve cioè a fare uscire il virus dalle cellule malate, del nostro tratto respiratorio, che aveva già infettato e a proseguire l’infezione infettando altre cellule, e così via. Si conoscono 9 qualità diverse di queste protuberanze di tipo N. Questi due tipi di protuberanze, che si trovano sulla superficie del virus influenzale e con le quali entra ed esce dalle nostre cellule respiratorie, sono delle proteine, anzi per meglio dire delle glicoproteine cioè un insieme di zuccheri e proteine.

“Credo che poi mi dovrai spiegare meglio la classificazione di questi, come li hai chiamati, virus?”

Caro lettore sto per farlo, se mi dai il tempo di chiarire la faccenda. I virus influenzali si differenziano in tre tipi: tipo A, tipo B e tipo C.  Sicuramente sulla stampa avrai visto che il virus dell’influenza ogni anno viene chiamato con queste sigle (TIPO) seguite da altre sigle che li identificano in sottotipi sulla base delle protuberanze presenti (ossia delle diverse emoagglutinine o neuraminidasi). Se ricordi, il tipo H annovera 16tipi diversi e il tipo N ne annovera 9. Questi tipi si associano ogni anno in modo diverso formando la caratteristica del nuovo virus. Questa presenza di protuberanze dei due tipi sempre diversa è però valida solamente per il tipo A, che cambia in continuazione la propria superficie esterna. Per cui ad esempio quest’anno è stato studiato che circoleranno i seguenti virus di tipo A: (A) H1N1 / (A) H3N2.  Cioè ci saranno 2 tipi A, uno con le protuberanze del sottotipo H1 ed N1, una vecchia conoscenza, e l’altro tipo A con le protuberanze chiamate H3 ed N2. Il tipo B sarà presente con le sue caratteristiche, cioè i bastoncini sulla superficie sono sempre gli stessi. Quindi, come ho cercato di spiegare, le diverse qualità delle proteine di superficie (protuberanze) differenziano i tipi di virus influenzale A in più sottotipi, come ti ho detto.

In altri termini i virus influenzali, nella loro superficie, possiedono un vero e proprio mosaico di protuberanze che ne permette la identificazione.

Ricorda che in natura i virus influenzali possono infettare sia gli animali che gli uomini. E si è scoperto che la presenza di protuberanze, cioè dei bastoncini H (emoagglutinina) o N (neuroamminidasi), con le diverse caratteristiche, influenzano l’attecchimento nei diversi animali. Molti virus che infettano polli o maiali o cavalli non infetteranno mai l’uomo. Come vedi di seguito l’uomo viene infettato da virus dell’influenza che hanno sulla loro superficie protuberanze di sottotipi ben precisi: per H il tipo 1, 2, 3 e per il tipo N il tipo 1 e 2. Gli altri sottotipi sono tipici degli animali, che si ammalano pure loro.

“I virus vengono differenziati in questo modo, forse perché hanno proprietà diverse?”

Vedo che cominci a capire. E’ proprio così, infatti il tipo A infetta uomini ed animali (mammiferi e volatili). Come ti ho spiegato ogni virus influenzale ha le sue protuberanze caratteristiche e chiamate con i nomi che abbiamo visto. Ogni sottotipo A infetta quella specie di animale. I virus umani hanno i loro caratteristici bastoncini di tipo H e di tipo N. Queste protuberanze, cioè le glicoproteine sono costruite secondo una regola ben precisa scritta nel codice genetico del virus. Da quel codice giungono le informazioni di come costruire i bastoncini esterni.

Capita frequentemente, e questa è una caratteristica del virus dell’influenza, che i messaggi che giungono dal codice genetico cambino di qualche piccola informazione e questo da luogo a variazioni  genetiche piccole, che gli scienziati chiamano “drift”, oppure a più grandi variazioni chiamate “shift”. Queste informazioni diverse dal genoma virale portano a cambiamenti dei bastoncelli esterni e quindi a piccoli o grandi cambiamenti dell’esterno del virus. Tutto questo contribuisce a realizzare le piccole o le grandi ed anche i casi sporadici di malattia presenti in natura. Il virus influenzale di tipo B, infetta solamente l’uomo e non gli animali. E’ un virus con la superficie che si mantiene abbastanza stabile e può andare incontro solo a piccole variazioni di assetto genetico e da luogo a piccole epidemie e a casi sporadici. Il virus influenzale C, da luogo a infezioni solamente negli animali e provoca comunque casi inapparenti o sporadici.

“Mi hai fatto girare la testa con tutte queste parolone: emagglutinina, neuramini che? Vedrò di andarmele a chiarire da qualche altra parte.”

Hai ragione caro lettore. Ma te l’avevo detto, non è facile fare il divulgatore. Il MET ti ha  comunque preparato una bibliografia virtuale nella quale potrai trovare qualche link che ti potrà essere utile. Vedi in fondo e potrai un poco navigare per qualche sito.

“Io però sono coraggioso ed anche un po’ masochista, voglio continuare a farmi del male. Sarei curioso ad esempio di sapere perché hai tirato fuori il concetto di variazione genetica”

Un momento, prima di proseguire lasciami finire di chiarirti come viene chiamato un virus. E che cosa sono quelle sigle che vediamo sui giornali o nelle farmacie. Per chiamare ufficialmente un virus influenzale, i medici che hanno effettuato l’isolamento di un determinato virus, devono aggiungere altri termini, per completarne l’identificazione. Pertanto la sigla che esce fuori, con cui chiamiamo ogni anno il nuovo virus che ci farà ammalare, o quelli che faranno ammalare gli animali, comprende:

  1. il tipo di virus
  2. la specie animale di origine,
  3. la posizione geografica del primo isolamento,
  4. il numero di registrazione del ceppo
  5. l’anno di isolamento.
  6. il sottotipo HA e NA di virus A, che viene specificato tra parentesi.

“Ad esempio prendiamo il virus A/Swine/Iowa/15/30 (H1N1). Di che stiamo parlando?”

Stiamo parlando di un virus influenzale

  1. tipo di virus A
  2. isolato nel maiale (swine),
  3. in un laboratorio di virologia dello Stato americano dell’Iowa,
  4. registrato col un numero progressivo del ceppo 15,
  5. nell’anno 1930,
  6. con il mosaico H1N1  di glicoproteine di superficie, che caratterizza il sottotipo.

“Va bene questo adesso l’ho capito un po’ di più ma mi parli del significato della variabilità genetica?”

Scusa. Ti vengo incontro e te ne parlo subito. Come ho cercato di spiegarti prima tutti i virus influenzali sono caratterizzati da una grande variabilità genetica. Cioè i messaggi che dal genoma virale arrivano per costruire le glicoproteine H ed N (cioè le protuberanze esterne del virus) cambiano molto spesso. Questo è il motivo per cui ogni anno bisogna cambiare la costituzione dei vaccini, cioè bisogna fare vaccini nuovi.  Bisogna infatti adattare i vaccini, che ci proteggono dal virus, alle variazioni genetiche e quindi di presenza esterna dei bastoncini che cambiano di anno in anno.

Prima, caro lettore, ti ho detto che nei virus influenzali ci sono variazioni piccole o “drift” (in inglese, deriva, deviazione, quindi deviazione o cambiamento antigenico). E che ci sono anche variazioni più importanti, profonde, “shift” (cioè trasferimento, cambiamento, nel senso che i cambiamenti sono molto più marcati. quindi ricombinazione antigenica importante). I piccoli cambiamenti o “drift” della superficie del virus sono associati a piccole epidemie, a casi influenzali lievi o sporadici. Invece i grandi cambiamenti della superficie dei virus  o “shift” danno adito alla costituzione di nuovi sottotipi, mai esistiti, e questo provoca le grandi epidemie o anche pandemie importanti.

Per essere pratici e comprensivi: le epidemie influenzali stagionali, che da noi arrivano tra dicembre e febbraio,  si qualificano come epidemie stagionali naturali perché  sono caratterizzate da piccole variazioni nella composizione delle protuberanze del virus, rispetto ai virus influenzali precedenti. Queste piccole mutazioni sono semplicemente un aspetto della vita normale, naturale del virus. Quindi come avrai capito il virus dell’influenza muta in continuazione il suo aspetto esterno, equesto gli permette di superare le difese immunitarie e di infettare facilmente la cellula del sisitema respiratorio. Questa è una caratteristica che altri virus, come quelli della mononucleosi o della varicella non possiedono.

Questa è proprio la caratteristica del virus dell’influenza. I meccanismi attraverso i quali ciò avviene sono un po’ complicati, ma per spiegartela e ribadirla in breve le variazioni dell’RNA del virus influenzale, cioè le variazioni del suo codice genetico, portano a costruire le emoagglutinine e le neuraminidasi differenti rispetto a quelle presenti precedentemente e qundi ad una presenza di bastoncelli, di protrusioni esterne un po diverse, e questo cambia il vestito del virus, che appare diverso e quindi non riconoscibile dagli anticorpi che avevamo formato negli anni precedenti. Spero che hai capito!

“E le variazioni maggiori? Quelle che mi mettono più ansia..”

Ti riferisci allo “shift”? Questo fenomeno è particolare. Si tratta di un vero e proprio riassortimento genetico. Cioè le informazioni che giungono dal codice genetico cambiano sostanzialmente tutto l’esterno della cellula virale. Il virus muta sostanzialmente tutti i bastoncini esterni e questo fenomeno può portare alla formazione di nuovi sottotipi. Quando un virus cambia così radicalmente ci possono essere epidemie importanti o addirittura pandemie, cioè una epidemia che interessa tutto il mondo con un alto numero di casi gravi ed una mortalità elevata.

“Perché avviene questo?”

Si presentano queste forme così gravi ed aggressive perche il virus influenzale è cambiato completamente e le difese immunitarie presenti negli organismi, che generalmente controllano la malattia, non riescono a riconoscere il nuovo virus che diventa aggressivo ed invade tutto il sistema respiratorio distruggendo completamente le cellule. Se ricordi, la famosa epidemia influenzale “Spagnola”, iniziò nell’agosto del 1918 in tre diversi luoghi: in Francia, negli USA ed in Sierra Leone. Si trattava di un ceppo di influenza particolarmente violenta e letale. La malattia si diffuse in tutto il mondo, uccidendo 25 milioni di persone (secondo alcuni di più) in 6 mesi. Circa 17 milioni di individui in India, 500.000 persone negli USA, e 200.000 nel Regno Unito. Questo virus  sparì dopo 18 mesi. Ci furono nuovi virus, cambiati completamente nel ’57 e nel ’68, ma molto meno virulente. I virus H1N1, H2N2 e H3N2, corrispondevano a queste tre grandi pandemie del secolo scorso.

“Ma quella che chiamano “influenza aviaria” cos’è? E non è più pericolosa della influenza che sta per arrivare quest’anno?”

Dal febbraio 2004 si sono cominciati a rilevare casi di influenza particolarmente aggressiva, prima negli uccelli e poi nell’uomo in Vietnam. Si chiama “influenza aviaria” perché deriva dalla  ricombinazione del genoma di un virus influenzale degli uccelli (se ti ricordi le figure che ti ho fatto vedere prima mostrano che nei volatili, anche quelli da cortile, sono rappresentati tutti i 16 sottotipi di H e i 9 sottotipi di N) con il genoma del virus influenzale umano. Questa ricombinazione dei due RNA degli uccelli e degli uomini ha dato origine ad un virus con un genoma  ibrido, cioè formato dai 2 RNA che, almeno nelle previsioni di molti epidemiologi, avrebbe potuto dare vita a una pandemia potenzialmente molto pericolosa.

Alcuni scienziati dicono che da un punto di vista genetico non è lontana la distanza che può portare alla formazione di un nuovo virus. Questo processo di ricombinazione tra virus umano e quello aviario, potrebbe avvenire in un ospite intermedio, cioè il maiale. Il maiale è un animale da cortile che nelle città e paesi del Sud Est asiatico condivide spazi di habitat con esseri umani e uccelli. Maiali, uccelli e uomini vivono tutti insieme in modo molto stretto. Qui può realizzarsi quel famoso ponte e consentire al virus dell’influenza aviaria di modificarsi, complice il maiale, e compiere il “salto di specie” definitivo. Sta di fatto che questo meccanismo per il momento non si è mai verificato. Il virus dell’aviaria che è attualmente più sospettato di poter divenire patogeno anche per l’uomo è denominato H5N1. Quindi desidero ripetere che per il momento il famoso supervirus influenzale, cioè quello derivato da un vero e proprio salto di specie non c’è ancora stato.

I vari sottotipi di virus sono poi stati classificati in due gruppi, per la capacità di dar luogo a sindromi più o meno gravi:

  1. virus HPAI (high pathogenic avian influenza),
  2. virus LPAI (low pathogenic avian influenza, v. a bassa patogenicità)

Questa caratteristica del virus di essere più o meno aggressivo dipende dalla struttura virale e può variare nel tempo a causa di mutazioni o ricombinazioni genetiche per cui ceppi poco patogeni possono diventare altamente patogeni. E’ però vero che durante recenti epidemie di influenza aviaria altamente patogena (HPAI), ci sono state trasmissioni occasionali di H5N1, H7N7 e H9N2 virus per gli esseri umani che si sono ammalati in diverse parti del mondo con questo tipo di virus.

 

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