Influenza-immagine: reparti di pronto soccorso ospedaliero furono istituiti durante la pandemia influenzale del 1918. Credito: NATIONAL MUSEUM OF HEALTH AND MEDICINE/SPL
Il numero di vittime e i danni economici associati all’influenza evidenziano il suo ruolo come uno dei virus più dannosi della storia.
Di tutti i patogeni che hanno afflitto l’umanità, pochi sono noti e persistenti come l’influenza. La sua capacità, degna di Houdini, di sfuggire regolarmente alle catene dell’immunità indotta da vaccini o infezioni, supportata da un tasso di mutazione costante e sostenuto, ha creato una piaga virale stagionale che provoca devastazioni mediche ed economiche in tutto il mondo. In questo articolo, Nature ripercorre la storia dell’influenza e come sfugge ai tentativi di controllarla.
Una breve storia delle pandemie influenzali
L’influenza non è mai lontana. La sua stagionalità fa sì che si diffonda tra l’emisfero settentrionale e quello meridionale ogni anno, causando malattie e decessi non solo tra gli esseri umani, ma anche tra pollame, bovini, uccelli e mammiferi selvatici.
Ogni pochi decenni circa, una mutazione casuale porta a un evento pandemico straordinario che può travolgere il pianeta, mietendo milioni di vittime. La pandemia influenzale del 1918-19 causò 50 milioni di morti; per la pandemia del 1957-58 il numero fu compreso tra 1 e 4 milioni; nel 1968-69, il bilancio delle vittime fu anch’esso compreso tra 1 e 4 milioni; e nel 2009-10 fu compreso tra 105.000 e 395.000.
L’influenza stagionale causa ogni anno tra 290.000 e 650.000 decessi in tutto il mondo. Nel 2015, l’influenza ha causato perdite di 8 miliardi di dollari in salari e produttività solo negli Stati Uniti.
I molteplici travestimenti dell’influenza
L’influenza è un virus a RNA a singolo filamento appartenente alla famiglia degli Orthomyxovirus. Sebbene il virus sia comunemente chiamato influenza, ha molti nomi, sottotipi e travestimenti. Le alterazioni di due proteine chiave sulla superficie del virus dell’influenza A – la proteina spike emoagglutinina, che consente al virus di attaccarsi alle cellule ospiti e la neuraminidasi, che consente al virus di fuoriuscire dalle cellule ospiti – fanno sì che i sottotipi vengano identificati in base alle variazioni di queste proteine.
Dei quattro tipi di influenza, solo il tipo A causa pandemie. L’influenza A (Alfainfluenzavirus) ha 198 potenziali sierotipi, costituiti da combinazioni dei 18 sottotipi noti di emoagglutinina (H) e degli 11 sottotipi noti di neuraminidasi (N).
L’influenza B (Betainfluenzavirus) causa una malattia meno grave del tipo A ed è divisa in ceppi distinti: B/Yamagata e B/Victoria. L’influenza C (Gammainfluenzavirus) causa generalmente lievi malattie respiratorie nei bambini, ma può essere più grave nei neonati. L’influenza D (Deltainfluenzavirus) è nota per infettare solo bovini e suini.
I noti associati dell’influenza
Il virus dell’influenza ha una vasta gamma di ospiti, tra cui mucche, cervi, cavalli, cani, rane, salamandre, pesci e persino invertebrati marini. Ma la specie ospite preferita del virus sono gli uccelli, soprattutto quelli acquatici, che forniscono un serbatoio enorme e diversificato di sottotipi di virus influenzale.
Sebbene l’associazione dell’influenza con l’uomo sia la più preoccupante, gli esseri umani sono un ospite poco comune per il virus. Dei molti potenziali sottotipi di influenza A, pochi hanno causato gravi epidemie nell’uomo. I più noti sono: l’H1N1, responsabile della mortale pandemia del 1918, e l’H3N2, responsabile della pandemia del 1968.
Caratteristiche distintive dell’influenza
Al microscopio elettronico, l’influenza appare ingannevolmente innocente, come una caramella gommosa leggermente deforme. Ma ciò che la distingue davvero dagli altri virus è ciò che contiene al suo interno.
Il virus dell’influenza ha una struttura genetica straordinariamente semplice. I genomi dei virus dell’influenza A e B – i tipi responsabili della maggior parte delle malattie negli esseri umani – sono costituiti da soli otto segmenti di RNA a singolo filamento. I virus dell’influenza C e D ne hanno sette ciascuno. I segmenti di RNA contengono il codice per l’enzima RNA polimerasi, necessario per la replicazione del virus, e per le proteine che formano l’esterno della particella virale.
L‘influenza è un virus a RNA a senso negativo. Ciò significa che per produrre proteine, il virus deve prima generare una copia positiva del suo codice genetico sotto forma di RNA messaggero. Utilizzando questo travestimento, il virus può quindi dirottare il meccanismo di replicazione della cellula ospite e utilizzarlo per produrre copie del proprio mRNA e perpetuare la propria esistenza.
Le particelle virali dell’influenza, o virioni, trasportano versioni incomplete del genoma virale; a ciascuna di esse sembrano mancare uno o due geni essenziali. I singoli virioni contengono solo sezioni del genoma, ma poiché un numero sufficiente di essi infetta una cellula ospite, il genoma completo è presente per la replicazione.
La natura segmentata del genoma dell’influenza gli consente di scambiare facilmente geni con altri ceppi e sottotipi influenzali, consentendogli di evolversi più rapidamente di altri virus.
L’enzima RNA polimerasi del virus dell’influenza è insolitamente soggetto a errori, il che porta a un elevato tasso di mutazione che, a sua volta, lo rende un patogeno difficile da sconfiggere. L’aspetto in continua evoluzione del virus confonde un sistema immunitario che lavora su “un’immagine” obsoleta: gli anticorpi sviluppati contro una singola iterazione di una proteina influenzale alla fine diventano inefficaci.
L’influenza ha una vasta gamma di tipi cellulari. In laboratorio, il virus può infettare molte cellule diverse, oltre alle cellule del tratto respiratorio che solitamente invade, quindi ha il potenziale per essere più sistemico di quanto la sua tipica presentazione umana possa suggerire. La base molecolare di questo fenomeno è probabilmente l’emoagglutinina sulla superficie virale. In particolare, gli enzimi in gra di scindere l’emoagglutinina, e quindi attivarla, sono presenti in molti tipi cellulari, facilitando la diffusione del virus oltre i polmoni.
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Come proteggersi
Attualmente, la vaccinazione annuale è l’unico modo per proteggersi dal virus. Ma non è ancora chiaro cosa renda un sierotipo – ad esempio l’influenza H1N1 che ha causato così tante vittime nel 1918 – così tanto più virulento di un altro.
“Un indizio tratto dallo studio del virus del 1918 suggerisce che quando uno qualsiasi dei segmenti di RNA originali del virus viene sostituito, la probabilità di virulenza si riduce, anche se i nuovi segmenti sono più potenti”, afferma il microbiologo Peter Palese della Icahn School of Medicine del Mount Sinai di New York. Questo mistero sulla virulenza è solo uno dei tanti da risolvere se l’umanità vuole finalmente liberarsi del persistente agente pandemico.
Fonte: Nature