Coronavirus

Introduzione

Alcuni virus presentano la capacità di passare da un ospite naturale verso altre specie; questo fenomeno, definito spillover, si verifica solitamente tramite l’infezione di pochi soggetti ai quali è stato trasmesso il virus direttamente dall’ospite natura. Queste infezioni molte volte determinano una piccola epidemia in quanto il virus non si è riuscito ad adattare al nuovo ambiente. Tuttavia, in alcuni casi l’adattamento si realizza e possono dare luogo a infezioni interumane.  I coronavirus hanno dato molti esempi di questo fenomeno, in quanto già noti come patogeni animali, ma che si sono rivelati capaci di determinare patologie anche all’uomo (anche gravi). 

Alcuni esempi di patologie determinate da coronavirus sono:

    • SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome), determinata dal patogeno SARS-CoV, il quale ha determinato una grossa epidemia partendo dall Cina nel 2003 con un totale di 774 decessi (mortalità di poco inferire a 10%)
    • MERS (Middle East Respiratory Syndrome), determinata dal patogeno MERS-CoV, l’epidemia è iniziata in Arabia Saudita nel 2012 e fino al 2016 ha determianto 624 decessi (mortalità del 35% circa
    • 2019 Novel Coronavirus (2019-nCoV), patogeno scoperto alla fine del 2019 in Cina, in grado di determinare patologie a carico del sistema respiratorio

Struttura

I Coronavirus sono virus a RNAss a polarità positiva che, nella forma extracellulare, risultano rotondeggianti con un diametro di 100-150nm. Sulla superficie dell’envelope presentano delle proiezioni di circa 20nm, costituite da glicoproteina S. I tetrameri di questa proteina formano strutture che assomigliano ad una corona che circonda il virione. Questa proteina è importante anche dal punto di vista immunologico, in quanto è un antigene coinvolto nell’interazione con i recettori cellulari.

Sono presenti anche la proteina di membrana (M) e la nucleoproteina (proteina N).

Alcuni presentano una una proteina più piccola, denominata Hemoagglutinin-Esterase (HE) protein, importante per la fase di rilascio in circolo del virus.

Coronavirus al microscopio elettronico

Replicazione e proteine virali

Come abbiamo detto i Coronavirus presentano diverse proteine:

    • Glicoproteina transmembrana M
    • Glicoproteina S
    • Proteina E (envelope)
      • La proteina E è importante per la morfogenesi, l’assemblaggio e la gemmazione virale. La sua mancanza determina una completa o parziale inibizione del rilascio virale.
    • Proteina del nucleocapside (N)
      • La proteina N è importante per la fase di incapsidazione dell’RNA virale ed agisce anche come antagonista dell’interferone (INF)

Oltre a queste proteine strutturali sono presenti circa 15/16 proteine non strutturali (NPS), le quali svolgono funzioni conosciute, quali la replicazione dell’RNA e la degradazione dell’mRNA della cellula ospite; tuttavia, la funzione di alcune di queste proteine è ancora sconosciuta.

La replicazione dei coronavirus avviene a livello del reticolo endoplasmatico all’interno di vescicole.

Diffusione dei coronavirus

La capacità di adattarsi alla replicazione in specie diverse dei coronavirus è conosciuta da molto tempo, questo comportamento si realizza tramite mutazzioni o ricombinazioni geniche.

Struttura coronavirus

Sono stati condotti numerosi studi genici sulla  filogenesi dei coronaviridae, ed è risultato che esistono circaa 60 tipologie diverse di coronavirus dei pipistrelli. Per altro, studi hanno determinato che molti coronavirus dei mammiferi sono vicini a quelli dei pipistrelli, e studi epidemiologici hanno confermano che, i pipistrelli, hanno un ruolo fondamentale per la trasmissione della patologie umana.

Oggi, si impotizza che il virus SARS-CoV sia stato trasmesso all’uomo partendo da un virus infettante il pipistrello che ha subito mutazioni favorevoli alla sua sopravvivenza.

Per quanto riguarda il virus MERS-CoV, l’ospite intermedio per la trasmissione umana è data dal dromedario, nel quale è stata rilevata frequentemente la presenza di anticorpi sierici neutralizzanti.

Diagnosi e trattamento delle infezioni severe da coronavirus

Diagnosi

Le malattie lievi determinate da coronavirus non richiedono una terapia specifica. 
Discorso diverso per quanto riguarda le infezioni severe, le quali determinano una compromissione severa del sistema respiratorio, con successiva diffusione sistemica. 

La diagnosi eziologica si effettua con tecniche molecolari, quali RT-PCR, o meno frequentemente con isolamento virale in quanto sono necessarie condizioni di bio-sicurezza di livello 3 (BSL-3).
Possono essere svolte anche indagini sierologiche tramite l’utilizzo di tecniche immunoenzimatiche  (ELISA), solitamente il siero viene prelevato in fase acuta e convalescenza

Terapia

Un farmaco molto utilizzato in caso di SARS è la ribavirina, solitamente usata in combinazione con INF-a e corticosteroidi (determinano effetto anti-infiammatorio). Talvolta, sono state utilizzate anche immunoglobuline e timosina per stimolare una risposta immune.

L’efficacia maggiore si è osservata contro casi di MERS con l’utilizzo di plasma di convalescenti e con anticorpi monoclonali umani specifici.
L’efficacia è data dagli anticorpi neutralizzanti, i quali riducono o annullano l’ingresso del virus nella cellula umana, inibendo in questo modo il ciclo replicativo.

Sono stati sviluppati dei vaccini, ma vengono ancora sperimentati su modelli animali.

Bibliografia

Antonelli G., Principi di Microbiologia medica, 3° ed., 2017

Murray P.R., Microbiologia medica, 7° ed.

 

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