Scienza

Il nemico invisibile: conoscerlo

Il nemico invisibile: conoscerlo

Con l’avvento del 2020 si è assistito all’imperversare del Sars-Cov2 che ha coinvolto il mondo intero. Possiamo affermare di conoscere questo fenomeno?

COSA È UN VIRUS

Un virus (dal latino vīrus, “veleno”) è un’entità biologica non considerabile come una forma di vita in quanto non costituito da cellule. Questa “macchina molecolare” per funzionare deve introdursi all’interno delle cellule di organismi viventi, quali animali e piante, così come nei batteri e in certi casi anche in altri virus. Sebbene i parassiti per definizione siano degli esseri viventi, i virus sono definiti “parassiti obbligati”, in quanto anch’essi, come i primi, sfruttano un ospite per sopravvivere.
Secondo la ‘‘Baltimore classification’’, proposta dal biologo David Baltimore,i virus si classificano in due tipi: a DNA e a RNA. Ogni macchina molecolare presenta un rivestimento protettivo fatto di proteine chiamato capside che racchiude il DNA o l’ RNA.

Il nemico invisibile: conoscerlo - Figura1

COME SI RIPRODUCONO

Le particelle virali si moltiplicano all’interno delle cellule in due possibili modi: ciclo litico e ciclo lisogeno (o lisogenico.) In entrambi i casi il processo inizia con l’iniezione del proprio acido nucleico (DNA o RNA) all’interno di una cellula dell’ospite.

Nel ciclo litico il genoma del virus prende il controllo della cellula attaccata inducendola a produrre determinate proteine e acidi nucleici. Questi si assemblano con il DNA o RNA iniettato per formare nuovi virioni, ovvero particelle virali identiche al virus iniziale. Una volta maturati tutti i virioni all’interno della cellula, essa si lisa, cioè viene distrutta, provocando la fuoriuscita di numerose particelle virali pronte ad invadere nuove cellule. Un altro possibile epilogo del ciclo litico è la gemmazione che provoca la diaspora dei virioni al di fuori della cellula in un modo particolare senza romperla.

Nel ciclo lisogeno il genoma iniettato si integra nel DNA dell’ospite per formare un provirus. L’azione del virus resta inattiva. Con la divisione cellulare il genoma virale viene trasmesso anche alle cellule figlie. Il genoma del provirus inibisce gran parte dei geni della cellula i quali si riattiveranno tramite particolari condizioni causando un nuovo ciclo litico.

CORONAVIRUS

Orthocoronavirinae è una tipologia di virus a RNA, nota anche come coronavirus. Il suo nome deriva dalla sua forma che rimanda, appunto, a una corona.

I coronavirus sono responsabili di diverse patologie nei mammiferi e negli uccelli, tutte accomunate da infezioni alle vie respiratorie. Altro sintomo, nel caso dei bovini e suini, è anche la diarrea. Per quanto riguarda l’uomo, queste infezioni possono causare problemi sia di entità lieve come il comune raffreddore, sia pericolosi come polmonite.

I coronavirus sono stati responsabili delle gravi epidemie di SARS del 2002, di quella della MERS del 2012 e della nuova pandemia da Covid-19 del 2019-2020.

L’Organizzazione mondiale della sanità ha denominato quest’ultima “COVID-19” da “CO” per corona, VI per virus, D per disease (malattia) e “19” per l’anno in cui si è manifestato.

COME SI MANIFESTA LA PATOLOGIA

Il quadro clinico dei pazienti COVID varia da forme paucisintomatiche e asintomatiche a situazioni di grave insufficienza respiratoria o manifestazioni sistemiche, che comprendono più organi, come sepsi e insufficienza multiorgano.

La patologia può manifestarsi in modo:

  • lieve, se comprende casi di asintomatici o di soggetti con sintomi tipici di infezione virale delle vie aeree superiori quali tosse secca, febbre moderata ecc.;
  • severo, come nel caso di pazienti con dispnea e gravi insufficienze respiratorie;
  • critico, se si verificano sepsi e/o disfunzione multiorgano. In tale situazione è importante sottolineare che oltre alla compromissione polmonare si possono notare deficit renali.

Più che per la capacità distruttiva nei confronti delle cellule che infetta, il virus è pericoloso per la risposta infiammatoria eccessiva che provoca in alcuni pazienti, soprattutto anziani o individui con patologie pregresse. Tale processo, in un determinato sito di infezione, è attivato e svolto soprattutto dalle citochine.

Ne esistono di numerosi tipi. Alcuni farmaci in via di sperimentazione, impiegati nel controllo dell’infiammazione, agiscono proprio su di esse. Un esempio ne è il Tocillizumab prodotto dalla casa farmaceutica Roche che agisce sulla citochina interleuchina6. Quest’ultima è sintetizzata da macrofagi e linfociti T per stimolare il sistema immunitario a rispondere alle infezioni e, in alcuni casi, è tra le citochine principalmente coinvolte nell’attivazione della risposta infiammatoria. Questa infatti, se eccessiva, potrebbe causare la morte di un paziente in quanto porterebbe a una patologia importante, la polmonite bilaterale interstiziale, la quale provoca difficoltà nella respirazione e che, nei casi più gravi, può condurre a insufficienza respiratoria acuta (a seguito di accumulo di sostanze nelle sacchette d’aria presenti nella parte bassa del polmone).

La polmonite bilaterale interstiziale è un’infiammazione dell’interstizio che sostiene gli alveoli, spesso dovuta ad agenti patogeni (come il Sars-Cov2.)

Come può la risposta infiammatoria eccessiva, e quindi la polmonite interstiziale bilaterale, causare insufficienza respiratoria? Comprendere il ruolo ricoperto dagli alveoli all’interno del nostro organismo fornisce una spiegazione a questo interrogativo.

COSA SONO E COME SONO STRUTTURATI GLI ALVEOLI

La porzione terminale delle vie respiratorie inferiori è costituita dagli alveoli, elementi fondamentali dell’apparato respiratorio e sede di scambi tra ossigeno ed anidride carbonica.

Il nemico invisibile: conoscerlo - Figura2

Per riuscire a comprendere la struttura di queste vie, si può immaginare un grappolo d’uva il cui peduncolo, che si assottiglia sempre più, sorregge gli acini; bronchi e bronchioli, di dimensioni minori, sono i pedicelli, quei rametti che entrano in contatto con gli “acini”, ovvero gli alveoli.

Il nemico invisibile: conoscerlo - Figura3
medicinaonline.com

Gli alveoli presentano una cavità delimitata da un epitelio di rivestimento (insieme di cellule pavimentose unite tra loro da giunzioni strette.) È per la presenza in questa zona di cellule così sottili e per il vuoto all’interno delle “sacchette” (alveoli) che avviene lo scambio di ossigeno ed anidride carbonica (il primo viene assorbito, la seconda espulsa come prodotto di scarto). Modelli più complessi di queste cellule epiteliali ostacolerebbero invece tale meccanismo.

Attorno agli alveoli sono situati:

  1. l’interstizio che svolge il compito di sostegno per gli alveoli consentendo a questi ultimi di espandersi durante l’inspirazione. È caratterizzato dalla presenza di capillari linfatici utili per drenare il liquido che normalmente contiene, evitandone l’accumulo;
  2. i capillari sanguigni che, tra i vasi sanguigni presenti nel nostro corpo, permettono gli scambi gassosi, essendo caratterizzati anch’essi da un epitelio di rivestimento semplice (endotelio) che ne delimita il lume.

COSA ACCADE IN CASO DI INFEZIONE

La prima istanza della risposta immunitaria ad attivarsi in presenza di patogeni è l’infiammazione che causa un aumento della permeabilità dell’endotelio per permettere alle cellule dell’immunità, presenti nel sangue, di arrivare nel sito di infezione. Ci sarà così accumulo sia di tali cellule, sia di trasudato nell’interstizio. Tutto l’interstizio quindi diventa più spesso ed ingombrante impedendo agli alveoli di espandersi completamente durante l’inspirazione. Se l’infiammazione persiste, si può formare tessuto cicatriziale a livello dell’interstizio polmonare danneggiandolo così in modo irreversibile. La quantità di ossigeno in circolo quindi diventa insufficiente ed il respiro si fa affannoso.

Sitografia:

  • Andrea Centini, scienze.fanpage.it, 02 aprile 2020;
  • Paolo Tomà, ospedalebambinogesù.it, 08 aprile 2020.

Se hai trovato interessante questo articolo potrebbe interessarti la seconda parte.

3 pensieri su “Il nemico invisibile: conoscerlo

  1. Si sta illuminando un altro angolo della Corte. I miei complimenti agli autori: l’articolo è davvero accurato e mi ha fornito in poche righe nozioni che non conoscevo (su un argomento di cui tutti parlano da mesi!).

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