Gli Stati Uniti è sull'orlo di una nuova epidemia di virus; un virus che non era lì dieci anni fa ma che ora è preoccupato per i funzionari. La Chikungunya, che causa una febbre paralizzante, è diffusa attraverso le zanzare Aedes e di solito si trova in tutta l'Africa e l'Eurasia. Ma ora è l'esempio più recente di un virus emergente - virus che stanno cambiando rapidamente la loro distribuzione geografica e / o la loro incidenza.

Altri virus emergenti come gli Ebolavirus - che causano la febbre emorragica da ebola - e la sindrome respiratoria acuta grave Coronavirus (SARS-CoV), sono meno comuni mentre altri come il virus della parotite, stanno riemergendo dopo un periodo di relativa assenza nell'emisfero occidentale. Questi virus sorgono, spesso inaspettatamente, tra un certo livello di mistero su dove vengono e perché si stanno diffondendo. Le loro origini sono più complesse di quanto potrebbero apparire.

Arbovirus influenzati dal clima

I virus come il chikungunya che sono diffusi dagli artropodi (insetti e aracnidi, come zecche) sono noti come arbovirus (derivati ​​da artropodi) e sono influenzati dal cambiamento climatico e dal riscaldamento globale, che facilita direttamente la loro comparsa. Il riscaldamento globale influisce sulla distribuzione degli artropodi, che fungono da vettori per il virus e aumentano la capacità dei virus di crescere al loro interno.

Un focolaio di virus della Bluetongue - un'infezione di ovini e bovini diffusa dai moscerini di Culicoides - iniziato nel nord Europa in 2006, dove non era mai stato visto prima, e infettati più animali di quanto registrato in precedenza.

Ora, il virus Chikungunya sembra destinato a diffondersi negli Stati Uniti, proprio come fece il virus West Nile dopo essere apparso a New York in 1999 - e che sta ancora apparendo. Ma non tutti i virus emergenti sono prevedibili come gli arbovirus.

Virus Zoonotici

Una percentuale significativa di virus emergenti sono virus zoonotici, che si diffondono dagli animali. Questi virus sono la più imprevedibile, il che significa che l'interazione tra animali ed esseri umani è fondamentale per la loro "spillover" in esseri umani. L'addomesticamento del bestiame ha permesso più specie - ognuno con le proprie virus - di entrare in stretto contatto, che ha creato le giuste condizioni per zoonosi.

Pollame e i maiali sono ben noti per una generazione di nuovi virus influenzali innovativi. Tuttavia, si trattava anche di allevamenti di suini che alla fine hanno portato ai primi casi di Virus Nipah in Malesia in 1999. Pur essendo ospitato da volpi volanti, il virus si diffuse ai maiali e poi agli umani causando circa le morti di 100.

invasione umana in nuovi ambienti e l'interruzione di fauna selvatica può anche portare agli esseri umani di essere esposti ad animali e dei loro virus. Le epidemie di febbre emorragica ebolavirus nei villaggi africani sono spesso associate con il commercio di carne di animali selvatici.

Un numero riproduttivo

La miriade di esempi di emergenza del virus può essere compresa usando il concetto di il numero riproduttivo di base, altrimenti noto come R0, che è una misura del numero medio di nuove infezioni di un virus prodotto da una singola infezione. Un R0 di uno significa che una media di una nuova infezione sorgerà da un altro, mentre un virus con un R0 di più di uno si diffonderà in modo efficiente in tutta la popolazione. Se un virus ha un R0 inferiore a uno può eventualmente estinguersi, in quanto non riesce a generare abbastanza nuove infezioni nel tempo, a meno che non venga continuamente reintrodotto.

I processi che influenzano questo numero influenzano l'emergenza. Quindi, mentre i virus emergenti con un R0 inferiore a uno potrebbero non riuscire a infettare e trasmettere in modo efficiente all'interno di una nuova popolazione, i cambiamenti climatici e il comportamento umano potrebbero influenzare il punteggio R0 di un virus in una determinata area geografica. Altrettanto importanti sono le interazioni virus-ospite a livello di cellule, che è un processo governato dall'evoluzione. Ciò che rende i virus come la chikungunya così preoccupanti è che non richiedono un'ulteriore evoluzione per infettare gli esseri umani.

Un host indicato

I virus, come obbligatori, parassiti intracellulari che hanno bisogno di ospiti per diffondersi, sono composti da un rivestimento proteico o lipidico che protegge il genoma virale, che codifica le istruzioni per rendere le proteine ​​virali necessarie per l'infezione. Queste proteine ​​devono consentire l'ingresso del virus nella cellula ospite; fare nuove copie di se stessi; diffondersi a più cellule ed eludere il tuo sistema immunitario. Le differenze nell'efficienza di questi passaggi possono influenzare R0.

Il genoma di un virus può influenzare l'adattamento tra proteine ​​virali e host; si può selezionare un virus con una migliore adattabilità e aumentare la frequenza, che possiamo vedere come emergenza.

Alcuni virus si adattano e trasmettono facilmente, come la SARS-CoV e l'influenza (fino a quando non li fermiamo), mentre altri non riescono a cambiare la loro trasmissione, come l'ebolavirus e il recente Sindrome respiratoria medio-orientale (MERS) -CoV.

Una costante preoccupazione è che un virus emergente possa evolversi per trasmettere in modo efficiente all'interno della popolazione umana, ma abbiamo i mezzi per prevenire l'emergenza del virus. L'intenso monitoraggio dei cambiamenti nella distribuzione dei virus e nuove infezioni umane / animali è il fulcro della nostra strategia per combattere i virus emergenti.

Per chikungunya e i suoi parenti, prendere di mira le zanzare che lo aiutano a diffondersi e ridurre l'onere del cambiamento climatico sulle aree a rischio può contenere la diffusione in nuove regioni. Lo sviluppo di farmaci antivirali e vaccini efficaci potrebbe anche proteggere il virus. Tuttavia, una sfida consiste nel prevedere quali virus sono i più importanti e difficili in un'arena globale di continua complessità e incertezza.

La realtà è che abbiamo vissuto questo prima con l'HIV / AIDS e lo spettro di virus una volta emergenti ma ormai consolidati. Questo dovrebbe continuare a stimolare il nostro interesse nel trattare con quelli nuovi che appaiono.

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Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

Riguardo agli Autori

Andrew Shaw è uno scienziato di ricerca post-dottorato presso l'Università di Glasgow

Connor Bamford è un assistente di ricerca post-dottorato presso l'Università di Glasgow