Una fiala di zecche raccolte sul campo. (Credito: Emory U.)

Gli scienziati scoprono che il virus Heartland sta circolando nelle zecche di una stella solitaria in Georgia, confermando la trasmissione attiva del virus all'interno dello stato.

I risultati appaiono nel diario Malattie infettive emergenti. Il documento include un'analisi genetica dei campioni di virus, che i ricercatori hanno isolato dalle zecche raccolte nella Georgia centrale.

La ricerca aggiunge nuove prove su come il virus Heartland trasmesso dalle zecche, identificato per la prima volta nel Missouri nel 2009, possa evolversi e diffondersi geograficamente e da un organismo all'altro.

"Heartland è una malattia infettiva emergente che non è ben compresa", afferma Gonzalo Vazquez-Prokopec, professore associato nel dipartimento di scienze ambientali della Emory University e autore senior dello studio. "Stiamo cercando di anticipare questo virus imparando tutto ciò che possiamo al riguardo prima che diventi potenzialmente un problema più grande".

Vazquez-Prokopec è uno dei massimi esperti in malattie trasmesse da vettori—infezioni trasmesse da un organismo all'altro dal morso di un vettore, come una zecca o una zanzara.

Yamila Romer, ex borsista post-dottorato nel laboratorio Vazquez-Prokopec, è la prima autrice del nuovo articolo. La coautrice Anne Piantadosi, assistente professore presso il Dipartimento di Patologia e Medicina di Laboratorio della Emory School of Medicine, ha condotto le analisi genetiche.

Una fiala di zecche raccolte sul campo. (Credito: Emory U.)

Lo studio ha rilevato il virus Heartland in tre diversi campioni di zecche solitarie, raccolti in luoghi diversi e in momenti diversi, e comprendenti sia lo stadio ninfa che quello adulto delle zecche.

L'analisi genetica dei tre campioni virali ha mostrato che i loro genomi sono simili tra loro, ma molto diversi dai genomi dei campioni di virus Heartland provenienti dall'esterno dello stato. "Questi risultati suggeriscono che il virus potrebbe evolversi molto rapidamente in diverse località geografiche, o che potrebbe circolare principalmente in aree isolate e non disperdersi rapidamente tra quelle aree", afferma Vazquez-Prokopec.

Malattie misteriose

Il virus Heartland è stato scoperto nel 2009 nel Missouri nord-occidentale dopo che due uomini locali sono stati ricoverati in ospedale con febbre alta, diarrea, dolori muscolari, basso numero di globuli bianchi e piastrine e altri sintomi simili a malattie conosciute trasmesse dalle zecche. I ricercatori si sono presto resi conto che gli uomini erano stati infettati da un nuovo virus, soprannominato Heartland, e in seguito ricondotto a zecche solitarie. Ulteriori studi hanno trovato anticorpi contro il virus nei campioni di sangue di cervi e altri mammiferi selvatici.

I Centers for Disease Control and Prevention attualmente riconoscono 18 malattie trasmesse dalle zecche negli Stati Uniti, molte delle quali emergenti. Una delle malattie trasmesse dalle zecche più conosciute è La malattia di Lyme, causata da un batterio, che negli ultimi decenni è diventato la malattia trasmessa da vettori più comune nel paese. La zecca dalle zampe nere, nota anche come zecca del cervo, è il vettore per la trasmissione dei batteri che causano la malattia di Lyme e il topo dai piedi bianchi è il serbatoio principale per il batterio. Le larve di zecca possono essere infettate quando si nutrono del sangue dei topi e di altri piccoli mammiferi e uccelli che potrebbero ospitare il batterio. Le larve infette si trasformano in ninfe e zecche adulte che possono poi spostarsi in altri ospiti, inclusi cervi e umani.

Sebbene il complesso ciclo di trasmissione della malattia di Lyme sia ben caratterizzato, rimangono molte domande su come il virus Heartland si muova tra le diverse specie.

Dalla sua scoperta nel 2009, più di 50 casi di virus Heartland sono stati identificati in persone provenienti da 11 stati del Midwest e del sud-est, secondo i Centers for Disease Control and Prevention. Molti dei casi identificati erano abbastanza gravi da richiedere il ricovero in ospedale e alcuni individui con comorbilità sono deceduti. Si ritiene che il carico effettivo della malattia sia maggiore, tuttavia, poiché il virus Heartland non è ancora ben noto e raramente vengono richiesti test per questo.

Un'analisi retroattiva ha scoperto una singola infezione umana confermata del virus Heartland in Georgia, in un residente della contea di Baldwin morto con quella che allora era una malattia non identificata nel 2005. Il caso umano ha richiesto l'analisi di campioni di siero raccolti negli anni passati da cervi dalla coda bianca in Georgia centrale. I risultati hanno mostrato che i cervi di quella zona sono stati esposti al virus Heartland almeno dal 2001.

Contrassegnare le zecche

Per valutare meglio il rischio di malattie umane nell'area, Vazquez-Prokopec ha voluto sapere se le zecche solitarie sono attualmente portatrici del virus Heartland nella Georgia centrale.

I membri del gruppo di ricerca sul campo hanno raccolto zecche nel paesaggio rurale vicino al Rifugio Faunistico Nazionale Piemonte. Anche durante le calde estati in Georgia, i membri della squadra indossavano magliette lunghe e pantaloni lunghi infilati in calzini lunghi, con la parte superiore dei calzini sigillata con nastro adesivo. Si sono ulteriormente protetti con spray per insetti e controlli visivi per le zecche su se stessi prima e dopo aver lasciato il campo.

La zecca della stella solitaria, che prende il nome da una caratteristica macchia bianca sul dorso, è la zecca più comune in Georgia ed è ampiamente distribuita nelle aree boschive degli Stati Uniti sudorientali, orientali e del Midwest. Sono piccoli, delle dimensioni di un seme di sesamo nella fase di ninfa e da adulti hanno un diametro di appena un quarto di pollice.

"Le zecche della stella solitaria sono così piccole che potresti non sentirle su di te o addirittura notare se sei stato morso da una", afferma Steph Bellman, coautore dello studio. Bellman è uno studente MD/PhD presso la Emory's School of Medicine e la Rollins School of Public Health, incentrata sulla salute ambientale.

Il team ha utilizzato il "flagging" come tecnica di raccolta. Una bandiera di flanella bianca su un palo viene agitata a forma di otto attraverso il sottobosco. "Ogni tanto, posi la bandiera e usi un paio di pinzette per rimuovere le zecche che trovi su di essa e metterle in una fiala", spiega Bellman.

Attraverso questo meticoloso metodo, il team ha raccolto quasi 10,000 campioni da siti nella contea di Putnam e nella contea di Jones, entrambe adiacenti alla contea di Baldwin, in Georgia. Hanno separato i campioni in gruppi, ciascuno contenente cinque adulti o 25 ninfe, quindi frantumati e messi in una soluzione per testare la presenza del virus Heartland.

I risultati suggeriscono che circa uno su 2,000 campioni raccolti portava il virus Heartland. Un campione adulto e una ninfa raccolti nella stessa data sono risultati positivi da un sito nella contea di Putnam, una proprietà privata utilizzata per la caccia. Anche un secondo campione di zecche adulte, raccolto in una data diversa da un tratto di bosco lungo un'autostrada nella contea di Jones, è risultato positivo.

Dettagli del virus Heartland

I ricercatori stanno ora ampliando la portata del lavoro. Raccoglieranno zecche in tutta la Georgia per testare e condurre analisi spaziali con l'obiettivo di comprendere i fattori che potrebbero aumentare il rischio per il virus Heartland.

"Vogliamo iniziare a colmare le enormi lacune nella conoscenza del ciclo di trasmissione del virus Heartland", afferma Vazquez-Prokopec. “Dobbiamo comprendere meglio gli attori chiave che trasmettono il virus e tutti i fattori ambientali che possono aiutarlo a persistere all'interno di diversi habitat”.

Il cambiamento climatico sta alimentando inverni più caldi e più brevi, aumentando le opportunità per alcune specie di zecche di riprodursi più frequentemente e di espandere i loro areali. I cambiamenti nell'uso del suolo sono anche fortemente associati alle malattie trasmesse dalle zecche, poiché un numero maggiore di habitat umani invade le aree boschive e la perdita di habitat naturali costringe la fauna selvatica a vivere in popolazioni più dense.

"Le zecche sono sia affascinanti che terrificanti", dice Bellman. “Non abbiamo metodi efficaci per controllarli e sono un vettore di molte brutte malattie. Rappresentano una grande minaccia per la salute umana di cui molte persone potrebbero non rendersi conto”.

Fonte: Emory University