Trasmissione

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Di Bernd Sebastian Kamps
& Christian Hoffmann

Traduzione
Grazia Kiesner

 

I virus hanno sostanzialmente influenzato la salute umana, le interazioni con l’ecosfera e la storia e le strutture della società (Chappell 2019). In un mondo altamente connesso, l’evoluzione microbica è potenziata e gli agenti patogeni sfruttano i comportamenti umani a proprio vantaggio (Morens 2013). Ciò è stato mostrato criticamente durante l’epidemia di SARS nel 2003 (Kamps-Hoffmann 2003), lo scoppio della sindrome respiratoria del Medio Oriente coronavirus (MERS-CoV) (Zaki 2012), l’ultima grande epidemia di Ebola in Africa occidentale (Arwady 2015, Heymann 2015) e l’epidemia di Zika nel 2015-2017 (Fauci 2016). Nello stesso periodo, sono emersi ceppi più virulenti di patogeni respiratori noti – virus dell’influenza H5N1, tubercolosi, virus dell’influenza aviaria H7N9 – (Kamps-Hoffmann 2006, Jassal 2009, Gao 2013).

Il Virus

La SARS-CoV-2, Severe Acute Respiratory Syndrome coronavirus 2, è un complicato killer altamente trasmissibile (Cyranoski 2020) che ha costretto metà dell’umanità, 4 miliardi di persone, a isolarsi nella propria casa all’inizio della primavera del 2020. La malattia respiratoria si è rapidamente evoluta in una pandemia (Google 2020). Nella maggior parte dei casi, la malattia è asintomatica o paucisintomatica e auto-limitata. Un sottogruppo di individui infetti presenta sintomi gravi e corsi a volte prolungati (Garner 2020). Circa il 10% delle persone infette ha bisogno di essere ricoverato in ospedale, di cui circa un terzo in terapia intensiva. Il tasso complessivo di mortalità per infezione da SARS-CoV-2 sembra essere inferiore all’1%.

I coronavirus sono minuscole sfere da circa 70 a 80 nanometri (un milionesimo di un millimetro) su microscopia elettronica a sezione sottile (Perlman 2019). Rispetto alle dimensioni di un essere umano, SARS-CoV-2 è piccolo come un grosso pollo rispetto al pianeta Terra (El País). La raison d’être di SARS-CoV-2 è quella di proliferare, come quella di altre specie, ad esempio H. sapiens sapiens, che ha avuto successo nel popolare quasi ogni angolo del mondo, a volte a spese di altre specie. SARS-CoV-2, per ora, sembra essere su una strada di successo simile. Al 7 giugno, solo una manciata di paesi può affermare di essere stata risparmiata dalla pandemia.

Il successo globale di SARS-CoV-2 può essere spiegato con diverse ragioni. Il nuovo coronavirus usa il sistema respiratorio umano per passare da un individuo all’altro quando le persone starnutiscono, tossiscono, gridano e parlano. È a suo agio sia in climi freddi che caldi; e, soprattutto e diversamente dagli altri due coronavirus mortali SARS-CoV e MERS-CoV, riesce a essere trasmesso da un individuo all’altro prima dell’insorgere di sintomi (vedi sotto, Infezione asintomatica, pagina xxx). Non c’è dubbio che SARS-CoV-2 abbia un futuro brillante – almeno fino a quando la comunità scientifica non svilupperà un vaccino sicuro ed efficiente (vedi il capitolo Immunologia, pagina 117).

SARS-CoV-2 e i suoi congiunti

SARS-CoV-2 è un coronavirus simile a

  • SARS-CoV (suo cugino dell’epidemia del 2002/2003),
  • MERS-CoV (coronavirus della sindrome respiratoria mediorientale),
  • un gruppo di cosiddetti coronovirus CAR (per i COV respiratori acquisiti in comunità: 229E, OC43, NL63, HKU1) che rappresentano il 15-30% dei raffreddori comuni.

I virus del gruppo CAR sono altamente trasmissibili e producono circa il 15-30% dei comuni raffreddori, in genere nei mesi invernali. Al contrario, SARS-CoV e MERS-CoV hanno tassi di mortalità rispettivamente del 10% e del 34%, ma non hanno mai raggiunto la diffusione della pandemia. SARS-CoV-2, da un punto di vista strettamente virale, è la stella cadente nella famiglia dei coronavirus: combina elevata trasmissibilità con elevata morbilità e mortalità.

SARS-CoV-2 è un virus come altri virus comunemente noti che causano malattie umane come l’epatite C, l’epatite B, l’Ebola, l’influenza e i virus dell’immunodeficienza umana. (Si noti che le differenze tra queste specie di virus sono maggiori rispetto a quelle tra umani e amebe.) Ad eccezione dell’influenza, questi virus infettano più difficilmente l’uomo rispetto a SARS-CoV-2. Il virus dell’epatite C (HCV), una delle principali cause di malattia epatica cronica e spesso fatale, viene principalmente trasmesso dall’esposizione percutanea al sangue, da pratiche mediche non sicure e, meno frequentemente, sessualmente. Il virus dell’immunodeficienza umana (HIV), oltre all’esposizione al sangue e alla trasmissione perinatale, sfrutta il contatto sessuale come una potente via di trasmissione. Il virus dell’epatite B (HBV) è uno spargitore ancora più versatile dell’HCV e dell’HIV in quanto si trova con titoli elevati nel sangue, nelle secrezioni cervicali, nello sperma, nella saliva e nelle lacrime; anche minuscole quantità di sangue o secrezioni contaminate possono trasmettere il virus. Gli ambienti di infezione ideali per l’HBV comprendono, ad esempio, scuole, istituzioni e ospedali in cui le persone sono a contatto stretto e prolungato.

È da notare che, eccetto l’HIV e l’epatite B e C, la maggior parte delle malattie virali non ha alcun trattamento. Ad esempio, non esiste un trattamento per morbillo, poliomielite o vaiolo. Per l’influenza, decenni di ricerca hanno prodotto due farmaci specifici che non sono stati in grado di dimostrare di ridurne la mortalità, nonostante i test su migliaia di pazienti. Dopo 35 anni di ricerche, non esiste ancora un vaccino per prevenire l’infezione da HIV.

Ecologia di SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 è presente in alte concentrazioni nel tratto respiratorio superiore e inferiore (Zhu N 2020, Wang 2020, Huang 2020). Il virus è stato anche trovato, sebbene a bassi livelli, nei reni, nel fegato, nel cuore, nel cervello e nel sangue (Puelles 2020). Al di fuori del corpo umano, il virus ha dimostrato di essere rilevabile come aerosol (nell’aria) per un massimo di tre ore, fino a 24 ore sul cartone e fino a due o tre giorni su plastica e acciaio inossidabile (van Doremalen 2020). Un altro studio ha documentato la contaminazione dei servizi igienici (water, lavandino e maniglia della porta) e delle ventole di uscita dell’aria (Ong SWX 2020). Ciò è in linea con l’esperienza di MERS in cui molte superfici ambientali delle stanze dei pazienti, compresi i punti toccati frequentemente da pazienti o operatori sanitari, risultavano contaminate da MERS-CoV (Bin 2016).

Trasmissione individuale

La trasmissione da persona a persona di SARS-CoV-2 è stata verificata entro poche settimane dall’identificazione dei primi casi (Chan JF 2020, Rothe 2020). Poco dopo, è stato ipotizzato che gli individui asintomatici rappresentassero una parte sostanziale di tutte le trasmissioni SARS-CoV-2 (Nishiura 2020, Li 2020). La carica virale può essere elevata anche 2-3 giorni prima dell’insorgenza dei sintomi e si suppone che quasi la metà di tutte le infezioni secondarie siano causate da pazienti presintomatici (He 2020).

Un fattore chiave della trasmissibilità della SARS-CoV-2 è l’elevato livello di diffusione del virus nel tratto respiratorio superiore (Wolfel 2020), anche tra i pazienti paucisintomatici. La diffusione a livello faringeo è molto elevata durante la prima settimana di sintomi, con un picco di > 7 x 108 copie di RNA per tampone al quarto giorno. Il virus infettivo è stato prontamente isolato dai campioni derivati ​​dalla gola o dal polmone. Questo lo distingue da SARS-CoV, dove la replicazione si è verificata principalmente nel tratto respiratorio inferiore (Gandhi 2020); SARS-CoV e MERS-CoV infettano le cellule epiteliali intrapolmonari più delle cellule delle vie aeree superiori (Cheng PK 2004, Hui 2018).

La diffusione di RNA virale dall’espettorato sembra durare di più degli stessi sintomi e la sieroconversione non è sempre seguita da una rapido diminuzione della carica virale (Wolfel 2020). Questo lo differenzia dall’influenza, in cui le persone con malattia asintomatica hanno generalmente minori quantità di carica virale nelle secrezioni del tratto respiratorio superiore rispetto a quelle del tratto respiratorio inferiore e una durata più breve dello spargimento virale rispetto alle persone con sintomi (Ip 2017).

Vie di Trasmissione

Gocce respiratorie vs aerosol

SARS-CoV-2 si diffonde prevalentemente attraverso goccioline contenenti virus attraverso starnuti, tosse o l’interazione ravvicinata (di solito a distanza di meno un metro) (ECDC 2020, Chan JF 2020, Li Q 2020, Liu Y 2020). Queste goccioline possono quindi essere inalate o atterrare su superfici dove possono conservarsi, fino a quattro ore su rame, fino a 24 ore su cartone e fino a due o tre giorni su plastica e acciaio inossidabile (van Doremalen 2020). Una volta diffuse, le altre persone possono entrare in contatto con queste goccioline e infettarsi quando si toccano il naso, la bocca o gli occhi.

Si pensava che SARS-CoV-2 fosse trasmesso principalmente attraverso particelle di goccioline più grandi, con un diametro> 5-10 μm, comunemente chiamate goccioline respiratorie, che cadono a terra attratte dalla gravità. All’inizio della pandemia NON si pensava che SARS-CoV-2 fosse trasmesso attraverso le particelle più piccole, di diametro <5μm, denominate nuclei di goccioline o aerosol. Di recente, tuttavia, alcuni autori hanno espresso la loro preoccupazione per la possibilità che SARS-CoV-2 potrebbe anche essere diffuso tramite aerosol. Fanno riferimento ad episodi dell’epidemia di SARS del 2003, in cui la via di trasmissione aerea sembrava essere una spiegazione plausibile del cosiddetto Amoy Garden outbreak. In quell’occasione, il virus fu aerosolizzato all’interno dei confini di bagni molto piccoli e potrebbe essere stato inalato, ingerito o trasmesso indirettamente una volta depositato l’aerosol (WHO 2003). Altri autori suggeriscono che i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC), se non utilizzati adeguatamente, possono contribuire alla trasmissione del virus, come suggerito dalle descrizioni dal Giappone, dalla Germania e dalla nave da crociera Diamond Princess (Correia 2020, Gormley 2020). Di fatto, SARS-CoV-2 ha dimostrato di essere rilevabile come aerosol (nell’aria) per un massimo di tre ore (van Doremalen 2020) e nelle aree toilette dei pazienti (Liu Y 2020).

Figura 1. Trasmissione di un virus respiratorio. 1) Dopo aver tossito, starnutito, gridato e anche dopo aver parlato, in particolare a voce alta, grandi gocce (verdi) cadono a terra intorno al giovane. 2) Inoltre, alcune goccioline, abbastanza piccole e leggere (rosse), vengono trasportate da correnti d’aria su lunghe distanze. È dibattuto se la seconda trasmissione – via aerosol – sia una via di trasmissione epidemiologicamente rilevante nella pandemia di SARS-CoV-2. Adattato da Morawska 2020. Opera d’arte: Félix Prudhomme; YouTube: IYENSS. (Questa e la seguente illustrazione sono sotto licenza gratuita se accreditate correttamente.)

 

Il supporto sperimentale di queste ipotesi è fornito da studi che visualizzano la formazione di goccioline all’uscita della bocca durante eventi espiratori violenti come starnuti e tosse (Scharfman 2016, Bourouiba 2020; vedi anche il video). Questi studi dimostrano che la presenza di una goccia può essere considerevolmente più lunga di quanto precedentemente ipotizzato. Se analizzata con la dispersione di luce laser altamente sensibile, la parlata forte è in grado di emettere migliaia di goccioline di liquidi orali al secondo in grado di persistere nell’aria per alcuni minuti (Anfinrud 2020, Stadnytskyi 2020; vedi anche i video che dimostrano la configurazione sperimentale). Si ipotizza ora che grida rumorose e persistenti, comuni in ambienti rumorosi, chiusi e stagnanti (impianti di confezionamento di carne, discoteche, pub, ecc.), siano in grado di produrre lo stesso numero di goccioline prodotte dalla tosse (Chao 2020). La semplice parlata e altre attività vocali come il canto hanno anche dimostrato di generare particelle d’aria con un tasso di emissione corrispondente al volume della voce (Asadi 2019). Gli spazi pubblici confinati (come i servizi igienici o gli ascensori) sono stati discussi come ambienti favorevoli in uno outbreak a Wenzhou, in Cina (Cai J 2020). Da notare che diversi focolai sono stati ricondotti a pratiche di coro nei Paesi Bassi, in Germania e negli Stati Uniti (Hamner 2020) (vedi anche il capitolo Epidemiologia, pagina 19).

Capire se la trasmissione di SARS-CoV-2 avviene solo atraverso goccioline respiratorie (vedi un recente esperimento di trasmissione tra topi hACE2; Bao L 2020) o anche tramite aerosol è cruciale per l’implementazione delle future misure di prevenzione. Nel primo caso, le attuali raccomandazioni di prevenzione consistenti nel lavaggio frequente delle mani e nel mantenimento di distanze di almeno un metro (lunghezza del braccio) (WHO 2020a) potrebbero essere sufficienti. Tuttavia, nel caso di una comprovata trasmissione aerea per diversi metri, tuttavia, le attuali misure di distanziamento dovrebbero essere adattate, con implicazioni di vasta portata in termini culturali ed economici (teatri, cinema, ristoranti, pub, negozi, ecc.). Alcuni autori sostengono che le autorità internazionali e nazionali riconoscano la realtà di diffusione del virus nell’aria e raccomandano di attuare misure di controllo adeguate per prevenire un’ulteriore diffusione del virus SARS-CoV-2 (Morawska 2020), tra cui indossare mascherine adeguate ogniqualvolta persone infette possano trovarsi nelle vicinanze e fornire un’adeguata ventilazione degli spazi chiusi (Somsen 2020) in cui tali persone possano essere o essere state recentemente presenti (Meselson 2020).

L’evidenza attuale riguardo la trasmissione via aerosol e le conseguenti raccomandazioni preventive sono state sommariamente riassunte da Prather et al. in cinque frasi: “Le infezioni respiratorie si verificano attraverso la trasmissione di goccioline contenenti virus (> 5-10 μm) e aerosol (≤5 μm) espirate da individui infetti durante la respirazione, il parlare, la tosse e lo starnuto. Le tradizionali misure di controllo delle malattie respiratorie sono progettate per ridurre la trasmissione da goccioline prodotte da starnuti e tosse di individui infetti. Tuttavia, gran parte della diffusione della malattia di coronavirus 2019 (COVID-19) sta avvenendo attraverso la trasmissione aerea di aerosol prodotta da individui asintomatici durante la respirazione e la parlata (Morawska 2020, Anderson 2020, Asadi 2019). Gli aerosol possono accumularsi, rimanere infettivi nell’aria interna per ore, ed essere facilmente inalati nei polmoni. Affinché la società possa riprendere, devono essere implementate misure volte a ridurre la trasmissione di aerosol, inclusi l’uso di mascherine e verifiche regolari e diffuse per identificare e isolare individui asintomatici infetti (Prather 2020).”

Fomiti

Attualmente non è chiaro se e fino a che punto la trasmissione per mezzo di fomiti (ad es. pulsanti dell’ascensore, corrimani, rubinetti del bagno) sia rilevante dal punto di vista epidemiologico (Cai J 2020). (Una fomite è qualsiasi oggetto inanimato che, se contaminato o esposto ad agenti infettivi come un virus, può trasferire una malattia ad un’altra persona).

Trasmissione madre-figlio

La trasmissione da madre a figlio non sembra essere una via di trasmissione saliente di SARS-CoV-2. Vi è un solo caso di neonato con anticorpi IgM SARS-CoV-2 elevati, la cui esposizione al virus è durata 23 giorni dal momento della diagnosi della madre di COVID-19 al momento del parto (Dong L 2020). Tuttavia, non ci sono state prove di trasmissione verticale intrauterina in un gruppo di nove donne con polmonite da COVID-19 in gravidanza avanzata (Chen H 2020).

Uno studio del Nord Italia ha esaminato il parto vaginale (n = 24) rispetto al cesareo elettivo (n = 16). In un caso un neonato ha avuto un test positivo dopo un parto operativo vaginale.

Due donne con COVID-19 hanno allattato al seno senza mascherina data l’infezione già diagnosticata nel periodo post-partum; i loro neonati sono risultati positivi all’infezione da SARS-CoV-2. Gli autori concludono che sebbene l’infezione post-partum non possa essere esclusa con certezza al 100%, il parto vaginale sembra essere associato a un basso rischio di trasmissione SARS-CoV-2 (Ferrazzi 2020).

In almeno due casi, SARS-CoV-2 è stato trovato nel latte materno (Wu Y 2020, Groß 2020). A partire da maggio 2020, la Società Italiana di Neonatologia (SIN), approvata dall’Unione europea delle società neonatali e perinatali (UENPS), ha raccomandato l’allattamento al seno come consigliabile se una madre precedentemente risultata COVID-19-positiva è asintomatica o paucisintomatica al momento del parto. Al contrario, quando una madre con COVID-19 si dimostra malata per prendersi cura del neonato, il neonato dovrebbe essere gestito separatamente e nutrito con latte materno appena espresso (Davanzo 2020, Davanzo 2020b [Italiano]). Questa raccomandazione potrebbe essere soggetta a modifiche nei prossimi mesi.

Feci, urina

Sebbene finora non siano stati riportati casi di trasmissione fecale-orale di SARS-CoV-2, uno studio di Zhuhai riporta una presenza prolungata di RNA virale SARS-CoV-2 in campioni fecali. Dei 41 (55%) su 74 pazienti con campioni fecali positivi per l’RNA SARS-CoV-2, i campioni respiratori sono rimasti positivi per l’RNA SARS-CoV-2 per una media di 17 giorni e i campioni fecali sono rimasti positivi per una media di 28 giorni dopo la prima insorgenza dei sintomi (Wu Y 2020). In 22/133 pazienti, la SARS – CoV-2 è stata rilevata nell’espettorato o nelle feci (fino a 39 e 13 giorni, rispettivamente) anche dopo che i tamponi faringei risultassero negativi (Chen 2020).

Fino a prova contraria, la possibilità di trasmissione fecale-orale non dovrebbe essere esclusa. È necessario osservare rigide precauzioni quando si maneggiano le feci dei pazienti infetti da coronavirus. Anche i liquami degli ospedali dovrebbero essere adeguatamente disinfettati (Yeo 2020). Fortunatamente, antisettici e disinfettanti come l’etanolo o la candeggina sono utili sui coronavirus umani (Geller 2012). Durante l’interruzione di SARS-CoV nel 2003, dove è stato dimostrato che SARS-CoV sopravvive nelle acque reflue per 14 giorni a 4° C e per 2 giorni a 20 ° C (Wang XW 2005), le condizioni ambientali potrebbero aver facilitato questa via di trasmissione.

Sangue

SARS-CoV-2 viene raramente rilevato nel sangue (Wang W 2020, Wolfel 2020). Dopo lo screening di 2.430 donazioni in tempo reale (1.656 di piastrine e 774 di sangue), gli autori di Wuhan hanno trovato campioni di plasma positivi per l’RNA virale da 4 donatori asintomatici (Chang 2020). Non è chiaro se l’RNA rilevato significhi infettività.

In uno studio coreano, sette donatori di sangue asintomatici sono stati successivamente identificati come casi COVID-19. Nessuno dei 9 destinatari di piastrine o trasfusioni di globuli rossi è risultato positivo all’RNA SARS-CoV-2 (Kwon 2020). Sono necessari ulteriori dati prima che la trasmissione tramite trasfusione possa essere dichiarata sicura.

Trasmissione sessuale

Non è noto se sia possibile una trasmissione puramente sessuale. Eludere scrupolosamente l’infezione via attraverso fomiti e goccioline respiratorie durante i rapporti sessuali richiederebbe acrobazie straordinarie che molte persone potrebbero non essere disposte a eseguire.

Cani e gatti

SARS-CoV-2 può essere trasmesso a cani e gatti. Quando inoculati con SARS-CoV-2, tre gatti hanno trasmesso il virus ad altri tre gatti. Nessuno dei gatti ha mostrato sintomi, ma tutti i virus sono stati diffusi per 4-5 giorni e hanno sviluppato titoli anticorpali entro il 24° giorno (Halfmann 2020). In un altro studio, due cani su quindici, provenienti da famiglie con casi umani confermati di COVID-19 a Hong Kong, sono stati trovati infetti. Le sequenze genetiche di virus dei due cani erano identiche al virus rilevato nei rispettivi casi umani (Sit 2020). È troppo presto per sapere se cani e gatti sono potenziali vettori del virus in trasmissioni di tipo uomo-animale-uomo.

Evento di trasmissione

La trasmissione di un virus da una persona all’altra dipende da quattro variabili:

  1. La natura del virus;
  2. La natura dell’individuo che trasmette il virus;
  3. La natura dell’individuo a cui è trasmetto il virus (la persona che sarà infettata);
  4. Il setting di trasmissione.

Virus

Per rimanere nel gioco evolutivo, tutti i virus devono superare una serie di sfide. Devono attaccarsi alle cellule; fondersi con le loro membrane; rilasciare il loro acido nucleico nella cellula; riuscire a fare copie di se stessi; e far uscire queste copie dalla cellula per infettare altre cellule. Inoltre, i virus respiratori devono far tossire l’ospite e starnutire per rientrare nell’ambiente. Idealmente, ciò accade prima che gli ospiti si rendano conto di essere malati. Ciò è tanto più sorprendente in quanto SARS-CoV-2 è più simile a un codice di un computer che a una creatura vivente in senso stretto (le sue 30.000 coppie di basi del DNA sono solo un 100.000esimo del codice genetico umano). Ciò non impedisce al virus di avere un enorme successo:

  • Si lega al recettore dell’angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) (Zhou 2020) che è presente non solo nella mucosa nasofaringea e orofaringea, ma anche nelle cellule polmonari, come negli pneumociti di tipo II. SARS-CoV-2 combina quindi l’elevata trasmissibilità del coronavirus comune NL63 (infezione del tratto respiratorio superiore) con la gravità della SARS nel 2003 (tratto respiratorio inferiore);
  • Ha un tempo di incubazione relativamente lungo di circa 5 giorni (influenza: 1-2 giorni), dandogli così più tempo per diffondersi;
  • È trasmesso da individui asintomatici.

Come accennato in precedenza, SARS-CoV-2 può persistere per giorni (van Doremalen 2020). I fattori ambientali che potrebbero influenzare la sopravvivenza del virus al di fuori del corpo umano saranno discussi di seguito (pagina 82).

I determinanti virologici di una trasmissione SARS-CoV-2 più o meno efficace non sono ancora completamente compresi.

Individuo che trasmette il virus

L’infettività sembra raggiungere il picco all’insorgenza dei sintomi o appena prima (He X 2020), con circa la metà dei casi possibilmente infettati in fase presintomatica. L’incubazione media è di circa 5 giorni (Lauer 2020, Li 2020, Zhang J 2020, Pung 2020), paragonabile a quella dei coronavirus che causano SARS o MERS (Virlogeux 2016). Quasi tutti gli individui sintomatici sviluppano sintomi entro 14 giorni dall’infezione, di più solo in rari casi (Bai Y 2020).

Al momento non è noto se la trasmissione SARS-CoV-2 sia correlata alle seguenti caratteristiche del caso indice (trasmettitore):

  • Gravità dei sintomi;
  • Grandi concentrazioni di virus nel tratto respiratorio superiore e inferiore;
  • SARS-CoV-2 RNA nel plasma;
  • Nel futuro: riduzione della carica virale dovuta al trattamento farmacologico (come nelle persone trattate per l’infezione da HIV) [Cohen 2011, Cohen 2016, LeMessurier 2018])

La trasmissione di SARS-CoV-2 è sicuramente correlata con uno “stato super-spargitore” ancora mal definito dell’individuo infetto. Per ragioni sconosciute, alcuni individui – i cosiddetti super-spargitori – sono notevolmente contagiosi, in grado di infettare dozzine o centinaia di persone, possibilmente perché espirano molte più particelle di altre quando parlano (Asadi 2019), gridano, tossiscono o starnutiscono.

La trasmissione è più probabile quando l’individuo infetto presenta pochi o nessun sintomo. La trasmissione asintomatica di SARS-CoV-2 – dimostrata poche settimane dopo l’inizio della pandemia (Bai Y 2020) – è stata giustamente chiamata il tallone d’Achille della pandemia COVID-19 (Gandhi 2020). Come mostrato in un outbreak in una struttura infermieristica specializzata, la percentuale di individui asintomatici può arrivare fino al 50% (Arons 2020); da notare che la maggior parte di questi individui sviluppa in seguito alcuni sintomi. È importante sottolineare che la carica virale SARS-CoV-2 era comparabile nei soggetti con sintomi tipici e atipici e in quelli presintomatici o asintomatici. Diciassette dei 24 campioni (71%) di persone presintomatiche presentavano virus da 1 a 6 giorni prima dello sviluppo dei sintomi (Arons 2020), suggerendo che la SARS-CoV-2 potrebbe essere rilasciata ad alte concentrazioni prima dello sviluppo dei sintomi. Si suppone che circa il 50% di tutte le infezioni si verifichi attraverso la trasmissione presintomatica (He X 2020).

Non è noto fino a che punto i bambini contribuiscano alla diffusione dell’infezione da SARS-CoV-2 in una comunità. Neonati e bambini piccoli sono normalmente ad alto rischio di infezioni del tratto respiratorio. L’immaturità del sistema immunitario infantile può alterare l’esito dell’infezione virale e si ritiene che contribuisca ai gravi episodi di infezione da influenza o virus respiratorio sinciziale in questa fascia di età (Tregoning 2010). Finora, tuttavia, c’è una sorprendente assenza di pazienti pediatrici con COVID-19, fatto che ha lasciato perplessi clinici, epidemiologi e scienziati (Kelvin 2020). Sebbene la scoperta di una sindrome multisistemica infiammatoria pediatrica (PIMS) nell’infezione SARS-CoV-2 nei bambini (Verdoni 2020, Viner 2020, ECDC 15 May 2020) sia stata una sorpresa, il fatto che i bambini siano sensibili alla SARS-CoV -2 l’infezione, ma spesso non dimostrino una malattia degna di nota, aumenta la possibilità che i bambini possano essere una fonte importante di trasmissione e di amplificazione virale nella comunità. È urgente un’ulteriore indagine sul ruolo dei bambini nelle catene di trasmissione SARS-CoV-2 (Kelvin 2020).

SARS-CoV-2 è altamente trasmissibile, ma date le giuste circostanze e le giuste precauzioni preventive, è possibile azzerare la trasmissione. In un caso clinico, non vi sono state prove di trasmissione a 16 contatti stretti, di cui 10 contatti ad alto rischio, da un paziente con malattia lieve e test positivi fino a 18 giorni dopo la diagnosi (Scott 2020).

Individuo a cui è trasmesso il virus

In caso di esposizione a SARS-CoV-2, il virus può entrare a contatto con le cellule del tratto respiratorio superiore o inferiore di un individuo. Sono stati identificati numerosi meccanismi di ingresso cellulare di SARS-CoV-2 che potenzialmente contribuiscono all’evasione immunitaria, all’infettività cellulare e alla vasta diffusione di SARS-CoV-2 (Shang J 2020). (La patogenesi di COVID-19 sarà discussa in un capitolo separato di COVID Reference). La suscettibilità all’infezione da SARS-CoV-2 è probabilmente influenzata genotipo dell’ospite (Williams 2020). Ciò spiegherebbe la percentuale più alta di COVID-19 severo negli uomini (Piccininni 2020) e forse il simile decorso di malattia simile in alcuni gemelli nel Regno Unito (The Guardian, 5 maggio 2020).

Un’alta percentuale di individui sieronegativi SARS-CoV-2 ha cellule T reattive a SARS-CoV-2. Ciò è spiegato dalla precedente esposizione ad altri coronavirus (coronavirus dei “raffreddori comuni”) che hanno proteine ​​molto simili a quelle del SARS-CoV-2. Non è ancora chiaro se queste cellule T cross-reattive conferiscano un certo grado di protezione, siano insignificanti o addirittura potenzialmente dannose in caso di infezione di questi individui con SARS-CoV-2 (Braun 2020, Grifoni 2020).

Il genotipo “giusto” potrebbe non essere sufficiente in presenza di un’esposizione massiccia, ad esempio da numerose persone infette e in più occasioni come potrebbe accadere, ad esempio, quando le istituzioni sanitarie vengono sopraffatte all’inizio di un’epidemia. È noto da altre malattie infettive che la carica virale può influenzare l’incidenza e la gravità della malattia. Sebbene le prove siano limitate, alti tassi di infezione tra gli operatori sanitari sono stati attribuiti al contatto più frequente con i pazienti infetti e alla frequente esposizione a secreti con elevata carica virale (Little 2020).

Setting di trasmissione

Il setting di trasmissione, ovvero il luogo effettivo in cui si verifica la trasmissione di SARS-CoV-2, è l’elemento finale nella successione di eventi che portano all’infezione di un individuo. Un’elevata densità di popolazione facilita eventi di super-diffusione (vedere anche il capitolo Epidemiologia, Hotspot di trasmissione, pagina 20) è fondamentali per la trasmissione diffusa di SARS-CoV-2.

Eventi di super-diffusione

Anche la trasmissione di SARS-CoV e MERS-CoV è avvenuta in gran parte mediante eventi di super-diffusione (Peiris 2004, Hui 2018). La super-diffusione è stata riconosciuta per anni come una caratteristica normale della diffusione della malattia (Lloyd-Smith 2005). Un gruppo ha suggerito che l’80% delle trasmissioni secondarie potrebbero essere causate da una piccola frazione di individui infetti (circa il 10%). Un valore chiamato fattore di dispersione (k) descrive questo fenomeno. Più la k è bassa, più la trasmissione proviene da un piccolo numero di persone (Kupferschmidt 2020). Mentre si stima che la SARS abbia una k di 0,16 (Lloyd-Smith 2005) e MERS di 0,25, nella pandemia di influenza del 1918, al contrario, il valore era di circa 1, indicando che i cluster avevano un ruolo minore (Endo 2020). Per la pandemia di SARS-CoV-2, il fattore di dispersione (k) è attualmente ritenuto superiore a quello della SARS e inferiore a quello dell’influenza (Endo 2020, Miller 2020, On Kwok 2020).

Esempi di cluster SARS-CoV-2 sono stati collegati a una vasta gamma di ambienti prevalentemente chiusi (Leclerc 2020). In 318 gruppi di tre o più casi riguardanti 1245 casi confermati, solo un focolaio ha avuto origine in un ambiente esterno (Qian H 2020). In uno studio, le probabilità che un caso primario trasmettesse COVID-19 in un ambiente chiuso sono risultate circa 20 volte maggiori rispetto a un ambiente a cielo aperto (Nishiura 2020).

Cluster di trasmissione, in parte collegati ad eventi di super-diffusione, sono stati segnalati sin dall’inizio della pandemia SARS-CoV-2:

Temperatura e clima

Un’altra variabile ancora poco conosciuta è la temperatura e l’umidità dell’ambiente.

2003: SARS-CoV

La trasmissione di coronavirus può essere influenzata da diversi fattori, incluso il clima (Hemmes 1962). Guardando indietro all’epidemia di SARS del 2003, scopriamo che la stabilità del primo virus SARS, SARS-CoV, dipendeva dalla temperatura e dall’umidità relativa. Uno studio di Hong Kong, Guangzhou, Pechino e Taiyuan ha suggerito che l’interruzione della SARS nel 2002/2003 fu significativamente associata alla temperatura ambientale. Lo studio fornì le prove della maggiore possibilità che la SARS si ripresentasse in primavera che in autunno e in inverno (Tan 2005). È stato dimostrato che SARS-CoV è rimasta presente per più di 5 giorni a temperature di 22–25° C e umidità relativa del 40-50%, ovvero tipici ambienti climatizzati (Chan KH 2011). Tuttavia questa è diminuita dopo 24 ore a 38° C e umidità relativa dell’80-90%. La migliore stabilità del coronavirus SARS in un ambiente a bassa temperatura e bassa umidità avrebbe potuto facilitare la sua trasmissione in aree subtropicali (come Hong Kong) durante la primavera e in ambienti climatizzati. Potrebbe anche spiegare perché alcuni paesi asiatici dei tropici (come la Malesia, l’Indonesia o la Thailandia) con un ambiente ad alta temperatura e alta umidità relativa non abbiano avuto gravi focolai di SARS nella comunità (Chan KH 2011).

2020: SARS-CoV-2

Non è ancora chiaro se e fino a che punto i fattori climatici influenzino la sopravvivenza del virus al di fuori del corpo umano e se possano influenzare le epidemie locali. SARS-CoV-2 non viene prontamente inattivato a temperatura ambiente e mediante essiccazione come altri virus, ad esempio il virus dell’herpes simplex. Uno studio sopra menzionato ha mostrato che SARS-CoV-2 può essere rilevabile come aerosol (nell’aria) per un massimo di tre ore, fino a quattro ore su rame, fino a 24 ore su cartone e fino a due o tre giorni su plastica e acciaio inossidabile (van Doremalen 2020).

Alcuni studi suggeriscono che le basse temperature potrebbero incrementare la trasmissibilità di SARS-CoV-2 (Triplett 2020; Wang 2020b, Tobías 2020) e che l’arrivo dell’estate nell’emisfero settentrionale potrebbe ridurre la trasmissione di COVID-19 . È stata discussa una possibile associazione dell’incidenza di COVID-19 con una la riduzione della radiazione solare e l’aumento della densità della popolazione (Guasp 2020). È stato riportato che la luce solare simulata ha inattivato rapidamente la SARS-CoV-2 sospesa in saliva simulata o mezzi di coltura e si è asciugata su lastre di acciaio mentre nessun decadimento significativo è stato osservato nell’oscurità per 60 minuti (Ratnesar-Shumate 2020). Tuttavia, un altro studio ha concluso che è probabile che la trasmissione rimanga elevata anche a temperature più calde (Sehra 2020). In particolare le attuali epidemie in Brasile e in India – paesi con temperature elevate – dovrebbero frenare le speranze che COVID “semplicemente scompaia come un miracolo”. È improbabile che le sole condizioni estive calde e umide possano limitare sostanzialmente la formazione di nuovi importanti focolai (Luo 2020, Baker 2020, Collins 2020).

Prospettive

Meno di 6 mesi dopo il primo focolaio di SARS-CoV-2 in Cina, le dinamiche di trasmissione della pandemia si stanno chiarendo.

Attualmente sembra che un’alta percentuale (fino all’80%?) di contagi secondari potrebbe essere causata da una piccola frazione di individui infetti (fino al 10%?; Endo 2020); in questo caso, più persone si trovano raggruppate insieme, maggiore è la probabilità che un super-spargitore faccia parte del gruppo.

Sembra inoltre che la trasmissione di aerosol possa svolgere un ruolo importante nella trasmissione SARS-CoV-2 (Prather 2020); in tal caso, la costruzione di un muro attorno a questo stesso gruppo di persone e la presenza di un soffitto sopra di essi aumenta ulteriormente la probabilità di infezione da SARS-CoV-2.

Infine, sembra che gridare e parlare rumorosamente rilasci migliaia di goccioline di liquidi orali al secondo che potrebbero indugiare nell’aria per minuti (Anfinrud 2020, Stadnytskyi 2020, Chao 2020, Asadi 2019); in tal caso, creare rumore (macchine, musica) attorno a persone raggruppate in un ambiente chiuso creerebbe l’ambiente perfetto per un evento di super-diffusione.

Nei prossimi mesi, la comunità scientifica proverà e

  • definire più precisamente il ruolo degli aerosol nella trasmissione di SARS-CoV-2;
  • svelare i segreti della super-diffusione;
  • migliorare la nostra comprensione dei fattori dell’ospite coinvolti nel contagio dell’infezione da SARS-CoV-2;
  • chiarire il ruolo dei bambini nella trasmissione del virus a livello di comunità;
  • continuare a descrivere le condizioni in cui alle persone è data l’autorizzazione a riunirsi in gruppi più grandi;

Senza un vaccino contro il coronavirus, nessuno tornerà a un “normale” stile di vita pre-2020. La strategia di uscita più promettente per la crisi del coronavirus è un vaccino efficace che può essere distribuito in modo sicuro e conveniente a miliardi di persone. Migliaia di ricercatori lavorano 24 ore su 24, motivati ​​dalla fama (diventando il prossimo Dr. Salk?) E dai soldi (diventando il prossimo Paperone?). Tuttavia, nonostante questi sforzi, non è nemmeno certo che lo sviluppo di un vaccino COVID-19 sia possibile (Piot 2020, citato da Draulens). Fino alla disponibilità globale di un vaccino, l’unico schema di prevenzione possibile è un pot-pourri di distanziamento sociale (Kissler 2020), test intensivi, isolamento dei casi, tracciamento dei contatti, quarantena (Ferretti 2020) e, come ultimo (ma non impossibile) lockdown locali.

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