Coronavirus COVID-19 (2019-nCoV)

Data pubblicazione: 31/01/2020 - Ultimo aggiornamento: 28/04/2020
Categoria: Schede malattia - Autore: Dott. Francesco Spinazzola (infettivologo)

Nomenclatura

Il nome di questo genere di virus sferici a RNA positivo, del diametro di circa 80-160 nm, raccolti nella famiglia dei coronaviridae, deriva dal classico aspetto a corona, determinato dal contorno di glicoproteine a forma di spine (spike glicoprotein) che attraversa il pericapside, raggiungendo il "coat" proteico, detta proteina S, con proprietà emoagglutinanti e di fusione.

Il virus recentemente isolato a Wuhan e denominato 2019-nCoV è un Coronavirus appartenente al genere dei β-coronavirus. Gli altri sono chiamati α, γ e δ.

Origine

È stata ipotizzata, come nel caso della SARS e della MERS, la presenza di un serbatoio animale, come sorgente possibile del presente focolaio. Come rintracciare però la provenienza animale dei virus? Dai pipistrelli ai serpenti e poi agli esseri umani? È stato supposto che dei bias di trascrizione dei codoni accomunino i virus e i loro ospiti. In base a questa considerazione alcuni studiosi avrebbero identificato i serpenti come i più probabili ospiti dei Coronavirus. Almeno le specie nelle quali si sarebbe verificata la ricombinazione del virus originato dai pipistrelli. Serpenti comunemente smerciati nei mercati di Wuhan. Inoltre è stata identificata all'interno della spike glycoprotein la ricombinazione omologa di origine sconosciuta di 2019-nCoV, che può spiegare il salto di specie dal serpente agli esseri umani. Queste ipotesi però non sembrano essere state confermate da ulteriori studi.

Epidemiologia e Clinica

Negli esseri umani i Coronavirus classici causano nella stragrande maggioranza dei casi una sintomatologia irriconoscibile da un semplice raffreddore da rhinovirus (rinorrea, ostruzione delle coane, starnuti, febbricola). Mentre per quello che si è potuto constatare il 2019-nCoV determina malattie di varia gravità, che vanno da lievi sindromi respiratorie o gastroenteriche, fino a sindromi respiratorie più pesanti, tipo ARDS (Adult Respiratory Distress Syndrome), e via via fino a forme molto gravi, che possono condurre anche all’exitus, attualmente stimate nell’ordine del 2-3% dei casi.

I più recenti Coronavirus, fra cui i virus della SARS e della MERS (SARS-CoV e MERS-CoV), scoperti nell’ultimo ventennio, appartengono, come l’attuale virus di Wuhan o 2019-nCoV, ai β-Coronavirus. La SARS, che era una sindrome respiratoria acuta, provocò nel 2003 8096 casi, con 774 decessi; l’epidemia venne dichiarata conclusa nel luglio 2003. La letalità di questa malattia era del 10%, con un fattore di riproduzione (R0 cioè quanti casi secondari vengono riprodotti da un singolo caso) che era 2,4-3,6. L’altra importante epidemia da β-Coronavirus, avvenuta nel 2012, la MERS, un’altra sindrome respiratoria acuta, fu rappresentata da due focolai epidemici: Jeddah con 255 casi e 93 decessi e Corea del Sud con 185 casi e 36 decessi. La letalità risultò del 34,4%, mentre il tasso di riproduzione R0: 0,35-0,63 in comunità.

Dal mese di dicembre dello scorso anno si sta manifestando questa nuova forma di sindrome respiratoria acuta causata dall’ultimo β-Coronavirus, il 2019-nCoV, iniziata e presente soprattutto in Cina, a oggi 5997 su 6065 totali a livello mondiale, in particolare nella città di Wuhan. I morti collegati con questa malattia al 29 gennaio sono 132 totali (il 2%), mentre i casi gravi sono 1239 (il 20%), come da bollettino OMS-WHO. Gli altri casi sono stati riportati dalla Tailandia, dal Giappone, Hong Kong, Taiwan, Macao, USA, Corea del Sud e altri.

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Si sarebbe identificato il mercato del pesce di Wuhan come sorgente naturale della mutazione che dovrebbe, il condizionale è d’obbligo per quanto affermato sopra, aver reso un Coronavirus precedentemente appannaggio di qualche specie di animale vertebrato, suscettibile di fare il salto di specie e di aggredire la specie umana. Il tasso di riproduzione R0 è attualmente stimato oscillare in un ambito dell’1,4-2,5. In altri termini da un caso di malattia se ne generano 1,4-2,5. Per fare un esempio si stima che da un caso di morbillo se ne riproducano da 7,1 a 29,3, con un tempo di generazione di 9-17 giorni; la SARS aveva un R0 di 1,2-3,6, con un tempo di generazione di 8,4; ebola un R0 di 1,5-2, con un tempo di generazione di 14-21 giorni; l’influenza R0 1,5-2, tempo di generazione 2-4 giorni.

La presentazione clinica della malattia è rappresentata da febbre nel 90% dei casi, tosse nell’80%, distress respiratorio nel 15%.

I fattori di rischio per un’evoluzione letale, anche se non ancora definiti, sono molto probabilmente l’età avanzata (mediana dell’età dei casi mortali 75 anni). Fra le comorbidità degli stessi casi letali figurano in ordine decrescente di prevalenza: l’ipertensione, il diabete, ischemia cerebrale, malattia di Parkinson, insufficienza renale cronica, BPCO, Cardiopatia ischemica ecc. La percentuale dei casi letali non sembra elevata, ma è possibile che possa variare in rapporto all’evoluzione clinica dei casi gravi, che attualmente ammontano al 20%, e ad altri fattori, come l’introduzione di terapie più efficaci e tempestive, il riconoscimento precoce dei casi ecc.

Il periodo di incubazione della malattia va da 2 a 7 giorni, fino a un massimo di 14 giorni.

Molti aspetti della malattia non sono ancora chiariti, ad esempio la reale virulenza/patogenicità, le modalità di trasmissione, il serbatoio (i serpenti?) e non è possibile nemmeno quantificare l’entità della trasmissione inter-umana, che comunque è stata accertata dalla comprovata circolazione famigliare del virus e dei casi di trasmissione nel personale sanitario.

Terapia

Le prospettive terapeutiche al momento non sono specifiche, non ci sono cioè farmaci che siano in grado di eliminare questo virus e ci si deve dedicare alla cura dei sintomi prevalenti, delle localizzazioni polmonari e dell’evoluzione in insufficienza respiratoria e/o ARDS con ventilazione assistita. Ci sono però notizie informali riguardo trial in corso, basati sull’impiego sperimentale di antiretrovirali, adoperati comunemente nel trattamento dell’AIDS, come l’associazione di lopinavir/ritonavir, inibitori delle proteasi. Sarebbe splendido se tale combinazione risultasse efficace. Il vaccino è allo studio. Probabilmente, come è successo per ebola, un vaccino di uso pronto verrà allestito e somministrato alle persone a rischio nelle regioni più colpite della Cina. Col tempo e se del caso verrà deciso quale vaccino utilizzare definitivamente, in quale contesto e a chi somministrarlo.

Misure di Prevenzione

In Cina, al fine di circoscrivere l'epidemia, le città sottoposte a restrizioni quali il blocco dei trasporti sono ormai una ventina, per un totale di 56 milioni di persone interessate.
Gli eventuali pazienti italiani, al momento solo quelli di ritorno dalla Cina, a cui dovesse essere diagnosticato il virus 2019-nCoV, il famigerato coronavirus, saranno ricoverati nel reparto di malattie infettive dell'ospedale della regione dove si trovano. Secondo quanto si apprende è questa la procedura del Ministero della Salute. Il paziente sarà poi trasferito allo Spallanzani di Roma o al Sacco di Milano solo nel caso in cui si dovesse aggravare. In sede di task-force, è stato confermato che in ogni regione esiste una struttura con un reparto di malattie infettive.

Struttura del virus

Il genoma del virus è racchiuso in un capside elicoidale ed è ulteriormente circondato da un pericapside costituito da un doppio strato fosfolipidico di origine cellulare; tra questi due strati si interpone un coat proteico costituito dalla proteina M (matrix o matrice). Nel nucleocapside si ritrova il genoma costituito da un ssRNA+ (un filamento di RNA singolo a polarità positiva) da 27-30 kilo basi che codifica per 7 proteine virali ed è associato alla proteina N. Nell’envelope sono presenti almeno tre proteine strutturali: la proteina M (di membrana), a strato lipidico e proteico, costituito dalla proteina E (envelope) e dalla proteina S (la “spike”, con proprietà di fusione). Nella struttura della membrana è presente anche l’emoagglutinina esterasi o He. Fra queste proteine strutturali emergono le sporgenze che conferiscono come detto la peculiare forma a corona osservabile attraverso microscopio elettronico.

I coronavirus si attaccano alla membrana cellulare delle cellule bersaglio grazie alle loro proteine S che interagiscono con l'aminopeptidasi N della membrana; alcuni Coronavirus possono legare l'acido N-acetil neuraminico grazie all'espressione della glicoproteina E3. Non è chiaro se la penetrazione della cellula sia effettuata mediante fusione del pericapside con la membrana plasmatica o per endocitosi. All'interno del citoplasma della cellula il coronavirus rilascia il suo RNA a singolo filamento positivo che si attacca ai ribosomi dove viene tradotto. La traduzione comporta la produzione di una RNA-polimerasi RNA-dipendente (proteina L) che trascrive un RNA a singolo filamento negativo da cui poi è possibile ottenere nuovi RNA a filamento positivo del Coronavirus nonché le sette proteine che esso codifica. A ciascun nuovo filamento di RNA positivo si associa la proteina N mentre le proteine del pericapside si integrano nella membrana del reticolo endoplasmatico. Un traslocatore trasferisce i nuovi nucleocapsidi nel lume del reticolo endoplasmatico, successivamente da questo gemmano vescicole che costituiscono i nuovi virioni che possono essere rilasciati per esocitosi.

Queste caratteristiche biochimiche e strutturali sono condivise da tutti i virus del genere. Ci sono numerosi tipi e sottotipi che possono causare malattie negli esseri umani e negli animali. In questi ultimi i Coronavirus possono causare gravi patologie, soprattutto a carico dei sistemi nervoso, gastro-intestinale e respiratorio.

Un dettaglio grafico della composizione fisica del virus, si può trovare sul sito dell'Università Vita - Salute San Raffaele, a questo link dedicato alla struttura del Sars-Cov-2



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