Spillover: che cosa è e quando si verifica

Spillover: che cosa è e quando si verifica” è il nuovo articolo frutto della collaborazione tra l’Area Valorizzazione e Impatto della Ricerca e Public Engagement – Agorà Scienza– e dalGreen Office UniToGO dell’Università di Torinocon laIdeeGreen S.r.l. Società Benefit.

L’articolo riprende i testi della dott.ssa Annalisa Viani pubblicati nell’opera “Lessico e Nuvole: le parole del cambiamento climatico”, la seconda edizione della guida linguistica e scientifica per orientarsi nelle più urgenti questioni relative al riscaldamento globale, curatadall’Area e dal Green Office.

La versione gratuita di Lessico e Nuvole, sotto forma di file in formato .pdf, è scaricabile dalla piattaformazenodo.org.

La versione cartacea e l’eBook sono acquistabili online sulle seguenti piattaforme di distribuzione:

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Tutto il ricavato delle versioni a pagamento sarà utilizzato dall’Università di Torino per finanziare progetti di ricerca e di public engagement sui temi dei cambiamenti climatici e della sostenibilità.

Cosa significa Spillover

Nell’uso corrente in ecologia ed epidemiologia, il termi­ne spillover indica il momento in cui un agente pato­geno è in grado di effettuare il salto di specie, riuscen­do così a passare da una popolazione ospite a un’altra.

L’infezione da spillover, nota anche come spillover patogeno o evento di spillover si verifica ogni qualvolta una popolazione definita “serbatoio” o “reservoir” (nella quale cioè un agente pa­togeno normalmente vive e si moltiplica, in alcuni casi senza provocare malattia clinicamente evidente) entra in contatto con una nuova popolazione ospite ed è potenzialmente in grado di trasmettere l’agente in questione.

Le zoonosi

Lo spillover è un evento piuttosto comune se si pensa che ol­tre i due terzi dei virus umani sono zoonotici, ovvero hanno un’origine animale dell’infezione. Le zoonosi comprendono un gruppo eterogeneo di infezioni, che possono essere causate da virus, batteri, funghi, altri organismi o agenti proteici non convenzionali (prioni).

Le zoonosi conosciute sono numerose, oltre 200 secondo l’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) e il loro studio costituisce uno dei settori di maggior interesse della medicina umana e ve­terinaria.

Sono esempi di zoonosi la rabbia, la leptospirosi, l’an­trace, la SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome), la MERS (Mid­dle East Respiratory Syndrome), la febbre gialla, la dengue, l’HIV (Human Immunodeficiency Virus), Ebola, Chikungunya e i Coro­navirus, ma anche la più diffusa e comune influenza stagionale. E’ un esempio di zoonosi anche il COVID-19.

Il contagio può avvenire per contatto diretto (come nella rab­bia), tramite altri organismi vettori (fra cui diversi insetti) o altri veicoli di tipo ambientale e alimentare (si veda la figura). Ovviamente per la specie umana sono più pericolose le zoo­nosi che si trasmettono non solo dagli animali, ma che suc­cessivamente si adattano alla specie consentendo, come per il virus ebola, che la malattia si diffonda da uomo a uomo. In questo caso il livello crescente di pericolosità è legato al fatto che miliardi di esseri umani che si assembrano, socializzano e viaggiano possono facilitare la trasmissione dell’agente infet­tivo nonché la sua diffusione, generando in taluni casi vere e proprie epidemie se non pandemie, favorite dal crescente fe­nomeno della globalizzazione.

In alcuni casi si può addirittura assistere all’adattamento finale del microbo agli esseri umani, che diventano così un nuovo serbatoio stabile, come accaduto con il virus dell’HIV con conseguente epidemia di AIDS (sindro­me da immunodeficienza acquisita).

spillover

Rappresentazione del fenomeno di spillover. Fonte: Johnson, C. K., Hitchens, P. L., Evans, T. S., Goldstein, T., Thomas, K., Clements, A., … & Mazet, J. K. (2015). Spillover and pandemic properties of zoonotic viruses with high host plasticity. Scientific reports, 5, 14830.

In effetti, la maggior parte dei patogeni che attualmente sono esclusivi degli umani sono stati probabil­mente trasmessi da altri animali in passato. Se la storia dell’adattamento reciproco è abbastanza lunga è possibile stabilire as­sociazioni permanenti tra microbi ospiti e risultanti in coevoluzione, e persino in una integrazione permanente del genoma del microbo nel genoma umano, come nel caso dei virus endogeni.

Più le due specie sono vicine in termini filogenetici, più facile è per i microbi superare la barriera biologica per produrre spillover di successo. Per questo motivo, altri mammiferi sono la principa­le fonte di agenti zoonotici per l’uomo.

Tra tutte le malattie emergenti, le zoonosi di origine selvatica potrebbero rappresen­tare in futuro la più consistente minaccia per la salute della popolazione mondiale.

Il 75% delle malattie umane fino ad oggi co­nosciute derivano da animali e il 60% delle malattie emergenti sono state trasmesse da animali selvatici.

Un ruolo non poco ri­levante lo assume il commercio legale e, soprattutto, illegale di specie selvatiche: un commercio che avviene in condizioni igienico-sanitarie inesistenti e con stretto contatto tra le persone che affollano ogni giorno i mercati, teatro fisico degli scam­bi. È a partire da questa drammatica pro­miscuità che i virus riescono a passare da specie a specie e dagli animali all’uomo.

Effetti delle zoonosi sulla popolazione

Le zoonosi causano ogni anno circa un mi­liardo di casi di malattia e milioni di morti. Lo spillover zoonotico è aumentato ne­gli ultimi cinquant’anni, principalmente a causa dell’impatto del settore agricolo e zootecnico sull’ambiente circostante, in costante crescita per soddisfare le ri­chieste di un mercato globale in continua espansione.

Purtroppo, accade spesso che multinazionali promuovano la defore­stazione di foreste primarie o vergini con conseguente eccessivo sfruttamento delle risorse naturali (non solo legno), provo­cando un cambiamento degli habitat della fauna selvatica. Anche i cambi d’uso del suolo come ad esempio la realizzazione di allevamenti intensivi a ridosso di aree con una elevata biodiversità (come ad esempio foreste tropicali) possono favori­re maggiore interazione tra specie animali diverse e uomo, determinando le condi­zioni predisponenti a possibili spillover.

Negli ultimi anni, i cambiamenti climatici hanno influito favorevolmente alla mag­giore incidenza di spillover, grazie alla va­riazione delle temperature e umidità a sca­la locale.

Un recente studio ha dimostrato come la teleconnessione nota come “El Niño” sia in grado di influenzare in modo più o meno accentuato a livello globale la diffusione di una serie di zoonosi.

Dott.ssa Annalisa Viani, Dipartimento di Scienze Veterinarie – Università di Torino

Bibliografia

– Latini Gianni, Bagliani Marco, & Orusa Tommaso. (2020). Lessico e nuvole: le parole del cambiamento climatico – II ed., Università di Torino. Zenodo.http://doi.org/10.5281/zenodo.4276945

– Anyamba, A. et al. (2019). “Global disease outbreaks associated with the 2015–2016 El Nino Event”. Scientific reports, 9(1), 1-14.

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– Johnson, C. K. et al. (2015). “Spillover and pandemic properties of zoonotic viruses with high host plasticity”. Scientific reports, 5, 14830.

– Power, A.G., Mitchell, C.E. (2004). “Pathogen spillover in disease epidemics”. The American Naturalist 164 (Suppl 5): S79–89.

– Quammen David. “Spillover. L’evoluzione delle pandemie”. Adelphi Edizioni, 2014.

– Woolhouse M, Scott F, Hudson Z, Howey R, Chase-Topping M. “Human viruses: discovery and emergence”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: 2864–2871