QS Edizioni - domenica 24 novembre 2024
Scienza e Farmaci
Zoonosi e antroponosi: gli esseri umani trasmettono più virus agli animali di quanti ne prendano da loro
25 marzo - Una ricerca del UCL fa luce su un fenomeno meno considerato delle zoonosi, ossia l'antroponosi, i casi in cui sono gli animali a venire contagiato dall'uomo. Tutti i meccanismi con cui i virus espletano il passaggio di ospite chiariti in uno studio su Nature Ecology & Evolution.
Zanzare, polli, pipistrelli, visoni, suini sono spesso sotto accusa per la loro capacità di trasmettere virus di vario tipo a noi esseri umani. Ma secondo una nuova analisi dei genomi virali condotta dai ricercatori dell’University College London, l'uomo trasmette più virus agli animali domestici e selvatici di quanti ne possa ricevere da loro. Nel nuovo articolo, pubblicato su Nature Ecology & Evolution, il team ha analizzato tutte le sequenze del genoma virale pubblicamente disponibili, per ricostruire i casi in cui i virus sono passati da un ospite per infettare un’altra specie di vertebrati.
La maggior parte delle malattie infettive emergenti e riemergenti sono causate da virus che circolano negli animali. Quando questi virus passano dagli animali all’uomo, un processo noto come zoonosi, possono causare epidemie, epidemie e pandemie come l’Ebola, l’influenza aviaria o il Covid-19. Dato l’enorme impatto delle malattie zoonotiche sulla salute pubblica, gli esseri umani sono stati generalmente considerati un serbatoio di virus piuttosto che una fonte, mentre la trasmissione dei virus da uomo ad animale ha ricevuto molta meno attenzione. Per lo studio, il gruppo di ricerca ha sviluppato e applicato strumenti metodologici per analizzare i quasi 12 milioni di genomi virali che sono stati depositati fino ad oggi nei database pubblici. Sfruttando questi dati, hanno ricostruito le storie evolutive e i passati salti di ospite dei virus in 32 famiglie virali e hanno cercato quali parti dei genomi virali acquisissero mutazioni durante i salti di ospite.
Gli scienziati hanno scoperto che circa il doppio dei salti di ospite avvengano da esseri umani ad altri animali (noto come antroponosi) piuttosto che il contrario. Questo modello era coerente nella maggior parte delle famiglie virali considerate. Inoltre, hanno trovato ancora più salti da animale ad animale ospite, che non coinvolgevano gli esseri umani. Il lavoro del team evidenzia il fatto, ampiamente sottovalutato, che i virus umani spesso si diffondono dagli esseri umani agli animali selvatici e domestici. Il coautore dello studio Francois Balloux (UCL Genetics Institute), spiega: “Dovremmo considerare gli esseri umani come un nodo in una vasta rete di ospiti che si scambiano incessantemente agenti patogeni, piuttosto che come un bacino di zoonosi. Esaminando e monitorando la trasmissione dei virus tra animali ed esseri umani, in entrambe le direzioni, possiamo comprendere meglio l’evoluzione virale e, si spera, essere più preparati per futuri focolai ed epidemie di nuove malattie”.
I risultati mostrano anche che, in media, i salti di ospite sono associati a un aumento dei cambiamenti genetici o mutazioni nei virus, riflettendo come i virus debbano adattarsi per sfruttare meglio i loro nuovi ospiti. Inoltre, i virus che già infettano molti animali diversi mostrano segnali più deboli di questo processo di adattamento, suggerendo come alcuni virus siano intrinsecamente più capaci di infettare una gamma diversificata di ospiti, mentre altri hanno bisogno di un adattamento più lungo per adattarsi e infettare una nuova specie ospite. L’autore principale del lavoro, il dottorando Cedric Tan (UCL Genetics Institute e Francis Crick Institute) ha dichiarato: “Quando gli animali vengono infettati dagli esseri umani, ciò non solo può danneggiare l’animale e potenzialmente rappresentare una minaccia per la conservazione della specie, ma può anche causare nuovi problemi agli esseri umani, incidendo sulla sicurezza alimentare nel caso in cui un gran numero di capi di bestiame debbano essere abbattuti per prevenire un’epidemia, come è accaduto negli ultimi anni con il ceppo di influenza aviaria H5N1. Inoltre, se un virus trasportato dagli esseri umani infetta una nuova specie animale, il virus potrebbe continuare a prosperare anche se sradicato tra gli esseri umani, o addirittura evolvere e infettare nuovamente gli esseri umani. Capire come e perché i virus si evolvono per passare a diversi ospiti attraverso l’albero della vita può aiutarci a capire come emergono nuove malattie virali negli esseri umani e negli animali”.
L'ingresso nella cellula è generalmente considerato il primo passo affinché un virus infetti un ospite. Tuttavia, il team ha scoperto che molti degli adattamenti associati ai salti dell’ospite non sono stati trovati nelle proteine virali che consentono loro di attaccarsi ed entrare nelle cellule ospiti, il che indica che l’adattamento dell’ospite virale è un processo complesso che deve ancora essere pienamente compreso. Un'altra coautrice, la dottoressa Lucy van Dorp (UCL Genetics Institute), fa notare come “la nostra ricerca è stata resa possibile grazie agli innumerevoli gruppi di ricerca che hanno condiviso apertamente i loro dati tramite database pubblici. La sfida chiave, per andare avanti, è integrare le conoscenze e gli strumenti di diverse discipline tra cui la genomica, l’epidemiologia e l’ecologia per migliorare la nostra comprensione dei salti di ospite”.
La maggior parte delle malattie infettive emergenti e riemergenti sono causate da virus che circolano negli animali. Quando questi virus passano dagli animali all’uomo, un processo noto come zoonosi, possono causare epidemie, epidemie e pandemie come l’Ebola, l’influenza aviaria o il Covid-19. Dato l’enorme impatto delle malattie zoonotiche sulla salute pubblica, gli esseri umani sono stati generalmente considerati un serbatoio di virus piuttosto che una fonte, mentre la trasmissione dei virus da uomo ad animale ha ricevuto molta meno attenzione. Per lo studio, il gruppo di ricerca ha sviluppato e applicato strumenti metodologici per analizzare i quasi 12 milioni di genomi virali che sono stati depositati fino ad oggi nei database pubblici. Sfruttando questi dati, hanno ricostruito le storie evolutive e i passati salti di ospite dei virus in 32 famiglie virali e hanno cercato quali parti dei genomi virali acquisissero mutazioni durante i salti di ospite.
Gli scienziati hanno scoperto che circa il doppio dei salti di ospite avvengano da esseri umani ad altri animali (noto come antroponosi) piuttosto che il contrario. Questo modello era coerente nella maggior parte delle famiglie virali considerate. Inoltre, hanno trovato ancora più salti da animale ad animale ospite, che non coinvolgevano gli esseri umani. Il lavoro del team evidenzia il fatto, ampiamente sottovalutato, che i virus umani spesso si diffondono dagli esseri umani agli animali selvatici e domestici. Il coautore dello studio Francois Balloux (UCL Genetics Institute), spiega: “Dovremmo considerare gli esseri umani come un nodo in una vasta rete di ospiti che si scambiano incessantemente agenti patogeni, piuttosto che come un bacino di zoonosi. Esaminando e monitorando la trasmissione dei virus tra animali ed esseri umani, in entrambe le direzioni, possiamo comprendere meglio l’evoluzione virale e, si spera, essere più preparati per futuri focolai ed epidemie di nuove malattie”.
I risultati mostrano anche che, in media, i salti di ospite sono associati a un aumento dei cambiamenti genetici o mutazioni nei virus, riflettendo come i virus debbano adattarsi per sfruttare meglio i loro nuovi ospiti. Inoltre, i virus che già infettano molti animali diversi mostrano segnali più deboli di questo processo di adattamento, suggerendo come alcuni virus siano intrinsecamente più capaci di infettare una gamma diversificata di ospiti, mentre altri hanno bisogno di un adattamento più lungo per adattarsi e infettare una nuova specie ospite. L’autore principale del lavoro, il dottorando Cedric Tan (UCL Genetics Institute e Francis Crick Institute) ha dichiarato: “Quando gli animali vengono infettati dagli esseri umani, ciò non solo può danneggiare l’animale e potenzialmente rappresentare una minaccia per la conservazione della specie, ma può anche causare nuovi problemi agli esseri umani, incidendo sulla sicurezza alimentare nel caso in cui un gran numero di capi di bestiame debbano essere abbattuti per prevenire un’epidemia, come è accaduto negli ultimi anni con il ceppo di influenza aviaria H5N1. Inoltre, se un virus trasportato dagli esseri umani infetta una nuova specie animale, il virus potrebbe continuare a prosperare anche se sradicato tra gli esseri umani, o addirittura evolvere e infettare nuovamente gli esseri umani. Capire come e perché i virus si evolvono per passare a diversi ospiti attraverso l’albero della vita può aiutarci a capire come emergono nuove malattie virali negli esseri umani e negli animali”.
L'ingresso nella cellula è generalmente considerato il primo passo affinché un virus infetti un ospite. Tuttavia, il team ha scoperto che molti degli adattamenti associati ai salti dell’ospite non sono stati trovati nelle proteine virali che consentono loro di attaccarsi ed entrare nelle cellule ospiti, il che indica che l’adattamento dell’ospite virale è un processo complesso che deve ancora essere pienamente compreso. Un'altra coautrice, la dottoressa Lucy van Dorp (UCL Genetics Institute), fa notare come “la nostra ricerca è stata resa possibile grazie agli innumerevoli gruppi di ricerca che hanno condiviso apertamente i loro dati tramite database pubblici. La sfida chiave, per andare avanti, è integrare le conoscenze e gli strumenti di diverse discipline tra cui la genomica, l’epidemiologia e l’ecologia per migliorare la nostra comprensione dei salti di ospite”.
25 marzo 2024
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