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Ebola. Come si calcola il periodo di quarantena

Il caso Eric Duncan (leggi QUI il riassunto) è un utile esempio di come un virus fino a ieri confinato alle foreste del centro Africa, possa varcare un oceano nel giro di pochi giorni. Non che questo sia sorprendente. La globalizzazione dei trasporti (di persone o cose) è da tempo la corsia preferenziale che virus e affini sfruttano per diffondersi al di fuori delle aree geografiche di origine. Oltre al caso della SARS il precedente più interessante è quello del West Nile Virus che si è diffuso dai luoghi di origine nord-africani grazie al trasporto di pneumatici (vedi anche l'articolo precedente su WNV).

Il WNV, responsabile di alcune forme di encefalite e meningite, si trasmette mediante la puntura delle zanzare, le cui uova vengono deposte nei residui di acqua accumulatisi negli pneumatici. Le gigantesche navi portacontainer che attraversano gli oceani in continuazione chiudono la catena.

Minimizzare il rischio di importazione di malattie "esotiche" o semplicemente limitarne la diffusione è il fronte caldo di questa nuova guerra. Se in alcuni casi il rimedio è "ovvio" una volta scoperto il vulnus (nel caso degli pneumatici, gli USA procedono ad una disinfestazione accurata prima di sbarcarli) nel caso di malattie trasmesse dall'uomo il problema è complicato.

Tornando all'esempio di Duncan, di sicuro c'è stata una falla nel sistema di controlli e il povero Duncan ha avuto un ruolo chiave nel vanificare i controlli in quanto si trattava di un soggetto a rischio altissimo che non avrebbe MAI dovuto avere il permesso di salire a bordo di un aereo e tantomeno di passare i controlli frontalieri. Tuttavia questo è proprio quello che è avvenuto in quanto:
  • non ci sono embarghi per i voli dalle zone focolaio;
  • Duncan non dichiarò di essere stato a strettissimo contatto con malati di Ebola;
  • esiste un periodo di incubazione in cui il soggetto è asintomatico e magari (non nel caso di Duncan) è inconsapevole di essere stato in contatto con soggetti malati. Ad esempio, uno qualunque dei passeggeri che avendo volato al fianco di un infettato ancora asintomatico non sa di essere un soggetto a rischio.

Proprio su questo punto (periodo di incubazione) credo che valga la pena spendere qualche parola. Questo è il periodo che intercorre tra l'infezione e la comparsa dei sintomi. Non si tratta semplicemente del tempo che passa tra il momento dell'infezione e la produzione da parte della cellula infettata dei virus, un tempo di per sé molto breve, ma del tempo che comprende l'entrata nell'organismo, il raggiungimento della cellula bersaglio sfuggendo ai sistemi di difesa automatici, l'entrata nella cellula, l'attivazione del programma di "dirottamento" dei sistemi cellulari a vantaggio del virus, la liberazione dei primi virus e il raggiungimento di aree a contatto diretto o indiretto con l'esterno (fluidi vari, aerosol, lesioni, ...).
Il tempo necessario per tutti questi passaggi varia nelle diverse malattie a seconda della modalità di replicazione del patogeno, della risposta immunitaria e di altre variabili specifiche per ogni malattia. Andiamo dagli 1-2 giorni del virus influenzale ai decenni del virus dell'HIV. Semplificando al massimo si può dire che tanto più è distante il luogo di replicazione (inteso come tipologia di cellule) dal luogo di entrata del virus e tanto maggiore è il tempo di incubazione.
Nota. I virus in generale non sono di "bocca buona". Per potersi replicare devono utilizzare in toto l'apparato traduzionale (e spesso anche trascrizionale) della cellula. Per riuscirci devono in primis avere le "chiavi" giuste per entrare nella cellula (cellula suscettibile) e inoltre la cellula deve produrre tutto quello che serve al virus per replicarsi (cellula permissiva). Entrambe le condizioni devono verificarsi perché l'infezione abbia successo. Questo il motivo per cui  i virus dell'influenza, della rabbia, l'HIV e gli altri colpiscono non solo una sola o poche specie ma possono infettare un numero estremamente limitato di cellule (epitelio respiratorio, neuroni, linfociti, ….).

Ma come ho detto si tratta di una generalizzazione e non è possibile usare unicamente questo criterio per predire esattamente il tempo di incubazione.
Più utile forse sottolineare che la sintomatologia compare per il verificarsi di almeno uno di due eventi:
  • la lisi o profonda alterazione di un numero sufficientemente alto di cellule (da cui emergono i nuovi virus); 
  • la risposta del sistema immunitario.
La prima, se coinvolge un numero sufficiente di cellule, si associa a profonde alterazioni funzionali del tessuto colpito. Nel secondo caso è proprio la risposta immunitaria la causa dei sintomi che comunemente associamo ad una infezione in corso (fiacchezza, febbre, nausea, …) ed è mediata dagli interferoni.

Se il virus non è prodotto a livelli elevati, se non vi sono danni estesi e se il sistema immunitario non si accorge dell'invasione in atto, il soggetto sarà asintomatico.

Quindi essere asintomatici NON implica in assoluto il non essere infettivi. Anche in questo caso dipende dal virus.
Due casi opposti. Una persona infettata con HIV ha sintomi passeggeri (e a volte nemmeno quelli) circa due settimane dopo l'infezione, dopo di che rimane totalmente asintomatico fin quasi alla comparsa della malattia (AIDS) che può avvenire a distanza di decenni. In tutto questo periodo il virus è immunologicamente invisibile, non straordinariamente proliferante ma ha una viremia chiara (quindi è in grado di infettare i partner). Altri virus come l'Herpes Simplex rimangono sostanzialmente spenti e al riparo nei gangli nervosi fintanto che il sistema immunitario rimane efficiente. A differenza dell'HIV il rischio di infezione nel periodo asintomatico è pressoché nullo.

Ed Ebola? Quanto scritto sopra dovrebbe avere chiarito che non è possibile fare ipotesi a priori ma ci si deve basare sui dati disponibili, ottenuti sia dallo studio in laboratorio di modelli animali che dai dati clinici raccolti dalle precedenti epidemie.
I dati dicono che l'infettività nel periodo asintomatico è pressoché nulla ma superiore a zero. OMS e CDC raccomandano di tenere in isolamento i soggetti potenzialmente esposti al virus per almeno 21 giorni, ma questo per evitare che un rischio potenziale diventi reale.

Perché 21 giorni?
Un recente articolo pubblicato su PLoS Current Outbreak da Charles Haas, affronta l'argomento "quarantena" in Ebola comparando i periodi di incubazione calcolati per i focolai precedenti. Epidemie, è bene ricordarlo, molto più limitate geograficamente (e per numero di casi coinvolti) di quella attuale. I dati sono i seguenti:
  • 1976 (Zaire). Tempo medio tra esposizione e malattia per i 109 casi rilevati pari a 6,3 giorni con una distribuzione compresa tra 1 a 21 giorni.
  • 1995 (Congo). 315 casi e 5,3 giorni di incubazione. Una analisi indipendente e posteriore a quella del 1995 ha esteso il tempo di incubazione a 10 giorni
  • 2000 (Uganda). 425 casi e 3,35 giorni di incubazione. Probabile sottostima del tempo data la difficile tracciabilità dei soggetti coinvolti
  • Le osservazioni sul campo riferite ai primi 9 mesi dell'epidemia attuale in Africa occidentale, fanno stimare all'OMS un periodo di incubazione medio di 11,4 giorni, con un limite superiore (e intervallo di confidenza al 95%) pari a 21 giorni. Da qui la definizione del periodo di quarantena richiesto.
  • Il rischio stimato da Haas di sviluppare i sintomi dopo i 21 giorni di quarantena di tra lo 0,2% e il 12%. 
Più lungo è il periodo di quarantena imposto, minore è il rischio di agire come diffusori del virus, in caso si sia nella fase di incubazione. Ma protrarre la quarantena per più tempo del necessario ha un costo sia in termini economici che pratici.
Secondo Haas il periodo di quarantena ideale è quello che si ottiene dall'incrocio delle due curve di rischio per il costo-quarantena e costo-rilascio individui esposti (© Charles Haas)
Uno studio recente condotto in Liberia dalla università di Yale mostra che la mossa più efficace sul campo è quella di mettere in isolamento stretto il paziente prima che sia passato il quinto giorno dalla comparsa dei sintomi. I modelli epidemiologici mostrano che attuando questo isolamento su almeno il 75% dei nuovi malati è in grado di bloccare la diffusione della malattia (Yale/news).

Isolare un villaggio è più semplice che isolare ciascuna delle centinaia di passeggeri dei tre voli presi da Duncan per un dubbio se questo non è sostanziato dai dati. Nel caso specifico i tre voli presi da Duncan mentre era asintomatico (Monrovia-Bruxelles, Bruxelles-Washington, Washington-Dallas) hanno un profilo di rischio considerato accettabile per la tipologia del virus. Diverso il discorso se si fosse trattato di un virus trasmesso per via aerea come la SARS.
Dei tre voli precedenti il rischio maggiore è Washington-Dallas preso il giorno prima della comparsa dei sintomi.
Rischio espresso sempre in termini relativi: di sicuro il profilo di rischio di chi era seduto di fianco a lui sul volo per Dallas è maggiore di quello di chi ha interagito con Duncan all'aeroporto di Monrovia ma inferiore a quello di un famigliare o dell'infermeria che lo ha avuto in cura nel reparto di terapia (infatti è ufficialmente il secondo caso in USA).

I controlli effettuati sui passeggeri del volo per Dallas hanno dato esito negativo.

 (articolo successivo sul virus Ebola ---> qui)

 Fonte
-  On the Quarantine Period for Ebola Virus
Haas CN. (2014) PLOS Currents Outbreaks. Oct 14. Edition 1. doi: 10.1371

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