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SARS-CoV-2

SARS-CoV-2
Curatore scientifico
Dr.ssa Gloria Negri
Specialità del contenuto
Microbiologia e virologia

SARS-CoV-2: significato

SARS-CoV-2 sta per Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 ossia Coronavirus 2 da sindrome respiratoria acuta grave; si tratta, appunto, di un virus che colpisce le vie respiratorie appartenente alla famiglia dei coronavirus; tale nome è dovuto alla presenza di tante piccole punte sulla superficie del virus, che lo rendono simile una corona.

I coronavirus o Coronaviridae sono una grande famiglia di virus in grado di infettare sia gli esseri umani che gli animali. Numerosi coronavirus possono causare infezioni nell’uomo con una sintomatologia tipicamente a carico dell’apparato respiratorio, ma di gravità variabile che va dai sintomi del comune raffreddore fino a manifestazioni più gravi fino alla morte.

Attualmente in tutto il mondo esistono sette ceppi di coronavirus: quattro sono stati identificati a partire dalla prima metà degli anni ’70 e sono: 

  • 229E (coronavirus-α);
  • NL63 (coronavirus-α);
  • OC43 (coronavirus-β);
  • HKU1 (coronavirus-β).
A questi quali si aggiungono i tre ceppi di più recente identificazione quali: 
  • MERS-CoV (coronavirus-β che causa la MERS, ossia Middle East Respiratory Syndrome)
  • SARS-CoV (coronavirus-β che causa la SARS ossia Severe Acute Respiratory Syndrome)
  • SARS-CoV-2 (coronavirus-β che causa la COVID-19, conosciuto anche come nuovo coronavirus.).
I virus appartenenti alla famiglia delle Coronaviradae sono caratterizzati da materiale genetico ad RNA a singolo filamento positivo, elevata variabilità genetica e spiccata capacità di ricombinazione: caratteristica che ne consente una facile diffusione sia tra gli umani che tra gli animali.

Il risultato è una elevata diffusione di Coronaviridae sia tra le persone che gli animali senza che questi virus causino, nella maggioranza dei casi, sindromi patologiche gravi. Nonostante questo, può occasionalmente capitare virus, grazie alla ricombinazione genetica ed alla loro presenza in organismi detti “ospiti intermedi” si evolvano in ceppi altamente patologici e pericolosi, come nei casi dei virus della SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2.

La sequenza di SARS-CoV-2 è composta, come si diceva, da particelle virali di RNA contenute in un involucro di proteine e circondato da un secondo involucro di membrana. Il suo sequenziamento è stato effettuato a partire da un campione di un paziente di polmonite dalla causa apparentemente sconosciuta.

SARS-CoV-2 e contagio

La via preferenziale di trasmissione del SARS-CoV-2 è l’inalazione di aerosol, ovvero di goccioline, che passano per via aerea da persone infette a sane tramite saliva, tosse o starnuti, attraverso contatti diretti personali oppure tramite mani contaminate con le quali si toccando poi bocca, naso od occhi.

Le goccioline di aerosol, inoltre, essendo sono troppo pesanti per rimanere in sospensione nell’aria, cadono rapidamente adagiandosi sulle superfici dove il SARS-CoV-2 può persistere e sopravvivere oltre 72 ore se la superficie è in acciaio o in plastica e per tempi minori anche sulla carta.

Il contagio di SARS-CoV-2 può verificarsi anche attraverso: 

  • Esposizione a tosse, starnuti, strette di mano o secrezioni della persona infetta
  • Contatti con animali o persone o oggetti contaminati a cui fa seguito manipolazione intorno alla bocca, al naso e agli occhi
  • Contatto con i liquidi corporei di una persona infetta (come ad esempio le feci).
I dati della Protezione Civile aggiornati al 20 febbraio 2021 fotografano la diffusione di SARS-CoV-2 in Italia con un totale di quasi 3 milioni di positivi confermati, di cui 95.000 deceduti e 2 milioni e 300 mila di guariti.

Sempre con i dati riferiti al 20 febbraio, i casi di coronavirus mondo invece arrivano a 111 milioni di casi confermati, di cui 62,1 milioni guariti e 2,44 milioni deceduti. Secondo l'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità), si tratta ormai da tempo di una vera e propria pandemia.

A questo proposito Richard Horton, direttore della rivista scientifica The Lancet, sostiene sia più accurato parlare di sindemia, non di pandemia, sottolineando quanto sia riduttivo e limitato gestire la situazione Covid-19 da un punto di vista meramente epidemiologico. «Abbiamo ridotto questa crisi a una mera malattia infettiva. Tutti i nostri interventi si sono concentrati sul taglio delle linee di trasmissione virale. La "scienza" che ha guidato i governi è composta soprattutto da epidemiologi e specialisti di malattie infettive, che comprensibilmente inquadrano l'attuale emergenza sanitaria in termini di peste secolare. Ma ciò che abbiamo imparato finora ci dice che la storia non è così semplice. Covid-19 non è una pandemia. È una sindemia».

Con queste parole Horton vuole portare all'attenzione la relazione tra questa malattia virale e le condizioni socio-economiche e ambientali nelle quali si inserisce: l'interazione tra questi aspetti li conferma e aggrava a vicenda. Per esempio, chi vive con un reddito basso e in una zona particolarmente inquinata risulta maggiormente esposto sia al Covid-19 che alle conseguenze che esso sta apportando all'ambito socioeconomico.

Se dunque i programmi pensati per gestire il coronavirus continueranno a ignorare il fenomeno dell'inquinamento e degli effetti della povertà (già esistente o indotta dalle restrizioni derivanti dall'attuazione dei lockdown nazionali) sulla salute psico-fisica dei cittadini, i programmi di salute pubblica non risulteranno efficaci, perché non riusciranno a garantire la salute di tutti i cittadini. 

Tasso di letalità di SARS-CoV-2

In epidemiologia, ossia la disciplina che studia la diffusione e l'andamento delle malattie, il tasso di letalità indica la proporzione, tipicamente espressa come percentuale, dei decessi causati da una determinata malattia sul totale dei soggetti ammalati in un determinato arco temporale.

Stando ai dati a nostra disposizione, il tasso di letalità di SARS-CoV-2 in Italia è di circa il 3,5%, secondo solo a quello di Messico (9,3%), Iran (4,8%) e pari a quello della Gran Bretagna (3,5%).

Tale indicatore risulta inferiore a quello di virus che hanno causato grandi epidemie negli ultimi decenni, come il virus della SARS, il cui tasso di letalità è di poco minore del 10%, il virus della MERS, con un tasso di mortalità del 35%, e di ebola, letale mediamente nel 50%, anche se ceppi più virulenti (come quello detto Zaire) superano il 90%.

Struttura di SARS-CoV-2

Nel Dicembre 2019 a Wuhan, in Cina, è stato isolato un nuovo virus appartenente alla famiglia delle Coronaviridae e denominato SARS- CoV-2 la cui sequenza virale mostra un’omologia di circa il 76% rispetto al virus che causò la pandemia di SARS nel 2002/2003.

Il SARS-CoV-2 presenta, così come gli altri coronavirus, una morfologia tondeggiante e dimensioni di 100-150 nm di diametro. La struttura di SARS- CoV-2 risulta composta da quattro proteine che formano la sua struttura, ossia:

  • Proteina S o Spike “Spike” viene dall’inglese e significa “punta”, “spuntone”. Essa forma delle proiezioni sulla superficie esterna del virus della lunghezza di circa 20 nm. La proteina Spike è suddivisa in due subunità: S1 ed S2. La subunità S1 è responsabile dell’attacco iniziale del virus alla cellula mentre la subunità S2 contribuisce a fondere la membrana cellulare per inserirvi RNA virale al suo interno. Tre glicoproteine S unite compongono un trimero e i trimeri formano le strutture che, nel loro insieme, somigliano a una corona che circonda il virione. La glicoproteina S è quella che determina la capacità del virus di infettare le cellule epiteliali del tratto respiratorio legando il recettore ACE2 (angiotensin converting enzyme 2), espresso dalle cellule dei capillari dei polmoni.
  • Proteina E che funge da involucro, nota anche come dimero emmaglutinina-esterasi (HE), si tratta di una proteina del rivestimento, più piccola della glicoproteina S, che svolge una funzione importante durante la fase di rilascio del virus all’interno della cellula ospite: la proteina E aiuta la glicoproteina S, e quindi il virus, ad attaccarsi alla membrana della cellula bersaglio;
  • Proteina M di membrana attraversa il rivestimento, detto “envelope”, interagendo all’interno del virione con il complesso RNA-proteina; l’envelope è il rivestimento del virus, costituito da una membrana che il virus “eredita” dalla cellula ospite dopo averla infettata;
  • Proteina N di Nucleocapside, contenente il genoma dell’RNA; il genoma del SARS-CoV-2 è costituito da un singolo filamento di RNA a polarità positiva di dimensioni considerevoli: da 27 a 32 kb. L’RNA dà origine a sette proteine virali ed è associato alla proteina N, che ne aumenta la stabilità.

Varianti di SARS-CoV-2

Come è noto, i virus mutano e, nuove varianti si sviluppano grazie al normale processo evolutivo e di adattamento. A volte, le nuove varianti emergono e poi scompaiono mentre altre, con un vantaggio evolutivo, persistono, si diffondono fino a determinare le scomparsa delle precedenti.

In particolare, diverse varianti genomiche del virus SARS-CoV-2 individuate un po’ in tutto il mondo e, già dal luglio 2020 era stata identificata la variante di SARS-CoV-2 D614G che aveva sostituito quasi totalmente ed in tutto il mondo la variante di virus G614 presente all’inizio della pandemia.

Le maggiori preoccupazione a carico delle varianti riguardano una possibile aumentata virulenza, un aumento della trasmissibilità e dell’inefficacia delle terapie, soprattutto in relazione al vaccino anticovid, fino a ora messo a punto e utilizzato.

Variante inglese di SARS-CoV-2

La prima variante di SARS-CoV-2 di cui ci è giunta notizia è quella del Regno Unito; conosciuta con il nome di B.1.1.7 o VOC 202012/01, si è resa nota per la elevata presenza di mutazioni e la rapidità di trasmissione.

La variante inglese è poi caratterizzata da diverse mutazioni (delezione 69/70, delezione 144Y, N501Y, A570D, D614G, P681H) ed è stata ad oggi identificata in più di 70 paesi, inclusa l’Italia. Nel gennaio del 2021, gli scienziati inglesi hanno riportato le prime evidenze che assocerebbero a tale variante sia un aumento della trasmissibilità, stimato del 50%, che della letalità.

Variante sudafricana di SARS-CoV-2

La variante africana di SARS-Cov-2 identificata, appunto, in Sud Africa prende il nome di B.1.351, o 501Y.V2, e si è evoluta da quella inglese in modo del tutto indipendente anche se con questa condivide alcune modificazioni genetiche. Le mutazioni che caratterizzano questa variante di SARS-CoV-2 sono: E484K, K417N, N501Y e D614G.

Ad oggi, la diffusione di tale variante sembra stia interessando un numero di paesi minore rispetto a quella inglese. Le prime evidenze sembrerebbero evidenziare una minor efficacia del vaccino ad RNA di MODERNA (mRNA-1273) nel contrastare sia le conseguenze più gravi da COVID-19 che la sua diffusione. Anche per quanto riguarda un aumento della trasmissibilità così come della virulenza di tale variante, ulteriori studi devono essere effettuati.

Varante brasiliana di SARS-CoV-2

La variante brasiliana di SARS-Cov-2 prende il nome di P.1. Essa è stata identificata per la prima volta in Giappone in delle persone che provenivano dal Brasile. La variante P1 possiede 17 mutazioni uniche, tre delle quali interessano il dominio di legame al recettore ACE2 della proteina Spike (K417T, E484K, and N501Y). Questa evidenza suggerisce che l’abilità degli anticorpi, sia naturali che derivanti dall’immunizzazione con vaccino, potrebbe non essere sufficiente a riconoscere e neutralizzate questa variante. 

Variante italiana di SARS-CoV-2

Quasi quotidianamente ci arrivano notizie di diverse varianti italiane del Covid-19 identificate nel nostro paese. Una di queste è stata individuata ad inizio gennaio e prende il nome di N501T.

Isolata a Brescia la “variante italiana” circolerebbe in Italia dai primi di agosto, forse addirittura da luglio. Ad oggi non è noto l’impatto di questa mutazione né sulla letalità, né sulla contagiosità, né sulla risposta al vaccino di questa variante.

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