Modalità di contagio di COVID-19

a cura di

Contini.jpg  Prof. Carlo Contini (Dipartimento di Scienze Mediche, Sezione di Malattie Infettive)

Fadiga.jpg  Prof. Luciano Fadiga (Dipartimento di Scienze Biomediche e Chirurgico Specialistiche, Sezione di Fisiologia Umana)

Aggiornamento al 22 settembre 2020

ll nuovo Coronavirus zoonotico (SARS-CoV-2) responsabile della malattia respiratoria pandemica da Coronavirus (COVID-19), è un nuovo ceppo di coronavirus mai descritto precedentemente nella specie umana che sembra provenire dal pipistrello (Rhinolophus hipposideros e Rhinolophus affinis) da cui, per l’effetto “spillover” è arrivato al genere umano senza passare per un ospite intermedio. È probabile che l’epidemia, diventata poi pandemia, abbia avuto origine a Wuhan nel dicembre 2019, nella provincia di Hubei in Cina, diffondendosi poi rapidamente in tutto il mondo e causando ad oggi oltre 31.3 Milioni di casi globali e 965.000 decessi in quasi tutti i Paesi e l'Europa, in particolare l'Italia, che al 20 settembre 2020, conta 300.000 casi e 35.724 decessi. In Europa, i primi casi sono stati segnalati in Francia e Germania e poi in Italia e Spagna. In Francia, si ritiene che l'epidemia di COVID-19 sia iniziata tra la fine di dicembre 2019 e la fine di gennaio di quest’anno.

In generale, sulla base dei dati esistenti pubblicati fino ad oggi, e nella maggior parte dei casi (circa l’80%) dei pazienti infettati dal virus sviluppa una lieve infezione con febbre, tosse, faringite; in taluni (circa il 14%) una polmonite grave con severa dispnea; altri ancora (4.8%) possono andare incontro a insufficienza respiratoria ingravescente, shock settico con conseguente insufficienza multiorgano e morte (3%). È stato dimostrato che i pazienti critici sviluppano una sindrome da “distress respiratorio acuto” (ARDS) conseguente alla “Storm Cytokine Syndrome” e al “tromboembolismo polmonare” che richiede ricovero in unità di terapia intensiva. L'età media dei pazienti ricoverati in ospedale è di 57-79 anni, un terzo dei quali con patologie concomitanti. Con l’inizio dell’estate e la ripresa del turismo, si è verificata una transizione epidemiologica dell’epidemia da SARS-CoV-2 con un forte abbassamento dell’età mediana della popolazione (41 anni nel momento in cui si scrive) che contrae l’infezione. Allo stato attuale, inoltre, in Italia, il 35% dei contagi  riguarda persone sopra i 50 anni che per età sono più esposti ai rischi da COVID-19.

Allo stato attuale, l’unico strumento che si possiede per la diagnosi dell’infezione da SARS-CoV-2 è il tampone nasofaringeo per la ricerca dell’RNA virale. Il tampone rileva la vitalità del virus repertato; identifica cioè la presenza di RNA virale che in alcuni casi potrebbe anche provenire da residui virali non più vitali. Il singolo tampone ha il limite di fotografare un istante ben preciso e se un soggetto sintomatico o con pochi sintomi risulta negativo, bisogna ripetere il test. Si è visto inoltre che il tampone ha alcuni limiti, tra cui la bassa sensibilità e il relativo lungo periodo di tempo per avere il risultato, critico quest’ultimo per un individuo/paziente infetto. Uno studio della Johns Hopkins University ha evidenziato che dei tamponi eseguiti il 5° giorno dopo l'infezione, il 38% erano falsamente negativi, percentuale che scende al 20% l'8° giorno, quello raccomandato per eseguire il test. Dopo l'ottavo giorno (3 giorni dopo l'insorgenza dei sintomi) i risultati falsamente negativi ricominciano ad aumentare, passando dal 21% (IC, dal 13% al 31%) del giorno 9 al 66% (IC, dal 54% al 77%) del giorno 21.

Presto entreranno in commercio i cosiddetti “test antigenici rapidi su tampone o salivari” che non ricercano il materiale genetico del virus, ma rilevano la presenza dell'antigene e quindi di un'eventuale infezione, attraverso la ricerca di proteine specifiche del virus. il test rapido non permette attualmente di calcolare la carica virale (cioè “quanto virus è presente”); può solo dire solo se SARS-CoV-2 c’è, oppure no. Per questa ragione, esso non può sostituire il tampone molecolare classico nella diagnosi approfondita, ma risulta uno strumento molto utile per razionalizzarne l’uso, specialmente per lo screening, indirizzando al tampone unicamente quei soggetti che sono risultati positivi.

Le terapie attuali non sono specifiche per SARS-CoV-2 e farmaci attualmente impiegati sono off-label, registrati e approvati, per indicazioni terapeutiche diverse rispetto a quelle per cui vengono invece prescritti, quali patologie parassitarie, reumatiche, ecc. Tra questi: l’idrossiclorochina (antimalarico con proprietà antivirali ed immunomodulanti),  gli antivirali anti-HIV (lopinavir/ritonavir, darunavir/ritonavir e darunavir/cobicistat) e  il  remdesivir (utilizzato per contrastare il virus Ebola e recentemente autorizzato da FDA per il trattamento di SARS-CoV-2). Ci sono poi i farmaci antinfiammatori utilizzati per altre patologie tra cui il “classico” desametazone oltre ai più recenti quali tocilizumab, baricitinib, camrelizumab, ecc. Accanto a questi, l’Agenzia Italiana del Farmaco (AIFA) ha autorizzato un nuovo studio multicentrico italiano, randomizzato, di fase II, che valuta l’efficacia e la sicurezza di Colchicina, vecchio farmaco utilizzato nei disturbi su base auto-infiammatoria e nella gotta, in pazienti affetti da COVID-19.

Le eparine a basso peso molecolare, farmaci antitrombotici ad azione anticoagulante, prevengono lo sviluppo di trombi. È stato infatti osservato che in corso di COVID-19, il peggioramento del quadro infiammatorio può essere correlato a un processo di “ipercoagulabilità” con una frequenza maggiore del normale. Per queste ragioni, è stato suggerito che le tali eparine, in particolare l’enoxaparina, possano essere utili per prevenire o arrestare tale processo, contribuendo così ad evitare danni irreversibili agli organi.

Da ricordare infine il plasma iperimmune contenente gli anticorpi neutralizzanti di pazienti guariti e convalescenti, che allo stato attuale, potrebbe rappresentare, in attesa di studi randomizzati, un presidio terapeutico specifico nei confronti di SARS-CoV-2. Diversi trials clinici sono attualmente in corso per testarne e garantirne la sua efficacia.

Vaccino

Non esiste ancora un vaccino preventivo anche se numerosi laboratori stanno lavorando alla produzione di un vaccino che utilizza la proteina Spike di SARS-CoV-2. La Coalition for Epidemic Preparedness and Innovations (CEPI), organizzazione internazionale che ha lo scopo di promuovere lo sviluppo di vaccini contro patogeni in grado di causare nuove epidemie/pandemie, sta coordinando i numerosi progetti per la preparazione di vaccini (ad RNA, DNA e proteici) contro il virus SARS-CoV-2. A causa della recente scoperta del virus e della difficoltà di prevedere il tipo di risposta immunitaria prodotta e soprattutto la sua durata, le strategie adottate risultano molto diversificate fra loro e di conseguenza, il tipo di vaccino in grado di proteggere dall’infezione. Interessanti prospettive potrebbero aprirsi con il vaccino che sta per essere introdotto in seguito all’accordo tra l'Università di Oxford e l'azienda farmaceutica AstraZeneca con il contributo dell'Istituto di ricerca IRBM di Pomezia. Numerosi altri vaccini hanno superato la fase 2 e sono entrati nella fase 3. L'OMS raccoglie e aggiorna tutte le info sui vaccini in sperimentazione clinica che in fase pre-clinica al seguente link.

Contagio

Al pari di altri virus respiratori stagionali inclusi i CoVS responsabili di infezioni respiratorie delle prime vie aeree (OC43, NL63, HKU1 e 229E) che causano di solito sintomi lievi, tra cui il comune raffreddore o l'influenza soprattutto in età pediatrica, le principali modalità di trasmissione di SARS-CoV-2 sono rappresentate dalle seguenti modalità: 

1. Via aerea

E'  la via di trasmissione più importante. Il contagio avviene entro 5-7 giorni dall’esposizione (range 2-14 giorni; ma può arrivare a 3 settimane) da una persona all'altra (contatto diretto ravvicinato), attraverso droplets (goccioline di saliva o di Pflugge) generate delle vie aeree superiori da soggetti affetti da individui affetti da COVID-19 sintomatici, paucisintomatici e asintomatici in fase di incubazione della malattia. Le infezioni asintomatiche rappresentano quindi un’importante fonte di contagio anche se la frequenza effettiva non è nota.  Alcuni studi basati su modelli previsionali hanno stimato che circa l'80% dei contagi possa essere dovuto a soggetti non identificati come positivi al virus al tampone nasofaringeo. In questa categoria rientrano, però, sia chi non aveva sintomi, sia persone con sintomi lievi non sottoposti a tampone. Non è pertanto possibile stimare quale sia la quota dei contagi dovuta a veri e propri asintomatici, sebbene si presuma che sia molto elevata. Si è calcolato che in Italia il numero degli asintomatici possa essere oltre i 10.000.00. Si presume che ci siano diverse categorie di asintomatici di SARS-CoV-2:

  • Asintomatici che resteranno tali e che sono portatori sani del virus. Questi potrebbero avere una bassa carica virale e quindi bassa probabilità di contagiare.
  • Asintomatici che dopo qualche giorno (da 1 a 3 giorni) svilupperanno i sintomi, i cosiddetti pre-sintomatici, ovvero quelli in fase di incubazione; questi presenterebbero invece una più alta carica virale con una conseguente maggiore probabilità di essere contagiosi.
  • Paucisintomatici, ovvero soggetti che presentano sintomi lievissimi e che possono passare inosservati, con una carica virale ancora diversa e probabilmente più elevata.
  • Soggetti «non più sintomatici», quelli che sono guariti e che dopo due tamponi negativi tornano ad essere positivi. Questi ultimi hanno probabilmente carica virale bassissima o addirittura nulla e non sono in grado di trasmettere l'infezione.

Le ricerche sull'infezione asintomatica tra le persone positive al tampone è attualmente in corso in tutto il mondo.

Le droplets sono prodotte e diffuse nell’ambiente mentre parliamo, respiriamo, tossiamo o starnutiamo. Val la pena precisare che l'aria espulsa con un colpo di tosse viaggia alla velocità di oltre 80 chilometri all'ora e trasporta fino a 3.000 droplets. Uno starnuto, invece, può arrivare ad a una velocità di oltre 150 chilometri all'ora e può espellere fino a 40.000 droplets infette. Non si sa ancora quante particelle virali siano necessarie per dare origine ad un contagio. Nel caso della SARS, uno studio aveva stimato essere inferiore a 1.000, un numero forse maggiore rispetto a quelle rinvenute a Wuhan. Le droplets più grosse (>5 micron di diametro) rimangono sospese nell’aria per poco tempo e sono in grado di percorrere una distanza breve, massimo 1 metro, poi cadono per terra e non rimangono sospese nell’aria. Infatti, per prevenire questo tipo di trasmissione non sono necessari particolari trattamenti dell’aria o della ventilazione.

La trasmissione diretta dei principali patogeni respiratori e quindi anche di SARS-CoV-2 da persona a persona avviene prevalentemente se la distanza tra i due soggetti è inferiore a 1 metro. Se queste goccioline provenienti da una persona infetta vengono direttamente a contatto con le mucose (bocca, occhi, naso) di un soggetto non infetto o anche indirettamente dopo aver toccato le sue mani od oggetti contaminati, il virus può introdursi nell’organismo e causare infezione. 

SARS-CoV-2 si può trasmette direttamente anche per via oculare, visto che in tamponi effettuati in questo distretto sono state rilevate tracce di virus attivo sia in fase precoce che tardiva della malattia. Gli occhi perciò oltre ad essere una porta d’ingresso del nuovo coronavirus, possono essere pure una fonte di trasmissione del contagio. La congiuntivite infatti, è uno dei sintomi del COVID-19 ed è spesso indistinguibile da altre congiuntiviti virali.

Anche se molto più raramente, un contagio può avvenire attraverso aerosol di droplets < 5 micron che possono fluttuare nell'aria come sospese in una nube. Sono leggere, impiegano più tempo prima di dissolversi, ma non si sa per quanto tempo e in quale concentrazione persistono in un ambiente chiuso. Possono ospitare particelle di RNA virale. La loro contagiosità è molto più scarsa delle droplets > 5 micron. Infatti, come in qualunque infezione virale, un aspetto fondamentale per il contagio è la cosiddetta “carica virale”. Se è bassa, o rarefatta nel tempo il contagio è molto difficile. Numerosi studi sono in atto per quantificare in esse la carica virale.

Un metodo di contagio che potrebbe risultare molto più insidioso, è rappresentato dal fatto che a causa della loro leggerezza, le droplets restano sospese in aria più a lungo, rendendo potenzialmente contagioso un piccolo luogo chiuso, col rischio quindi di  infettare. Per tale ragione, tutti i luoghi chiusi e soprattutto senza o con scarso ricambio d’aria quali uffici, cinema, bar, pub, ristoranti, teatri, scuole, università, supermercati, negozi, mezzi pubblici, stazioni ferroviarie, aeroporti e bagni, possono essere considerati luoghi a rischio per la diffusione di SARS-CoV-2. Sulla base di recenti studi, stare a lungo in un luogo chiuso con una persona infetta che respira la stessa aria e che non indossa la mascherina o non mantiene il distanziamento, aumenta il rischio di infezione. Ciò dimostra che il tempo di esposizione al virus è un fattore chiave nella diffusione del Sars-CoV-2.

Indici di trasmissibilità di SARS-CoV-2 

Inizialmente in Italia, all’inizio dell’epidemia, l’Istituto Superiore di Sanità (ISS) ha calcolato per l’infezione da SARS-CoV-2 e nelle regioni dal virus, l’R0. Esso rappresenta la media di infezioni secondarie generate da un singolo individuo infetto in una popolazione che non è mai venuta a contatto con il nuovo patogeno, cioè il “numero di riproduzione di base” di una malattia infettiva, un indice che, quanto più è elevato, tanto più indica un maggiore rischio di diffusione dell’epidemia. R0, per l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) era tra 1,4 e 2,5 % (range 2,2 - 3,58). Ciò significa che una persona era in grado inizialmente (nei primi mesi della pandemia), di contagiarne altre due o poco più del 2%.  Per la  SARS e la MERS, l’R0 è stato rispettivamente 2,0 e < 1%. In confronto, l’R0 per l'influenza comune è 1,3 % (IQR 1,19-1,37); per il morbillo invece, l’R0 è solitamente riportato essere tra 12-18 %. Questi valori, come riportato dall’ISS, grazie al lockdown attuato per fronteggiare l’emergenza, sono scesi con il passare dei mesi, sotto il valore di 1 in tutte le regioni italiane con lievi oscillazioni rendendo così possibile l’avvio della Fase 2 e la riapertura delle regioni. Durante la Fase 2 dell’infezione, è emerso un altro indicatore che ha sostituito l’R0. Si chiama RT. Esso è l’indice di riproduzione di un virus in riferimento a un determinato momento nel corso di un’epidemia: descrive il tasso di contagiosità dopo l’applicazione delle misure adottate per contenerne la diffusione. Se esso ha un valore inferiore a 1 (<1), le nuove infezioni tenderanno a decrescere e l’epidemia a esaurirsi fino a spegnersi; se supera 1 (>1), tanto più rapidamente aumenterà il numero dei contagi.

2. Contatto indiretto

SARS-CoV-2 si può anche trasmettere toccando con le mani oggetti o superfici contaminate da secrezioni (saliva, secrezioni nasali, espettorato) di persone infette, che poi toccano bocca, naso o occhi senza esserle lavate. Le mani quindi, devono essere sempre lavate accuratamente con acqua e sapone o soluzioni antisettiche a base di alcool etilico denaturato (si vedano anche le indicazioni dell’ OMS sul lavaggio delle mani). Dati sperimentali recenti relativi alla persistenza del virus SARS-CoV-2, suggeriscono  la presenza di particelle virali infettanti fino a mezz’ora sulla carta da stampa, un giorno sul tessuto e legno, due giorni sulle banconote e sul vetro e fino a quattro giorni sulla plastica e sulle mascherine chirurgiche (lo strato interno), mostrando anche un decadimento esponenziale del titolo virale nel tempo.  Ci sono altresì numerose superfici che vengono inevitabilmente toccate e sulle quali si accumulano numerose “particelle virali fresche” e potenzialmente infettanti. E’ stata anche sottolineata la facilità di inattivazione di SARS-CoV-2 nell’arco di pochi minuti con procedure di disinfezione delle superfici con etanolo (62-71%), perossido di idrogeno (0,5%) o ipoclorito di sodio (0,1%). Risultano meno efficaci il cloruro di benzalconio (0,05-0,2%) e la clorexidina digluconato (0,02%).

3. Via oro-fecale

La via di trasmissione fecale-orale rimane da determinare, anche se l’RNA di SARS-CoV-2 è stato dimostrato nelle feci e nei campioni di tampone rettale dei pazienti infetti che può persistere anche dopo la scomparsa dei sintomi respiratori e quando i tamponi oro-faringei risultano negativi. La ricerca del virus potrebbe rivelarsi ancora più efficace nel segnalare la definitiva scomparsa del virus dall’organismo.

4. Via verticale

Anche se le donne incinte sono costitutivamente meno a rischio di infezioni da SARS-CoV-2, come avvenuto per SARS e MERS, probabilmente a causa di fattori genetici e dell’ ospite, nella maggior parte delle donne che hanno contratto COVID-19 da lieve a moderata, non si è verificato un aumento del rischio di aborto spontaneo e di parto pretermine.

5. Via sessuale

Non esistono prove che SARS-CoV-2 sia presente nelle secrezioni vaginali o nel liquido seminale. Non è pertanto possibile trasmettere il COVID-19 attraverso i rapporti sessuali.

 

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