In che modo i virus come Zika possono causare difetti alla nascita?

Negli adulti, i sintomi del virus Zika sono relativamente lievi: eruzioni cutanee, febbre, dolori articolari, malessere. La maggior parte dei soggetti infetti potrebbe non saperlo nemmeno. Ma poiché questa malattia apparentemente di routine si diffonde nelle Americhe, così anche i casi di un problema molto più grave: i bambini nati con microcefalia.

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Questo difetto alla nascita deriva dalla malformazione del cervello, che lascia quelli colpiti con vari gradi di teste rimpicciolite e in molti casi una serie di problemi neurologici. Questi includono problemi di udito, ritardi nello sviluppo e menomazioni intellettuali.

Il Brasile di solito vede circa duecento casi di microcefalia all'anno, un numero che alcuni suggeriscono che sia insolitamente basso a causa della sottostima. Malattie da parassiti come la malaria o la toxoplasmosi, mutazioni genetiche e persino un consumo eccessivo di alcol durante la gravidanza possono causare microcefalia. Ma dall'ottobre 2015, sono stati segnalati ben oltre 3.500 bambini con segni rivelatori della deformazione, in coincidenza con la diffusione esplosiva del virus Zika nella regione.

Le informazioni imprevedibili di questo focolaio non sono sufficienti per dire in modo definitivo se Zika causi microcefalia. Ma il collegamento è plausibile e gli esperti medici stanno cercando altri virus noti per causare difetti dello sviluppo per cercare di capire il potenziale percorso di Zika verso la distruzione.

"Alcuni virus adorano davvero il cervello", afferma Kristina Adams Waldorf, un medico di ostetricia e ginecologia che studia come l'infezione induca il travaglio pretermine. Il citomegalovirus e la rosolia hanno impatti relativamente lievi su adulti sani ma possono causare difetti alla nascita debilitanti. E il virus varicella-zoster (che causa la varicella) può causare una serie di complicazioni, inclusi problemi al cervello.

Molti virus trasmessi dalle zanzare, come il Nilo occidentale, causano anche forme di lesioni cerebrali negli adulti. "Quindi non è un grande sforzo per noi stabilire la connessione tra un virus nato dalla zanzara [e] la microcefalia", afferma.

Diffuso principalmente dalla zanzara Aedes aegypti, Zika fu identificato per la prima volta in Uganda nel 1947 nelle scimmie rhesus. Notevoli focolai colpirono gli umani sulla piccola isola di Yap nel 2007 e nella Polinesia francese nel 2013. Ma poche persone nelle Americhe avevano probabilmente sentito parlare di Zika fino a quando il recente scoppio non è esploso in Brasile.

Nessuno sa come sia arrivato il virus, ma molti hanno suggerito che è arrivato nel 2014, trasportato nel sangue di qualcuno tra le orde di persone che affollano i Mondiali. Da allora Zika si è diffusa in oltre 20 paesi e territori. Il possibile collegamento con la microcefalia ha scatenato avvisi di viaggio per le donne in gravidanza e ha spinto l'Organizzazione mondiale della sanità a dichiarare Zika un'emergenza sanitaria globale.

Non è una sorpresa medica che un virus come Zika possa avere effetti relativamente lievi sugli adulti ma effetti potenzialmente catastrofici sullo sviluppo dei feti.

I virus si riproducono dirottando le cellule del loro ospite, usando i loro processi naturali per fare copie di se stessi. Queste copie poi colpiscono da sole per infettare più cellule. Quando un virus interferisce, le cellule non possono funzionare normalmente: il virus uccide le cellule o impedisce loro di funzionare abbastanza bene da essere denunciate. Ciò rende le infezioni virali particolarmente pericolose per lo sviluppo dei bambini.

"Quando il feto si sta sviluppando il cervello, ci sono molte cellule sensibili che devono arrivare nei posti giusti al momento giusto", afferma la virologa Kristen Bernard dell'Università del Wisconsin, Madison. Questo è un grave problema nei feti, che non hanno ancora modi solidi per combattere gli invasori microbici.

"Stai parlando di un feto che ha un sistema immunitario minimo, mentre un adulto ha, si spera, un sistema immunitario perfettamente funzionante", spiega il pediatra e immunologo Sallie Permar della Duke University School of Medicine.

Questa vulnerabilità cellulare è la base di problemi di sviluppo legati al citomegalovirus, o CMV, afferma Permar. Il CMV appartiene alla famiglia dei virus Herpes ed è l'infezione più comune trasmessa da madre a figlio negli Stati Uniti. Tra il 50 e l'80% delle persone negli Stati Uniti saranno infettati dal virus all'età di 40 anni, secondo i Centers for Disease Control and Prevention. Simile a Zika, poche di queste persone mostreranno mai i sintomi dell'infezione.

Non abbiamo una grande comprensione di come la compromissione cellulare infetta da CMV si traduca in specifici difetti neurologici nei bambini, dice Permar, ma ci sono indizi. "Sembra che il punto in cui il virus si sta replicando sia il punto in cui si hanno problemi neurologici".

Ad esempio, la perdita dell'udito è un grave problema per i bambini nati con CMV. In tali casi, il virus può essere trovato sia nella parte del cervello che aiuta con l'udito che in una parte dell'orecchio interno chiamata coclea, dice Permar.

Allo stesso modo, alcuni casi genetici di microcefalia sono stati precedentemente collegati alla disfunzione di una particolare struttura in cellule chiamate centrosomi, afferma Adams Waldorf. Questa struttura è il luogo in cui il "sistema di impalcature" della cellula organizza ed è coinvolto nella replicazione cellulare, spiega. Quando il centrosoma è danneggiato, il cervello non si sviluppa correttamente.

È possibile che Zika stia organizzando un attacco alle cellule cerebrali infantili che rispecchia le condizioni genetiche. A dicembre, il Ministero della Salute brasiliano ha annunciato l'identificazione del virus Zika in più tessuti di un bambino con microcefalia, incluso il cervello. Ma è ancora troppo presto per creare un collegamento diretto.

Non è anche chiaro come Zika possa penetrare la barriera naturale tra il flusso sanguigno della mamma e la sua placenta, anche se ci sono già prove che ciò possa accadere. Nello stesso rapporto, il Ministero della Salute brasiliano ha anche confermato due casi di Zika nel liquido amniotico dello sviluppo di feti con microcefalia.

Indipendentemente dal virus, se la mamma ha una grave malattia durante la gravidanza, ulteriori danni possono essere causati dal cosiddetto "effetto passante", afferma il biologo placentare Ted Golos dell'Università del Madison-Wisconsin.

Quando il corpo rileva qualcosa di estraneo, come un virus o un parassita, innesca l'infiammazione nel tentativo di sbarazzarsi dell'intruso. Nonostante queste intenzioni positive, "la cascata di eventi che si verificano in risposta a un agente patogeno può [avere un impatto negativo sul feto] in un modo collaterale di danno", afferma. L'infiammazione della placenta, ad esempio, può causare aborti e altre complicazioni.

Esiste inoltre la preoccupazione che se il legame tra Zika e difetti alla nascita è confermato, molti degli impatti a lungo termine di questa malattia non saranno identificati per anni. "La microcefalia è un tragico risultato", afferma Golos. “Ma potrebbe benissimo essere la punta dell'iceberg. O potrebbe non ... semplicemente non lo sappiamo. "

La speranza ora è che i ricercatori possano sviluppare un vaccino Zika, quindi se il virus sta causando difetti alla nascita, possiamo sradicare la loro causa.

"Abbiamo gli strumenti per eliminare un'infezione congenita molto grave, che è stato il virus della rosolia", afferma Permar. "Quindi c'è una storia di successo con un vaccino materno."