domenica 13 settembre 2020

Superspreaders


 

Mary Mallon nacque in Irlanda nel 1869 ed emigrò negli Stati Uniti nel 1883-84. La storia narra che, prima di ottenere una promozione, lavorò a servizio come domestica per diverse famiglie.
Il 1906 fu l'anno della svolta perché venne assunta da Charles Henry Warren, un ricco banchiere di New York.
Warren aveva preso in affitto per l'estate una residenza a Oyster Bay, sulla costa settentrionale di Long Island e siccome gli occorreva una nuova cuoca scelse lei.
Accadde però qualcosa di inaspettato: dal 27 agosto al 3 settembre, 6 delle 11 persone presenti nella casa finirono per contrarre la febbre tifoide.
Warren, preoccupato e impaziente di conoscerne la causa, decise di assumere un ingegnere sanitario di nome George Soper.
In pochi giorni arrivò alla conclusione che la causa più probabile fosse imputabile alle vongole di acqua dolce di cui gli ospiti si erano nutriti, e al loro agente patogeno, la salmonella, associato alla febbre tifoide.
Cambiò idea di lì a poco perché, un indagine più scrupolosa portò alla luce che non tutti gli ospiti infetti ne avevano mangiato.
Grazie ad un fiuto fuori dalla norma iniziò a sospettare di Mary, soprattutto perché infetta ma asintomatica, e così iniziò a pedinarla dal marzo del 1907 indagando anche sul suo passato.
Scoprì che aveva lavorato a Manhattan per almeno 8 famiglie, 7 delle quali erano state colpite da Tifo.
Contò 22 persone in tutto, tra le quali c'era anche qualche morto.
  • Nel 1907 circa 3000 newyorkesi furono colpiti da Salmonella Typhi e con tutta probabilità furono tutti casi primari e secondari a lei collegati: per questo venne soprannominata dalla stampa "Typhoid Mary".
Subì una quarantena coatta in due diverse occasioni a North Brother Island. Dalla prima fu liberata per problemi etici ma, decisa a trovare nuovamente lavoro, fu costretta a cambiare nome in Mary Brown.
Si fece assumere come cuoca alla Sloane Maternity a Manhattan e lì contaminò, in circa tre mesi, almeno 25 persone tra medici, infermieri e personale; 2 dei quali morirono.
Così fu costretta a subire controvoglia la seconda quarantena: in tutto passò ben 26 anni in isolamento.

Di "untori" ne è piena la storia; dalla "pestis manufacta" risalente al 1300, fino al Manzoni che la descrisse nei Promessi Sposi, ambientato durante la peste che colpì Milano nel 1630.
Ma come dicevamo, di persone accusate ingiustamente di ungere case e persone con sostanze pestilenziali ne è piena la storia, quello di Mary Mallon però fu il primo caso interamente documentato e studiato della storia moderna.
  • Durante la prima guerra mondiale a Fort Riley, nel Kansas, vennero accolti parte dei 50 mila uomini che poi sarebbero stati arruolati nell’Esercito. Al suo interno fu eretto un nuovo campo di addestramento: Camp Funston. Il 4 marzo un soldato si presentò febbricitante in infermeria e, nel giro di qualche giorno, più di un centinaio di suoi commilitoni mostrarono i sintomi della stessa violenta patologia. Altri, come è noto a tutti, si ammalarono nelle settimane e mesi a venire di quella che poi fu soprannominata "Influenza Spagnola".
  • All'inizio del 1983 un infermiera, affetta da S. Aureus, fu collegata a focolai di infezioni cutanee da stafilococco, che si svilupparono in ben due asili nido di due diversi ospedali della Florida.
  • Ad un bambino di 9 anni del Nord Dakota, contagiato dalla sua tutrice, venne diagnosticata la tubercolosi extrapolmonare. Il referto parlò di infezione cavitaria bilaterale e 56 dei suoi contatti scolastici risultarono positivi al test cutaneo per la tubercolina.
  • Durante l' epidemia di febbre emorragica di Ebola, che colpì nel 1995 Kikwit, nella Repubblica Democratica del Congo, due persone che mostravano i sintomi divennero la fonte di contagio per più di 50 casi secondari.
L'enciclopedia Treccani descrive così questo neologismo:
Super diffusore s. m. In caso di epidemia, persona che trasmette il virus a un numero più alto di individui rispetto alle altre.
  • Nel 1998, in una scuola superiore in Finlandia, uno studente ne infettò altri 22 con il morbillo; la notizia può non sembrare poi così eclatante, visto che l'R0 del morbillovirus è circa 17-18, ma la cosa atipica fu che a 8 dei contagiati era stata fatta la vaccinazione completa; che però a quanto pare non servì.
Secondo il Dr. Faucicampus universitari sono l'ambiente ideale per eventi di superspreading detti SSE (super spreading events).
In generale però è bene ricordare che tutti i luoghi affollati, in cui sono previste attività indoore, sono favorevoli e propiziatori a questi eventi.
  • Un modello stocastico (stochastikòs significa congetturale, ma i modelli stocastici tengono in considerazione le variazioni -causali e non- delle variabili, fornendo anche risultati probabilistici) analizzò 1512 pazienti durante le prime 10 settimane della pandemia di SARS ad Hong Kong. Mostrò che il virus era moderatamente trasmissibile, con 2,7 infezioni secondarie per ogni caso indice (escludendo gli eventi di super diffusione). Un modello simile fu usato in una popolazione completamente suscettibile, cioè che non aveva implementato il controllo delle infezioni, è stabilì che un individuo infetterebbe in media circa 3 contatti secondari. Però, tra i primi 201 probabili pazienti con SARS a Singapore, l'81% non fornì prove di aver infettato altri, ma 5 individui infettarono ciascuno 10 o più contatti secondari. Utilizzando analisi matematiche e statistiche, lo studio rilevò che circa il 71% da Hong Kong e il 75% circa da Singapore, erano attribuibili a eventi di super diffusione, e suggerì che, ritardare il ricovero ospedaliero di oltre 4 giorni dopo l'inizio dei sintomi, indurrebbe eventi di super diffusione, sottolineando l'importanza della diagnosi precoce e dell'isolamento.
The Guardian cerca di fornire qualche dato. "Esistono numerose teorie, ma nessuna risposta definitiva. Alcuni ipotizzano che abbia a che fare con il sistema immunitario del superdiffusore, che potrebbe non essere efficiente a sopprimere il virus o, in alternativa, potrebbe essere così buono da non sentire i sintomi stessi, quindi continuare a trasmetterlo ad altri. Ma è probabile che sia causato da più fattori, tra cui l'assunzione di una dose maggiore di virus in primo luogo, o l'infezione da più agenti patogeni. Una cosa sembra certa: è impossibile prevedere chi sarà un super-spargitore e chi no."
L'analisi su una catena di trasmissione, avvenuta all'inizio dell'epidemia di SARS di Pechino, rivelò che di 77 pazienti esaminati, 66 non avevano infettato altri. 7 infettarono circa 3 individui ciascuno, o forse meno, ma 4 ne infettarono almeno 8 o più ciascuno: fu per questo che vennero considerati super diffusori.
  • Un altro fattore di rischio, per eventi di super diffusione, emerse dal rapporto medico di un uomo di 54 anni che si presentò il 15 aprile all'ospedale di Pingjin, in Cina, bisognoso di cure per una malattia coronarica (il diabete di tipo II e l'insufficienza renale cronica). Lo stesso giorno, in seguito all'ammissione, gli venne la febbre, la mialgia e il mal di gola, e un medico sospettò la SARS perché notò una analogia con un decorso simile, avvenuto ad un paziente SARS di un altro ospedale. Il 17 aprile il paziente fu trasferito all'ospedale di Tianjin, perché fornito di una struttura più adatta alla sua patologia, e ricevette cure per i successivi due giorni. Il 19 aprile morì. Nel solo nell'ospedale di Pingjin infettò direttamente altre 33 persone.
Massimo Galli (infettivologo) e Andrea Crisanti (professore ordinario di microbiologia e parassitologia molecolare) affermano:
"I superdiffusori sono normalmente asintomatici e questo li rende maggiormente pericolosi perché è difficile isolarli; inoltre, è possibile individuarli solo successivamente. Diventa dunque di estrema importanza la possibilità di scorgerli il prima possibile così come capirne l’origine."
  • Almeno due eventi di super diffusione furono descritti ad Hong Kong. Nel Prince of Wales Hospital il paziente indice fu un uomo di 26 anni, ricoverato il 4 marzo del 2003. A causa delle sue condizioni necessitò di cure per una polmonite al lobo superiore destro. Gli furono somministrati broncodilatatori tramite un nebulizzatore e, alla luce di quello che accadde in seguito, non risultò scelta più oculata.
Di seguito riporto uno stralcio di un intervista di Quammen ad Ali S. Khan (medico epidemiologo) in cui discutono di questo episodio.
Ti aiuta ad aprire le vie respiratorie", mi disse Khan, uno strumento utile e sicuro per prevenire, diciamo, un attacco d'asma. Ma, con un Virus altamente contagioso, risulta poco saggio. “Quando espiri da questo, essenzialmente stai prendendo tutto il Virus che hai nei polmoni e lo stai spargendo di nuovo nell’aria; in quel caso nel pronto soccorso."
Il sovraffollamento, unito ad un sistema di ventilazione obsoleto, si pensa abbia facilitato la diffusione del virus.
Nelle due settimane successive 156 persone, tra cui personale ospedaliero, pazienti e visitatori, furono ricoverate e tutti i casi furono riconducibili a quel singolo paziente: la SARS fu diagnosticata a 138 di loro.
  • Il paziente indice del secondo focolaio, collegato al precedente, fu un uomo in emodialisi per insufficienza renale cronica. Aveva la diarrea e, in due occasioni, aveva soggiornato dal fratello, residente nel Blocco E nel complesso residenziale di Amoy Gardens. Amoy Gardens disponeva di 19 blocchi residenziali, con 8 appartamenti su ciascuno dei 33 piani. In diversi bagni del blocco E si scoprì, in seguito, che i pozzetti ad U che collegavano i tubi di drenaggio verticali ai sanitari, non funzionavano correttamente. Di conseguenza, quando l'acqua scorreva verso il basso, il riflusso dai montanti era in grado di generare aerosol e diffondere agenti patogeni nei singoli bagni: e fu proprio quello che accadde. Inoltre i ventilatori per l'areazione, installati dai residenti in molti dei bagni, crearono una significativa pressione negativa che amplificò il riflusso dell'aerosol. Nell'epidemia del complesso Amoy Gardens, 329 persone vennero infettate e 42 morirono.
Quammen, di seguito, descrive l'ennesimo caso di super diffusione.
"Nel gennaio 2003, nel corpo di un corpulento mercante di frutti di mare in preda ad una crisi respiratoria, il virus raggiunse un ospedale di Guangzhou. In quell'ospedale, e poi in una struttura per patologie respiratorie nella quale fu trasferito, l'uomo tossì, ansimò, vomitò e sbuffò durante l'intubazione, infettando dozzine di operatori sanitari. Diventò noto tra il personale medico di Guangzhou come il “re dei veleni”.
Un medico infetto, un nefrologo dell'ospedale, ebbe sintomi simil-influenzali ma poi, sentendosi meglio, fece un viaggio di tre ore in autobus fino ad Hong Kong, per il matrimonio di suo nipote.
Nella stanza 911 del Metropole Hotel il medico si sentì male di nuovo, diffondendo la malattia lungo tutto il corridoio del nono piano. Nei giorni seguenti altri ospiti del nono piano volarono a casa a Singapore e Toronto, portando con sé la malattia.
Uno di quelli infettati fu un assistente di volo, che alla fine è stato collegato a più di 100 casi di SARS a Singapore.
Diverse settimane dopo l'Organizzazione mondiale della sanità la chiamò SARS
"SARS raggiunse Toronto il 23 febbraio 2003, trasportato da una donna di settantotto anni che pernottò due notti con suo marito, durante un viaggio di una vacanza di due settimane, a Hong Kong. La coppia alloggiò al nono piano del Metropole Hotel.
La donna si ammalò, poi morì a casa il 5 marzo; casa frequentata dalla famiglia, incluso uno dei suoi figli che presto mostrò i medesimi sintomi.
Dopo una settimana di difficoltà respiratorie andò in un pronto soccorso e lì, senza isolamento, gli fu somministrato un farmaco attraverso un nebulizzatore che trasforma il liquido in nebbia.
Altri due pazienti furono infettati, uno dei quali finì poco dopo in un unità di cura coronarica, con un attacco di cuore. Lì alla fine infettò otto infermiere, un medico, altri tre pazienti, due impiegati, sua moglie e, tra gli altri, due tecnici.
Potresti chiamarlo un super spargitore. Una semplice visita del pronto soccorso portò a 128 casi tra le persone associate all'ospedale, e diciassette di loro morirono."
  • Nel Settembre/Ottobre 2012, un'epidemia di gastroenteriti da Norovirus fu registrata nella parte orientale della Germania. Furono colpite un totale di 390 strutture, tra le quali molte scuole dislocate in cinque degli Stati Federali della Germania. Furono registrati 10.950 casi di gastroenterite con 38 ricoveri. I risultati delle indagini epidemiologiche e di rintracciabilità suggerirono che una consegna di fragole congelate, importate dalla Cina, fosse l'origine della epidemia.
Attenzione però, anche se stiamo parlando di fragole, si tratta comunque di un virus umano, non di batteri.
Da chi furono contaminate quelle fragole e quante persone contribuirono all'epidemia è un mistero che non verrà mai risolto, però 390 strutture colpite è un numero davvero impressionante.
  • A livello europeo, la Francia segnalò un' epidemia infettiva da HAV (epatite A) che portò a 59 casi. Pomodori secchi congelati furono identificati come mezzo d'infezione in tutti i casi primari.
  • Sempre i pomodori secchi furono la causa di in un' epidemia che coinvolse 144 casi da HAV in Australia nel 2009.
  • Nel 1997 un' epidemia, che interessò 153 persone, fu associata al consumo di fragole congelate. In seguito vi furono segnalazioni nello stato del Michigan e poi a Shanghai (Cina) nel 1988. Si scoprì che 250.000 persone ebbero un'infezione da HAV dopo aver consumato vongole contaminate.
A costo di essere pedante vi rammento di nuovo che stiamo parlando di un virus umano, non di un batterio.
Le vongole, a volte, possono trattenere al loro interno i virus che provengono da residui fecali umani, se presenti nell'acqua.
250.000 persone contaminate da vongole significa concentrazioni virali abnormi, perché i virus presenti in esse, o nelle fragole, o nei pomodori secchi, o qualunque altro cibo, non prolificano su di essi come accade con i batteri, bensì persistono attraverso contaminazioni umane.
Pertanto le concentrazioni virali (la carica virale) al momento dell'assunzione come cibo, è la medesima presente al momento del contagio, a prescindere dal momento in cui avviene (cioè durante la raccolta, il lavaggio, durante il confezionamento, congelamento, trasporto o vendita).
  • Arriviamo alla MERS, le cui infezioni primarie si verificano di norma nei paesi del Medio Oriente, in cui cammelli e dromedari sono stati identificati come una delle specie che ospitano il virus. Tuttavia il trasporto, atto alla vendita, scatenò diversi casi in altri paesi. In particolare, tra maggio e luglio 2015, un focolaio di MERS CoV, incentrato in Corea del Sud, uccise 36 persone su 186 casi confermati.
  • L'epidemia di MERS-CoV del 2015 in Corea del Sud iniziò da un caso importato, un maschio di 68 anni con una storia recente di viaggi in diversi paesi del Medio Oriente, tra cui Bahrain, Emirati Arabi Uniti, Arabia Saudita e Qatar; tra l'altro gli ultimi tre paesi avevano anche segnalato casi umani di MERS-CoV durante lo stesso periodo di tempo. Dopo che il paziente iniziò a manifestare i sintomi della malattia, cercò assistenza medica in diverse cliniche prima di essere ricoverato in ospedale, dove finalmente gli venne confermato che era infetto da MERS-CoV. Da allora, 29 infezioni secondarie furono ricondotte direttamente a questo paziente indice. Inoltre, due di questi casi secondari dimostrarono essere responsabili di 106 infezioni successive, su 166 casi noti all'epoca.
  • In misura minore, eventi simili furono osservati con l'epidemia di EBOV del 2014-15, concentrata nei paesi dell'Africa occidentale di Guinea, Sierra Leone e Liberia. Il lavoro epidemiologico collegò 5 infezioni ad un bambino di 2 anni, nel remoto villaggio di Meliandou in Guinea. Uno dei contatti, un'ostetrica, ne infettò almeno altri 3 tra cui un lavoratore dell'ospedale di Guéckédou. Questo lavoratore poi infettò diversi membri della sua famiglia, nel distretto di Guéckédou Farako, così come altri 15 all'ospedale di Macenta.
  • Il 26 febbraio del 2020, 175 dirigenti della società biotecnologica Biogen si riunirono in un hotel di Boston per una conferenza. Quel singolo evento scatenò una epidemia che colpì almeno 20.000 persone.
  • Il terzo caso confermato di nuovo coronavirus, nel Regno Unito, fu un uomo sulla cinquantina. Aveva contratto il virus mentre si trovava a Singapore per partecipare a una conferenza. Al suo ritorno in Europa aveva poi trascorso alcuni giorni con la famiglia a Les Contamines-Montjoie, nel dipartimento dell’Alta Savoia della regione dell’Alvernia-Rodano-Alpi, in Francia. Quando era ormai tornato a Brighton, con un volo Easyjet, 5 persone che si trovavano nel suo stesso chalet risultarono positive al Covid-19.
  • I super diffusori però non sono solo umani, ma anche animali. Un'indagine trasversale condotta su 474 allevamenti di bovini scozzesi di Matthews, rivelò notevoli differenze nell'infettività: circa il 20% degli animali più infettivi fu la causa di circa l'80% della trasmissione.
Gli eventi di superdiffusione hanno in comune svariati punti.
Assembramenti al chiuso e contatti prolungati li facilitano. Una carica virale superiore alla norma di alcuni individui sembra determinante. Il grado di socialità di un superdiffusore è altresì importante.
Ma c'è un altra cosa che accomuna praticamente tutti gli eventi di super diffusione: la regola 80/20 rappresentata nella foto di copertina (elaborazione grafica di Daniel Moon).
Il principio di Pareto prende il nome dall'economista e sociologo Vilfredo Pareto e sostanzialmente spiega in virologia, ma non solo, come il 20% degli eventi scateni l'80% dei casi.
La legge 80/20 non è una regola matematica ma una sorta di indicazione.
"Il 20% dei vostri clienti genererà l’80% del fatturato. L’80% dei visitatori di un sito vede solo il 20% delle pagine. L’80% del valore del magazzino è determinato dal 20% degli articoli totali. Sul 20% delle strade avviene l’80% di tutti gli spostamenti. L’80% delle chiamate viene effettuata da e verso il 20% dei contatti in memoria."
Allo stesso modo si è visto che il 20% degli infetti è probabilmente la causa  scatenante dell'80% delle infezioni.

Enrico Bucci, biologo e docente alla Temple University di Filadelfia, commenta: “E' vero che i giovani rischiano meno la propria salute, ma essi sono veicoli che il virus può usare per infettare altri soggetti in cui la malattia non ha un decorso così benigno”.
  • Tornando di nuovo ai soli casi umani, a febbraio 2020 un fedele della chiesa sudcoreana contagiò altri 43 fedeli di Coronavirus,  mentre un cantore di una corale a Washington ne contagiò 53. Nello stesso periodo un avvocato di New York fu responsabile della trasmissione del nuovo Coronavirus a più di 100 persone della sua comunità.
  • Un altro documento (sottoposto a revisione paritaria) della fine di aprile, rivelò che 94 dei 216 dipendenti all'11° piano di un affollato call center, in Corea del Sud, furono probabilmente infettati da un singolo caso indice, tra fine febbraio e inizio marzo.
  • In uno studio preprint sembra che su 212 casi di Covid-19 in Israele, tra la fine di febbraio e la fine di aprile, l'80% delle trasmissioni fu causata da l'1-10% dei casi.
  • A fine gennaio, mentre il nuovo Coronavirus iniziava a diffondersi dalla provincia cinese di Hubei, un gruppo di buddisti laici si recò, in autobus, ad una cerimonia al tempio nella città di Ningbo, situata a centinaia di miglia da Wuhan. Un passeggero, di uno dei due autobus, aveva recentemente cenato con degli amici di Hubei e a sua insaputa si era infettato. Nei giorni successivi ben 24 compagni di viaggio furono trovati infetti, mentre nessuno dei 60 passeggeri del secondo mezzo contrasse il virus.
  • Ad una festa di compleanno, avvenuta il 12 marzo a Westport, parteciparono circa 50 persone e metà finì per infettarsi. I casi secondari si sparsero così velocemente che non fu possibile rintracciarli tutti.
  • A marzo, ad Albany in Georgia, vi fu un funerale che ebbe molto seguito. Parteciparono più di 200 persone, molte delle quali non riuscì neppure ad entrare in chiesa dal tanto che era gremita. Come accade di sovente ai funerali, vi fu un gran numero di abbracci e strette di mano e pacche sulle spalle. Dopo un paio di settimane tutti e 6 i fratelli della vittima finirono per avere i sintomi da Covid-19, insieme a 24 parenti. Quel singolo evento scatenò l'epidemia nell'intera cittadina.
  • A Praga, al termine della prima ondata, centinaia di persone decisero di festeggiare la fine del Coronavirus in un Nightclub e, nei giorni a seguire, si scoprì che ben 68 rimasero infettati all'evento.
  • Una ragazza americana di 26 anni, sintomatica, ha trasgredito alla quarantena obbligatoria dopo il tampone, effettuato a Garmisch-Partenkirchen, una famosa località sciistica nelle Alpi bavaresi. La stessa sera del tampone si è recata in un cocktail bar, contagiando 54 persone, anche se il numero sembra destinato ad aumentare.
In conclusione, anche se i superdiffusori e gli eventi di superdiffusione sono ancora fonte di studio, vi sono innumerevoli prove che siano il secondo step, nonché combustibile, nelle epidemie e pandemie.
Alla base vi sono gli eventi di Spillover, dove un salto di specie crea un virus nuovo e potenzialmente letale. Le deforestazioni, il commercio di animali selvatici, gli assembramenti umani in prossimità di ambienti vergini, favoriscono la nascita di nuovi virus, ma in seguito i superdiffusori alimentano epidemie che possono mutare in pandemie.
Siccome circa il 20% degli infetti scatena circa l'80% dei casi, è essenziale non sottovalutare mai la diffusione di un virus, né le sue conseguenze.
Le famose 3T (tracciare, testare e trattare) sono l'arma primaria che abbiamo a disposizione.
Se abbassiamo le difese, se sottovalutiamo i segnali e gli eventi, anche quelli all'apparenza più insignificanti (questo a prescindere dal virus) diamo loro modo di acquisire forza.
Per decine di anni abbiamo sottovalutato gli allarmi di WHO (OMS) ritenendoli esagerati, ritenendo che il dispendio di denaro fosse un azzardo e un mezzo preventivo non necessario.
Lo stesso si ripete ciclicamente ad ogni ondata epidemica; le difese si abbassano e l'idea che il virus ritorni nuovamente come prima, suona come un allarme inconsistente e lontano.
Come ama ripetere Roberta Villa (laurea in medicina e chirurgia e divulgatrice scientifica) dobbiamo imparare a convivere con il virus, evitare di cedere al panico, ma mai abbassare la guardia.



Fonti



























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