SNIFF DOGS: Can che fiuta (covid) non morde

Dall’inizio della pandemia, di strada ne è stata fatta molta; basti pensare a come fosse difficile, all’inizio di marzo 2020, sottoporsi ad un tampone e come oggi, invece, diagnosticare l’infezione risulti molto più semplice, grazie ai tanti tamponi molecolari che siamo in grado ormai di processare quotidianamente e alla facilità con cui ci si può sottoporre ad un tampone antigenico.

Le sperimentazioni circa nuovi modi per ottimizzare al massimo le tempistiche di diagnosi infatti proseguono velocemente. Per esempio, in Italia è da poco iniziata la sperimentazione di un metodo che sfrutta l’olfatto dei cani per diagnosticare la Covid-19: questo metodo specifico si inserisce nella più generale diagnostica olfattiva, che, come suggerisce il nome, prevede l’utilizzo dell’olfatto per la diagnosi di particolari malattie. Questo è possibile proprio perché alcune malattie possiedono marker olfattivi caratteristici che ne permettono il riconoscimento. Tali marker sono infatti tipici di alcuni stati patologici, i quali alterando e il metabolismo del nostro corpo, fanno sì che le cellule rilascino delle sostanze specifiche tramite il sudore o il respiro: per l'appunto i marker olfattivi.

Negli ultimi anni del XX secolo sono state sviluppate varie tecniche diagnostiche basate sull’impiego di nasi elettronici (ne avevamo parlato su MadaMagazine l’anno scorso) e sull’utilizzo di cani opportunamente addestrati al riconoscimento olfattivo di campioni biologici nell’ambito dello screening, ad esempio oncologico. Ovviamente però, qualsiasi diagnosi di tumore deve essere oltre che affidabile anche molto specifica. Di conseguenza, parlando di cancro, i nostri amici a quattro zampe non possono essere utilizzati da soli come strumento diagnostico. Il naso degli animali, e di certe razze di cani in particolare come i pastori tedeschi, possiede un gran numero di recettori olfattivi specializzati: nello specifico, sono circa 220 milioni di recettori contro i 5 milioni di un naso umano.

Alla luce della ricerca sulla diagnostica olfattiva,e quanto da noi conosciuto, è nata dunque l’idea di sfruttare il fiuto canino per la diagnosi del Covid-19. Finora in Europa sono stati effettuati due studi di laboratorio per la rilevazione della Covid-19 con cani addestrati. Il primo, realizzato della École Nationale Vétérinaire d'Alfort e dell’Université Paris Est, ha ottenuto un tasso di rilevazione esatta tra l’83 e il 100% con l’utilizzo di campioni di sudore. Il secondo, della Università di Hannover e Amburgo e dal Central institute of medical service delle Forze armate della Germania, ha ottenuto un tasso medio di rilevazione esatta del 94 %, utilizzando campioni di saliva.

Il progetto di ricerca è dunque partito da poco anche presso il Drive In del Policlinico universitario del Campus Bio-Medico di Roma; come è organizzata però questa sperimentazione?

Si è partiti con un trial della durata di quasi due mesi, durante i quali i cani sono indirizzati al riconoscimento della presenza del virus attraverso specifiche tecniche di addestramento; da protocollo infatti l’animale entra in contatto con campioni contenenti il sudore di pazienti Covid-19 positivi, che vengono fatti annusare accuratamente, al fine di addestrare l’animale al riconoscimento di nuovi campioni. In seguito poi, alla fine di questi due mesi, il progetto proseguirà con altre quattro/sei settimane di sperimentazione grazie alla collaborazione di pazienti volontari che effettuano tamponi presso il Drive-In del Campus Bio-Medico. Parallelamente a questo, il laboratorio eseguirà il test molecolare naso-faringeo per verificare l’efficienza dei cani nella diagnosi.

Questo porterebbe ad una vera e propria svolta da un punto di vista diagnostico, andando ad ottimizzare di molto il tempo della diagnosi. Un cane ben addestrato potrebbe impiegare circa 10 secondi nella rilevazione del virus mentre un tampone rapido ci mette circa 15 minuti. Per non parlare poi del tampone molecolare che impiega minimo 3 ore per l’analisi. Ciò che ci si augura infatti è di poter utilizzare i cani nell’attività di screening all’interno di grandi eventi o semplicemente negli aeroporti o all’ingresso della stazione, dei cinema e magari anche dei teatri con l’obiettivo di far ripartire la vita anche negli ambiti che sono più spesso frequentati. L’utilizzo dei cani potrebbe portare ad una forte velocizzazione del tempo oltre che una diminuzione delle spese e una migliore organizzazione ed efficacia dei controlli.

Giorgia Calò

La neurobiologia della solitudine: gli effetti dell'isolamento sociale sul nostro cervello

Nell’ultimo anno abbiamo osservato impotenti l’impatto che la pandemia di COVID-19 ha avuto nel rivoluzionare il nostro stile di vita, costringendoci a modificare molte delle nostre abitudini.

Il virus SARS-CoV-2 e, inevitabilmente, i mezzi a cui si è dovuto far ricorso per fronteggiarlo, stanno avendo conseguenze negative sulla salute mentale della popolazione mondiale. In particolare, la frustrazione, le preoccupazioni per il futuro e, soprattutto, l’isolamento sociale e la solitudine rappresentano fattori di rischio ben noti per diversi disturbi mentali tra cui l’ansia, i disturbi affettivi ed il disturbo post-traumatico da stress.

La quarantena, così come il distanziamento sociale, necessari e indispensabili nella lotta contro il virus, hanno influito in maniera importante sul benessere psicologico di ciascuno di noi. L’essere umano è infatti un animale sociale che può risentire duramente dell’assenza di contatto con altri individui. In questo contesto è di fondamentale importanza sottolineare che i cambiamenti legati alla sfera sociale sembrano non incidere esclusivamente sulla psiche, ma anche sulla fisiologia del cervello.

Isolamento sociale e solitudine sono due concetti diversi

Vi è una differenza significativa tra il concetto di isolamento sociale e quello di solitudine: possiamo definire il primo come lo stato oggettivo di essere soli ed il secondo come la sensazione, lo stato soggettivo, di sentirsi soli. Da diversi anni, più gruppi di ricerca hanno cercato di chiarire i meccanismi attraverso cui l’isolamento, e di conseguenza la solitudine, danneggino le funzioni cognitive ed il cervello. Questi lavori hanno portato l’identificazione di più strutture cerebrali che sembrano essere colpite dalla mancanza di stimoli sociali, tra cui la corteccia prefrontale, l’ippocampo e l’amigdala. La corteccia prefrontale sembra avere un volume ridotto in soggetti soli, inoltre, sempre in quest’area, si è osservata un’alterazione della segnalazione cellulare in roditori isolati dai propri simili. Anche l’ippocampo di persone e animali isolati sembra essere più piccolo del normale, con concentrazioni ridotte di un polipeptide che contribuisce alla differenziazione ed al mantenimento dei neuroni, il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF): queste caratteristiche sono associate a deficit di apprendimento e di memoria, indicando quindi il possibile ruolo dell’isolamento nel declino cognitivo. Infine, per quanto riguarda l’amigdala, sembra esserci una correlazione tra il network sociale di una persona ed il volume di questa area cerebrale: individui soli sembrano avere infatti un’amigdala più piccola.

In un recente studio, pubblicato lo scorso luglio su the Journal of Neuroscience, viene dimostrato il fatto che la solitudine sembrerebbe alterare l’attivazione delle cellule nervose in specifiche aree del cervello.In particolare, gli autori si sono concentrati sullo studio della corteccia mediale prefrontale (mPFC, medial prefrontal cortex), un’area cerebrale che, tra i numerosi ruoli, ha anche il compito di tenere traccia delle relazioni sociali dell’individuo e della rappresentazione del sé, ovvero l'immagine che si ha di se stessi. I ricercatori, servendosi della tecnica della risonanza magnetica funzionale (fMRI), hanno analizzato l’attività cerebrale dei partecipanti allo studio, a cui era stato richiesto di pensare a 16 diverse persone, tra cui se stessi, cinque amici intimi, cinque conoscenti e cinque celebrità.

Nei soggetti che avevano dichiarato di non essere tendenti a comportamenti solitari, gli scienziati hanno osservato che, a pensieri riferiti a diverse persone, corrispondeva l’attivazione di tre diversi e specifici pattern nella mPFC: uno per il sé, uno per le celebrità ed uno per la rete sociale, che comprendeva sia amici che conoscenti. I risultati hanno inoltre mostrato come nella mPFC vi sia il mantenimento di una rete di cerchie sociali, strettamente dipendente dalla vicinanza emotiva. Infatti, nelle persone che non soffrono di solitudine viene descritta una sovrapposizione dei due pattern di attivazione che caratterizzano rispettivamente la rete sociale e la propria persona: questa è maggiormente evidente nel caso di un’amicizia intima, ma anche presente, seppur in minor modo, quando ai partecipanti veniva chiesto di pensare a dei semplici conoscenti.

Lo studio ha evidenziato che per le persone solitarie le cose stavano diversamente: l’attivazione del pattern legato al pensiero di sé risultava del tutto segregato rispetto a quella caratterizzante la rete sociale. Non vi era quindi nessun tipo di sovrapposizione nell’attivazione delle cellule neuronali, come precedentemente descritto negli individui non solitari: il pattern di attivazione della mPFC era appunto scollegato rispetto a quello della rete sociale. Questi risultati indicano quindi la possibilità che il cervello sia in grado di mappare i legami interpersonali e che le alterazioni in questa “mappa” descritte negli individui solitari riflettono un’auto-rappresentazione neurale più solitaria, la quale a sua volta rispecchia la condizione fisica di queste persone.

Il cervello è forse in grado di mappare i legami interpersonali

La ricerca sugli effetti dell’isolamento sociale si è concentrata anche sugli animali: in particolare, i roditori sono animali sociali come l’uomo e per questo il loro comportamento è stato spesso studiato per chiarire gli effetti di questo fenomeno sul sistema nervoso centrale.

In generale, è importante dire che negli animali da laboratorio è impossibile distinguere l’isolamento sociale dalla solitudine. Uno studio pubblicato nel 2018 sulla rivista Cell, ha rivelato il ruolo precedentemente sconosciuto della neurochinina B (NkB) o Tac2, un neuropeptide di segnalazione implicato in diverse funzioni cognitive, nel mediare gli effetti comportamentali dell'isolamento a lungo termine. In questo studio è stato dimostrato che Tac2 era altamente espressa, ossia prodotta, in vaste regioni del cervello dei soli soggetti sperimentali isolati da almeno due settimane da conspecifici, ovvero individui della stessa specie, al contrario di topi di controllo stabulati con altri due partner e nei roditori isolati per sole 24 ore. I topi isolati da almeno due settimane mostravano inoltre aggressività, un tipico effetto comportamentale dell'isolamento, osservato anche negli esseri umani, così come paura e ipersensibilità agli stimoli esterni. In questo lavoro, è stato inoltre osservato che l’alterazione dell’attività di Tac2 permetteva di modificare gli effetti negativi dell’isolamento prolungato sul comportamento. Infatti, viene dimostrato che il blocco di questo neuropeptide eliminava i comportamenti anomali associati all’isolamento sociale nei topi cresciuti da soli, mentre un suo aumento rendeva i roditori mantenuti in condizioni normali aggressivi e impauriti. In particolare, il blocco del pathway della NkB, esclusivamente nell’amigdala, portava all’eliminazione della paura indotta dall’isolamento sociale, ma non del comportamento aggressivo; similmente, la soppressione della stessa proteina nell’ippocampo eliminava il comportamento aggressivo, ma non la paura. Entrambe queste zone sono infatti coinvolte nell’isolamento sociale, come abbiamo precedentemente accennato.

I risultati di questo studio suggeriscono che Tac2 potrebbe essere coinvolto nella regolazione di alcuni degli effetti dell'isolamento a lungo termine, piuttosto che nello stress immediato indotto dalla separazione dai compagni, con effetti a livello della circuitazione del cervello. Tuttavia, ancora non si conosce l’interazione tra questo neuropeptide e gli ormoni coinvolti nella risposta allo stress e, soprattutto, se la somministrazione di farmaci con un simile meccanismo di azione possa avere lo stesso tipo di effetto negli esseri umani.

Bisogna inoltre ricordare che il cervello è caratterizzato dal fenomeno della plasticità, vale a dire la capacità di modificare la propria struttura e le proprie funzioni a seconda dell’attività delle cellule che lo costituiscono. Questa caratteristica dipende anche da stimoli esterni e, ad esempio, può essere influenzata da eventi avversi: l’isolamento sociale potrebbe quindi avere degli effetti negativi sulla dinamicità della plasticità, come suggerito da diversi studi.

Purtroppo, la pandemia ha solo peggiorato un fenomeno già largamente diffuso: secondo le statistiche dell'Unione Europea, infatti, più del 7% dei residenti nel 2019 ricadeva nella categoria di “socialmente isolato”. Considerando non solo gli effetti che abbiamo descritto sul sistema nervoso, ma anche quelli più conosciuti sullo stato di salute generale degli individui che soffrono di solitudine, negli ultimi anni questo problema è entrato nel dibattito politico. Ad oggi, l’isolamento sociale viene considerato un problema di salute pubblica e per questo molti gruppi di ricerca si stanno impegnando nello sviluppo di nuove terapie farmacologiche.

Non vi è ancora una chiave per risolvere completamente questa grave problematica; nel nostro piccolo, però, ognuno di noi può supportare le persone che vivono in condizioni di isolamento, aiutandole a reinserirsi gradualmente in contesti sociali.

Nicole Pavoncello

Disinfettanti "fai da te" contro il SARS-CoV-2

In questo periodo la disinformazione e le fake news riguardanti vari aspetti del nuovo Coronavirus dilagano indisturbati nel web. Da molti giorni girano su internet anche presunte “ricette” per creare disinfettanti fai da te in sostituzione ai prodotti certificati ormai andati a ruba. Purtroppo molti di questi siti web riportano le ricette in modo sbagliato a causa di un’errata interpretazione delle linee guida esplicitate dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per la preparazione di disinfettanti che sono indirizzate esclusivamente a produttori locali autorizzati. Come risultato, molte delle preparazioni casalinghe possono risultare inefficaci o addirittura pericolose per l’uomo, con conseguente rischio di intossicazione.

La pericolosità di questi rimedi "fai da te" è dovuta principalmente a due aspetti: la prima riguarda la natura chimica delle sostanze utilizzate, che sono altamente infiammabili e corrosive per la pelle; la seconda riguarda il corretto utilizzo dei reagenti da parte dell’utente e la mancata disposizione di apposite misure precauzionali. In commercio sono disponibili due tipologie di disinfettanti autorizzati: uno per la cute integra e uno per le superfici. Generalmente, il primo è a base di etanolo (alcol etilico 70-80%), il secondo a base di sodio ipoclorito (la nota candeggina).

Molte delle preparazioni casalinghe possono risultare inefficaci o addirittura pericolose per l’uomo, con conseguente rischio di intossicazione

Sulla base delle caratteristiche di pericolo delle sostanze sopraindicate, l’Istituto Superiore di Sanità sconsiglia vivamente la preparazione in casa i prodotti ad azione disinfettante.

Tuttavia, a causa del fenomeno di “isteria collettiva” collegato all’emergenza sanitaria in corso, non sempre i prodotti certificati sono reperibili nei supermercati o nelle farmacie a noi più vicine, e non potendo effettuare lunghi spostamenti, l’utilizzo di prodotti casalinghi per la sanificazione delle superfici diventa una via percorribile.

In questo articolo descriveremo le linee guida da applicare per un corretto utilizzo delle sostanze in questione e cercheremo di riportare in modo dettagliato ed accurato i procedimenti per la preparazione autonoma di soluzioni disinfettanti, al fine di evitare potenziali effetti negativi sulla salute.

Quali sono i reagenti chimici realmente efficaci?

Recenti studi hanno mostrato che il virus SARS-CoV-2 può essere inattivato nel giro di un minuto da soluzioni alcoliche al 70%, da soluzioni di perossido di idrogeno 0.5% o ipoclorito di sodio 0.1%. Per quanto riguarda l'inattivazione termica, l’OMS ha riportato che è sufficiente un’esposizione a 56 °C per almeno 30 minuti.

Quando vanno utilizzate le soluzioni disinfettanti fai da te?

I tempi di sopravvivenza del virus su alcune superfici possono arrivare fino a giorni, ma difficilmente la carica infettiva raggiunge valori che richiedano una disinfezione sistematica di tutto ciò che viene in contatto con il mondo esterno e con le altre persone. Norme igieniche severe devono essere applicate in ambito sanitario, ma negli ambienti domestici è sufficiente essere un po’ più scrupolosi del solito per ridurre il rischio di portarsi a casa il virus. È sufficiente quindi sanificare le superfici che più frequentemente ricevono un contatto con l’esterno.

• Ambienti e superfici di passaggio esterno-interno di casa: pavimenti, le superfici di eventuali tavolini portaoggetti, chiavi e maniglia della porta d’ingresso, corrimano, pavimento, pianerottolo, superfici del citofono e campanello, interruttori.

• Superfici sensibili e apparecchiature: Per disinfettare superfici sensibili come ad esempio la tastiera del computer, smartphone, auricolari e microfoni, la soluzione migliore è di passarci sopra un panno inumidito con prodotti a base di alcol o candeggina.

• Utilizzo dell’automobile: maniglie di apertura esterne ed interne e tutte le superfici di frequente contatto con le mani (freno a mano, volante, quadro radio, ecc…).

• Acquisto beni di prima necessità: non introdurre la busta della spesa in casa, lasciare all’ingresso e trasferire le confezioni una alla volta. Sanificare a fondo con le soluzioni indicate (meglio etanolo e perossido di idrogeno) tutte le confezioni CHIUSE prima di introdurle in cucina. Per frutta e verdura è sufficiente un lavaggio con acqua corrente.

In quali situazioni si può applicare la tecnica di sterilizzazione mediante calore?

L'inattivazione termica può tornare utile per la pulizia di quegli oggetti che potrebbero rovinarsi in seguito al trattamento con le sostanze chimiche sopraindicate oppure per la pulizia di biberon, ciucci e giocattoli destinati a bambini e neonati. Nel caso in cui ci dovessimo trovare a sterilizzare degli abiti, a causa di contatti ravvicinati con persone infette, bisogna impiegare delle temperature di lavaggio alte (60°C) oppure l’utilizzo di detersivi a base di candeggina classica (da considerare in base al capo da trattare).

Quali sono le misure precauzionali da impiegare quando si preparano i disinfettanti “fai da te”?

L’ipoclorito di sodio è irritante per pelle, naso e occhi, mentre l’alcol è pericoloso perché altamente infiammabile. E' quindi opportuno prendere precauzioni durante la preparazione di queste soluzioni casalinghe, indossando protezioni personali quali guanti e occhiali (per proteggersi da eventuali schizzi di candeggina). È bene arieggiare le stanze, sia durante che dopo l’uso dei prodotti per la pulizia, per evitare possibili intossicazioni. Una volta preparati i disinfettanti, è buona pratica applicare delle etichette di riconoscimento alle bottiglie, che non devono in nessun caso rimanere in giro per la casa in forma anonima alla portata di bambini o animali.

Un comune e pericoloso errore nelle preparazioni "fai da te" domestiche è quello di miscelare prodotti diversi. Per riportare un esempio, l’ipoclorito di sodio, se mescolato ad ammoniaca o acidi (altri detergenti per la casa), può sviluppare come sottoprodotto cloro gassoso che ha effetto soffocante ed è altamente tossico.

Gli agenti disinfettanti per la persona devono essere utilizzati con attenzione per evitare che le pratiche di igiene non alterino la superficie della cute ed affinché il ruolo di barriera non venga compromesso. Il lavaggio troppo frequente, oppure con eccesso di detergente, può infatti causare delle lacerazioni agli strati dell’epidermide con minore capacità da parte di esse di trattenere l’acqua. Il risultato è una secchezza della cute associata a dermatite, e nei casi più gravi, ad infezione da parte di agenti infettivi che entrano attraverso le fessurazioni provocate dalla disidratazione.

Di seguito, alcune semplici "ricette" da preparare tranquillamente in casa seguendo le linee guida appena discusse.

Shirley Genah