Effetti della temperatura sui virus: quali sono?

15 maggio, 2020
La temperatura atmosferica ha un ruolo decisivo nella comparsa delle malattie infettive. La trasmissione del Coronavirus che ha causato la SARS nel 2003 è stata maggiore nelle aree in cui le temperature esterne si aggiravano intorno ai 22-25 ºC.
 

In seguito agli attuali eventi relativi al SARS-CoV-2, veniamo assaliti da mille dubbi che ci portano a interrogarci sulla natura di questo virus, come si trasmette o cosa possiamo fare per prevenire il contagio. E forse alcuni di noi si sono interrogati anche sugli effetti della temperatura sui virus, quindi se questi microrganismi risultano più forti con il freddo o, viceversa, con il caldo.

Nel 2003 si è verificato un focolaio di Coronavirus a Hong Kong che si è esteso a numerosi paesi. All’epoca gli scienziati hanno studiato in che modo i fattori climatici hanno influito sulla trasmissione del virus. A seguire riportiamo gli effetti della temperatura sui virus, insieme ad altri dati di interesse.

La temperatura e gli organismi

La temperatura è il fattore ambientale più importante che determina lo stato di salute di tutti gli organismi. Questo perché i suoi effetti si ripercuotono sulla crescita e sullo sviluppo della patogenesi in forma immediata.

Gli sbalzi di temperatura possono influire sia sulla biologia dell’ospite sia su quella del parassita (virus). L’impatto del cambiamento climatico, di fatto, viene messo in relazione con numerose malattie infettive.

Alcune delle malattie infettive virali più mortali emerse negli ultimi decenni sono l’ebola, l’HIV e il Coronavirus che ha causato la SARS (sindrome respiratoria acuta grave).

Effetti della temperatura sui virus

I virus sono termolabili, ovvero muoiono se sottoposti ad alte temperature. In presenza di una temperatura pari ai 50-60 ºC  applicata per mezz’ora, la maggior parte dei virus diventa inattiva.

 

Ciò succede perché le elevate temperature provocano la denaturazione delle proteine che formano la capside (struttura proteica che avvolge e protegge il materiale genetico).

Ma ci sono delle eccezioni. Per esempio, i virus dell’epatite B si inattivano a 120 ºC per 30 minuti, ma anche se sottoposti a una pressione pari 2 kg, usata come disinfettante, o applicando glutaraldeide attivato a 2 ºC.

I virus sono invece stabili a basse temperature. A -75 ºC si mantengono attivi per mesi, mentre a -196 ºC possono rimanere attivi per anni. Detto ciò, a seguire spieghiamo gli effetti della temperatura sui virus che causano malattie infettive.

Il caso del Coronavirus SARS-CoV

Coronavirus in 3d

Il SARS-CoV è il virus che ha provocato una malattia emergente associata a una grave forma di polmonite che si è estesa a 20 paesi in 5 continenti nel 2003. Il primo focolaio venne identificato ad Amoy Garden, a Hong Kong, un condominio dove risultavano infetti oltre 300 residenti.

La mortalità del virus è stata di un 9%, per la maggior parte persone anziane. In ambiente ospedaliero il numero è poi aumentato a causa del contatto tra pazienti, personale sanitario e fomiti (oggetti inanimati che trasmettono agenti patogeni negli ospedali, come stetoscopi, mascherine, lenzuola, etc).

 

Effetti della temperatura sui virus e SARS

La principale via di trasmissione dell’infezione da SARS-CoV sono le gocce respiratorie, che si diffondono nell’aria quando si tossisce o si starnutisce. Queste prendono il nome di goccioline di Flügge.

In uno studio pubblicato sulla rivista Applied and Enviromental Microbiology si legge che questo virus è stato trovato su superfici lisce e su oggetti ospedalieri, dove è rimasto fino a 28 giorni a temperature tra i 22 ºC e 25 ºC. L’inattivazione è avvenuta solo in seguito all’applicazione di una temperatura pari a 40 ºC. Nella rivista Advances in Virology un altro articolo indica che:

  • Il virus si è mantenuto stabile per tre settimane a temperatura ambiente ed è morto quando gli è stata somministrata una temperatura di 56º C per un quarto d’ora.
  • L’incidenza della SARS aumentava nei giorni in cui le temperature esterne si abbassavano a Hong Kong e in altre regioni subtropicali.
  • A Singapore, che si trova in un’area tropicale, è stata registrata una maggiore incidenza di focolai di SARS negli ospedali a causa dell’uso di aria condizionata.
Termostato di casa ed effetti della temperatura sui virus

Dato che questo virus può rimanere attivo per due settimane quando le temperature sono basse, fattore che inoltre ne facilita la trasmissione, a Canton, Cina, i medici decisero di lasciare le finestre aperte. In questo modo le stanze erano ben ventilate e ciò si tradusse in una minore sopravvivenza e trasmissione del virus.

 

Bisogna sottolineare anche che in alcuni paesi asiatici delle aree tropicali, come Malesia, Indonesia o Thailandia, dove le temperature sono alte, non si sono verificati focolai di SARS. Ulteriori fattori ambientali come la velocità del vento, la luce solare, l’umidità relativa e la pressione dell’aria sono associati all’epidemia di SARS.

L’inquinamento ambientale e i fomiti assumono un ruolo determinante nella trasmissione del virus e contribuiscono all’infezione nosocomiale.

Effetti della temperatura sui virus: altri patogeni

Influenza: la diffusione del virus dell’influenza comune dipende sia dall’umidità relativa sia dalla temperatura esterna. Ciò significa che il freddo e l’aria secca ne favoriscono la trasmissione, condizioni climatiche che coincidono con la stagione invernale.

Febbre dengue: in questo caso il virus dipende dal vettore (la zanzara Aedes). A elevate altitudini, dove le temperature sono basse, il virus non completa il periodo di incubazione durante la vita della zanzara, motivo per cui la sua trasmissione si vede limitata dalla temperatura ambientale.

Il periodo estrinseco di incubazione si verifica a una temperatura di 25 ºC e la post infezione a 30 ºC. Queste zanzare trasmettono anche il virus della chikungunya e quello della febbre gialla. Come conseguenza del cambiamento climatico, questi insetti si trovano in diversi paesi che prima non erano soliti frequentare, permettendo così un’incontrollata trasmissione del virus.

 
Zanzara Aedes aegypti

Oltre agli effetti della temperatura sui virus, esistono altri fattori ambientali che possono influire sull’attività di questi patogeni.

Agenti fisici

Le radiazioni, sia di tipo ionizzante (raggi X) sia di tipo non ionizzante (luce ultravioletta), causano alterazioni, ovvero rotture, nella catena di nucleotidi del materiale genetico dei virus.

Agenti chimici

  • Solventi lipidici. Alcuni virus possiedono un rivestimento formato da un doppio strato lipidico (virus avvolti), motivo per cui possono essere facilmente inattivati con l’uso di solventi di grassi (cloroformio, etere, etc). Quelli che non presentano questo rivestimento (virus nudi) sono resistenti ai solventi citati, ma sono sensibili ad agenti ossidanti, dunque ad acido cloridrico e acidi in generale.
  • pH. I virus sono molto sensibili ai violenti sbalzi di pH. Si mantengono attivi in presenza di un pH compreso tra 5 e 9. Al di sotto o al di sopra di questo range si inattivano.

La temperatura è un fattore determinante

È possibile concludere che la temperatura esterna è un fattore determinante nella viabilità dei virus. La maggior parte di essi si inattiva ad alte temperature, mentre il clima freddo e secco ne favorisce la replica e la trasmissione.

 

Gli ambienti ospedalieri sono considerati centri di contaminazione perché i virus e altri agenti patogeni sono capaci di rimanere sulle superfici degli edifici e degli oggetti. Ciò contribuisce all’infezione dei pazienti e dei professionisti della salute.

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