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Il concetto di “immunità di gregge” e SARS-CoV-2

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di VINCENZA D'ONGHIA

Il concetto di immunità di gregge è stato introdotto più volte nel corso della attuale pandemia da Covid-19, non solo in contesti scientifici ma anche attraverso le dichiarazioni, spesso molto discusse, di politici quali il premier britannico Boris Johnson e il presidente degli Stati Uniti Donald Trump.

Per comprendere che cosa si intende per immunità di gregge (herd immunity in inglese) bisogna necessariamente fare riferimento al concetto di immunità acquisita, che il singolo individuo sviluppa sia attraverso un’infezione naturale che tramite la vaccinazione nei confronti di un patogeno. L’immunità “di gregge” rappresenta la riflessione degli effetti dell’immunità individuale su di una popolazione, ossia la protezione indiretta nei confronti di un patogeno che individui suscettibili sviluppano quando in quella popolazione vi sia una proporzione sufficientemente alta di soggetti immuni. Tale principio è alla base delle campagne vaccinali di massa che mirano a stabilire l’immunità di gregge, affinché anche coloro che non possono essere vaccinati come soggetti in giovanissima età o immunodepressi, possano essere ugualmente protetti da determinate infezioni e dalle malattie che ne derivano. Infatti, se una frazione della popolazione è immune nei confronti del medesimo patogeno, la probabilità di un contatto efficace in termini di trasmissione tra individuo infetto e potenziale ospite è ridotta in quanto molti ospiti sono protetti e non in grado di trasmettere il patogeno stesso. Se la frazione di popolazione suscettibile è troppo bassa e scende al di sotto di un valore soglia, il patogeno non avrà modo di propagarsi in maniera efficiente, la sua prevalenza diminuirà progressivamente e anche individui non immunizzati trarranno beneficio dalla protezione indiretta nei confronti dell’infezione. La soglia per l’immunità di gregge si basa su di un parametro noto come R0 o numero di riproduzione di base, il numero medio di infezioni secondarie causate da un singolo individuo infetto inserito in una popolazione suscettibile. Ad esempio, se un patogeno ha un R0 = 5 significa che ogni individuo infetto è in grado di trasmettere l’infezione ad altre cinque persone non immuni. Il valore di R0 varia in base al patogeno ed a caratteristiche della popolazione ospite come la densità, la struttura, la presenza di super-diffusori asintomatici, le condizioni socio-sanitarie e l’età media. Esiste inoltre un secondo parametro definito Re o numero di riproduzione effettiva, che rappresenta il numero medio di infezioni secondarie originate da un singolo individuo infetto in una popolazione parzialmente immunizzata e varia quindi in maniera dinamica sulla base allo stato di immunizzazione di una popolazione, ad esempio, dal momento dello scoppio di un’epidemia al periodo successivo ad una prima campagna vaccinale. Se tale valore scende al di sotto di 1 significa che la percentuale di popolazione immune supera la soglia per l’immunità di gregge e che la diffusione del patogeno è estremamente difficoltosa, con un conseguente drastico calo dei soggetti infetti nella popolazione. Una volta raggiunta tale condizione, l’efficacia dell’immunità di gregge dipende dalla forza e dalla durata dell’immunità acquisita, che raramente copre tutta la vita, e dalla presenza, anche in una popolazione immune, di gruppi suscettibili in grado di determinare lo scoppio di focolai locali.

La possibilità di raggiungere l’immunità di gregge nei confronti di SARS-CoV-2 è teoricamente possibile ma, in assenza di un vaccino, non esistono strade eticamente accettabili e prive di conseguenze sociali devastanti per conseguire tale obiettivo. Seppur con enormi disomogeneità tra le diverse aree del mondo e ampi margini di approssimazione, i più accreditati studi scientifici hanno individuato un valore di R0 per SARS-CoV-2 tra 2 e 6 con una media di 3 e una soglia per l’immunità di gregge del 67%. SARS-CoV-1 è un patogeno nuovo i cui comportamenti devono essere ancora in gran parte chiariti. Innanzitutto, le manifestazioni cliniche possono essere molto sfumate anche in soggetti altamente infettivi e in grado di scatenare un focolaio epidemico. A tale proposito, molto importante potrebbe essere comprendere il ruolo effettivo dei bambini nella trasmissione del virus, i quali, se da un lato potrebbero abbassare la soglia per il raggiungimento dell’immunità di gregge in quanto meno suscettibili e contagiosi degli adulti, dall’altro potrebbero rappresentare un bersaglio privilegiato delle future campagne vaccinali per la costruzione di una popolazione giovane immune.

Un parametro per valutare l’impatto di Covid-19 sulla popolazione nell’obiettivo di raggiungere l’immunità di gregge è il tasso di letalità, ossia il numero di morti attribuite ad una patologia in uno specifico lasso di tempo, difficile da determinare a causa delle sensibili differenze tra un paese e l’altro legate ai criteri di inclusione nel percorso diagnostico, alla distribuzione nella popolazione delle comorbidità, alla differente stratificazione della popolazione per età ed alla metodologia di attribuzione delle cause ufficiali di morte. A prescindere dalle differenze, tale tasso è sensibilmente diminuito rispetto ai primi mesi della pandemia e tende a rimanere più elevato nella popolazione di età superiore ai 60 anni.  Un secondo parametro da tenere in considerazione per stimare i costi sociali della pandemia è il tasso di letalità per l’infezione, ossia il numero di decessi causati da una malattia infettiva tra tutti i soggetti infettati, più basso del precedente in quanto molti casi, lievissimi o asintomatici non vengono diagnosticati o riferiti. Tuttavia, se consideriamo una soglia del 67% e un tasso di letalità per l’infezione dello 0,6%, il raggiungimento dell’immunità di gregge comporterebbe un numero di decessi a livello globale superiore a 30 milioni, cifra insostenibile dal punto di vista umano e della disponibilità di un’adeguata assistenza sanitaria. Infatti, una delle variabili che influenzano il tasso di letalità tra i diversi stati è proprio quello della disponibilità di risorse per l’assistenza sanitaria, che non deve mai essere sovrastimata in quanto la politica del raggiungimento dell’immunità di gregge presuppone che una larga parte della popolazione venga infettata con conseguente diffusione incontrollata del virus ed una rapida deplezione delle risorse sanitarie, fattore che comporta un aumento della mortalità da tutte le cause. Ciò risulterebbe devastante soprattutto in quei paesi dove gli ospedali hanno una limitata capacità di far fronte alle emergenze, non vi sono infrastrutture in termini di salute pubblica e sono presenti comunità a rischio come penitenziari e gruppi numerosi di senzatetto.  Stabilire un valore univoco di R0 è quindi irrealistico in quanto le dinamiche di trasmissione dei patogeni tra la popolazione sono influenzate da densità, fattori culturali, età, comorbidità, patologie preesistenti, sesso, fattori genetici e frequenza di contatti all’interno delle comunità, specialmente laddove si verificano fenomeni di super-trasmissione, in cui un singolo caso è in grado di infettare un grande numero di contatti. Il fatto che SARS-CoV-2 sia un patogeno nuovo, le cui caratteristiche non sono state ancora completamente definite, rende ancora più difficile qualsiasi pronostico epidemiologico. Inoltre, il raggiungimento dell’immunità di gregge presuppone che l’infezione sviluppi un’immunità efficace e duratura, certezza che, nonostante alcuni dati incoraggianti, ancora non possediamo. Ad esempio, studi condotti in Italia e Spagna all’inizio della pandemia, hanno rilevato un titolo anticorpale nella popolazione tra l’1 e il 10% con picchi del 15% in alcune aree urbane mentre precedenti ricerche condotte su altri coronavirus hanno dimostrato che l’immunità tende a diminuire progressivamente nel tempo. Se questo fosse vero anche nel caso di SARS-CoV-2, l’immunità di gregge non verrebbe mai raggiunta se non con periodici richiami della vaccinazione e persisterebbero nuove ondate epidemiche annuali o biennali in base all’instaurarsi di un’immunità di breve (10 mesi) o lungo (2 anni) termine. Inoltre, non sappiamo se una preesistente immunità nei confronti di altri coronavirus che causano raffreddori comuni, sia in grado di proteggere dall’agente patogeno di Covid-19, in quanto, sebbene siano stati rilevati linfociti T cross-reattivi nel 20-50% dei soggetti non infettati con SARS-CoV-2, non è chiaro se essi proteggano dall’infezione o solo dalle forme più severe di Covid-19.

Nell’attesa di una vaccinazione che ci permetta di ridurre drasticamente il numero delle infezioni senza costi sociali elevati in termini di malattia e vite umane, lo screening mediante test sierologici di massa ci puòaiutare a capire quante persone hanno contratto l’infezione, quante sono da considerare immuni e quanto siamo lontani dalla soglia per l’immunità di gregge. Infatti, anche se l’immunità non dovesse essere permanente, le cellule di memoria del sistema immunitario acquisito potrebbero comunque controllare l’infezione e agire sulla patogenicità del virus attenuando la severità clinica delle infezioni successive. Tuttavia, l’agognato traguardo dell’immunità di gregge non sembra possibile prima della pianificazione di strategie vaccinali che, partendo dalle categorie a rischio (operatori sanitari, anziani, soggetti portatori di comorbidità, minoranze) si estenda a tutta la popolazione a livello nazionale, continentale e globale.

Immagine I: Schema che esemplifica il concetto di “immunità di gregge”

Bibliografia

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