Come nascono le malattie? Da quando abbiamo iniziato ad ammalarci?

Non poche patologie significative per la specie umana hanno avuto un esordio contemporaneo all’avvento dell’agricoltura (Pearce-Duvet, 2004) e dell’allevamento degli animali (Rahman et al., 2020). Questi eventi avrebbero influito su diversi aspetti dell’ecologia umana: la nuova relazione ravvicinata con gli animali e la differente distribuzione delle risorse ambientali conseguenti al nuovo paesaggio agricolturale hanno modificato la modalità di trasmissione dei patogeni.

I dati filogenetici delle specie patogeniche possono dare delle risposte su come ne sia avvenuta l’origine.

L’impatto della semina su uomo e ambiente

L’agricoltura ha rappresentato una vera rivoluzione per l’approvvigionamento di cibo per le società umane, ma ha anche avuto un ruolo cruciale nel diffondersi e nell’origine delle malattie. La maggiore disponibilità di cibo fornita da agricoltura e allevamento ha portato sì ad un aumento demografico della popolazione, ma anche a un maggior addensamento di individui in luoghi più circoscritti rispetto a prima. Gli insediamenti stabili più densamente popolati hanno favorito le interazioni fra le persone e, quindi, lo scambio di patogeni, diventando culla di nuove malattie.

Inoltre, il passaggio da un alimentazione da cacciatori/raccoglitori ricca di proteine ad una di agricoltori basata principalmente sui carboidrati, nonché la nuova condizione stanziale, hanno portato alla comparsa più frequente di carie dentaria, presente in percentuale minima nelle popolazioni antecedenti (Larsen, 1995) e a un declino generale della robustezza dello scheletro. La popolazione quindi era sì più numerosa, ma anche meno forte.

Il cambiamento ecologico di tipo antropico ha effetti a catena, fra i quali il modo di diffondersi delle malattie

Il cambiamento di alimentazione e nella grandezza delle popolazioni è solo una piccola parte delle cause scatenanti delle nuove malattie.

Infatti, la modificazione antropogenica dell’ambiente dovuta alle nuove abitudini stanziali e colturali ha generato conseguenze a catena per lo scambio e l’adattamento di patogeni pre-esistenti. Sono i campi coltivati i luoghi di nascita di malattie come la malaria e la peste, in quanto ambienti frequentati regolarmente da zanzare e roditori. In questa nuova nicchia mista e stabile, uomini ed animali hanno convissuto e si sono adattati, e con loro i patogeni, sviluppando nuove intensità di virulenza rispetto all’ambiente naturale.

Carne, latte e malattie

Per capire la relazione fra malattie umane ed animali domestici si utilizzano dati molecolari: viene studiata la relazione filogenetica (quindi evolutiva) fra i patogeni responsabili e quelli legati alle altre specie. Esistono infatti microbi specializzati per infettare una sola specie, ed altri più generalisti, in grado di infettare due o più specie. Sono questi ultimi maggiormente responsabili del diffondersi di nuove malattie.

Alcune hanno un’origine domestica, ovvero si sono trasmesse per zoonosi dopo l’esordio dell’allevamento, a causa della vicinanza continua ed il contatto stabile fra uomini ed altri animali. Il morbillo e la tubercolosi ne sono un esempio. Anche se gli animali domestici potrebbero non aver fornito direttamente patogeni agli esseri umani, sono stati vettori stabili di patogeni mantenuti in serbatoi di fauna selvatica, come supportato dagli studi sui modelli di trasmissione delle malattie emergenti. Gli animali domestici sono portatori, non fonti, di patogeni multi-ospite originanti da specie selvatiche (Daszak et al., 2000).

Un esempio rilevante è l’influenza, che può essere trasmessa dagli uccelli agli esseri umani attraverso maiali e pollame, facilitando la mescolanza di ceppi virali misti, umani ed aviari.

Pertosse al quadrato

La pertosse è una malattia batterica diffusissima. È causata da un genere di batteri chiamato Bordetella. Un genere è un gruppo di specie evolutivamente imparentate fra loro. Ci sono più specie di Bordetella provocanti la pertosse: quella chiamata Bordetella pertussis è strettamente specifica per l’uomo e non infetta altre specie. La specie Bordetella bronchiseptica invece è in grado di attaccare l’uomo ed altri mammiferi: possiede invece alcune caratteristiche simili a B. pertussis, ma ha una maggiore variabilità genetica.

Studiando le relazioni evolutive fra le specie, seppur molto simili fra loro e con alta affinità, grazie alla possibilità di studiare meccanismi molecolari del DNA, è possibile risalire all’emergenza della malattia in una data specie, in questo caso, nell’uomo.

Riguardo la pertosse, ci sono due possibili ipotesi su come sia esordita: l’antenato della pertosse era un patogeno umano che successivamente si è diffuso ad altre specie, oppure il patogeno ancestrale era un “generalista” che infettava sia umani che altri mammiferi, e da esso si è sviluppato un ceppo specialistico per l’uomo, mentre un altro ceppo ha infettato animali domestici.

Data la natura complessa del metodo di studio, non ci sono ulteriori conferme per nessuna delle due ipotesi.

Il caso del verme solitario

La tenia è il cosiddetto “verme intestinale”. Si tratta effettivamente di vermi parassiti, non visibili a occhio nudo. Si riproducono nel tratto intestinale umano, che ne è l’ospite definitivo. Attraverso le feci, le uova della tenia si disperdono nell’ambiente. Se ingerite accidentalmente da bovidi e suini il ciclo vitale continua: le uova si schiudono e, attraverso la circolazione sanguigna, si insediano nei muscoli sotto forma di cisti. Il consumo di carne contaminata riporta il parassita all’interno del tratto digerente umano, ed il ciclo ricomincia. Poiché esiste una stretta associazione fisica tra esseri umani, bovini e maiali sin dall’avvento dell’agricoltura, era stato ipotizzato che l’uomo fosse diventato parte del ciclo d’infezione dopo la domesticazione, a partire da una tenia che inizialmente infettava solo animali selvatici.

Ricerche recenti sulla filogenesi di questo gruppo di invertebrati hanno portato ad un’ipotesi più convincente.
Innanzitutto, l’origine dei vermi tenidi risalirebbe a ben prima della comparsa di Homo sapiens.
L’infezione ancestrale si sarebbe verificata a partire dal consumo di carcasse di bovidi da parte di un nostro progenitore. Evidenze molecolari mostrano che quelli che infettano gli esseri umano sono più strettamente associati a tenie che hanno felidi, iene e bovidi selvatici (con l’esclusione di quelli domestici) come ospiti definitivi.

Questo supporterebbe l’ipotesi per cui la tenia, inizialmente presente nei predatori, avrebbe infettato l’ospite predato, arrivando infine all’uomo.