Le informazioni riportate non sono consigli medici e potrebbero non essere accurate. I contenuti hanno solo fine illustrativo e non sostituiscono il parere medico:
leggi le avvertenze
Il
vaiolo
è stata una
malattia infettiva
causata da due varianti del
virus
Variola
, la
Variola maior
e la
Variola minor
. La malattia è anche conosciuta con i termini
latini
variola
variola vera
(dal tardo latino
variŏla
, derivato da
varius
, a significare "vario", "chiazzato"
), mentre il termine
inglese
smallpox
venne coniato nel
Regno Unito
nel
XV secolo
per distinguerla dalla
sifilide
, denominata
great pox
Il virus del vaiolo si localizza a livello della piccola circolazione della
cute
, del
cavo orale
e della
faringe
. A livello cutaneo si manifesta con un'
eruzione
maculo
papulare
e, successivamente, con
vescicole
sollevate piene di liquido. La
Variola maior
è causa di manifestazioni cliniche più rilevanti ed è caratterizzata da una
letalità
del 30-35%
. Le complicanze a lungo termine includono
cicatrici
caratteristiche, soprattutto al volto, nel 65–85% di coloro che riescono a sopravvivere
; possono inoltre manifestarsi, seppure con una minore
prevalenza
stimabile nel 2-5% dei casi,
cecità
, come conseguenza di
ulcere corneali
e successivi esiti cicatriziali, e deformità degli
arti
, a causa di episodi di
artrite
osteomielite
. La
Variola minor
causa una forma di malattia più lieve, nota anche come
alastrim
, che può condurre al decesso nell'1% dei casi
Si ritiene che il vaiolo sia emerso nella popolazione umana circa nel
II millennio a.C.
, e la prima prova fisica si può far risalire al
rash
pustoloso rilevato sulla
mummia
del
faraone
Ramses V
. Si è stimato che la malattia abbia ucciso circa 400
000 europei ogni anno durante il
XVIII secolo
e sia stato responsabile di un terzo di tutti i casi di cecità
; fra le persone infettate, la mortalità variava dal 20% al 60% per gli adulti e arrivava fino all'80% dei bambini
10
. Nel
XX secolo
il vaiolo ha causato circa 300-500 milioni di decessi nel mondo
11
12
13
, e nel solo 1967, secondo i dati dell'
Organizzazione mondiale della sanità
, quindici milioni di persone contrassero la malattia e di questi due milioni morirono
14
Dopo una massiccia campagna di
vaccinazione
portata avanti dal XIX secolo e condotta con un imponente sforzo congiunto fra il 1958 e il 1977, l'
OMS
ha dichiarato nel 1979 la malattia eradicata dopo che l'ultimo caso di vaiolo contratto in natura, e causato da
Variola minor
, era stato diagnosticato in
Somalia
il 26 ottobre 1977
14
: l'eradicazione del vaiolo ha rappresentato uno dei massimi successi nella
storia della medicina
e un precedente inedito nella
storia dell'umanità
15
. Il vaiolo è stata per decenni l'unica malattia eradicata fino al
2011
, quando la
peste bovina
ha subito lo stesso destino
16
17
18
Il vaiolo è causato dall'
infezione
da
Variola virus
che appartiene al genere
Orthopoxvirus
della famiglia dei
Poxviridae
. Il virus è largo, a forma di mattone e misura approssimativamente 302-350
nm
per 244-270
nm
19
con un
DNA
singolo lineare a doppio filamento e un genoma di 186
kbp
caratterizzato da un
terminatore
stem-loop
a ciascuna estremità
20
21
. Esiste in due forme:
Variola maior
Variola minor
I quattro
orthopoxvirus
che possono causare infezioni negli
esseri umani
sono, oltre al
Variola virus
, il
Vaccinia virus
, il virus del
vaiolo bovino
e quello del
vaiolo delle scimmie
. Il
Variola virus
infetta in natura solamente l'uomo, sebbene
primati
e altri animali siano stati infettati in laboratorio
22
La comprensione del
ciclo vitale
dei poxvirus è complicata dal fatto che esistono numerose forme infettive con diversi meccanismi di accesso alla cellula. Il virus replica nel
citoplasma
della cellula, a differenza degli altri virus a DNA che normalmente replicano nel
nucleo
. Esso produce inoltre numerose
proteine
specifiche, la più importante delle quali è una
RNA polimerasi
DNA-dipendente. Sono infettivi sia i
virioni
dotati di
envelope
, sia quelli privi; questo è sintetizzato a livello dell'
apparato di Golgi
della cellula e include diversi
polipeptidi
virali specifici, tra cui un'
emoagglutinina
20
. L'infezione con uno dei due
Variola virus
conferisce un'
immunità
nei confronti dell'altro
Il virus si trasmette per via aerea, mediante l'inalazione di goccioline contenenti i virioni, prodotte dalla
mucosa
orale, nasale o faringea di un individuo infetto. Si trasmette da una persona all'altra soprattutto per contatto diretto, solitamente entro due metri, ma anche tramite oggetti contaminati. Raramente si trasmette portato dall'aria all'interno di luoghi chiusi
23
. Il virus può passare attraverso la
placenta
, ma l'
incidenza
di vaiolo connatale è relativamente bassa
Il vaiolo non è particolarmente contagioso durante la
fase prodromica
e la trasmissione avviene di solito dopo l'inizio delle manifestazioni cutanee, spesso accompagnate da lesioni del cavo orale e della faringe. Il virus può essere trasmesso per tutta la durata della malattia, soprattutto durante la prima settimana di
rash
, quando la maggior parte delle lesioni cutanee è intatta
22
. La fase infettiva termina 7-10 giorni dopo la formazione delle croste, ma il malato rimane infettivo fintanto che l'ultima crosta non si stacca
24
La malattia è estremamente contagiosa, ma generalmente si diffonde più lentamente e meno largamente rispetto ad altre malattie virali, forse perché la trasmissione richiede uno stretto contatto ed è possibile solo dopo l'insorgenza del
rash
. Il tasso d'infezione è inoltre ridotto dalla breve durata dello stadio infettivo. Nelle
aree temperate
l'infezione si manifesta soprattutto durante l'
inverno
e la
primavera
, mentre nelle
aree tropicali
la differenza stagionale è più sfumata e la malattia è presente tutto l'anno
22
. La distribuzione per età dipende dallo stato dell'
immunità acquisita
: l'immunità dovuta alla
vaccinazione
si è ridotta nel tempo ed è probabilmente scomparsa nella maggior parte della popolazione vaccinata
. Non risulta che il vaiolo possa essere trasmesso da
insetti
o altri
animali
22
Esistono due forme cliniche di vaiolo. La
Variola maior
è la forma più comune e più grave, caratterizzata da rash esteso e
febbre
più alta. La
Variola minor
è meno comune e meno grave, con una letalità inferiore all'1%
23
Infezioni
asintomatiche
sono state osservate, ma sono alquanto rare
22
. Inoltre, una forma denominata
variola sine eruptione
può essere osservata nelle persone vaccinate; questa forma è caratterizzata da febbre che insorge successivamente al normale
periodo di incubazione
del
virus
e può essere confermata solo con la rilevazione di
anticorpi
diretti contro il virus mediante
tecniche sierologiche
oppure, raramente, tramite isolamento del virus stesso
22
Il
periodo di incubazione
che intercorre tra l'entrata in contatto con il virus e l'insorgenza delle prime manifestazioni cliniche è di circa 12 giorni. Una volta inalato il virus invade la
mucosa
dell'
orofaringe
o dell'
apparato respiratorio
, migra nei
linfonodi
loco-regionali e inizia a moltiplicarsi. Nella fase iniziale di crescita il virus sembra muoversi da una
cellula
all'altra ma, dopo il 12º giorno, inizia la
lisi
delle cellule infettate e il virus riesce a entrare nel torrente circolatorio, in una fase di
viremia
, e inizia una nuova moltiplicazione a livello della
milza
, del
midollo osseo
e dei linfonodi. I sintomi iniziali sono simili ad altre malattie virali quali l'
influenza
e il
raffreddore
: febbre superiore ai 38,5
°C,
dolore muscolare
, malessere generale,
cefalea
decubito prosternato
. L'
apparato gastrointestinale
è spesso coinvolto e comuni sono
nausea
vomito
e mal di schiena. Lo stadio pre-eruttivo dura normalmente 2-4 giorni, mentre a partire dal 12º-15º giorno compaiono le prime
lesioni enantematiche
a livello della mucosa di
bocca
lingua
palato
faringe
e la
temperatura corporea
si normalizza. Le lesioni vanno incontro a un rapido allargamento e alla rottura, con rilascio di una grande quantità di
virioni
nella
saliva
Bambina che mostra l'
eruzione cutanea
tipica del vaiolo -
Bangladesh
(1973)
Il virus del vaiolo attacca preferenzialmente le cellule della cute, causando le classiche lesioni associate alla malattia. Il
rash
si sviluppa 24-48 ore dopo la comparsa delle lesioni della mucosa, tipicamente in primo luogo alla fronte, per poi rapidamente localizzarsi a tutto il viso, alle aree prossimali degli arti, al
tronco
e infine a
mani
piedi
. L'intero processo dura non più di 24-36 ore, dopodiché nessuna nuova lesione appare
. A questo punto la
Variola maior
può svilupparsi secondo diverse modalità, originando quattro diversi tipi di vaiolo secondo la classificazione di Rao
25
: ordinario, modificato, maligno ed emorragico. Il vaiolo è caratterizzato da una letalità del 30%, tuttavia le forme maligne ed emorragiche sono normalmente fatali
26
Il 90% dei casi di vaiolo nelle persone non vaccinate è di tipo ordinario
22
. In questo caso a partire dal 2º giorno di rash le lesioni cutanee si sollevano in
papule
; a partire dal 3º-4º giorno si riempiono di un liquido opalescente trasformandosi in
vescicole
. Entro 24-48 ore questo fluido diventa opaco e torbido, dando alle lesioni l'aspetto di
pustole
che, a differenza delle pustole vere e proprie, non contengono
pus
ma residui tissutali
; dopo il 6º-7º giorno tutte le lesioni hanno questo aspetto, raggiungendo la loro massima dimensione in una decina di giorni. Queste pustole sono sollevate, rotonde, tese e dure al tatto. Sono localizzate profondamente nel
derma
, dando l'impressione come di piccole biglie. Il fluido fuoriesce lentamente dalle lesioni e, dopo due settimane dall'inizio del rash, si sgonfiano e si seccano, formando delle croste. Entro la terza settimana le croste si formano sopra tutte le lesioni, che iniziano a sfaldarsi lasciando cicatrici depigmentate
27
La forma ordinaria di vaiolo produce generalmente un rash discreto con pustole non confluenti
28
. Il rash è localizzato soprattutto al volto, è meno denso al tronco rispetto alle estremità e più denso alle parti anatomiche distali rispetto a quelle prossimali. Il
palmo
delle mani e le piante dei piedi sono coinvolte nella maggior parte dei casi. Talvolta le vescicole diventano confluenti, staccando gli strati esterni della pelle dal tessuto sottostante; in questo caso il tasso di letalità osservato è stato del 62%
22
Caso di vaiolo emorragico
La forma modificata si manifesta soprattutto negli individui precedentemente vaccinati ed è chiamata così per le caratteristiche dell'eruzione cutanea e la rapidità del suo sviluppo. In questo caso i
sintomi
prodromici possono presentarsi ma sono generalmente meno gravi rispetto alla forma ordinaria. Non vi è normalmente febbre e le lesioni sono in minor numero e si risolvono rapidamente, sono più superficiali e non uniformi come nella forma ordinaria
27
. Questo tipo di vaiolo è raramente fatale e può essere facilmente confuso con la
varicella
22
Nella forma maligna, anche chiamata forma piatta, le lesioni sono localizzate a filo con la pelle nello stesso periodo in cui, nella forma ordinaria, si manifestano le vescicole in rilievo. Il motivo per cui certi individui sviluppano questa forma è sconosciuto e rappresenta il 5-10% dei casi di vaiolo, manifestandosi soprattutto nei bambini (72% dei casi)
29
. Si suppone che si manifesti in relazione a disordini immunologici dell'individuo di tipo carenziale
30
. È caratterizzata da una
sindrome prodromica
molto importante della durata di 3-4 giorni, febbre elevata e di lunga durata e sintomi classici della
setticemia
. Il rash alla lingua e al palato è esteso e le lesioni cutanee maturano lentamente, rimanendo profonde nella cute e rimanendo piatte a partire dal settimo-ottavo giorno. A differenza della forma ordinaria le vescicole contengono poco fluido, sono soffici e vellutate al tatto e possono contenere
sangue
. Questa forma è quasi sempre fatale
22
Il vaiolo emorragico è una forma grave, caratterizzata da estese
emorragie
della cute, delle mucose, delle membrane e del tratto gastrointestinale. Si sviluppa in circa il 2% dei casi, soprattutto negli adulti
22
. In questa forma non si sviluppano vescicole e la cute rimane liscia; l'emorragia si sviluppa nel derma profondo, facendo apparire la cute nera quasi fosse carbonizzata
22
31
. Si suppone che la forma sia dovuta a particolari condizioni dell'individuo, quali l'
immunodepressione
, oppure a un particolare
ceppo
del virus; i dati relativi sono tuttavia carenti
30
Lesioni da
Variola virus
nella membrana corio-allantoidea di un pulcino in via di sviluppo (diagnosi di laboratorio)
All'inizio, durante il 2º-3º giorno, si presenta con
emorragia sottocongiuntivale
. Il vaiolo emorragico presenta anche
eritema
petecchie
, emorragia della milza, del
rene
, del
peritoneo
, dei
muscoli
e, più raramente, dell'
epicardio
, del
fegato
, dei
testicoli
, delle
ovaie
e della
colecisti
. Nella forma precoce il decesso avviene rapidamente intorno al 5º-7º giorno di malattia, quando solo un minimo numero di lesioni cutanee è presente, mentre la forma tardiva conduce a morte il paziente in 8-10 giorni. Le emorragie si manifestano precocemente e il rash cutaneo rimane piatto, senza raggiungere la fase vescicolare
22
I pazienti con la forma precoce mostrano una rapida riduzione dei
fattori della coagulazione
, delle
piastrine
, delle
globuline
e della
protrombina
e un innalzamento dell'
antitrombina
circolante. La forma tardiva mostra una minor carenza dei fattori della coagulazione, una
piastrinopenia
marcata e un innalzamento dell'antitrombina
. Questa forma, normalmente mortale
22
, rappresenta dal 3 al 25% dei casi fatali di vaiolo in relazione alla
virulenza
del ceppo virale
26
Nella sua definizione clinica il vaiolo è considerato una malattia caratterizzata da esordio acuto di febbre superiore ai 38,3
°C, seguito da un
rash
con vescicole o pustole profonde e solide allo stesso stadio di sviluppo, in assenza di altre cause apparenti
22
. La conferma è data dalla
diagnosi di laboratorio
Al
microscopio
si possono osservare le classiche inclusioni citoplasmatiche dei poxvirus, le più importanti delle quali sono denominate
corpi di Guarnieri
, che rappresentano dei siti di
replicazione virale
. Queste inclusioni possono essere facilmente identificate in
biopsie
cutanee
colorate con ematossilina eosina
come bolle rosa e sono presenti in tutte le infezioni da poxvirus; tuttavia, la loro assenza non può escludere la
diagnosi
di malattia
32
. La diagnosi infezione da orthopoxvirus può essere anche ottenuta rapidamente tramite
microscopia elettronica
del fluido contenuto nelle pustole o delle croste, ma i virioni sono identici tra tutti gli orthopoxvirus
A differenza del rash vaioloso, quello varicelloso si localizza soprattutto al torso, risparmiando gli arti
La diagnosi definitiva avviene sottoponendo il virus a crescita nella
membrana corio-allantoidea
, una parte dell'
embrione
di pulcino ed esaminando le lesioni a definite condizioni di temperatura
33
. I diversi genotipi del virus possono essere distinti mediante la
reazione a catena della polimerasi
(PCR) e l'analisi del
polimorfismo da lunghezza dei frammenti di restrizione
(RFLP). I
test sierologici
e il
test ELISA
, che misurano le
immunoglobuline
specifiche dirette verso
antigeni
del
Variola virus
, possono risultare utili nella diagnosi
34
La
varicella
era facilmente confondibile con il vaiolo prima della sua eradicazione ed entrava quindi in
diagnosi differenziale
. Le due malattie possono essere distinte con vari metodi. A differenza del vaiolo, la varicella normalmente non si localizza al palmo delle mani e alla pianta dei piedi; inoltre, la pustole varicellose hanno una dimensione variabile a seconda del momento in cui vengono a crearsi, mentre le pustole vaiolose sono tutte all'incirca della stessa dimensione. Oltre alla clinica sono disponibili numerosi esami di laboratorio per determinare se si tratta di varicella nella valutazione di casi sospetti di vaiolo
22
La prima procedura utilizzata nella
prevenzione
del vaiolo è stata la
variolizzazione
. Praticata in
India
nel
I millennio a.C.
, questa consisteva nell'inoculazione, tramite insufflazione nasale, di croste vaiolose polverizzate o di materiale ottenuto dal grattamento delle lesioni cutanee di malati lievi
35
36
Tuttavia, il fatto che la variolizzazione sia nata in India è stato messo in discussione dal fatto che solo alcuni degli antichi testi di medicina scritti in
sanscrito
descrivono il processo
37
. Questa tecnica di prevenzione era utilizzata in
Cina
già negli ultimi anni del
X secolo
ed era ampiamente diffusa e praticata nel
XVI secolo
, durante la
dinastia Ming
38
. Se ha successo, la variolizzazione genera un'immunità al vaiolo, tuttavia, dal momento che la persona viene infettata con il virus, questa può andare incontro a una grave infezione e può trasmettere la malattia ad altri. La variolizzazione ha un
tasso di letalità
dello 0,5-2%, sensibilmente inferiore al 20-30% della malattia stessa
22
Durante il suo soggiorno nell'
Impero ottomano
, Lady
Mary Wortley Montagu
osservò il processo di variolizzazione, descrivendone in modo particolareggiato la tecnica e promuovendone entusiasticamente l'introduzione nel
Regno Unito
al suo ritorno nel
1718
39
. Nel
1721
Cotton Mather
e i suoi colleghi provocarono aspre polemiche inoculando centinaia di persone a
Boston
. Nel 1748 ad Amsterdam
Théodore Tronchin
fu il primo medico europeo a eseguire la variolizzazione sul proprio figlio, e successivamente restò un convinto sostenitore della metodica praticandola a molti altri pazienti e promuovendola sulla
Encyclopédie
. Poi, nel
1796
Edward Jenner
scoprì che l'immunità al vaiolo poteva essere ottenuta anche inoculando al paziente materiale ricavato da lesioni di
vaiolo bovino
, malattia animale causata da un virus della stessa famiglia di quello del vaiolo. Jenner chiamò il materiale utilizzato "
vaccino
", da "vacca", termine in
lingua latina
per
mucca
. La procedura era di gran lunga più sicura della variolizzazione e non comportava il rischio di trasmissione della malattia, pertanto si diffuse rapidamente in tutto il mondo. Durante il
XIX secolo
il virus del vaiolo bovino venne sostituito con il
Vaccinia virus
, sempre della stessa famiglia del
Variola virus
ma geneticamente diverso. La sua origine e il motivo per cui iniziò a essere utilizzato nella vaccinazione sono sconosciuti
22
Componenti del kit per vaccinazione: include un diluente, una fiala di vaccino e un ago biforcato
L'attuale formulazione del vaccino antivaioloso è data da un preparato di
Vaccinia virus
vivo e infettivo. Viene somministrato con un ago biforcato, che viene prima immerso nella soluzione vaccina e poi utilizzato per pungere la cute, solitamente del braccio, un diverso numero di volte in pochi secondi. Qualora la vaccinazione sia efficace, si sviluppa nel sito di iniezione un rigonfiamento rosso e
pruriginoso
nel giro di 3-4 giorni. Nella prima settimana questo diventa un'ampia vescica che si riempie di
pus
e comincia a essiccarsi. La seconda settimana si inizia a formare una crosta, che cade durante la terza, lasciando una piccola cicatrice
40
Gli
anticorpi
prodotti in seguito alla vaccinazione sono protettivi nei confronti di tutti gli orthopoxvirus e sono ancora rilevabili dieci anni dopo la prima vaccinazione e sette giorni dopo la rivaccinazione. Secondo i dati statistici conferiscono una protezione efficace nel 95% dei soggetti vaccinati
41
. La copertura è elevata nei primi 3-5 anni e decresce in quelli successivi, mentre nel caso di rivaccinazione la copertura è ancora più duratura. In
Europa
, durante gli
anni cinquanta
sessanta
, la mortalità nei soggetti vaccinati da meno di dieci anni al momento dell'esposizione al virus era dell'1,3%, mentre era del 7% nei soggetti vaccinati da oltre 10 anni e dell'11% in quelli vaccinati da oltre vent'anni. Di contrasto la letalità nei non vaccinati era del 52%
42
. La vaccinazione entro i primi tre giorni dall'esposizione al virus previene o diminuisce sensibilmente la gravità della malattia nella grande maggioranza della popolazione; la vaccinazione eseguita tra il 4º e il 7º giorno dall'esposizione può garantire una protezione parziale e può modificare la gravità della malattia
41
Ci sono effetti collaterali e rischi associati alla vaccinazione antivaiolosa. Nel passato circa lo 0,1% dei vaccinati per la prima volta mostrava effetti seri ma non pericolosi per la vita, tra cui
reazioni allergiche
nel sito di iniezione con
eritema multiforme
e dispersione del
Vaccinia virus
nelle altre parti del corpo. Effetti potenzialmente letali si manifestavano in 14-500 persone ogni milione di vaccinati e si stima che 1-2 persone ogni milione siano morte, in conseguenza soprattutto di
encefalite
post-vaccinica o
necrosi
progressiva del sito di vaccinazione
41
Documento per l'obbligo di vaccinazione antivaiolosa (Italia - 1966)
Una volta eradicato il vaiolo, i casi di malattia secondaria a vaccinazione superarono quelli di contagio naturale e la vaccinazione dei bambini venne interrotta nel 1972 negli
Stati Uniti
e nei primi
anni settanta
nella maggior parte dei Paesi europei
14
43
. A partire dal 1986 la vaccinazione antivaiolosa è cessata in tutti i Paesi
14
ed è raccomandata solo per chi, lavorando in laboratori biologici, è a rischio di esposizione professionale
22
All'infuori della vaccinazione, il trattamento del vaiolo è solamente di supporto e si basa sull'idratazione, il monitoraggio dell'infezione ed eventualmente sulla
ventilazione artificiale
. Le forme emorragiche e maligne sono trattate con le terapie per lo
shock settico
e, in caso di pustole confluenti, il trattamento è simile a quello instaurato per pazienti con
ustioni
estese
44
Nessun farmaco è approvato per il trattamento del vaiolo, dal momento che i
farmaci antivirali
sono stati sviluppati solo successivamente all'eradicazione della malattia. Gli studi suggeriscono che il
cidofovir
somministrato per
via endovenosa
possa essere efficace nella terapia, sebbene sia caratterizzato da tossicità renale
45
Il
tasso di letalità
per la forma ordinaria di vaiolo è circa del 30%, ma varia a seconda delle lesioni cutanee: se confluenti la letalità è del 50-75%, mentre se sono semi-confluenti scende al 25-50%, per passare a meno del 10% nel caso di un
rash
discreto. La letalità nei bambini di età inferiore a un anno è invece del 40%–50%. Le forme maligne ed emorragiche hanno il tasso di letalità più alto, rispettivamente del 90% e del 100%. La
Variola minor
è invece caratterizzata da una letalità inferiore all'1%
27
. Non ci sono prove che la malattia possa cronicizzare o recidivare
27
Nei casi mortali di vaiolo, il decesso avviene generalmente tra il 10º e il 16º giorno di malattia. La causa della morte da vaiolo non è nota, ma è risaputo che la malattia coinvolge numerosi organi; la formazione di immunocomplessi circolanti, la massiccia
viremia
e la
risposta immune
incontrollata vi possono contribuire
22
. Nella forma emorragica precoce la morte sopraggiunge circa sei giorni dopo l'inizio della febbre, generalmente per
scompenso cardiaco
associato a
edema polmonare
, mentre nella forma emorragica tardiva la causa è da attribuire alla grave
piastrinopenia
, alla viremia e alla scarsa risposta immunitaria
29
. Nella forma maligna la morte è da imputarsi alla
disidratazione
, con perdita di
proteine
ed
elettroliti
, e alla
sepsi
, come avviene generalmente nelle
ustioni
gravi
44
Il vaiolo può complicarsi a livello del
sistema respiratorio
, con manifestazioni che vanno dalla
bronchite
semplice alla
polmonite
fatale. Le complicanze respiratorie si manifestano di solito intorno all'8º giorno di malattia e possono derivare anche da
infezioni opportunistiche
virali o
batteriche
. Le infezioni batteriche secondarie della cute sono relativamente rare, ma quando si presentano la febbre tende a rimanere elevata per tutta la durata della malattia
22
Altre complicanze includono l'
encefalite
, che si manifesta in un paziente ogni 500 ed è più comune negli adulti, malattie oculari, nel 2% dei casi, e cicatrici permanenti, localizzate soprattutto al volto. Le pustole si possono formare sulla
palpebra
, sulla
congiuntiva
e sulla
cornea
, complicandosi con
congiuntivite
cheratite
ulcera corneale
irite
iridociclite
atrofia ottica
. La cecità sopraggiunge in circa il 35-40% dei pazienti con cheratite e ulcera corneale. Il vaiolo emorragico può provocare anche
emorragia
della congiuntiva e della
retina
. Nel 2-5% dei bambini malati, il virus può raggiungere le
articolazioni
e le
ossa
, causando una
osteomielite
. Le lesioni ossee sono simmetriche e coinvolgono soprattutto
gomito
tibia
perone
, causando una separazione dell'
epifisi
e una reazione
periostale
. Le lesioni articolari limitano i movimenti e l'
artrite
può portare a deformità degli arti,
anchilosi
e dita tozze
Immagine dal XII libro del
Codice fiorentino
, scritto tra il
1540
e il
1585
, che mostra i
Nahua
del
Messico
centrale ammalati di vaiolo durante la
colonizzazione europea delle Americhe
L'epoca della comparsa del vaiolo non è definita, ma si presume possa essersi evoluto a partire da un virus dei
roditori
46
47
. L'ampia variabilità del periodo è dovuta ai differenti dati utilizzati per calibrare la frequenza molecolare. Un
clado
è quello del ceppo di
Variola maior
che si diffuse partendo dall'
Asia
tra 1400 e 1
600 anni fa ed è responsabile della forma più grave di vaiolo. Un altro clado include entrambi i ceppi di
Variola minor
descritti nel
continente americano
e isolati in
Africa occidentale
, che si suppone si siano separati dal ceppo ancestrale tra i 1
400 e i 6
300 anni fa; questo clado si pensa possa essersi distinto in due
subclado
almeno 800 anni fa.
Una seconda stima è basata sull'ipotesi che il
Variola virus
si sia separato dal virus del vaiolo del
gerbillo
circa 3
000-4
000 anni fa
48
. Questa stima è coerente con le prove storiche e archeologiche che identificano il vaiolo come una malattia umana con un'origine relativamente recente. Tuttavia, supponendo che il tasso di
mutazione genetica
sia simile a quella dei virus della famiglia degli
Herpesviridae
, si stima che la separazione tra
Variola virus
e il virus del vaiolo del
gerbillo
sia avvenuta circa 50
000 anni fa. Questa stima è coerente con le altre stime pubblicate e suggerisce che le prove archeologiche e storiche siano decisamente incomplete. Sono quindi necessarie migliori stime dei tassi di mutazione di questi virus per poter uniformare i dati
48
Il vaiolo sembra essere emerso come
malattia endemica
in
India
circa 2
500-3
000 anni fa
49
, mentre il suo trasferimento dall'Africa orientale al
Sud America
è avvenuto nel
XIX secolo
La prima evidenza clinica attendibile di vaiolo è stata trovata nella mummia del faraone egiziano
Ramses V
, morto oltre 3
000 anni fa
, mentre archivi storici asiatici descrivono una malattia simile al vaiolo in India
50
e in
Cina
nei secoli successivi
51
. Si è ipotizzato che i commercianti egiziani abbiano importato la malattia in India nel
I millennio a.C.
, dove è rimasta endemica per oltre 2
000 anni; il vaiolo sembra poi essere stato introdotto in Cina nel
I secolo a.C.
dai territori a sud-ovest e da qui in
Giappone
nel
VI secolo
29
. In Giappone si stima che l'
epidemia
del 735-737 abbia ucciso un terzo della popolazione dell'arcipelago
52
. Almeno sette divinità sono state specificatamente associate al vaiolo, tra i quali
Sopona
della religione del
popolo Yoruba
Shitala Devi
dell'
induismo
53
L'arrivo del vaiolo in Europa e nel
Sud-est asiatico
è invece meno chiaro. La malattia non è descritta nell'
Antico
e nel
Nuovo Testamento
della
Bibbia
e nemmeno nella
letteratura greca
romana
e gli studiosi concordano che molto difficilmente una tale malattia possa essere sfuggita a una descrizione da parte di
Ippocrate
se si fosse manifestata nell'area mediterranea
54
Mentre la
peste antonina
, che dilagò attraverso l'
Impero romano
tra il
165
e il
180
, si pensa possa essere stata causata da un'epidemia di vaiolo
55
56
, altri storici ipotizzano che siano state le truppe
arabe
a portare per prime la malattia dall'Africa all'Europa sud-orientale nel
VII
VIII secolo
29
. Nel
IX secolo
il medico persiano
Abu Bakr Mohammad Ibn Zakariyya al-Razi
compì una delle osservazioni più importanti sul vaiolo e fu il primo a distinguerlo dal
morbillo
e dalla
varicella
nella sua opera
Kitab fi al-jadari wa-al-hasbah
, in italiano
Il libro del vaiolo e del morbillo
57
Uomo affetto da vaiolo -
Stati Uniti
(1912)
Durante il
Medioevo
il vaiolo si presentò con epidemie periodiche, ma non divenne endemico finché la popolazione non crebbe, aiutato anche dai grandi movimenti di persone che caratterizzarono il periodo delle
crociate
. A partire dal
XVI secolo
il vaiolo era presente in quasi tutta Europa, infettando soprattutto i bambini e causando la morte di oltre il 30% degli individui infetti
29
. Le successive esplorazioni e colonizzazioni europee favorirono la diffusione della malattia in tutto il mondo conosciuto e il vaiolo divenne una delle più importanti cause di
morbilità
mortalità
29
Non esistono descrizioni attendibili di casi di vaiolo nel continente americano prima della
colonizzazione europea
del
XV secolo
47
. Nel
1507
fu introdotto sull'isola di
Hispaniola
e nel
1520
sulla terraferma, quando i coloni spagnoli si spostarono in Messico. Il vaiolo decimò la
popolazione nativa amerinda
e rese più rapida e facile la conquista degli imperi
azteco
inca
29
. Nel
1633
, alla fondazione delle colonie nella costa orientale del
Nord America
seguì una devastante epidemia presso le
popolazioni native americane
58
e, successivamente, per i coloni nati nel Nuovo Mondo
11
. Le stime parlano di un tasso di letalità della malattia presso i nativi americani dell'80-90%
59
. In
Australia
il vaiolo fu introdotto prima nel
1789
e di nuovo nel
1829
29
, diventando la prima causa di morte per gli
aborigeni australiani
tra il
1780
e il
1870
60
A partire dalla metà del
XVIII secolo
il vaiolo era la maggior malattia endemica in tutto il mondo, con l'eccezione dell'Australia e di altre piccole isole; in Europa rappresentava la prima causa di morte, con 400
000 decessi l'anno
Il vaiolo rappresentava il 10% delle cause di
mortalità infantile
in
Svezia
e il tasso si stima fosse ancora più elevato in
Russia
51
. L'uso della
variolizzazione
in alcuni Paesi, come in Cina, nel
Regno Unito
e nelle sue colonie nordamericane, ridusse l'impatto della malattia nei confronti delle classi agiate durante l'ultimo periodo del XVIII secolo, ma una vera riduzione dell'
incidenza
si ebbe solo quando la vaccinazione divenne prassi comune alla fine del XIX secolo. I vaccini e la pratica della rivaccinazione portarono a una riduzione dei casi solamente in Europa e in Nord America, mentre il vaiolo rimaneva incontrollato nel resto del mondo. Negli ultimi anni del XIX secolo fu identificata, negli Stati Uniti e in
Sudafrica
, la
variola minor
, che nella prima metà del XX secolo si espanse in molte parti del continente africano. Questa malattia, che causa una forma molto più lieve di vaiolo ed è caratterizzata da una minore letalità, garantisce l'immunità alla
variola maior
. Pertanto, nel giro di pochi anni, divenne la forma principale di vaiolo, soprattutto negli Stati Uniti, in
Canada
, in Sud America e nel Regno Unito, riducendo ulteriormente i tassi di mortalità
29
Vaccinazione effettuata nel contesto del programma di eradicazione del vaiolo -
Niger
(febbraio 1969)
Sin dalla dimostrazione di Jenner dell'efficacia della
vaccinazione
nel
1796
, furono fatti numerosi tentativi per eliminare il vaiolo su scala regionale. Nel
1803
il
Regno di Spagna
organizzò
una missione per trasportare il vaccino nelle colonie
dell'
Impero spagnolo
in America e nelle
Filippine
e vi creò un massiccio programma di vaccinazione
61
, e lo stesso fu fatto dal governo inglese in India
62
. Tuttavia, le campagne di vaccinazione britanniche in India e in
Birmania
furono ostacolate dalla preferenza indigena per la variolizzazione e la diffidenza nei confronti della vaccinazione, nonostante le dure leggi, il miglioramento dell'efficacia della conservazione locale del vaccino e l'educazione sanitaria
63
. A partire da
1832
il
Governo federale degli Stati Uniti d'America
introdusse un programma di vaccinazione per i nativi americani
64
. Nel
1842
il Regno Unito bandì la pratica della variolizzazione, introducendo la vaccinazione obbligatoria nel
1853
65
. Lo stesso avvenne negli Stati Uniti tra il
1843
e il
1855
, a partire dallo Stato del
Massachusetts
; nonostante l'avversione di alcuni per questa misura
51
, nel
1897
il vaiolo era quasi scomparso dal Paese
66
. In molti Paesi dell'Europa settentrionale la malattia era stata debellata agli inizi del XIX secolo e, nel 1914, l'incidenza nei Paesi industrializzati si era ridotta a valori relativamente bassi. La vaccinazione venne mantenuta fino ai tardi
anni settanta
per evitare la possibile reintroduzione del vaiolo da Paesi ancora endemici. L'Australia e la
Nuova Zelanda
furono invece un caso a parte, in quanto non introdussero mai un programma di vaccinazione preferendo la
quarantena
rigorosa, in quanto le grandi distanze e la bassa densità abitativa rendevano difficile il contagio
67
Il primo grande sforzo per eradicare il vaiolo dall'emisfero occidentale fu la campagna lanciata nel 1950 dalla Pan American Health Organization
68
ed ebbe successo nell'eliminare la malattia in tutti i Paesi americani, con l'eccezione dell'
Argentina
, del
Brasile
, della
Colombia
e dell'
Ecuador
67
. Nel 1958 il ministro della sanità dell'
Unione Sovietica
Viktor Ždanov
, fece un appello all'
Assemblea mondiale della sanità
dell'
Organizzazione mondiale della sanità
per intraprendere un'iniziativa mondiale finalizzata all'eradicazione globale della malattia, proposta che fu accettata, con la risoluzione
WHA 11.54
, nel 1959, anno in cui ancora due milioni di persone ogni anno morivano per il vaiolo
69
Rahima Banu
, la bambina bengalese di due anni che è stato l'ultimo essere umano a essere stato infettato naturalmente dalla
Variola maior
- Bangladesh (1975)
Nel complesso, tuttavia, i progressi verso l'eliminazione furono deludenti, soprattutto in Africa e nel
subcontinente indiano
. Nel 1967 l'OMS intensificò gli sforzi, contribuendo con 2,4 milioni di dollari annui e introducendo il metodo della sorveglianza sanitaria, una metodica epidemiologica che permette il monitoraggio della diffusione della malattia al fine di stabilire i modelli di progressione
70
Si stima che i casi di vaiolo annui fossero, nei primi
anni cinquanta
, oltre 50 milioni
14
. Per sradicare il vaiolo, si doveva impedire a ogni focolaio di diffondersi, attraverso l'isolamento dei malati e la vaccinazione di tutti coloro che vivevano nelle vicinanze. La chiave strategica è stata il monitoraggio di tutti casi di una comunità e il contenimento. Il problema iniziale che l'OMS si trovò di fronte era l'inadeguata segnalazione dei casi di vaiolo, in quanto molti casi non venivano denunciati alle autorità sanitarie, pertanto fu creata una rete di consulenti che aiutassero i Paesi nella creazione di strutture di sorveglianza e di contenimento. Il fatto che gli esseri umani fossero l'unico serbatoio del virus e che non esistessero
portatori sani
, giocò un ruolo fondamentale nell'eradicazione del vaiolo. All'inizio le dosi di vaccino furono fornite principalmente da Unione Sovietica e Stati Uniti, ma, nel 1973, oltre l'80% della produzione avveniva nei Paesi in via di sviluppo
67
L'ultimo focolaio di vaiolo in Europa avvenne in
Jugoslavia
nel 1972, a causa di un pellegrino del
Kosovo
ritornato dal
Medio Oriente
, dove aveva contratto il virus, e causò l'infezione di 175 persone, delle quali 35 morirono. Le autorità decisero di instaurare la
legge marziale
, forzando la quarantena, intraprendendo una massiccia campagna di rivaccinazione e richiedendo l'aiuto dell'OMS. In due mesi l'epidemia terminò
71
. Precedentemente a questa ci fu un focolaio a
Stoccolma
, tra il maggio e il luglio del 1963, causato da un marinaio svedese di ritorno dall'
Estremo Oriente
. Anche in questo caso l'epidemia fu tenuta sotto controllo da misure di quarantena e vaccinazione della popolazione locale
72
Alla fine del 1975 il vaiolo resisteva solo nel
Corno d'Africa
, in
Etiopia
Somalia
. Le condizioni erano difficili per via della guerra civile, della
carestia
, dei profughi e della carenza di strade e altre vie di comunicazione. Un programma di sorveglianza intensiva, di contenimento e di vaccinazione fu avviato in questi Paesi nella prima metà del 1977
73
. L'ultimo caso di contagio naturale con il virus, nella variante
variola minor
, fu diagnosticato in Somalia il 26 ottobre 1977 al cuoco 23enne
Ali Maow Maalin
22
. L'ultimo caso di
variola maior
contratta naturalmente risale all'ottobre del 1975, in una bambina
bengalese
di due anni
31
L'eradicazione mondiale del vaiolo fu certificata da una commissione di eminenti scienziati, dopo intense attività di verifica nei vari Paesi, il 9 dicembre 1979 e successivamente approvata con una risoluzione dell'
Assemblea mondiale della sanità
dell'OMS l'8 maggio 1980
14
74
. Le prime due frasi della risoluzione riportano:
(inglese)
«Having considered the development and results of the global program on smallpox eradication initiated by WHO in 1958 and intensified since 1967 … Declares solemnly that the world and its peoples have won freedom from smallpox, which was a most devastating disease sweeping in epidemic form through many countries since earliest time, leaving death, blindness and disfigurement in its wake and which only a decade ago was rampant in Africa, Asia and South America
75
.»
(italiano)
«Dopo aver considerato lo sviluppo e i risultati del programma globale di eradicazione del vaiolo avviato dall'OMS nel 1958 e intensificato a partire dal 1967 [...] dichiara solennemente che il mondo e i suoi popoli hanno ottenuto la libertà dal vaiolo, una delle malattie più devastanti a manifestarsi con epidemie in molti paesi sin dai tempi più remoti, lasciando morte, cecità e deturpazione nella sua scia e che solo un decennio fa era dilagante in Africa, Asia e Sud America.»
I tre direttori del "Programma per l'eradicazione globale del vaiolo" leggono l'annuncio dell'eradicazione della malattia - Stati Uniti (1980)
Gli ultimi due casi di vaiolo al mondo si sono verificati a
Birmingham
, nel Regno Unito, nel 1978, quando due dipendenti della Facoltà di Medicina dell'
Università di Birmingham
contrassero il virus e una dei due, la fotografa
Janet Parker
, morì l'11 settembre 1978
75
. Henry Bedson, responsabile scientifico dell'Università per la ricerca contro il vaiolo, si suicidò qualche giorno prima della morte di Parker
. Alla luce di questo incidente, tutte le riserve conosciute di vaiolo furono distrutte o trasferite in uno dei due laboratori di riferimento dell'OMS dotati di un
livello di sicurezza adeguato
: il
CDC
di
Atlanta
e il
Centro nazionale di ricerca in virologia e biotecnologie VEKTOR
di
Kol'covo
, in Russia
76
È del 1986 la prima raccomandazione dell'OMS riguardo alla distruzione del virus, con data fissata il 30 dicembre 1993 e poi posposta al 30 giugno 1999
77
. A causa della resistenza da parte degli Stati Uniti e Russia, nel 2002 l'
Assemblea mondiale della sanità
dell'OMS ha deciso di consentire il mantenimento temporaneo degli stock di virus a scopo di ricerca
78
. La distruzione delle scorte esistenti potrebbe ridurre il rischio che comporta la ricerca in corso sul vaiolo e le scorte non sono necessarie per rispondere a un'eventuale epidemia di vaiolo
79
, tuttavia alcuni scienziati sostengono che le scorte possano essere utili nello sviluppo di nuovi vaccini, farmaci antivirali e test diagnostici
80
. Una pubblicazione del
2010
di una squadra di esperti di salute pubblica, nominati dall'OMS, ha concluso che non vi sia alcuna essenziale questione di sanità pubblica che giustifichi Stati Uniti e Russia a mantenere riserve di virus
81
e questa opinione è generalmente condivisa dalla
comunità scientifica
, in particolare tra gli ex responsabili del programma dell'OMS per l'eradicazione del vaiolo
82
Gli inglesi considerarono di utilizzare il vaiolo come
arma biologica
nell'assedio di Fort Pill durante la
guerra franco-indiana
(1754-1763) contro i francesi e i loro alleati nativi americani
83
84
85
86
, mentre è stato ipotizzato che lo stesso agente patogeno sia stato utilizzato come arma durante la
guerra d'indipendenza americana
(1775-1783)
87
88
Durante la
seconda guerra mondiale
gli scienziati del Regno Unito, degli Stati Uniti e del Giappone sono stati coinvolti nella ricerca per produrre un'arma biologica dal vaiolo
89
. Tuttavia non furono mai attuati piani per una produzione in larga scala, poiché si ritenne che, in presenza di un vaccino efficace, l'arma non avrebbe avuto l'efficacia sperata
90
Nel 1947 l'Unione Sovietica costruì una fabbrica per la creazione di armi biologiche basate sul vaiolo nella città di
Zagorsk
, 75
km a nord di
Mosca
91
e si suppone si sia verificata un'epidemia causata da alcuni test negli
anni settanta
92
. In seguito a pressioni internazionali, il governo sovietico autorizzò nel 1991 un'ispezione da parte di un team anglo-americano di quattro dei più importanti impianti bellici. Gli ispettori ricevettero risposte evasive e smentite da parte dagli scienziati sovietici e alla fine furono allontanati dalla struttura
93
. Nel 1992, Ken Alibek, un disertore russo, sostenne che il programma sovietico di armi biologiche a Zagorsk abbia prodotto una scorta di venti tonnellate di virus da usare eventualmente come arma e testate refrigerate per il loro trasporto
94
. Nel 1997, il governo russo annunciò che tutti i suoi campioni di vaiolo rimanenti sarebbero stati trasferiti al Centro di ricerca statale di virologia e biotecnologia VECTOR di
Kol'covo
93
. Dopo il crollo dell'Unione Sovietica e la disoccupazione di molti degli scienziati responsabili del programma bellico, i funzionari del governo degli Stati Uniti hanno espresso la preoccupazione di come il vaiolo e la competenza per ottenerne un'arma possa permettere ad altri governi o a gruppi terroristici di utilizzare il virus come mezzo di guerra biologica
95
. Accuse specifiche mosse contro l'
Iraq
a tale proposito, tuttavia, si sono rivelate false
96
. Alcuni hanno espresso la preoccupazione che la sintesi genetica artificiale possa essere utilizzata per ricreare il virus a partire da
genomi
già esistenti per utilizzarlo come arma biologica, dal momento che è teoricamente fattibile l'inserimento del
DNA
del virus del vaiolo all'interno di strutture virali simili, come altri Orthopoxvirus
97
Dopo gli
attacchi terroristici dell'11 settembre 2001
, il governo degli
Stati Uniti
si allertò contro il rischio di un
attacco bioterroristico
. Fu prodotto un gran numero di dosi di vaccino per essere in grado di immunizzare la popolazione americana nel caso di una nuova
epidemia
di vaiolo e, nel dicembre
2002
, un programma speciale del governo ha offerto la possibilità, a qualunque cittadino lo desiderasse, di vaccinarsi contro il virus del vaiolo. Tra il dicembre 2002 e il marzo
2003
sono stati vaccinati oltre 25
000 civili e oltre 325
000 militari americani
98
L'
Italia
possiede cinque milioni di dosi di vaccino che, in caso di necessità, possono essere diluite con la possibilità di vaccinare 25 milioni di persone
98
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