I virus possono alterare il comportamento?

16 giugno, 2020
L'evoluzione dei virus è dovuta alla loro capacità di adattarsi ai diversi ospiti e circostanze, che assicura il successo nella loro trasmissione. Questo articolo vi aiuterà a conoscere meglio le strategie attraverso le quali questi agenti microscopici riescono a propagarsi.
 

Sapevate che i virus possono alterare il comportamento degli animali? Proprio così! Nel corso della loro evoluzione, i virus hanno acquisito diversi meccanismi adattativi in grado di assicurare la loro trasmissione di ospite in ospite. Uno di questi consiste proprio nell’alterazione del comportamento degli organismi viventi.

Molti artropodi agiscono da vettori di trasmissione: zecche, pulci, zanzare… La trasmissione si verifica quando il vettore si ciba di sangue (come gli ematofagi) o di altre sostanze come la linfa (nel caso delle piante) che sono state infettate da un agente patogeno, il quale potrebbe essere rappresentato da batteri, parassiti o virus. Successivamente, il vettore punge altri animali o esseri umani, che agiscono come ospiti finali.

Oltre a colpire i propri vettori, numerosi virus provocano infezioni nello stesso sistema nervoso centrale (SNC) degli animali, causando disturbi nel comportamento dell’ospite.

Nelle righe che seguono faremo delle osservazioni su alcuni esempi di strategie che i virus adottano per favorire la loro successiva trasmissione.

Virus che modificano il comportamento di vettori artropodi

1. Il virus dell’avvizzimento maculato del pomodoro. Questo virus appartenente alla famiglia Bunyaviridae, che colpisce le coltivazioni, altera il comportamento alimentare del suo vettore, i tripidi (insetti dell’ordine Thysanoptera).

Da una parte, i maschi infettati si alimentano con frequenza maggiore, rispetto a quelli che non sono stati infettati. D’altra parte, questo virus stimola la salivazione fino a tre volte tanto. Tutto ciò porta all’aumento delle probabilità di inoculazione del virus nel pomodoro.

 
il virus dell'avvizzimento del pomodoro altera il comportamento alimentare del suo vettore

Altri virus appartenenti a questa famiglia virale, come il La Crosse (responsabile dell’encefalite di La Crosse) e il virus della febbre della Valle del Rift, provocano un aumento nella frequenza delle punture da parte dei vettori.

2. Virus dengue. Aedes aegypti è la zanzara vettore di flavivirus responsabili di malattie come la febbre gialla, la febbre dengue e la febbre Zika, sia in animali che in esseri umani.

Le femmine impiegano la propria capacità olfattiva per trovare il luogo migliore nel quale deporre le uova. Il virus colpisce il loro sistema nervoso centrale, alterando il loro processo olfattivo e ampliando il ventaglio di possibilità spaziali per l’ovodeposizione e la colonizzazione di nuove nicchie. Come risultato, il virus riesce a propagarsi ad altre zone.

Come possiamo vedere, quindi, questa capacità di cambiare il comportamento del vettore viene conservata in questi virus come meccanismo di evoluzione e adattamento che consente di migliorare la loro trasmissibilità.

Virus che modificano il comportamento attraverso il SNC

I disturbi nel comportamento degli animali malati sono associati a cambiamenti che coinvolgono il peso, la temperatura, la preferenza nel gusto, l’ingestione di alimenti e acqua e gli schemi del sonno. È stato osservato che i virus svolgono un ruolo diretto in queste alterazioni del comportamento. Per esempio:

 
  • Nei cuccioli di topo, il virus della malattia di Borna induce in loro una preferenza anomala per il sapore del sale.
  • Il virus del cimurro canino induce nei cani una perdita di peso, mentre nei ratti infettati il 5-10% ha aumentato il proprio peso del 300%.
  • Sono state osservate alterazioni nello schema del sonno provocate dall’infezione del virus dell’influenza nei topi e del virus dell’immunodeficienza nei felini.

La capacità cognitiva è associata al sistema neuronale e comporta attività di apprendimento e memoria, oltre che di carattere motorio e motivazionale.

L’infezione virale può danneggiare le capacità cognitive in maniera diretta o indiretta

Le vie dirette: comprendono lesioni delle cellule neuronali provocate dalla replicazione del virus stesso o dal fatto che i suoi componenti causano la lisi cellulare: virus della rabbia, virus Herpes simplex.

Le vie indirette: il virus provoca danni a diverse cellule per mezzo di alterazioni neuroambientali oppure come risultato di risposte immunitarie all’infezione da parte dell’ospite. È stato suggerito che la sclerosi multipla, una malattia autoimmune, abbia inizio da un’infezione virale persistente.

Le vie indirette possono essere associate allo sviluppo o all’aggravamento di disturbi neurogenerativi come il morbo di Alzheimer e quello di Parkinson.

Virus associati ad alterazioni neurologiche

Influenza A. I topi infettati da questo virus (virus dell’influenza) mostrano dei cambiamenti nel loro comportamento che sono associati all’ansia e alla cognizione. Questo fenomeno è dovuto a cambiamenti nell’espressione di geni che regolano funzioni sinaptiche nell’amigdala, nell’ipotalamo e nel cervelletto.

 
il virus dell'influenza può alterare il comportamento dei topi infettati

Virus della rabbia. Come già saprete, questo virus provoca alterazioni drastiche nel comportamento degli ospiti infettati. Uno studio pubblicato su Scientific Reports ha riscontrato che una regione nella glicoproteina di questo virus agisce inibendo i recettori di neurotrasmettitori presenti nel SNC.

Virus che colpiscono altri organi

Il virus di Seul (hantavirus). La sorgente di questo virus è costituita da roditori di specie diverse (nei quali non provoca malattia). Possono trasmetterlo alle persone attraverso la saliva e le feci, provocando in loro la sindrome polmonare dell’hantavirus.

In uno studio condotto in Norvegia su roditori è stato osservato che i maschi infettati presentavano un comportamento molto più aggressivo rispetto a quelli che non erano stati infettati.

La presenza di questo virus in polmoni, reni e testicoli potrebbe essere la ragione di questa alterazione nel comportamento. Inoltre, l’aggressività li spinge a mordere di più, cosa che potrebbe favorire la propagazione del virus attraverso le ferite.

I virus possono alterare il comportamento

Come abbiamo potuto vedere, l’infezione virale del SNC è in grado di causare anomalie neurologiche, così come alterare il comportamento. Di conseguenza, possiamo dire che i virus, in un certo modo, possono alterare il comportamento.

 

Una comprensione migliore degli effetti dell’infezione virale cronica o persistente nel SNC ci aiuterà a conoscere meglio il modo in cui funzionano i meccanismi molecolari associati ai disturbi del comportamento, anche negli animali.

  • Glass, G.E., Klein, S.L. and Zink, M.C. (2004) Seoul virus infection increases aggressive behaviour in male Norway rats. Animal Behaviour, 67 (3), pp 421-429.
  • Gaburro, J., Klein, M. et al. (2018) Dengue virus infection changes Aedes aegypti oviposition olfactory preferences. Sci Rep, 8: 13179.
  • Aronsson, F., Beraki, S., Karlsson, H. et al. (2005) Influenza A virus infection causes alterations in expression of synaptic regulatory genes combined with changes in cognitive and emotional behaviors in mice. Mol Psychiatry 10,: 299-308.
  • Tomonaga, K. (2004) Virus-induced neurobehavioral disorders: mechanisms and implications. TRENDS in Molecular Medicine: 10,2. 1471-4914.
  • Hueffer, K., Khatri, S., Rideout, S. et al. (2017) Rabies virus modifies host behaviour through a snake-toxin like region of its glycoprotein that inhibits neurotransmitter receptors in the CNS. Sci Rep: 7; 1: 12818
  • Candice. A., Diane, E. and Gregory, P. (2011) Infection with a plant virus modifies vector feeding behavior. PNAS, 108; 23: 9350-9355.