Theobald Smith fu un medico e microbiologo statunitense noto per aver portato un considerevole contributo allo studio delle zoonosi, cioè le malattie che gli animali possono trasmettere agli esseri umani. A cavallo tra gli ultimi anni del 1800 e i primi del 1900 codificò quello che può essere considerato un caposaldo della lotta alle malattie infettive e parassitarie: il quadrilatero di Theobald Smith.

Egli interpretò l’interazione tra l’organismo animale e il microrganismo patogeno come il risultato di un ciclo in cui è possibile individuare quattro punti fondamentali che possono essere idealmente rappresentati dai lati di un quadrilatero:

  1. Il patogeno deve entrare nell’ospite
  2. Il patogeno deve sopravvivere nell’ospite
  3. Il patogeno deve uscire dall’ospite
  4. Il patogeno deve resistere nell’ambiente

Una malattia infettiva o parassitaria può essere contrastata con efficacia facendo leva su questi quattro punti che rappresentano delle tappe obbligate che il patogeno ha la necessità di attraversare per poter continuare a sopravvivere. Sono venuto a conoscenza del quadrilatero di Theobald Smith grazie ad una presentazione del Professor Marco Tamba, epidemiologo dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e Emilia-Romagna. Il Professore ha rimarcato l’importanza di interpretare la lotta alle malattie infettive e parassitarie come una strategia in cui è importante conoscere il ciclo biologico dell’agente patogeno. La conoscenza del microrganismo, dell’interazione con l’organismo ospite e del contesto (ambiente) in cui tale interazione si svolge, assume un’importanza cruciale per intraprendere una strategia di lotta efficace.

Ora esamineremo singolarmente i quattro punti menzionati in precedenza riportando alcuni suggerimenti pratici.

Il patogeno deve entrare nell’ospite

Il microrganismo patogeno prima di interagire con l’organismo ha bisogno di essere veicolato, in modo che possa venire in contatto con l’organismo stesso ed abbia la possibilità di superare le barriere naturali (cute e mucose). I patogeni generalmente arrivano all’animale attraverso dei vettori che possono essere viventi:

  • animali infetti della stessa specie;
  • vettori biologici (artropodi, insetti, mammiferi, uccelli ecc. necessari affinché il patogeno possa diventare infettante);
  • vettori meccanici (animali o persone che veicolano passivamente il patogeno, ad es. mosche per Moraxella bovis, mani dei mungitori per batteri mastidogeni);

oppure oggetti e materiali:

  • acqua di abbeverata;
  • aria;
  • alimenti;
  • strumenti di lavoro (stivali, attrezzatura).

Per contrastare efficacemente questo primo punto è necessario mettere in atto una procedura di biosicurezza esterna semplice ma che deve essere fatta rispettare con disciplina. Di seguito è riportata una lista (non completa!) da cui partire per redigere un piano di biosicurezza esterna; ricordiamo che in questa fase l’obiettivo è quello di assicurare la distanza tra il patogeno e l’organismo ospite in modo da impedirne il contatto.

  • Preferire la rimonta interna;
  • redigere un rigido protocollo di comportamento per la partecipazione a fiere o mercati;
  • regolare l’accesso ai visitatori (parcheggio in area apposita, calzari, norme di comportamento);
  • non condividere gli strumenti di lavoro con altre aziende (trattore, rimorchio, stivali ecc.);
  • protocolli di pulizia e disinfezione;
  • lotta ai roditori e insetti;
  • costruire delle barriere fisiche per impedire l’accesso ad animali domestici e selvatici (recinzioni);
  • distanziamento tra allevamenti (dove possibile);
  • controllo microbiologico dell’acqua di abbeverata (se la fonte è diversa dall’acquedotto comunale);
  • controllare l’ingresso di materie prime potenzialmente contaminate (erba verde, fieno, alimenti in genere).

Il patogeno deve sopravvivere nell’ospite

In questa fase il microrganismo patogeno ha raggiunto l’organismo ospite e vi interagisce. Possiamo intervenire in due fasi ben definite: il contatto iniziale e la malattia ormai conclamata.

La fase di contatto iniziale è caratterizzata da una serie di eventi che prevedono una prima interazione tra il patogeno e l’organismo animale. Il microrganismo penetra nell’organismo attraversando le mucose oppure attraverso soluzioni di continuo della cute (es. ferite). L’organismo animale mette immediatamente in opera una vasta gamma di sistemi di protezione affinché il patogeno possa essere eliminato, nel più breve tempo possibile, in modo da evitare che possa colonizzare i tessuti e gli organi contaminati.

Una strategia di difesa efficace prevede quindi di:

  • preservare l’integrità delle barriere fisiche corporee (cute e mucose) garantendo all’animale un ambiente salubre e non nocivo;
  • sostenere il corretto funzionamento dell’immunità innata assicurando un’alimentazione adeguata e cercando di intervenire nel limitare i vari tipi di stress;
  • implementare i sistemi che promuovono l’instaurarsi di una solida immunità acquisita (colostro, vaccinazioni);
  • promuovere la resistenza genetica sfruttando le sempre maggiori conoscenze in ambito di miglioramento e selezione genetica.

Nella fase successiva a quella del contatto, se i sistemi di resistenza hanno fallito, il patogeno colonizza l’organismo ospite e l’animale può ammalarsi. A questo punto assume un’importanza elevata la capacità degli operatori che accudiscono gli animali di riconoscere tempestivamente lo stato di malattia e intraprendere una terapia efficace e risolutiva. Gli operatori di azienda rappresentano le prime sentinelle. Spesso una malattia infettiva si diffonde in allevamento perché il personale è demotivato (umanamente e professionalmente), oppure semplicemente disinformato. È nostra responsabilità trattare con rispetto il personale di azienda, assicurarne una formazione corretta e nello stesso tempo pretenderne professionalità e disciplina.

A completamento di quanto detto occorre poi:

  • Adottare un sistema di monitoraggio semplice ed efficace che possa restituirci un feedback rapido e affidabile della situazione sanitaria dell’allevamento;
  • assicurarsi la collaborazione di un laboratorio efficiente e professionale;
  • adottare dei protocolli terapeutici efficaci rispettando scrupolosamente le dosi, la modalità di somministrazione e il tempo necessario (numero di somministrazioni) affinché la malattia possa regredire completamente.

Il patogeno deve uscire dall’ospite

Affinché il microrganismo patogeno possa completare il ciclo biologico e possa avere la possibilità di infettare altri ospiti è necessario che abbandoni l’organismo animale. I sistemi con cui un patogeno esce dall’organismo che ha infettato sono piuttosto numerosi, ma ognuno ha una o due vie preferenziali e conoscerle ha una grande importanza per individuare i punti su cui la nostra lotta deve concentrarsi per essere efficace:

  • escreti e secreti;
  • organi e carcasse;
  • carni e prodotti di origine animale;
  • vettori biologici.

I secreti e gli escreti degli animali infetti rappresentano la modalità principale con cui numerosi tipi di microrganismi patogeni diffondono nell’ambiente. Da questo punto di vista le azioni di contrasto più efficaci si riconoscono in due raccomandazioni:

  • evitare il sovraffollamento e la promiscuità di soggetti malati e sani. La segregazione degli animali malati in un’area dedicata (infermeria) è un sistema particolarmente efficace per ridurre la probabilità che i microrganismi patogeni diffondano da un animale malato al resto della popolazione;
  • l’applicazione corretta dei protocolli vaccinali e terapeutici abbatte quantitativamente il fenomeno della eliminazione dei patogeni e riduce sensibilmente il tempo per cui il soggetto resta infettante.

Lo smaltimento corretto delle carcasse e l’esecuzione in sicurezza di eventuali necroscopie concorrono ad evitare le contaminazioni, così come la scelta di un luogo sicuro dove stoccare i cadaveri in attesa di smaltirli.

Per alcune patologie le carni e i prodotti animali derivati rappresentano una possibilità concreta di diffusione, come, ad esempio, il latte per l’alimentazione dei vitelli in un focolaio di brucellosi o le placente per la Febbre Q.

I microrganismi patogeni possono abbandonare l’ospite per mezzo di vettori biologici, generalmente insetti o artropodi, che rappresentano una via particolarmente insidiosa e su cui intervenire efficacemente può essere veramente difficoltoso (per esempio il culicoides per il virus della blue tongue).

Il patogeno deve resistere nell’ambiente

Il quadrilatero di T. Smith si completa con una necessità fondamentale dei microrganismi patogeni, che è la sopravvivenza nell’ambiente esterno. Questo è un parametro molto variabile che dipende principalmente dalle caratteristiche biologiche del patogeno e dalle condizioni ambientali (temperatura, umidità, irradiazione solare ecc.).

È necessario conoscere una serie di informazioni utili a mettere in essere una strategia efficace:

  • eventuali forme di resistenza del patogeno (ad es. spore);
  • la presenza di ospiti intermedi, vettori biologici o reservoirs selvatici;
  • presenza di fattori ambientali che aumentano o diminuiscono la capacità di sopravvivenza (ad esempio livelli di temperatura e umidità, materiale organico, ripari in ombra, stagione ecc.).

I sistemi di lotta che hanno come bersaglio questo quarto punto prevedono:

  • Vuoto sanitario: La possibilità di mantenere i locali di stabulazione privi di animali è un sistema particolarmente efficace per ridurre il grado di contaminazione ambientale e, contemporaneamente, interrompere un eventuale ciclo di infezione. La completa eliminazione del patogeno dipende comunque dalle caratteristiche biologiche e dalle condizioni ambientali. La pulizia e la disinfezione dei locali permettono di diminuire sensibilmente il tempo di attesa.
  • Pulizia e disinfezione: Ogni microrganismo patogeno ha una sensibilità propria ai vari tipi di disinfettante. La pulizia deve sempre precedere la disinfezione poiché il materiale organico riduce il potere disinfettante delle sostanze utilizzate. È necessario seguire scrupolosamente le modalità di impiego raccomandate, i dosaggi e il tempo di contatto con le superfici.
  • Ospiti intermedi, reservoirs e vettori biologici: Purtroppo isolare l’allevamento ed impedirne l’accesso di animali selvatici e/o domestici è quasi impossibile. Una recinzione perimetrale e l’adozione di un piano di disinfestazione e derattizzazione rappresentano comunque un buon sistema di protezione.

La lotta alle malattie infettive e parassitarie è un esercizio di strategia. La conoscenza del nemico, cioè il microrganismo patogeno o il parassita, è un punto imprescindibile per raggiungere l’obiettivo. Come abbiamo avuto modo di capire ogni patogeno ha delle necessità che possono diventare debolezze e di cui dobbiamo approfittare con decisione. In questo modo, come nel gioco degli scacchi, mossa dopo mossa, cioè intervento dopo intervento, sarà possibile fiaccare progressivamente l’evoluzione della malattia fino ad ottenerne la completa regressione.