Analisi del Sangue e Diagnosi di COVID-19

A partire dagli anni '70, sono state identificate sette specie di CoV che hanno compiuto il salto di specie. Questi virus si trovano in natura, in particolare in animali quali i pipistrelli e i cammelli, ma hanno un potenziale di evoluzione che permette loro di infettare anche l’uomo compiendo il cosiddetto “spillover”, cioè un “salto di specie”. I principali veicoli di trasmissione del virus sono i droplet, cioè le secrezioni in forma di goccioline che produciamo naturalmente con il respiro. Possono passare da una persona all’altra grazie per esempio a un colpo di tosse, uno starnuto e contatti ravvicinati, compresi baci, abbracci e strette di mani.

I sintomi di COVID-19 sono piuttosto simili a quelli influenzali, ma possono variare molto in termini di gravità. Va però precisato che vi sono anche casi asintomatici, per cui l’individuo, pur avendo contratto il virus, non manifesta nessuno dei sintomi che vi sono tipicamente associati.

Per accertare la presenza del virus SARS- CoV-2 nell’organismo sono stati messi a punto tre diversi tipi di test: molecolari, antigenici e sierologici. Molte persone fanno ancora confusione tra test molecolare, antigenico e sierologico, e ricorrere al test sbagliato può creare gravi danni. Fondamentalmente, esistono tre tipologie di test: il test molecolare, quello antigenico e quello sierologico.

Tipi di Test per COVID-19

Test Molecolari

Per poter eseguire un tampone molecolare o antigenico è obbligatoria la prenotazione telefonica. Si tratta di un esame rapido e indolore, anche se al momento dell’inserimento del tampone si può avvertire un leggero fastidio. Un lungo bastoncino cotonato viene inserito in entrambe le narici e nel cavo orale per prelevare il materiale biologico che riveste le cellule superficiali della mucosa del rinofaringe (la parte superiore del tratto respiratorio) e dell’orofaringe (la parte della faringe posta dietro al cavo orale).

È fondamentale che a eseguire il tampone sia personale qualificato per la sicurezza ed efficacia del test. Non è invece necessaria alcuna preparazione preliminare da parte del paziente. Perché il tampone che viene analizzato con la metodica molecolare (chiamata PCR, che sta per Reazione a Catena della Polimerasi) corrisponde al test molecolare che, fin dall’inizio di questa epidemia, è stato individuato per la diagnosi di COVID-19 in quanto va a ricercare il genoma del virus (ovvero l’RNA per SARS-CoV-2) presente all’interno delle cellule dell’organismo.

L'esame si effettua su un tampone nasofaringeo, che viene prelevato piegando la testa del paziente all’indietro e inserendo (per 7-9 cm) un tampone (simile ad un lungo cottonfioc) nelle narici, fino a toccare la parete posteriore del rino-faringe, dove viene lasciato per alcuni secondi e quindi ruotato alcune volte prima di toglierlo. Non è una procedura dolorosa, ma può essere fastidiosa e indurre prurito, lacrimazione e colpi di tosse.

Se il tampone molecolare dà esito positivo e si hanno sintomi, occorre rispettare un isolamento di 10 giorni, calcolati a partire dalla comparsa dei sintomi. In caso di un nuovo esito positivo, invece, occorre continuare l’isolamento per 7 giorni, passati i quali va fatto un nuovo test molecolare.

Test Antigenici

Invece, l’analisi immunocromatografica del tampone, detto test antigenico - giunto in uso più tardi rispetto al molecolare - è di più rapida esecuzione ma ricerca le proteine strutturali associate al virus e non il suo genoma. Pertanto, ha livelli di accuratezza più bassi del precedente.

È uno strumento più agile, perché l’analisi è più rapida e si può fare sul posto senza ricorrere alla strumentazione di un laboratorio molecolare ma, d’altro canto, può incappare in un maggior numero di risultati falsi positivi rispetto all’esame molecolare. Inoltre, i test antigenici potrebbero non essere affidabili nel rilevamento delle nuove varianti del Coronavirus.

La sensibilità del test rapido è inferiore rispetto a quelle del test molecolare e questa inferiorità è particolarmente evidente in presenza di ridotte concentrazioni di materiale genomico nel campione analizzato. In pazienti sintomatici o in coloro che hanno avuto contatti con casi confermati di COVID-19 è consigliabile confermare la negatività del test, sottoponendosi a tampone per il test molecolare o a test antigenico differente.

Test Sierologici

Infine, esistono i test sierologici quantitativi grazie ai quali, con un semplice prelievo di sangue, è possibile misurare il livello delle immunoglobuline (IgA, IgM e soprattutto IgG), comunemente chiamate anticorpi, che il sistema immunitario del nostro organismo produce in risposta all’infezione virale. In particolare viene valutata la presenza di anticorpi IgM (immunoglobuline M) e IgG (immunoglobuline G): le IgM vengono prodotte subito dopo l’entrata in contatto con il virus, mentre le IgG vengono prodotte più tardi ma persistono più a lungo.

Questo tipo di test ha una valenza sostanzialmente epidemiologica: non può essere impiegato come strumento diagnostico ma fornisce un’idea della risposta immunitaria al virus. Le IgA sono una frazione minoritaria degli anticorpi e sono specializzate nella difesa dall’infezioni locale a livello delle mucose (sito di entrata del virus che poi si propaga nel corpo), maggiore attenzione va invece alle altre due categorie di immunoglobuline.

Il test sierologico dunque evidenzia la presenza di anticorpi contro il virus e indica l’eventuale avvenuta esposizione a SARS-CoV-2; la positività è tardiva e quindi non è un test indicato per rilevare un’infezione in corso. Pertanto non può sostituire il test molecolare (il tampone) per verificare o meno la positività di un soggetto.

Il test sierologico è poco utile per segnalare un’infezione in corso e quindi non ha una valenza diagnostica: l’esito positivo, infatti, indica semplicemente che il sistema immunitario del soggetto, in un determinato ma non meglio precisato momento della sua vita, ha reagito all’infezione da parte del SARS-CoV-2 producendo i relativi anticorpi. Un test può risultare negativo, perché gli anticorpi non sono ancora stati prodotti, ma essere stati infettati da poco e avere il virus in piena fase di replicazione nel corpo.

Interpretazione dei Risultati del Test Sierologico

  • IgM e IgG negative: non c’è stata infezione o l’esposizione al patogeno è avvenuta da troppo poco tempo e non è stata ancora sviluppata una reazione immunitaria rilevabile, oppure il livello di anticorpi prodotti è troppo basso per essere rilevato dal test.
  • Solo IgM positive: l’esposizione all’antigene è molto recente.
  • IgM e IgG positive: l’infezione è in corso ed è stata contratta da poco tempo.
  • Solo IgG positive: l’infezione c’è stata ma non è recente.

Non sempre è possibile stabilire se il soggetto che si è sottoposto al test è protetto da una successiva infezione e per quanto tempo. A seconda dei risultati e dell’antigene indagato, il medico potrebbe aver bisogno di prescrivere altri test, come il tampone, per arrivare a una diagnosi precisa.

D’altro canto si può avere un risultato positivo, con un alto livello di IgG, ma essere completamente usciti da tempo dall’infezione virale. In particolare, il dosaggio dei livello di IgG può assumere un significato importante in questa fase della pandemia in cui si sta stabilendo il piano di vaccinazione.

Dalle ultime indicazioni del Ministero della Salute (inizio marzo), le persone che hanno già contratto l’infezione da SARS-CoV-2 dovranno sottoporsi ad una sola dose di vaccino (Pfizer, Moderna o AstraZeneca), indipendentemente dalla gravità dei sintomi sviluppati. O per monitorare la risposta anticorpale nelle persone vaccinate e valutare così l’efficacia dei vaccini in “real world”, ovvero al di fuori delle sperimentazioni cliniche.

Come si Esegue il Test Sierologico

L’esame, che richiede l’esecuzione di un prelievo di sangue venoso, comprende l’esecuzione di due test distinti per la ricerca di due tipi di anticorpi: IgG e IgM. Con metodo semi-quantitativo chemiluminescente (CLIA), verrà rilevata la presenza di anticorpi IgM che reagiscono alle proteine S (spike) e N (nucleotidica) e IgG che reagiscono con la porzione RBD della proteina S1 (spike) del SARS-CoV-2 nel siero dei soggetti testati.

Gli anticorpi IgM sono prodotti nella fase iniziale dell’infezione e si ritrovano nel sangue a partire, in media, da 8 - 10 giorni dal primo contatto con il virus e tendono poi a scomparire nel giro di qualche settimana. La rilevazione degli anticorpi IgM permette di identificare gli individui che hanno potenzialmente un’infezione in corso.

Gli anticorpi IgG RBD sono prodotti più tardivamente e si ritrovano nel sangue a partire, in media, da un paio di settimane dopo la comparsa dei sintomi (ma possono comparire anche prima) e permangono poi per diverso tempo (non è ancora noto l’arco di tempo in cui tali anticorpi permangono in circolo). La rilevazione degli anticorpi IgG permette di identificare gli individui che hanno contratto l’infezione in passato, quindi potrebbero risultare protetti, o meno suscettibili, ad una reinfezione.

Monocyte Distribution Width (MDW)

Grazie al sangue, un esame permette di capire quale sarà l’evoluzione della malattia generata dal Covid-19 e lo stato iper-infiammatorio che la caratterizza. Si chiama Monocyte Distribution Width. In italiano, letteralmente, sarebbe “larghezza di distribuzione dei monociti”.

Il test, che consiste nell’analisi della morfologia dei monociti appunto, (una popolazione specifica di cellule che abbiamo in circolo), è il risultato di uno studio condotto dall’Azienda Ospedaliero Universitaria di Modena. Nel corso dell’indagine i valori alterati di MDW sono stati associati a mortalità elevata che ha toccato anche picchi del 35%. Al contrario, valori bassi permettono di individuare i pazienti con forti possibilità di guarigione.

L’utilizzo di nuovi marcatori prognostici consente di migliorare la gestione clinica dei pazienti Covid, guidandoci in particolare nel trattamento con i farmaci più appropriati.

Immunoglobuline (Anticorpi)

Le immunoglobuline (Ig), dette anche anticorpi, sono proteine prodotte da alcuni globuli bianchi, i linfociti B, che vengono coinvolte nella risposta immunitaria nei confronti di qualsiasi sostanza (per esempio un allergene) o microrganismo (virus, batteri ecc.) riconosciuti come pericolosi.

Esistono 5 tipologie di anticorpi, che possono essere classificate a seconda della loro funzione:

  • Immunoglubuline A (IgA): rappresentano circa il 15% degli anticorpi totali. Sono specializzate nella difesa dalle infezioni locali e dalle aggressioni a livello delle mucose.
  • Immunoglubuline D (IgD): la loro funzione non è ancora completamente chiara, sono presenti sulla membrana dei linfociti B, probabilmente con il ruolo di recettori.
  • Immunoglobuline E (IgE): sono coinvolte nelle reazioni immunitarie allergiche e nelle infestazioni da parassiti.
  • Immunoglobuline M (IgM): sono coinvolte nella prima risposta immunitaria a una nuova infezione o a un antigene estraneo.
  • Immunoglobuline G (IgG): rappresentano circa il 70-80% delle immunoglobuline totali. Si trovano in tutti i fluidi corporei e sono fondamentali per combattere le infezioni da virus e batteri.

Differenza tra IgM e IgG

Gli anticorpi IgM e IgG rappresentano le principali armi di difesa dell’organismo contro le malattie infettive e si comportano come una staffetta:

  • le IgM sono i primi anticorpi a essere prodotti in seguito al contatto con un agente estraneo. Se ne trovano tracce nel sangue dopo 5-10 giorni e la loro produzione aumenta rapidamente per alcune settimane, per poi calare e interrompersi quando subentrano le IgG (le IgM possono essere rilevate nel sangue anche a distanza di 3-4 mesi).
  • la produzione di IgG aumenta generalmente dopo qualche settimana dall’infezione e diminuisce gradualmente fino a stabilizzarsi. Le IgG aiutano a sviluppare una risposta immunitaria secondaria, che si verifica nelle esposizioni successive a uno stesso antigene.

Rappresentano infatti la “memoria” del sistema immunitario, che in questo modo si ricorda di microrganismi con cui è già entrato in contatto ed è pronto a intervenire in caso di una successiva infezione. È proprio su questo meccanismo che si basa l’immunità vaccinale: si crea la memoria immunologica nei confronti di un agente infettante provocando una risposta del sistema immunitario mediante l’iniezione di un microrganismo ucciso oppure vivo ma attenuato (quindi inoffensivo), oppure di una molecola che riproduca parte del microrganismo e che stimoli una risposta in grado di reagire anche con l’agente infettivo originale.

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