Tra scienza e investigazione: la storia di un viaggiatore speciale

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Un episodio insolito, avvenuto ad alta quota, apre uno squarcio inatteso sul lato nascosto dei grandi spostamenti globali e su ciò che può viaggiare con noi, senza farsi notare.

DATA: 24/03/2017

LUOGO: Da qualche parte sull’oceano Atlantico, tra i 10.000 e 12.000 metri di quota

ATTIVITÀ: Ricerca di un clandestino ritenuto potenzialmente pericoloso dalle autorità

È furtivo, diffidente, abile nel nascondersi in ambienti angusti, meglio se bui. In pochi hanno la sua abilità nello scalare superfici verticali o a correre a perdifiato come un equilibrista su un tubo sospeso o un cavo tirato. Ma questa volta tutte queste sue caratteristiche non lo hanno messo al sicuro. Lo hanno visto, lo hanno catturato.

Sembra l’inizio di una spy story, è invece il punto di partenza di uno studio condotto da un nutrito gruppo di ricercatori tedeschi e svizzeri. Tutto prende il via con un aereo che inizia il suo viaggio da Dubai (Emirati Arabi Uniti) alla volta di Miami (Florida, U.S.A.). Fatto scalo a Miami l’aereo riparte con direzione Berlino (Germania). È un volo tranquillo ma, ad un tratto, qualcuno si accorge della presenza di un ospite inatteso, e francamente, indesiderato: un ratto.

Dalla pubblicazione non sappiamo se chi si è accorto di questa presenza sia stato un viaggiatore o un membro dell’equipaggio. Quello che sappiamo è che una volta atterrato all’aeroporto civile di Berlino-Tegel (aeroporto che dal 2020 ha cessato le attività) l’aeromobile è stato fumigato con anidride carbonica (CO2). In seguito, con l’ausilio di un cane da caccia, la carcassa è stata localizzata e presa in custodia dagli investigatori che l’hanno congelata ed inviata al Friedrick-Loeffler-Institut (FLI) per la necroscopia e il coordinamento dello screening dei potenziali patogeni. In un’epoca di grande attenzione al benessere animale – anche trattandosi di infestanti a pieno titolo in questo specifico caso – i ricercatori ricordano che tutte le procedure impiegate per l’abbattimento eutanasico e la gestione della carcassa sono state implementate a partire da standard internazionali riconosciuti come best practice veterinarie. La specie di ratto è stata determinata con Rattus rattus (Linnaeus, 1758) come evidenziato dal sequenziamento del citocromo b.

Chi è Rattus rattus e perché fare questo studio?

Rattus rattus è volgarmente è noto come ratto dei tetti o delle navi (o dovremmo iniziare a chiamarlo ratto degli aerei?!) o anche come ratto nero. Proprio questo può generare degli errori: esistono infatti tre forme cromatiche, che a volte vengono indicate anche come sottospecie: una di colore nera-antracite (R. r. rattus), una marroncino-grigiastra con ventre grigiastro (R. r. frugivurus) e una con livrea marroncino-grigiastra su dorso e fianchi con ventre biancastro (R. r. alexandrinus). Bene hanno fatto quindi i ricercatori a determinare la specie con un metodo molecolare. Purtroppo, l’individuo analizzato appartiene al lineage 1 del mt-DNA di Rattus rattus la cui distribuzione cosmopolita e la mancanza di dati filogenetici a riguardo non consente di determinarne la provenienza (recentemente altri studi hanno indagato l’aumento delle popolazioni di ratto nelle città e le loro cause). In generale questa specie ha occhi e orecchie ben sviluppate, così come lo è la coda che di norma è più lunga del corpo visto che funge da bilanciere quando questo animale si arrampica, e lo fa con estrema abilità essendo in origine un animale arboricolo.

L’origine di questa specie si pensa sia la penisola indiana ma attualmente la sua distribuzione è cosmopolita a seguito della distribuzione involontaria esercitata dall’uomo. Un’ipotesi suggestiva e verosimile è che si sia spostato nel bacino Mediterraneo con in commerci navali dal sud-est asiatico dai romani e anche da qui il nome ratto delle navi. Pare che abbia colonizzato le Americhe fin dalla loro scoperta, stabilendosi nelle zone costiere già dalla fine del XVI secolo. È una specie definita sinantropica perché può vivere a stretto contatto con l’uomo sfruttando come rifugio le parti più elevate delle strutture, dai tetti e soffitti delle case alle zone sopraelevate di strutture industriali e agroindustriali (tubi, canaline passacavo, etc.), allevamenti di animali da reddito. Sono infatti arrampicatori abilissimi. Questo tipo di roditore è onnivoro, la sua dieta varia in base a dove si trova. In associazione ad ambienti antropizzati si nutre di cereali di ogni tipo, verdure, alimenti umani o mangimi animali, carne, uova. Le popolazioni selvatiche tipicamente sono vegetariane e granivore. Possono in determinati contesti anche cacciare nidiacei, gasteropodi terrestri e altri micromammiferi.

Dal punto di vista economico e sanitario è una specie rilevante per i danni che può apportare alle derrate immagazzinate e per il suo coinvolgimento nella diffusione di numerose malattie (basti pensare che è il principale ospite della pulce Xenopsilla cheopis, vettore del batterio Yersinia pestis ovvero l’agente eziologico della peste). I ratti sono reservoir noti per Leptospira interrogans, Streptobacillus moniliformis, Seoul orthohantavirus, polyoma-, papilloma- e herpesvirus. Sono stati riscontranti anche ratti colonizzati da ceppi methicillina-resistenti di Staphylococcus (S.) aureus (MRSA). Per tutti questi motivi sono oggetto di un’intensa attività di derattizzazione con anticoagulanti, cosa che porta con sé diverse problematiche ecologiche (come nel caso dei lupi) e che avrebbe favorito l’insorgenza di resistenze in alcune popolazioni per alcuni tra i più comuni principi attivi anticoagulanti (uno studio italiano ha indagato quanto la resistenza sia diffusa tra i topi delle isole italiane).

I protocolli della IATA (International Air Transport Association) e del WHO (World Heath Organization) prevedono la soppressione immediata dei roditori infestanti a bordo di aerei e un’analisi accurata di possibili danni e patogeni associati ai roditori.

Quali analisi e quali risultati

Dopo la determinazione molecolare della specie sono state condotte delle analisi per capire se e quali patogeni erano associati. È stato impiegato un approccio standardizzato che prevede metodi di screening non mirati (detti open-view) e tecniche specifiche per determinati patogeni. Nei primi rientrano la coltivazione batterica e fungina ed il sequenziamento ad alta resa (HTS) – o metagenomica – ovvero una serie di tecniche che consentono di analizzare un’elevatissima quantità di sequenze – anche di soggetti diversi in parallelo – in breve tempo. I metodi per rilevare invece determinati patogeni si sono basate su PCR e RT-PCR (per 20 virus, 10 batteri ed un endoparassita) e Sierologia Multiplex (per cercare anticorpi IgM e IgG contro 13 virus e 4 batteri). Le analisi effettuate su campioni fecali, su liquidi della cavità toracica, naso e polmoni nel loro insieme, hanno rilevato la presenza di diversi batteri (tra cui Staphilococcus aureus) e 2 specie fungine.

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Tab. 1: elenco dei campioni analizzati risultati positivi e relative specie identificate.

Il medesimo S. aureus è stato isolato anche dai campioni nasali del ratto ed è stato rilevato che è lo stesso ricavato dai campioni fecali ed è sensibile alla meticillina (un antibiotico).

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Fig. 1: schema del ritrovamento sia dai campioni nasali che da quelli fecali di S. aureus dal ratto. I campioni risultano essere dello stesso ceppo. (fonte: la pubblicazione).

Di fatto gli organismi identificati sono tutti commensali più che patogeni con l’eccezione di Staphylococcus aureus del quale quindi è stato sequenziato l’intero genoma ed analizzato. Questo è risultato essere un nuovo spa type (ovvero con nuovi polimorfismi sulla regione codificante per la proteina A) ma simile ad un ceppo umano noto in Regno Unito, Stati Uniti d’America e Australia. L’ipotesi è che questo batterio sia stato recentemente trasmesso dagli uomini al ratto.

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Fig. 2: i frammenti di DNA analizzato hanno mostrato una stretta somiglianza genomica con campioni provenienti dal Regno Unito (UK), dagli Stati Uniti d’America (USA) e dall’Australia.

Altre analisi open-view sui campioni fecali hanno mostrato anche la presenza di nuovi picobirnavirus (PBV). In particolare, sono stati trovati 2 segmenti 1 e 2 segmenti 2 che sono stati testati in modo indipendente con altri PBV noti. L’organizzazione del genoma in questi frammenti è risultato essere simile ad altri PBV rilevati in vari campioni, tra cui due di Rattus norvegicus di Berlino, delle feci e campioni intestinali di ratto provenienti dalla Cina e altri animali (coniglio). Le sequenze però non sono identiche, tanto per fare un esempio i campioni di Rattus norvegicus di Berlino sono più simili a dei campioni di feci di maiali statunitensi che non a quelli trovati nel campione del ratto oggetto di studio. Le tecniche patogeno-specifiche PCR e RT-PCR così come la sierologia multiplex non hanno riscontrato alcuna presenza di patogeni. Tutte le analisi portano a dire che la presenza di questo ratto in particolare non rappresenta una minaccia alla salute umana.

Cosa dovremmo fare in futuro?

Il trasporto accidentale di animali da parte dell’uomo è un problema esistente da secoli, come abbiamo visto, ma che anche oggi può produrre gravi effetti sugli ecosistemi “di arrivo”. Da una parte vengono introdotte specie alloctone che non è prevedibile come impatteranno sugli ecosistemi, dall’altra queste stesse specie possono trasportare patogeni dannosi per la fauna autoctona e per l’uomo. L’esempio dell’impatto dell’importazione dello scoiattolo grigio americano (Sciurus carolinensis) in Regno Unito, Irlanda e Italia ne è una prova chiara: declino dello scoiattolo rosso autoctono (Sciurus vulgaris) dovuta predazione diretta da una parte e per via dei virus patogeni dall’altra. Questo tipo di trasporto è più comune di quanto si possa pensare – specie in associazione ad alcune merci – tanto che da alcuni anni i governi di Australia e Nuova Zelanda richiedono un certificato di avvenuta fumigazione (ovvero impiego di gas tossici per l’eliminazione di infestanti) per il trasporto di container per la spedizione di merci via mare. Lo studio indica che sarebbe opportuno un miglioramento della sorveglianza, anche per il trasporto aereo, e una intensificazione delle pratiche professionali di contenimento. Inoltre, uno spunto ulteriore deriva dalla presenza di diversi ceppi di PBV la cui distribuzione andrebbe indagata perché potrebbe essere più ampia del previsto.

Quello che è iniziato come un caso di cronaca su un volo transoceanico si è trasformato in un importante monito: solo attraverso protocolli rigorosi, tecnologie avanzate e una cooperazione internazionale possiamo prevenire che i viaggiatori indesiderati di oggi diventino le emergenze sanitarie ed ecologiche di domani.

Riferimenti:

Heuser, Elisa, Arnt Ebinger, Silva Holtfreter, et al. “Application of a Comprehensive Approach to Pathogen Screening in a Stowaway Rat on an Airplane.” Scientific Reports 15, no. 1 (2025): 31963-. https://doi.org/10.1038/s41598-025-13199-6.

Foto in apertura: di Jp Valery su Unsplash