Le api possono essere utili per monitorare la presenza del virus SARS-CoV-2 che ha causato la pandemia mondiale? La risposta è sì.
Famoso è lo studio condotto in Olanda per cercare di fare riconoscere alle api campioni di saliva di persone positive sfruttando l'olfatto di questi insetti.
Le api, infatti, possono essere addestrate (è proprio il termine corretto) a riconoscere determinati tipi di odori in pochi minuti, facendoglieli annusare e dando loro contemporaneamente dello sciroppo zuccherino. Una volta associato l'odore al cibo, le api estrarranno la proboscide ogni volta che percepiranno quell'odore indicando che l'odore è presente.
Una tecnica che è già stata sperimentata anche per far riconoscere l'odore degli esplosivi per la ricerca di bombe o di mine e che ora sta venendo studiata per cercare di identificare in pochi secondi un campione di saliva positivo da uno negativo.
Ma l'uso delle api nel monitoraggio del covid-19 non finisce qui. Uno studio tutto italiano portato avanti dai ricercatori del Centro di Ricerca Agricoltura e Ambiente (Crea) ha utilizzato gli alveari per monitorare la presenza di particelle virali nell'aria.
Lo studio è stato condotto a marzo di quest'anno nel centro urbano di Bologna, nel pieno picco della terza ondata della pandemia, e i risultati sono stati da poco pubblicati sulla rivista scientifica Science of the Total Environment.
Per farci spiegare cosa è stato fatto e cosa è venuto fuori da questo studio abbiamo intervistato Antonio Nanetti, che ha coordinato il gruppo di ricerca costituito anche da Giovanni Cilia, Laura Bortolotti, Sergio Albertazzi del Crea e Severino Ghini, dell'Università di Bologna.
Dottor Nanetti, cosa è stato fatto di preciso a Bologna questa primavera?
"Nella seconda metà di marzo 2021 eravamo in presenza di elementi significativi che ci hanno portato all'esecuzione della prova. Partivamo da un dato bibliografico: alcune pubblicazioni del periodo iniziale della pandemia avevano confermato la presenza del virus SARS-CoV-2 nel materiale raccolto dai campionatori automatici d'aria che, nelle nostre città, misurano la concentrazione di microparticolato aerodisperso, le cosiddette polveri sottili. Inoltre, l'epoca in cui è stata realizzata la prova era caratterizzata a livello nazionale dalla terza ondata pandemica della covid-19, e a Bologna, sede del nostro centro e dell'apiario sperimentale, da un'elevata concentrazione di polveri sottili aerodisperse. Infine, stavamo lavorando attivamente al progetto di monitoraggio BeeNet, nel cui contesto si inserisce la pubblicazione e che impiega colonie di api mellifere nella valutazione della qualità degli agroecosistemi.
Le api sono straordinari campionatori di matrici ambientali. La nostra attenzione si è fissata sulle api bottinatrici: il loro corpo densamente ricoperto di peli adatti a trattenere particelle minutissime, la quantità di aria che ciascuna di esse intercetta in una giornata di attività, il numero di compagne di nido che svolgono quotidianamente lo stesso lavoro. Fatte queste valutazioni, ci siamo resi conto che l'insieme delle bottinatrici di una colonia può intercettare giornalmente nell'ambiente circostante l'apiario quantità di aria assai maggiori di quelle campionate dalle attrezzature fisse che menzionavo.
È nata così l'idea di campionare il materiale presente sul corpo delle api in corrispondenza dell'apertura di volo di dieci alveari del nostro apiario sperimentale e di analizzarlo per ricercare la presenza del virus. Abbiamo ideato un dispositivo adatto a essere mantenuto davanti all'entrata dell'alveare per un'intera giornata di attività, trattenendo particelle presenti sul corpo delle api al momento del rientro. Il materiale così raccolto è stato analizzato in laboratorio con tecniche biomolecolari per ricercare la presenza del virus SARS-CoV-2".
E cosa è venuto fuori?
"La nostra ipotesi era che l'attività di volo ed esplorazione permettesse alle api di intercettare il virus nell'ambiente. La zona dell'apiario sperimentale è densamente ricca di attività umane, ed eravamo fiduciosi sulla correttezza di questa previsione. I dati analitici ci hanno dato ragione: il materiale raccolto all'entrata di tutti e dieci gli alveari in prova è risultato positivo per la presenza di SARS-CoV-2".
È possibile capire solo se ci sono delle particelle virali nell'aria o anche quante ce ne sono?
"In linea di principio, la quantificazione è possibile. Tuttavia, con questa esperienza volevamo verificare soprattutto se fosse possibile intercettare l'elevata circolazione virale attraverso le api. In quel momento, per noi l'aspetto qualitativo era preminente.
Da quanto risulta, questo è il primo tentativo di utilizzare le api nel monitoraggio ambientale di patogeni umani e il secondo nella ricerca di patogeni in generale, dopo i successi nella rilevazione di Erwinia amylovora, agente del colpo di fuoco batterico delle pomacee, che videro parte attiva alcuni dei coautori di questo studio. Ci troviamo quindi all'inizio di una nuova esperienza, che ci auguriamo abbia una continuazione.
È stimolante l'idea che le api possano aiutarci nel cogliere minacce per la salute prima dell'esordio di un focolaio, migliorando la nostra capacità di previsione e di mettere in atto contromisure. Pensiamo a malattie gravi non necessariamente quanto la covid-19, come la comune influenza stagionale. Possiamo immaginare di costituire reti di apiari finalizzate alla sorveglianza sanitaria: un sistema di questo tipo non richiederebbe infrastrutture complesse e potrebbe essere esteso anche a malattie degli animali e delle piante.
Siamo per ora nel campo delle ipotesi meritevoli di una verifica. Serviranno valutazioni sulla sensibilità verso ciascuno dei patogeni d'interesse, considerando anche i rispettivi modi di trasmissione e la possibile interferenza di fattori ambientali. Quando arriveremo a questo punto, la considerazione di aspetti quantitativi del metodo diverrà imprescindibile".
È possibile mettere in relazione la presenza del virus nel particolato dell'aria con il rischio di infezione delle persone?
"Questa esperienza getta un ponte fra conoscenze apidologiche, tipiche del nostro gruppo, e quelle di altri settori scientifici che hanno attinenza con medicina, virologia ed epidemiologia. Sono competenze specifiche che vanno rispettate. Temo non esista una risposta definitiva a questa domanda, ma riconosco che andrebbe posta ad esperti di ambito sanitario".
Qualcuno si potrà chiedere se le api, o i prodotti delle api come il miele o il polline, possano essere un mezzo di contagio. C'è qualche rischio?
"Fin dall'ideazione dell'esperimento eravamo preoccupati di questo aspetto. In effetti, in caso di risultati positivi, temevamo di generare allarmi fra i consumatori dei prodotti dell'alveare e fra gli apicoltori.
Per questo motivo abbiamo campionato da ogni alveare sperimentale anche il materiale presente sulla superficie dei favi su cui camminano le api, bottinatrici comprese, e il cosiddetto pane d'api, ossia il polline stivato nelle celle dopo la raccolta. Erano le matrici interne che, per essere state a stretto contatto con le api bottinatrici, avevano la maggior probabilità di evidenziare una contaminazione virale, che tuttavia non si è verificata: tutti i campioni sono risultati negativi per la presenza di SARS-CoV-2.
La nostra esperienza non mostra quindi validi motivi per temere il contatto con le api o l'assunzione dei loro prodotti; al contrario, è tranquillizzante poiché si concilia con la nota elevata igienicità dell'ambiente interno dell'alveare".
Come potrebbe essere sfruttato il biomonitoraggio fatto con gli alveari nell'ambito della lotta alla pandemia?
"Qui torniamo nel campo delle ipotesi. Immaginiamo un sistema di rilevamento ambientale basato sulle api che integri, potenziandoli, sistemi di sorveglianza e previsione già esistenti. Il nostro pensiero va a una rete di apiari collocati, gestiti e campionati secondo criteri epidemiologici funzionali ai patogeni che si intende ricercare. Noi siamo partiti da SARS-CoV-2, ma possiamo immaginare un'estensione ad altri patogeni aerodispersi, non necessariamente umani. Lo schema potrebbe non differire drasticamente da quello usato nel progetto BeeNet, in cui monitoriamo la salute degli ambienti agricoli attraverso una rete nazionale di oltre trecento apiari distribuiti nelle aree rurali delle varie regioni italiane. In questo caso, elementi come dispiegamento territoriale, tipo e periodicità dei campionamenti potrebbero seguire criteri diversi da quello impiegato nel nostro progetto, senza differire però nella sostanza".
Ci sono già dei progetti?
"Vorrei poter dire di sì, ma siamo ancora troppo a ridosso di questa prima prova. Abbiamo dimostrato una possibilità e occorrono verifiche prima di avere un sistema di rilevamento di patogeni aerodispersi basato sulle api funzionante e generalizzabile. Mi piacerebbe molto che in futuro il nostro gruppo di apidologia potesse collaborare con esperti di altri campi scientifici per verificare e mettere a punto il metodo che, sebbene promettente, va sostenuto con una solida base di verifiche sperimentali ulteriori a questo nostro primo contributo. Da queste interazioni scientifiche originali c'è sempre da aspettarsi idee nuove e stimolanti".
Famoso è lo studio condotto in Olanda per cercare di fare riconoscere alle api campioni di saliva di persone positive sfruttando l'olfatto di questi insetti.
Le api, infatti, possono essere addestrate (è proprio il termine corretto) a riconoscere determinati tipi di odori in pochi minuti, facendoglieli annusare e dando loro contemporaneamente dello sciroppo zuccherino. Una volta associato l'odore al cibo, le api estrarranno la proboscide ogni volta che percepiranno quell'odore indicando che l'odore è presente.
Una tecnica che è già stata sperimentata anche per far riconoscere l'odore degli esplosivi per la ricerca di bombe o di mine e che ora sta venendo studiata per cercare di identificare in pochi secondi un campione di saliva positivo da uno negativo.
Ma l'uso delle api nel monitoraggio del covid-19 non finisce qui. Uno studio tutto italiano portato avanti dai ricercatori del Centro di Ricerca Agricoltura e Ambiente (Crea) ha utilizzato gli alveari per monitorare la presenza di particelle virali nell'aria.
Lo studio è stato condotto a marzo di quest'anno nel centro urbano di Bologna, nel pieno picco della terza ondata della pandemia, e i risultati sono stati da poco pubblicati sulla rivista scientifica Science of the Total Environment.
Per farci spiegare cosa è stato fatto e cosa è venuto fuori da questo studio abbiamo intervistato Antonio Nanetti, che ha coordinato il gruppo di ricerca costituito anche da Giovanni Cilia, Laura Bortolotti, Sergio Albertazzi del Crea e Severino Ghini, dell'Università di Bologna.
Dottor Nanetti, cosa è stato fatto di preciso a Bologna questa primavera?
"Nella seconda metà di marzo 2021 eravamo in presenza di elementi significativi che ci hanno portato all'esecuzione della prova. Partivamo da un dato bibliografico: alcune pubblicazioni del periodo iniziale della pandemia avevano confermato la presenza del virus SARS-CoV-2 nel materiale raccolto dai campionatori automatici d'aria che, nelle nostre città, misurano la concentrazione di microparticolato aerodisperso, le cosiddette polveri sottili. Inoltre, l'epoca in cui è stata realizzata la prova era caratterizzata a livello nazionale dalla terza ondata pandemica della covid-19, e a Bologna, sede del nostro centro e dell'apiario sperimentale, da un'elevata concentrazione di polveri sottili aerodisperse. Infine, stavamo lavorando attivamente al progetto di monitoraggio BeeNet, nel cui contesto si inserisce la pubblicazione e che impiega colonie di api mellifere nella valutazione della qualità degli agroecosistemi.
Le api sono straordinari campionatori di matrici ambientali. La nostra attenzione si è fissata sulle api bottinatrici: il loro corpo densamente ricoperto di peli adatti a trattenere particelle minutissime, la quantità di aria che ciascuna di esse intercetta in una giornata di attività, il numero di compagne di nido che svolgono quotidianamente lo stesso lavoro. Fatte queste valutazioni, ci siamo resi conto che l'insieme delle bottinatrici di una colonia può intercettare giornalmente nell'ambiente circostante l'apiario quantità di aria assai maggiori di quelle campionate dalle attrezzature fisse che menzionavo.
È nata così l'idea di campionare il materiale presente sul corpo delle api in corrispondenza dell'apertura di volo di dieci alveari del nostro apiario sperimentale e di analizzarlo per ricercare la presenza del virus. Abbiamo ideato un dispositivo adatto a essere mantenuto davanti all'entrata dell'alveare per un'intera giornata di attività, trattenendo particelle presenti sul corpo delle api al momento del rientro. Il materiale così raccolto è stato analizzato in laboratorio con tecniche biomolecolari per ricercare la presenza del virus SARS-CoV-2".
E cosa è venuto fuori?
"La nostra ipotesi era che l'attività di volo ed esplorazione permettesse alle api di intercettare il virus nell'ambiente. La zona dell'apiario sperimentale è densamente ricca di attività umane, ed eravamo fiduciosi sulla correttezza di questa previsione. I dati analitici ci hanno dato ragione: il materiale raccolto all'entrata di tutti e dieci gli alveari in prova è risultato positivo per la presenza di SARS-CoV-2".
Il dottor Antonio Nanetti del Crea
È possibile capire solo se ci sono delle particelle virali nell'aria o anche quante ce ne sono?
"In linea di principio, la quantificazione è possibile. Tuttavia, con questa esperienza volevamo verificare soprattutto se fosse possibile intercettare l'elevata circolazione virale attraverso le api. In quel momento, per noi l'aspetto qualitativo era preminente.
Da quanto risulta, questo è il primo tentativo di utilizzare le api nel monitoraggio ambientale di patogeni umani e il secondo nella ricerca di patogeni in generale, dopo i successi nella rilevazione di Erwinia amylovora, agente del colpo di fuoco batterico delle pomacee, che videro parte attiva alcuni dei coautori di questo studio. Ci troviamo quindi all'inizio di una nuova esperienza, che ci auguriamo abbia una continuazione.
È stimolante l'idea che le api possano aiutarci nel cogliere minacce per la salute prima dell'esordio di un focolaio, migliorando la nostra capacità di previsione e di mettere in atto contromisure. Pensiamo a malattie gravi non necessariamente quanto la covid-19, come la comune influenza stagionale. Possiamo immaginare di costituire reti di apiari finalizzate alla sorveglianza sanitaria: un sistema di questo tipo non richiederebbe infrastrutture complesse e potrebbe essere esteso anche a malattie degli animali e delle piante.
Siamo per ora nel campo delle ipotesi meritevoli di una verifica. Serviranno valutazioni sulla sensibilità verso ciascuno dei patogeni d'interesse, considerando anche i rispettivi modi di trasmissione e la possibile interferenza di fattori ambientali. Quando arriveremo a questo punto, la considerazione di aspetti quantitativi del metodo diverrà imprescindibile".
È possibile mettere in relazione la presenza del virus nel particolato dell'aria con il rischio di infezione delle persone?
"Questa esperienza getta un ponte fra conoscenze apidologiche, tipiche del nostro gruppo, e quelle di altri settori scientifici che hanno attinenza con medicina, virologia ed epidemiologia. Sono competenze specifiche che vanno rispettate. Temo non esista una risposta definitiva a questa domanda, ma riconosco che andrebbe posta ad esperti di ambito sanitario".
Qualcuno si potrà chiedere se le api, o i prodotti delle api come il miele o il polline, possano essere un mezzo di contagio. C'è qualche rischio?
"Fin dall'ideazione dell'esperimento eravamo preoccupati di questo aspetto. In effetti, in caso di risultati positivi, temevamo di generare allarmi fra i consumatori dei prodotti dell'alveare e fra gli apicoltori.
Per questo motivo abbiamo campionato da ogni alveare sperimentale anche il materiale presente sulla superficie dei favi su cui camminano le api, bottinatrici comprese, e il cosiddetto pane d'api, ossia il polline stivato nelle celle dopo la raccolta. Erano le matrici interne che, per essere state a stretto contatto con le api bottinatrici, avevano la maggior probabilità di evidenziare una contaminazione virale, che tuttavia non si è verificata: tutti i campioni sono risultati negativi per la presenza di SARS-CoV-2.
La nostra esperienza non mostra quindi validi motivi per temere il contatto con le api o l'assunzione dei loro prodotti; al contrario, è tranquillizzante poiché si concilia con la nota elevata igienicità dell'ambiente interno dell'alveare".
Come potrebbe essere sfruttato il biomonitoraggio fatto con gli alveari nell'ambito della lotta alla pandemia?
"Qui torniamo nel campo delle ipotesi. Immaginiamo un sistema di rilevamento ambientale basato sulle api che integri, potenziandoli, sistemi di sorveglianza e previsione già esistenti. Il nostro pensiero va a una rete di apiari collocati, gestiti e campionati secondo criteri epidemiologici funzionali ai patogeni che si intende ricercare. Noi siamo partiti da SARS-CoV-2, ma possiamo immaginare un'estensione ad altri patogeni aerodispersi, non necessariamente umani. Lo schema potrebbe non differire drasticamente da quello usato nel progetto BeeNet, in cui monitoriamo la salute degli ambienti agricoli attraverso una rete nazionale di oltre trecento apiari distribuiti nelle aree rurali delle varie regioni italiane. In questo caso, elementi come dispiegamento territoriale, tipo e periodicità dei campionamenti potrebbero seguire criteri diversi da quello impiegato nel nostro progetto, senza differire però nella sostanza".
Ci sono già dei progetti?
"Vorrei poter dire di sì, ma siamo ancora troppo a ridosso di questa prima prova. Abbiamo dimostrato una possibilità e occorrono verifiche prima di avere un sistema di rilevamento di patogeni aerodispersi basato sulle api funzionante e generalizzabile. Mi piacerebbe molto che in futuro il nostro gruppo di apidologia potesse collaborare con esperti di altri campi scientifici per verificare e mettere a punto il metodo che, sebbene promettente, va sostenuto con una solida base di verifiche sperimentali ulteriori a questo nostro primo contributo. Da queste interazioni scientifiche originali c'è sempre da aspettarsi idee nuove e stimolanti".
