Virologia Virus Erpetici
Herpesviridae: I classe; ds DNA
Caratteristiche comuni alla famiglia
Alpha-herpesvirinae
Simplexvirus
Human herpesvirus 1, 2 (HSV-1, HSV-2)
Varicellovirus
Human herpesvirus 3 (VZ)
Cytomegalovirus
Roseolovirus
Human herpesvirus 5 (CMV)
Human herpesvirus 6, 7 (HHV6, HHV-7)
Lymphocriptovirus
Gamma-herpesvirinae
Human herpesvirus 4 (EBV)
Rhadinovirus
Human herpesvirus 8 (HHV-8)
ü Diffusione ubiquitaria
ü Latenza e capacità di riattivazione
ü Morfologia del virione
ü Strategia replicativa: replicazione del DNA e
assemblaggio nucleare
ü Proprietà biologiche
Beta-herpesvirinae
TUTTI DANNO INFEZIONI LATENTI
1
Frequenza dell’infezione
ü codificano numerosi enzimi virali che controllano la
espressione/replicazione virale e regolano le sintesi
macromolecolari (DNA, RNA e proteine cellulari)
ü stabiliscono infezioni litiche, persistenti, latenti/ricorrenti
e immortalizzanti, presenza di genomi in forma circolare
nelle cellule latentemente infette
STRUTTURA HERPESVIRUS
90%
VZ
envelope
HSV 1
EBV
61%
2
CMV
capside
tegumento
4.9%
HSV 2
3
• Dimensioni medio-grandi
(150-250 nm)
• Envelope dal quale
protrudono da 5 a 8
glicoproteine virali
• Tegumento (materiale
amorfo di natura proteica)
• Capside icosaedrico, 162
capsomeri
• DNA a doppia elica lineare
di grandi dimensioni (da
125 a 235 Kbp)
4
1
Virologia Virus Erpetici
Ciclo replicativo
Il genoma
L’espressione del genoma avviene in modo regolato e sequenziale attraverso un processo a
cascata che parte dalla espressione dei geni alfa ai beta fino ai gamma
Isomers obtained by
recombination
ab
b’a’
a’b’
ba
vz
b’a’ a’c’
ab
ca
fusione
Le sequenze ripetute invertite (es. a e a’) interne e terminali, permettono
al genoma di ricombinarsi formando isomeri differenti per l’orientamento
rispettivo delle due regioni.
gemmazione
5
6
L’infezione produttiva è litica, alla fine la cellula muore
Adsorbimento e penetrazione
gC-HS
gD -HVEM
gB/gH/gL -fusione
gE/gI + gM
9-10 delle 11 glicoproteine di HHV-1 intervengono nel processo di
entry
penetrazione per fusione indipendente da pH
Alcune delle glicoproteine svolgono un ruolo patogenetico essendo
complement receptor (gC) e Fc receptor (gE e gI)
cellula infettata
cellula non infettata Recettori di membrana
7
8
2
Virologia Virus Erpetici
cellula infettata
cellula infettata
cellula non infettata
cellula non infettata
9
Espressione genica: i geni alfa
• alpha-mRNA
DNA circolarizzato
a-TIF
VHS
Virus Host Shut-off
Nelle cellule permissive degrada i
messaggeri cellulari in favore della
produzione di proteine virali (i
neuroni sono resistenti e per
questo non soffrono per
l’infezione. -latenza?-)
(immediate early)
• La proteina virionica (aTIF) permette il
riconoscimento dei
promotori alfa da parte
di fattori di trascrizione
(es.Oct-1) e della RNA
pol II della cellula
ospite.
• Le 6 proteine alfa sono
regolatori della
trascrizione virale in
trans agendo sui
11
promotori beta
Meccanismo patogenetico che porta in vitro alla formazione dei sincizi,
10
in vivo all’elusione anticorpale
EARLY TRANSCRIPTION
beta-mRNAs
• I geni beta codificano per:
– DNA polimerasi
– DNA binding proteins
– thymidine kinase
– ribonucleotide reductase
Sono direttamente coinvolte nella
replicazione del DNA
Interagiscono con i processi
cellulari delle cellule resting
• la sintesi di proteine beta spegne i promotori
alfa e permette la replicazione del genoma
12
3
Virologia Virus Erpetici
Trascrizione geni late (gamma)
Replicazione DNA (schema)
Il meccanismo dei rolling circle porta alla formazione di concatameri testa-coda
3 potenziali siti di
origine in HSV
DNA
DNA
3’
3’
5’
5’
gap del doppio filamento
ad opera della elicasi/
primasi
Bolla di replicazione
Attività di elicasi/
primasi +
polimerasi
DNA circolarizzato
a-TIF
DNA
VHS
Virus Host Shut-off
3’
3’ 5’
Blocca la sintesi proteica cellulare
(non nei neuroni)
Copiatura discontinua del
Lagging strand dallo
stampo di DNA liberato
dalla forma circolare
Copiatura del
Leading strand
dallo stampo di
DNA circolare
5’
3’
5’
Sono anche necessarie proteine cellulari
DNA
• proteine gamma sono
per lo più strutturali
• una di queste proteine
spegne i promotori beta
• una proteina gamma è
necessaria nel virione
per accendere i
promotori alfa nella
cellula che sarà infettata
è a-TIF (VP16) che il
virione si porta dietro
complessata con VHS
13
14
Trascrizione mRNA / espressione
Alcune considerazioni relative
all’espressione genica in HSV1
• Gli mRNA virali per le proteine “immediate early” ed “early”
vengono sintetizzati usando il DNA originario del virus
come stampo
• Gli mRNA virali per le proteine late vengono sintetizzati
utilizzando il DNA della progenie virale
• Inoltre c’è un’importante controllo da parte di fattori
cellulari sulla trascrizione e proprio questo controllo
determina se l’infezione sarà litica (morte cellulare) oppure
persistente (continuo rilascio per gemmazione) o latente
mancanza di espressione in assenza di fattori nucleari
specifici
15
• Vengono prodotti circa 50 mRNA e codificate 75 proteine ma
solo 35 sono necessarie in vitro per la crescita in coltura
• i geni rimanenti hanno dunque importanza solo in vivo
a. sono legati alla latenza
b. sono fattori di virulenza che interferiscono contro le
risposte innate o adattative dell’ospite (es. ICP 34.5
defosforila eIF2a impedendo lo spegnimento della
sintesi proteica indotta dall’interferone mediata da PKR)
• Tutto il processo avviene con molto spreco perchè solo 1/4 di
proteine e DNA prodotto è incorporato nel virione, tutto il resto
rimane nella cellula sotto forma di corpi inclusi, le
caratteristiche inclusioni acidofile
16
4
Virologia Virus Erpetici
ASSEMBLAGGIO - GEMMAZIONE
gemmazione
fusione
• NEL NUCLEO
• Il capside assemblato si
porta al di sotto delle
placche di glicoproteine virus
specifiche e di proteine del
tegumento depositate sulla
lamella interna della
membrana nucleare
• La liberazione può avvenire
secondo diverse modalità
• il virus si accumula nel
reticolo endoplasmico e
viene liberato all’esterno
17
Herpesviridae: latenza
• Il virus rimane latente e si può riattivare
• Durante la fase di latenza il genoma virale resta
nel nucleo della cellula
• L’espressione è assente o limitata ad alcune
proteine
• Vengono prodotti trascritti (latency associated
transcripts, LATs , CLTs o EBNAs) derivati da
trascrizione in entrambe le direzioni di una
porzione dei geni alfa
RILASCIO
HSV dentro i vacuoli, nel citoplasma e sulla membrana di una cellula infettata
Rilascio mediante esocitosi o lisi cellulare
Il virus può anche diffondere attraverso i sincizi (fusione cellula-cellula)
18
Gli alfa-herpesvirus
• Herpes Simplex Virus tipo 1 (HSV-1)
• Herpes Simplex Virus tipo 2 (HSV-2)
• Virus della Varicella-Zoster (VZV)
– RNA antisenso -> Blocco dell’espressione degli alfamRNA
– Attività antiapoptotica delle poche proteine LAT
19
20
5
Virologia Virus Erpetici
Herpes simplex virus (1 o 2)
HSV/HHV 1-2 e VZV/HHV3
TRASMISSIONE
ü Labili a temperatura ambiente il virus è infettivo in
ambiente umido
ü L’infezione può realizzarsi solo per intimo contatto con il
liquido di vescicola o con secrezioni infette orali o genitali
ü La sede delle lesioni di HSV è consistente con la
modalità di trasmissione dei due virus orale e sessuale
• Appartengono alla sottofamiglia alfa
• I genomi di HSV-1 e HSV-2 presentano una
omologia del 50 - 70% (cross-reattività
sierologica)
• Si distinguono tramite l’utilizzo di anticorpi
monoclonali contro gG (una delle glicoproteine
del pericapside codificate dal genoma virale)
• L’uomo è il solo ospite naturale per HSV e VZV
ü Tipicamente HSV-1 è associato a lesioni orali/oculari, HSV-2 a
quelle genitali/anali. Il 10-15% delle lesioni genitali è però di
tipo 1, ed il 5% delle lesioni orali di tipo 2
ü VZV di solito è acquisita per inalazione di droplets infette
(rilascio di virus infettivo a livello polmonare)
21
Meccanismi patogenetici
• Inibizione dell’attività del complemento (gpC=recettore
per la frazione C3, legandola depriva il siero di questo
fattore inibendo le reazioni complemento-mediate)
• Blocco dell’inibizione indotta da IFN della sintesi proteica
virale interferenze con PKR e IFR3 (ICP34.C-HSV, ORF47p-VZV)
• Elusione dal riconoscimento anticorpale (gpE/gpI =
recettori per Fc -> mascheramento)
• Blocco di TAP (il trasportatore di peptidi), gli antigeni non
vengono presentati (MHC I) ai T CD8, la cellula infetta
sopravvive
• Diffusione cellula-cellula (formazione di sincizi)
• Infezione latente
24
22
Infezione primaria e riattivazione di HSV o VZ
fase centripeta e centrifuga
dell’infezione
Dopo la replicazione nella sede primaria il
virus invade le terminazioni nervose e viene
trasportato dal flusso assonale retrogrado
• Gengivostomatite erpetica, Varicella (infezione primaria)
• Latenza: gangli del trigemino -HSV1, gangli sacrali -HSV2, gangli dorsali -VZV
• Herpes labialis (febbre erpetica), Herpes genitale, Zoster (riattivazione)
25
– Preceduto da una sensazione locale, la recidiva appare circa 12 ore dopo questi prodromi.
Le lesioni sono conseguenti alla risposta CTL e infiammatoria
6
Virologia Virus Erpetici
Decorso dell’eruzione cutanea
nell’infezione primaria e nelle recidive
latenza
HSV
• In HSV e VZ la latenza si stabilisce nei neuroni
dei gangli sensori che non sono permissivi per il
compimento di un ciclo replicativo litico
• Alcuni autori suggeriscono che la latenza è
mantenuta grazie ad una attività anti-apoptosica
dei LATs, in tal modo sarebbe preservata la
sopravvivenza del neurone nel quale l’infezione
può essere riattivata da vari stimoli (fisici, chimici)
VZV sangue
Flusso assonale anterogrado
nelle recidive
Rigonfiamento e poiUlcera
lisi cellulare
Rottura
della
con formazione
cupola
della vescicola
e poi crosta
che guarisce
senza reliquati
di fluido chiaro ricchissimo di virus
26
Due ipotesi per spiegare la neurolatenza
Ipotesi dinamica -- persistenza di bassi livelli di virus
infettivo nei gangli sensori. C’è un continuo trasporto
del virus attraverso le terminazioni periferiche dei nervi
sensori il livello di replicazione è talmente basso da
non produrre segni o sintomi clinici, ma una transitoria
depressione della immunità cellulo mediata favorisce
la recidiva a livello perifierico
Ipotesi statica -- il DNA virale è mantenuto in uno
stato non-replicativo nel nucleo del neurone in forma
episomale, lo stress innesca la riattivazione periferica
promuovendo la replicazione nel neurone
28
27
HSV: patogenesi
• L’infezione primaria avviene per contatto attraverso una
ulcerazione delle mucose (bocca, occhio, genitali) o una
abrasione della pelle (patereccio erpetico). A seconda della sede
il virus è presente nella saliva e nelle secrezioni genitali.
• L’infezione della pelle può essere grave in soggetti con eczemi o
ustioni diffuse che permettono una ampia replicazione
• L’infezione primaria è spesso subclinica. Si può presentare come
gengivostomatite con una incubazione breve 2-3 gg, si tratta di
lesioni ulcerative, febbre, linfoadenopatia. È tipicamente
localizzata, diventa sistemica solo in soggetti immunodeficienti
• Le lesioni sono dovute all’attività citolitica del virus con necrosi
cellulare e conseguente risposta infiammatoria dell’ospite.
• Dopo l’infezione primaria circa il 50% degli individui avrà degli
episodi ricorrenti (vescicole sulla cute; ulcere sulle mucose).29
7
Virologia Virus Erpetici
Herpes Simplex:
altre manifestazioni
Herpes neonatale
ü Herpes oculare
ü Cheratocongiuntivite
Meningitis
ü Malattia orofaringea
ü Faringiti (adolescenti)
ü Encefalite erpetica (l’infezione
primaria o riattivata è la
principale causa di encefaliti
sporadiche)
ü Patereccio erpetico
ü Herpes genitale: è la STD più
comune in USA (latenza nei
gangli sacrali)
ü Infezione neonatale
30
Herpes simplex:
riattivazioni e risposta immune
• Le riattivazioni avvengono in presenza di una
risposta immune che non riesce a controllare
completamente il virus
• Sono dovute a stimoli vari, in parte sconosciuti, che
probabilmente causano un qualche grado di
immunosoppressione che permette la ripresa di
replicazione.
• Nell’ospite immunocompromesso per terapia o per
malattia le lesioni erpetiche anche riattivate possono
diffondere ed interessare le vie respiratorie,
l’esofago, la mucosa intestinale
32
• Il neonato è infettato durante il passaggio nel canale
cervicale. L’infezione è rara ma grave
• Il rischio di trasmissione è massimo (20-30%) nel caso di
infezione primaria.
• Il rischio è minore (2-3%), ma esistente, nel caso di
riattivazione perché gli anticorpi materni non proteggono
completamente e la risposta cellulare è immatura
• Può lasciare sequele permanenti, è più grave nei neonati
prematuri
• Lesioni: encefaliti con o senza lesioni cutanee, cecità,
meningiti, o malattia disseminata (esantema varicelliforme di
Kaposi) per la quale la mortalità è alta ca 80% dei casi
• Viene prevenuto mediante valutazione dello stato immune
nelle gravide, tampone al momento del parto nelle
sieropositive, parto cesareo o profilassi con farmaci
31
Virus della Varicella Zoster (VZV/HHV3)
È l’agente etiologico di due distinte sindromi cliniche:
• La Varicella: un’infezione dell’infanzia acquisita attraverso le vie respiratorie o la
congiuntiva, raramente subclinica (5%), altamente contagiosa (90%).
Viene trasportato
dalle cellule
mononuclete
al principale
organo bersaglio,
cute e mucose.
maculo-papule -> vescicole
piene di virus -> pustole ->
croste.
• Rare ma possibili complicazioni per il SNC (1/1000), polmoniti interst. nell’adulto
• Malattia grave, disseminata, progressiva nell’ospite immunocompromesso
• Possibile infezione congenita e neonatale
(embriopatia: 2-3% sett.13-20; 20% VZ neonatale)
• Lo Zoster: dopo l’infezione primaria il virus rimane latente nei gangli nervosi del
33
SNC. Se il virus si riattiva ridiscende il nervo e provoca lo zoster (Fuoco di Sant’Antonio).
8
Virologia Virus Erpetici
VARICELLA
Varicella
ASPETTO A CIELO STELLATO
Le lesioni sono avviate dall’infezione
delle cellule endoteliali dei capillari
con conseguente infezione dei
cheratinociti. Le cellule epiteliali si
rigonfiano (degenerazione
balloniforme) determinando un
accumulo di liquido interstiziale che
provoca la vescicola
crosta ombelicata
vescicola
Le vescicole compaiono a ondate di 2-4 gg sicchè tutte le fasi di macula, papula,
vescicola pustola e crosta sono presenti contemporaneamente. Gli anticorpi sono
importanti nel limitare la diffusione ma la risposta CTL è essenziale per risolvere la
malattia (cfr inf disseminate in ospite immunocompromesso) Immunopatogenesi e >
34
severità dell’inf. adulti (15% evolve in polmonite) vs bambini
Distribuzione a tutta la
superficie corporea e
alle mucose visibili
35
VARICELLA ABORTIVA
Zoster
Le lesioni sono le stesse
della varicella solo che
l’infiammazione del nervo
rende la sintomatologia
molto dolorosa e
nell’anziano la complicanza
più frequente è la nevralgia
post-erpetica che può
durare mesi
36
L’infezione colpisce strettamente il dermatomero innervato dai neuroni del
ganglio in cui si è stabilita la latenza, le lesioni sono pertanto unilaterali, i
37
distretti colpiti sono comunemente tronco, capo, collo.
9
Virologia Virus Erpetici
PAZIENTE
IMMUNOCOMPROMESSO
• Infezioni disseminate con
coinvolgimento di organi
interni
• Riattivazioni clinicamente più
gravi e più estese
• Sviluppo di resistenza al
trattamento farmacologico per
terapie prolungate
Diagnosi
• Forme cliniche più severe e
durature (polm. interstiziale,
encefalite, cerebellite)
• Rischio maggiore di sviluppare lo
zoster anche ad età più precoci
rispetto alla comparsa nella
popolazione sana
• Zoster ricorrente e prolungato
• Letalità 7-10%
38
• Clinica: vescicole tipiche
• Isolamento virale
• PCR: tamponi da
vescicola, liquor (casi di
encefalite)
• Sierologia: non è utile in
genere (l’infezione
ricorrente è molto diffusa)
• Clinica: ma nei casi dubbi…
• Isolamento in coltura
• PCR: tamponi da vescicola,
liquor (casi di encefalite)
• Sierologia: utile nella
infezione acuta e per
definire lo stato del paziente
(immunità duratura)
39
Trattamento VZV
Trattamento HSV
La polimerasi virale ha una
affinità 100 volte maggiore di
quella cellulare per Aclclo-GTP
40
• Nello Zoster la somministrazione di antivirali deve essere precoce
• Immunoglobuline (VZIG), vaccini ed immunoadiuvanti non hanno
alcuna efficacia una volta che la varicella sia iniziata
41
• Vaccino vivo attenuato approvato in USA 1995, UK 2002.
10
Virologia Virus Erpetici
CMV: proprietà
I beta-herpesvirus
• E’ il più grande degli herpesvirus umani. Genoma di
235 KB con circa 200 potenziali ORF
• L’infezione primaria è nella maggior parte dei casi
(90%) asintomatica (incubazione 1-2 mesi)
• A volte si presenta con una sintomatologia
aspecifica, con linfoadenopatia (sindrome similmononucleosica anticorpi-eterofili negativi -2-5%) e
modesta epatite (5-8%)
• Modalità di trasmissione: respiratoria (saliva),
sessuale, parenterale (trasfusione, trapianto;
frequentemente renale)
• Citomegalovirus (CMV/HHV-5)
• Herpes Virus Umano 6 (HHV-6)
• Herpes Virus Umano 7 (HHV-7)
42
43
Infezione primaria e latenza
Uno dei virus più diffusi nell’uomo: il 60% dei giovani
adolescenti ha avuto contatto con il virus
• Nell’infezione primaria e nelle riattivazioni il virus replica
negli epiteli dei tessuti ghiandolari e nell’endotelio
vascolare, da qui si diffonde trasportato dai leucociti (PMN
e Monociti) che si infettano per contatto e si ritrova in tutti i
fluidi biologici.
• Durante l’infezione primaria e nelle riattivazioni il virus è
isolabile dal sangue e soprattutto dall’urina e dalla saliva
perché replica bene e più a lungo nelle cellule epiteliali
duttali delle ghiandole salivari e del glomerulo renale.
• I precursori mieloidi (non permissivi al compimento di un
ciclo litico) rappresentano probabilmete la principale sede
di latenza, il midollo osseo è il principale reservoir.
44
– Ma anche i leucociti maturi (1/10.000 monociti porta CMV DNA),
le cellule endoteliali e forse altre cellule (?) sono siti di latenza.
45
11
Virologia Virus Erpetici
Riattivazione
La riattivazione del virus latente sembra richiedere
una o entrambe le seguenti condizioni:
– Differenziazione dei precursori mieloidi che
albergano il virus in forma latente verso macrofagi
tissutali permissivi (conseguente a processi
infiammatori innescati da altri patogeni, situazione
frequente nel tratto genitale -> diffusione e
trasmissione)
– Immunodeficienza -> riattivazioni frequenti
• CMV è fondamentalmente un patogeno
opportunista
• L’infezione primaria e la riattivazione
rivestono importanza medica solamente in
due casi:
– in gravidanza
– quando l’ospite è immunodepresso
46
47
Infezione congenita
Trasmissione materno-fetale
• Molto frequente in caso di infezione primaria
– Percentuale di trasmissione del 50, 40, 71% nel I, II, III trimestre (Revello et al Cl M Rev 2002)
• Eventualità grave se avviene nella prima metà della gravidanza
• Possibile (ma più rara) in caso di riattivazione
• La trasmissione è possibile durante tutta la gravidanza
• La trasmissione al feto si osserva sia nell’infezione primaria
che in quella ricorrente con il 40% (valore medio di vari studi)
di possibilità nel primo caso.
• La più comune infezione virale congenita (colpisce 0.3 - 1% di
tutti i nati vivi)
*
Field 4th Ed.
• Le infezioni alla nascita (intra-parto o per allattamento) non hanno la morbidità
dell’infezione congenita (eccetto prematuri-immunodef.)
• I sintomi sono talvolta presenti alla nascita, ma in molti casi si presentano
tardivamente
48
• È la seconda causa di ritardo mentale dopo la sindrome di
Down e precede la rosolia nel determinare difetti congeniti.
• Il danno deriva dalla distruzione delle cellule in cui il virus
replica, quindi tanto più grave quanto più all’inizio della
gestazione.
• Il virus deve essere isolato da saliva o urine entro le prime 2
settimane di vita.
50
* Stagno et al., JAMA,1986 ; Guerra B, Simonazzi G, Banfi A, et al. Am J Obstet Gynecol 2007;196:221.e1-221.e6.
12
Virologia Virus Erpetici
Malattia da inclusi citomegalici
Ospite immunocompromesso
• SNC - microcefalia, calcificazioni periventricolari, spasticità,
epilessia, ritardo mentale
• Occhio - corioretinite
• Orecchio - perdita dell’udito
•
•
•
•
•
Preparato istologico di polmone
Fegato - epatosplenomegalia, epatite ed ittero
Polmone - polmonite
Cuore - miocardite
Purpura trombocitopenica e anemia emolitica
Sequele tardive in bambini asintomatci alla nascita.
– difetti dell’udito, ridotta intelligenza
Le infezioni, le reinfezioni e le riattivazioni in
pazienti immunodeficienti (riceventi di trapianti o
pazienti AIDS) possono determinare malattie
severe quali:
• polmonite interstiziale,
• retinite
• colite o esofagite
• raramente encefalopatie
51
52
Trattamento
Diagnosi
• Infezione in gravidanza: normalmente è
rilevata attraverso indagini dirette sul liquido
amniotico, la possibilità di una interruzione
della gravidanza va considerata in base al
tempo di gestazione e alla carica virale, in
corso trials clinici con Ig specifiche.
• Ricerca degli anticorpi (sieroconversione)
– Titoli elevati di IgM possono essere
presenti anche durante le riattivazioni
– E’ possibile determinare l’avidità delle
IgG
• Isolamento del virus in colture di fibroblasti
• Ricerca di antigeni virali (pp65) su cellule
del sangue
• Ricerca di acidi nucleici virali, quantitativa e
qualitativa
• Il test più attendibile è la ricerca di DNA da
sangue intero mediante amplificazione Real
Time (rapida sensibile, specifica e
quantitativa)
il neonato con infezione congenita, urine
positive alla nascita, sintomatica viene trattato
alla nascita con valaciclovir
• Infezione perinatale o postnatale:
normalmente non è necessario alcun
trattamento.
53
• Ospite immunocompromesso: la diagnosi
deve essere rapida in modo di iniziare una
terapia antivirale molto precocemente. I
farmaci di uso corrente sono ganciclovir,
foscarnet, e cidofovir.
54
13
Virologia Virus Erpetici
HHV-6
Prevenzione
• La prevenzione nei trapiantati CMV negativi è
complicata e può includere diverse misure:
– Valutare lo stato del donatore rispetto al ricevente
– Usare sangue CMV negativo per le trasfusioni
– Somministrare immunoglobuline specifiche prima
del trapianto
– Fare una profilassi con ganciclovir nei pazienti ad
alto rischio di infezione, oppure attuare una
terapia pre-emptive basata su uno stretto
monitoraggio della carica virale nel sangue
55
Roseola Infantum
• La maggior parte dei casi si
osserva tra 4 mesi e due anni.
• Dopo un’incubazione di circa 2
settimane si osservano sintomi
respiratori e febbre alta per 2-4
giorni seguita da un esantema
macropapulare lieve.
• La febbre è alta abbastanza da
causare convulsioni febbrili
• Possibile causa del rash:
l’attivazione di ipersensibilità
ritardata (citotossicità mediata da
cellule T)
• È stato riportato qualche caso
complicato da una encefalite. 57
• Isolato nel 1986 da soggetti con alterazioni linfoproliferative
• Tropismo per i linfociti T CD4+ (utilizza anche CD46 che è
ubiquitario quindi infetta molti tipi di cellule)
• L’infezione primaria è solitamente in età pediatrica ed è
associata a sindromi influenzali oppure alla roseola infantum
(esantema subitum o VI malattia)
• Monociti e precursori mieloidi sono probabili siti di latenza
• Caratteristica unica: il genoma di HHV6 può risultare integrato
nei telomeri dei cromosomi della cellula ospite PNAS | March 23, 2010 | vol. 107 | no. 12 |
• Come al solito la malattia nell’adulto se pure molto rara è più
severa (mononucleosi, epatite)
• Non è chiaro se la riattivazione nell’ospite immunocompromesso
possa essere correlata a patologia dal momento che anche il
56
CMV è quasi sempre presente.
HHV-7
• Isolato nel 1990 da cellule T attivate di un soggetto
sano
• Infetta i linfociti T (il recettore è CD4)
• Esiste una limitata omologia di sequenza con
HHV-6 (30-50%) e limitata cross-reattività
antigenica
• Non c’è alcuna associazione con una malattia
umana definita, l’infezione è associata a malattie
febbrili nei primi anni di vita.
• Sono frequenti riattivazioni asintomatiche
• Non è chiaro il ruolo di HHV-7 nella patologia
58
umana.
14
Virologia Virus Erpetici
Epidemiologia e patogenesi
• HHV-6 e HHV-7 sono ubiquitari, l’infezione è comune in tutto
il mondo
• La trasmissione avviene per contatto con saliva infetta e
attraverso l’allattamento in quanto entrambi i virus replicano
bene nei tessuti ghiandolari
• L’infezione in entrambi i casi è acquisita a partire dal quarto
mese quando la protezione da parte degli anticorpi materni
viene meno.
I gamma-herpesvirus
• Virus di Epstein-Barr (EBV/HHV4)
• Herpes Virus Umano 8 (HHV-8)
• Nell’età adulta il 90-99% della popolazione presenta anticorpi
• Le ghiandole salivari sono il sito della persistenza, entrambi i
virus rimangono latenti (monociti e precursori mieloidi)
nell’organismo riattivandosi di tanto in tanto e diffondendo
59
attraverso la saliva.
60
Virus di Epstein-Barr (EBV)
EBV e tumori
• Agente etiologico della mononucleosi infettiva
• Viene trasmesso attraverso le secrezioni faringee (saliva)
• Entra nelle cellule attraverso il recettore CD21 (CR2)
normalmente usato dal complemento (C3d)
• Il virus infetta i linfociti B e le cellule epiteliali dell’orofaringe
localizzate in regioni ricche di tessuto linfoide (la parotide, i
dotti delle ghiandole salivari e le cellule epiteliali della lingua).
• Ha una prima fase di replicazione nel faringe (cellule epiteliali
permissive - infezione litica)
• Viene trasmesso successivamente ai linfociti B dove
stabilisce una infezione non produttiva nella maggioranza
delle cellule (infezione latente)
61
• Sono frequentissime le riattivazioni asintomatiche
• Esiste una ben definita relazione tra oncogenesi e
infezione da HHV4 in due delle patologie di cui il
virus è responsabile:
– Il linfoma di Burkitt (EBV DNA nel 97% dei
tumori nelle zone endemiche per la malaria
dell’Africa e Nuova Guinea, 30-40% in AIDS)
– Il carcinoma naso-faringeo (Cina)
• È associato a disordini linfoproliferativi post-trapianto
(PTLD), linfomi a cellule B e T, e al linfoma di
Hodgkin (80-100%) negli immunocompromessi,
leucoplachia orale in AIDS.
62
15
Virologia Virus Erpetici
Esito dell’infezione cellulare
• Il virus attiva le cellule (è un potente mitogeno) ma la
proliferazione delle cellule B in vivo è controllata dalle cellule T
• In assenza di tale controllo EBV è un potente agente
trasformante in vitro: infettando cellule B con questo virus è
possibile ottenere linee cellulari continue (LCL - linee cellulari
linfoblastoidi)
• In queste linee il genoma è presente in forma episomale e
l’espressione è ristretta a circa 9 proteine: 6 antigeni nucleari
(EBNA), 3 proteine di membrana (LMP)
• Poiché il virus non viene prodotto si deduce che queste
proteine legate alla latenza debbono anche essere le proteine
trasformanti
– EBNA-1: attivazione della DNA polimerasi (proliferazione cellulare)
– EBNA-2: regola oncogeni cellulari, Bcl-6, e LMP-1 (inibizione apoptosi e
immortalizzazione)
63
Progressione dell’infezione da
EBV
B lymphocytes are only semi-permissive for replication
epithelial cells permit complete
lytic replication of the virus
immortalizzante
Cellule B memoria
litica
latente
EA early antigen; EBNA EBV nuclear antigen; EBER EBV encoded RNA; LMP latent membrane protein: LP latent
65
protein, MA membrane antigen; VCA viral-capsid antigen, ZEBRA the Z gene peptide which activates early genes
Proteine di latenza di EBV mediano l’immortalizzazione e la
trasformazione di linfociti B mediante l’inibizione della morte cellulare
programmata e la stimolazione della proliferazione cellulare
In vitro
In vivo
In vivo
(immunocompetente) (immunocompromesso)
attivazione
attivazione
attivazione
proliferazione
cellulare
proliferazione
cellulare
proliferazione
cellulare
Risposta T
intensa
Risposta T
debole
Trasformazione mediata
da Bcl6, Ras, Myc, p53
No trasformazione
Trasformazione mediata
64
da Bcl6, Ras, Myc, p53
Mononucleosi infettiva
• L’infezione primaria è solitamente subclinica nei bambini. Una
parte degli individui infettati sviluppa la mononucleosi infettiva
• Caratteristica dell’età adolescenziale con febbre, faringite,
linfoadenopatia, splenomegalia, esantema nel 10-15% dei
casi, sale a 40% se viene somministrata ampicillina, lieve epatite
e spiccata linfocitosi (una “guerra civile” tra linfo B e linfo T!)
• Il virus non viene eliminato ed una replicazione lenta ma continua
porta ad una diffusione permanente del virus dal faringe.
• Le complicazioni sono rare
• Le riattivazioni delle infezioni sono quasi sempre asintomatiche.
• Non c’è trattamento specifico
• Allo studio vaccini a subunità (gp350/300 dell’envelope)
66
16
Virologia Virus Erpetici
Decorso clinico e dati di laboratorio
DIAGNOSI
• La diagnosi è basata in primo luogo su accertamenti
sierologici
• EA antigeni precoci
• VCA antigeni strutturali
• EBNA antigeni nucleari
del virus Epstein-Barr
Downey cells
67
HHV-8
• Infetta le cellule B ma anche le
cellule dell’endotelio vascolare
• Codifica per citochine, fattori di
crescita e proteine che favoriscono
l’angiogenesi e inibiscono l’apoptosi
• Implicato nel sarcoma di Kaposi
(KS) un raro tipo di linfoma a cell B
che si verifica nei pazienti infettati
da HIV.
• Nei linfomi B primari ad effusione
cavitaria (PEL)
• Nella malattia multicentrica di
Castelmann (MCD)
• I tumori compaiono mesi, a volte
anni, dopo l’infezione primaria
Malattia maligna
multifocale che
origina a livello
dell’endotelio ed ha
un decorso clinico
variabile.
Si manifesta con caratteristiche lesioni
della pelle, ma anche delle mucose
(buccale, polmone e tratto intestinale)
69
68
HHV-8 Diagnosi
• Genoma del virus è presente
– nel ∼ 100% delle lesioni dei pazienti con Kaposi
– nel ∼ 40-80% dei PBMC di pazienti con KS
– nel ∼ 10-30% dei PBMC di individui omosessuali
– nel ∼ 0-20% dei PBMC di donatori normali con
prevalenza diversa in base alle aree geografiche
(USA, Nord Europa, paesi bacino mediterraneo,
Africa)
• Gli anticorpi dimostrano il pregresso contatto con
il virus e possono essere valutati come fattore di
rischio per lo sviluppo di Kaposi in pazienti HIV70
17
Virologia Virus Erpetici
HHV-8
• Prevalenza diversa da paese a paese
• Più diffuso tra omosessuali
• La via di trasmissione più importante appare
essere quella attraverso i contatti sessuali,
è anche possibile attraverso il sangue o la
saliva
71
18
