virus parainfluenzali - Sezione di Microbiologia

Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche
MALATTIE INFETTIVE MICROBIOLOGIA CLINICA
www.microbiologia.unige.it
VIRUS PARAINFLUENZALI
Prof. Oliviero E. Varnier
2014
Microbiologia – DISC
I VIRUS PARAINFLUENZALI
v  I virus parainfluenzali appartengono al genere PARAMYXOVIRUS, uno
dei 3 generi della famiglia PARAMYXOVIRIADAE, un gruppo di virus
pleiomorfi ad acido ribonucleico di media grandezza (da 150 a 300 nm)
che include numerosi importanti patogeni umani.
v  I virus parainfluenzali si distinguono nei tipi dall’1 al 4, e il tipo 4 ancora
nei sottotipi A e B in base alle loro caratteristiche di antigenicità; questi
sierotipi differiscono epidemiologicamente e per il tipo di quadro clinico.
v  I virus dall’uno al tre possono spesso essere isolati in 3 giorni e
normalmente entro 10 giorni dopo l’inoculo del campione prelevato da
neonati e bambini; invece l’isolamento del tipo 4 (o in caso di reinfezioni
nell’adulto) può richiedere 2-3 settimane.
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EPIDEMIOLOGIA
v  I virus parainfluenzali sono ubiquitari e causano
malattie respiratorie comuni:
v lieve influenza
v bronchite
v polmonite
v croup (quadro clinico caratterizzato dalla ostruzione delle
vie aeree con difficoltà respiratoria).
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EPIDEMIOLOGIA
v 
Sono la causa principale di una grave laringotracheobronchite dei bambini
e solo il virus respiratorio sinciziale causa un maggior numero di casi di
malattia delle vie respiratorie inferiori.
v 
L’infezioni da virus parainfluenzale è documentata in una percentuale che
va dal 31 al 42% nel croup, dal 7 al 17% nelle polmoniti e dal 7 al 18%
nei casi di bronchioliti infantili.
v 
Il virus parainfluenzale di tipo 3 è il più diffuso; circa 1/3 dei bambini
s’infettano nel primo anno di vita, e il 95% a 6 anni possiede anticorpi anti
tipo 3.
v 
Provoca bronchioliti o polmoniti nei bambini molto piccoli anche se sono
presenti anticorpi materni; è endemico, perciò causa infezioni sporadiche
durante tutto l’anno ma anche epidemie in primavera e nei mesi estivi.
v 
I virus parainfluenzali di tipo 1 e 2 procurano epidemie in autunno ed
inverno; si possono verificare episodi di epidemie sovrapposte.
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EPIDEMIOLOGIA
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EPIDEMIOLOGIA
v  Le reinfezioni con i virus parainfluenzali sono comuni e
raramente severe, e nei bambini invece le reinfezioni con lo
stesso sierotipo possono avvenire nel giro di mesi.
v  La trasmissione avviene all’interno delle famiglie, e gli episodi
con le percentuali maggiori di attacco si verificano in
popolazioni chiuse, come in ospedali, nurseries e scuole
materne.
v  Il virus parainfluenzale è trasmesso da persona a persona
nelle secrezioni respiratorie infette per contatto diretto o
attraverso goccioline di grandi dimensioni.
v  Il periodo di incubazione varia da 2 a 8 giorni.
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PATOGENESI
v  Le principali caratteristiche dell’infezione da virus
parainfluenzali sono la replicazione e la modificazione in
senso citolitico della mucosa del tratto respiratorio; il virus può
essere localizzato nelle cellule ciliate dell’epitelio colonnare.
v  L’infezione può essere limitata solo al naso e alla gola con una
lieve sintomatologia,
v  oppure (specialmente con i tipi 1 e 2) localizzarsi nella laringe
e trachea provocando una laringo-tracheobronchite (croup)
caratterizzata da una ostruzione respiratoria dovuta all’edema
della laringe.
v  L’infezione da virus di tipo 3 può raggiungere i bronchi
causando bronchite e bronchiolite.
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PATOGENESI
v  L’eliminazione virale tende a riflettere la severirà della
malattia, che viene determinata da diversi fattori:
v  la sensibilità della proteina F0 ad essere attaccata da diverse
proteasi
v  la produzione di specifiche proteasi da parte delle cellule ospite
v  La presenza di proteasi cellulari, capaci di tagliare ed attivare la
proteina fusogena del virus parainfluenzale, consente al virus di
replicarsi con maggiore efficienza e di diffondersi nell’apparato
respiratorio.
v  lo stato immunitario del paziente -> è stato osservato in pazienti con
deficit della funzione immunitaria e cellulo-mediata, lo sviluppo di una
grave forma di polmonite a cellule giganti
v  una iperattività dell’apparato respiratorio
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MORFOLOGIA
I paramyxovirus hanno forma sferica, e sono provvisti di un
pericapside in cui si ritrovano porzioni di glicoproteine
superficiali che svolgono il ruolo di attacco e fusione della
cellula ospite. Il pericapside sembra essere molto delicato,
rendendo le particelle virali labili a condizioni di coltivazione e
facilmente inattivabile da agenti chimici e fisici.
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MORFOLOGIA
paramyxovirus sono composti da sei proteine strutturali,
generalmente analoghe a quelle del virus dell’influenza. Tre
proteine sono complessate con l’RNA virale:
v  I
v  le nucleoproteine N (o NP), che formano il nucleocapside a
simmetria elicoidale del diametro di 18 nm e che sono le proteine
interne maggiormente rappresentate;
v  due proteine P e L, che sono probabilmente coinvolte nel-l’attività
polimerasica della trascrizione e della replicazione dell’RNA virale.
v  Altre proteine partecipano alla formazione del pericapside:
v  una proteina della matrice (M) si trova sul lato interno del
pericapside, presenta affinità sia per le proteine NP sia per le
glicoproteine di superficie, ed ha una funzione importante
nell’assemblamento del virione.
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MORFOLOGIA
v  Il nucleocapside è sormontato da un rivestimento lipidico che
si presenta come borchiato da punte di 10 nm di due diverse
glicoproteine transmem-brana (H e F).
v  L’attività di queste glicoproteine superficiali distingue i tre
diversi generi della famiglia dei paramyxoviriadae.
v  La glicoproteina HN o N può avere sia attività
emoagglutinante sia neuro-amminidasica ed è responsabile
dell’adesione alla cellula ospite. Nel virione maturo è
assemblata in un tetramero.
v  Le glicoproteine F mediano la fusione delle membrane e
l’attività emolisinica.
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PROTEINE dei VIRUS PARAINFLUENZALI
v  HN la responsabile (antirecettore) dell’attacco dei virus ai recettori
delle cellule sensibili; attività emoagglutinante + neuroamminidasica
(paramyxovirus);
v  H priva di attività neuroamminidasica (morbillovirus);
v  G nessuna attività (pneumovirus), si lega ai recettori cellulari diversi
dall’acido sialico, che non sono presenti sulla superficie dei globuli
rossi, per cui questi virus sono sprovvisti di attività emoagglutinante.
v  F consiste di due subunità (F1+F2), legate da ponti disolfuro,
responsabili della fusione cellulare (fusogena) e dell’attività
emoagglutinante
v  M si trova nella superficie interna del pericapside (matrice) e
interviene nella regolazione del processo maturativo virale;
v  NP nucleoproteina: protezione dell’RNA genomico;
v  L e P attività RNA-polimerasica.
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PROTEINE DEI VIRUS PARAINFLUENZALI
v  La proteina di fusione F è un fattore chiave
nell’infezione e nella patogenesi da Paramyxovirus.
v  Essa media la fusione del pericapside virale con la
plasmembrana della cellula ospite, un passo
essenziale nell’iniziazione delle infezioni, inoltre è
responsabile per la fusione cellula-cellula, che
permette la diffusione virale diretta.
v  Questo fenomeno causa la formazione di larghi
sincizi (cellule giganti), caratteristici delle infezioni da
paramyxovirus.
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LA PROTEINA DI FUSIONE F
v  La sintesi ed il processamento della glicoproteina F
comprende numerosi riassemblamenti.
v  Essa è sintetizzata come un precursore inattivo di F0; per
acquisire attività biologica il precursore deve essere tagliato
da una proteasi extracellulare in due subunità, F1 ed F2, che
rimangono legate da un ponte disolfuro.
v  Questo taglio risulta in un nuovo terminale ammino-terminale
idrofobico su F1 che causa la fusione delle membrane.
v  Il taglio deve avvenire per attivare le funzioni di fusione ed
emolitiche, in caso contrario la particella non è infettante.
v  La produzione di una proteasi per tagliare il precursore FO è il
maggior determinante della sensibilità in vitro delle cellule
ospiti e probabilmente del tropismo tissutale in vivo.
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GENOMA
v  Il genoma dei paramyxovirus è lineare, a singolo filamento
di RNA, a polarità negativa, con un peso molecolare
5000-7000 kD, formato da un numero di nucleotidi che oscilla
intorno a 15.000, con una variabilità dell’ordine del centinaio
nelle diverse specie (es. Newcastle virus: 15.222, virus
parainfluenzale tipo 3 :15.463, virus morbillo :15.892).
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