Influenza A (H1N1): il virus, il suino e l’uomo 26 giugno 2009 Azienda “Polo Veterinario di Lodi” “Influenza suina: situazione in Italia e rischi per l’uomo” Paolo Cordioli Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia Romagna“B.Ubertini” Brescia Influenza suina: infezione respiratoria acuta sostenuta da un orthomyxovirus tipo A Il virus influenzale è un patogeno respiratorio primario I focolai sono caratterizzati dalla rapida diffusione di una sintomatologia febbrile con difficoltà respiratorie, tosse, diminuzione del consumo di alimento e perdita di peso considerevole Morbilità elevata, mortalità bassa recupero in 7-10 giorni Maggiore frequenza nei mesi invernali Non si hanno indicazioni di variazioni di virulenza a seconda del ceppo interessato Molto frequenti forme subcliniche o paucisintomatiche: Î sindrome multifattoriale respiratoria con altri patogeni Patogenesi Il virus penetra per via inalatoria e replica nelle cellule epiteliali dell’intero tratto respiratorio ma soprattutto nei bronchi, bronchioli e alveoli polmonari dove raggiunge titoli molto elevati >log 8.0 EID50/g Sintomatologia clinica in presenza di alti titoli virali e alte concentrazioni di citochine infiammatorie (Van Reeth et al. 1998,2000,2002; Barbé et al. 2009) Tale situazione si può riprodurre sperimentalmente tramite inoculazione intra-tracheale con alte dosi virali (>107.0 EID50), Patogenesi L’inoculazione per via endonasale o per aerosol determina una forma subclinica o lieve e ridotti titoli virali nel polmone (Van Reeth et al. 1998) Il challange I.T. di animali immuni, per infezione o vaccinazione, non causa sintomatologia (no virus nei polmoni, no citochine) La risposta sierologica è rapida (7-10 gg) ed efficiente, anticorpi sono presenti sia nel siero che negli essudati Gli anticorpi sono neutralizzanti anti-HA (SN e HI), ma anche anti-NA, -NP e -M (la cui capacità protettiva non è stata mai studiata nel suino) Lesioni Polmonite virale, più colpiti i lobi apicali e cardiaci Heinen Vet science tomorrow2002 Origine dei virus influenzali in America (Vincent et al. 2008) H3N2 N H1N1 Virus suini circolanti negli Stati Uniti (Vincent et al. 2008) H3N2 rH1N1 H1N2 Probabile diffusione interspecie dei virus influenzali Suino e Virus Influenzale E’ sensibile ai virus aviari Molti dei virus stabilizzati nella popolazione suina sono di origine aviare Sperimentalmente è sensibile a tutti i vari H (1-15) che elimina per alcuni giorni e verso cui produce anticorpi neutralizzanti e HI (solo verso quelli suini) [Kida et al.1994] Infezioni naturali del suino in campo con virus influenzali vari come H1N7, H2N3, H4N6, H3N3, H5N1, H5N2, H9N2, H7N7 Suino e Virus Influenzale Infezioni sperimentali di suini condotte all’IZSLER nel 2004-2007 con ceppi aviari italiani H7N1 (HP e LP), H7N3 LP e H5N1 HP hanno causato per tutti i ceppi: sieroconversione e scarsa eliminazione virale non sufficiente a trasmettere il virus ad altri suini a contatto risposta sierologica positiva in Elisa NP-A e SN per i ceppi omologhi risposta sierologica negativa in HI anche per i ceppi omologhi. Patogenesi comparata dell’infezione nel suino con virus H5N2 LP e H1N1 suino (De Vleeschauwer et.al.2009) Entrambi i virus replicano meglio nel polmone che nelle prime vie respiratorie Il virus aviare infetta un numero di cellule inferiore a tutti i livelli dell’albero respiratorio, poche cellule infette nella mucosa nasale e difficoltà a essere eliminato per via aerea Ridotte lesioni polmonari e sintomatologia clinica Estrema variabilità individuale Suino e Virus Influenzale E’ sensibile ai virus umani H1N1 presente dal 1918 a fine anni ’70 in Europa e tuttora presente in America H3N2 dal 1968 in Europa e dal 1997-98 in America Sia in America che in Europa sono presenti riassortanti H1N2 human-like La suscettibilità sia ai virus aviari che umani è determinata dalla presenza a livello di apparato respiratorio suino di recettori sia per virus influenzali aviari ac.sialico 2,3-gal. che umani ac.sialico 2,6-gal. Suino e Virus Influenzale E’ in grado di trasmettere virus influenzali alle specie aviari H3N2 ha causato infezione in tacchini (Yassin et al. 2007) ..e all’uomo.. Myers et al. 2007 hanno identificato in letteratura 50 casi documentati di infezione dell’uomo da parte di virus influenzali suini in molti casi con isolamento e caratterizzazione virale 19 casi negli Stati Uniti, 6 in Cecoslovacchia, 4 in Olanda, 3 in Russia e Svizzera, 1 in Canada e Hong Kong H1N1umano ceppo California 04/2009 infezione sperimentale in suini (Brown et al.2009 ) 6 gruppi di suini di 4-5 settimane (n.22) Gruppo A 11 suini infettati i.n. Gruppo B 3 suini di controllo Gruppo C-F 8 suini posti a contatto a coppia in tempi diversi Sintomatologia clinica tipica variazioni individuali Febbre, tosse, letargia, inappetenza Virus eliminato dal 1 g p.i. con picco a 3-5 gg Suini infetti sono in grado di trasmettere il virus a suini a contatto per almeno tre cicli Suino e Virus Influenzale Ricerca di anticorpi specifici per virus suini in categorie a rischio (allevatori, veterinari e addetti ai macelli) Olsen et al. (2002) hanno rilevato anticorpi per H1N1 in allevatori e addetti all’allevamento Myers et al. 2006 hanno evidenziato anticorpi per H1N1, H1N2 e H3N2 in allevatori, veterinari e in misura inferiore addetti alle macellazioni H1N1 Centers for Disease Control and Prevention www.cdc.gov Key Facts About Swine Influenza Swine Flu in Humans Can humans catch swine flu? Swine flu viruses do not normally infect humans. However, sporadic human infections with swine flu have occurred. Most commonly, these cases occur in persons with direct exposure to pigs (e.g. children near pigs at a fair or workers in the swine industry). In addition, there have been documented cases of one person spreading swine flu to others. ….. How common is swine flu infection in humans? In the past, CDC received reports of approximately one human swine influenza virus infection every one to two years in the U.S., but from December 2005 through February 2009, 12 cases of human infection with swine influenza have been reported…… Diagnosi virologica • Tamponi nasali e faringei (animali nella fase acuta della malattia): escrezione per 7-10 giorni •Polmoni • (presenza di elevati titoli virali) • Invio al laboratorio ¾trasporto in apposito terreno contenente glicerolo, a temperatura di 4°C ed entro 48 ore dal prelievo. ¾ per periodi superiori: < 1 settimana (-20°C); > 1 settimana (-70°C) • Diagnosi virologica •Ricerca dell’antigene virale •Ricerca del genoma •Isolamento su uova embrionate SPF •Isolamento su coltura cellulare PCR Influenza tipo A (proteina di matrice M1) Identificazione dei virus isolati attraverso: • tipizzazione sierologica per H e N • PCR specifiche per H e N • sequenziamento Densità di popolazione suina e ceppi influenzali isolati all’IZSLER nel periodo 2005-2008 Indagini effettuate per SIV su campioni conferiti alla sezione di Brescia Anno Positivi RTPCR 44 % positivi 2005 Campioni esaminati 956 2006 1060 56 5,3 2007 852 57 6,7 2008 821 85 10,4 4,6 Isolamenti virus influenzali 2005-2008 Reparto virologia IZSLER Virus N° isolati UEP-MDCK UEP MDCK H1N1 53 (46,1%) 24 5 24 H3N2 46 (41,6%) 27 17 2 H1N2 14 (12,2%) 6 3 5 H3N1 1 (0.9%) 1 NT 1 (0.9%) 1 TOTALE 115 Indagini effettuate in anni diversi nelle stesse aziende Azienda 2005 2006 1 2 3 X H3N2 H3N2 2008 X H3N2 H3N2 H1N1 4 X H3N2 5 X 6 2007 H1N1 X H3N2, H1N1 H1N1 X X H3N2 XX H1N1 Materiali e metodi Sottotipizzazione Metodi sierologici One-step RT- PCR I Virus H1N1 Primers Sequenza Primer H1H1-550f AACAAYAARGRGAAAGAAGT* H1H1-1016r GGGACDTTYCTTARTCCTTGT* H3H3-175f CARATTGARGTGACHAATGC* H3H3-896r GGTGCATCTGAYCTCATTA* N1N1-617f TGAAATACAATGGCATAATAAC N1N1-1130r GGATCCCAAATCATCTCAAA N2N2-575f GGAAAAGCATGGCTGCAT N2N2-1365r GTGCCACAAAACACAACAAT* Prodotto amplificato (bp) 467 722 H3N2 514 791 Chiapponi et al., 2003 H1N2 sw/Sp/53207/04 H1N1 sw/It/29313/06 H1N1 sw/It/50175/07 H1N1 sw/It/53949/04 H1N1 sw/It/242578/04 H1N1 sw/It/65296/04 H1N1 97 sw/It/19154/06 H1N1 75 sw/It/45894-2/07 H1N1 sw/It/37460/07 H1N1 sw/It/204931-2/05 H1N1 sw/It/290851/04 H1N1 Italy 2001-2007 sw/It/125746/05 H1N1 sw/It/258654/04 H1N1 94 sw/It/4320/02 H1N1 IV-1455/99 like 81 sw/It/207828/03 H1N1 sw/It/1302/06 H1N1 sw/It/215990-3/03 H1N1 sw/It/179058-10/05 H1N1 80 sw/It/10169/01 H1N1 sw/Sp/51915/03 H1N1 95 sw/It/306907-1/03 H1N1 77 sw/It/4443/00 H1N1 sw/It/227234/03 H1N1 96 sw/It/110093/02 H1N1 sw/IV/1455/99 H1N1 sw/It/90315/04 H1N1 sw/It/2064/99 H1N2 Reassortant strain H1N2 sw/It/9212/99 H1N1 sw/Ger/8533/91 H1N1 sw/UK/195852/92 H1N1 sw/It/1390-5/95 H1N1 sw/It/1589/98 H1N1 Italy 1995-1999 sw/It/1511/98 H1N1 99 sw/It/9328/98 H1N1 93 Fin/2899/82 like sw/CA/1482/99 H1N1 sw/Fin/2899/82 H1N1 sw/Fr/4203/85 H1N1 97 Sw/Iowa/15/30H1N1 hu/Memphis/7/1980 H1N1 sw/Scot/410440/94 H1N2 75 sw/It/29966-2/07 H1N2 95 sw/It/30019-2/07 H1N2 99 Italy 2005 sw/It/29977/07 H1N2 99 sw/It/71251-11/05 H1N2 sw/It/233139/05 H1N2 77 -2007 sw/It/50568/05 H1N2 sw/It/114347-1/06 H1N2 sw/It/5433/01 H1N1 Reassortant strain H1N1 sw/It/62/98 H1N2 91 sw/It/3592/99 H1N2 sw/CA/800/00 H1N2 sw/CA/2433/98 H1N2 sw/CA/790/97 H1N2 sw/Eng/690421/95 H1N2 Italy 1998 sw/It/11271/03 H1N2 sw/Gent/7625/99 H1N2 -2003 92 Sw/ Gent 108 01 H1N2 sw/It/1081/00 H1N2 sw/It/18/00 H1N2 82 H1 H1N1 H1N2 20 N1 Italy 2001-2007 Fin/2899/82 like Italy 2001-2004 IV-1455/99 like 10 sw/It/290851/04 H1N1 sw/It/65296/04 H1N1 sw/It/29313/06 H1N1 sw/It/242578/04 H1N1 sw/It/53949/04 H1N1 sw/Sp/52307/04 H1N1 sw/It/37460/07 H1N1 sw/It/19154/06 H1N1 sw/It/45894-2/07 H1N1 sw/It/125746/05 H1N1 sw/Fin/2899/82 H1N1 sw/It/204931-2/05 H1N1 sw/It/258654/04 H1N1 sw/It/112147/04 H1N1 sw/It/77048/04 H1N1 sw/It/306907-1/03 H1N1 sw/It/101069/01 H1N1 sw/Sp/51915/03 H1N1 sw/It/215990/03 H1N1 sw/It/4320/02 H1N1 sw/It/207828/02 H1N1 sw/It/1302/06 H1N1 sw/It/9328/98 H1N1 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308869-3 308869-4 99 14641 67 94608 1 126348 1 73 sw/It/4320/02 sw/It/207828/03 97 68 4230 02 207828 02 sw/It/1302/06 99 1302 06 308869-2 308869-1 97 11301 sw/It/9212/99 sw/It/1511/98 sw/It/9328/98 90 99 9328 98 sw/It/1390-5/95 60 sw/It/1589/98 sw/Ger/8533/91 99 sw/UK/195852/92 sw/CA/1482/99 86 sw/Fin/2899/82 sw/Fr/4203/85 EPI176470 | HA | A/California/04/2009 lineage americano sw/Iowa/15/30 H1N1 hu/Memphis/7/1980 H1N1 99 H1N2 Italiani H1N2 94 56 20 H1 lineage euroasiatico ALBERO NA: sequenze di NA totale di ceppi H1N1 italiani e di riferimento del Lineage USA. A/Sw/It/1492/97 100 A/Sw/1513-8/98 37 A/Sw/UK/195852/92 14 A/Sw/Bel/74/85 A/Sw/It/1424-4/95 22 31 100 A/Sw/It/1509-6/97 A/Sw/IV/1455/99 A/Sw/CA/1488/99 46 100 A/Sw/CA/1121/00 57 Sw/CA/1482/99 100 A/Sw/CA/1515/99 81 A/Sw/Lot/2979/82 69 A/sw/Fin/3616/84 98 A/sw/Sp/51915/03 A/Sw/It/65296/04 100 A/sw/Sp/53207/04 100 A/Sw/It/53949/04 100 a/Sw/It/66945/06 54 A/Sw/It/247578/04 53 A/California/04/2009 A/Sw/MN/00395/04 100 A/Sw/Korea/CN22/06 A/Sw/Korea/PZ72-1/06 A/Sw/IN/PU542/04- 90 69 50 A/Sw/MI/PU243/04 H3 Antigenic Cluster 1 20 Antigenic Cluster 2 98 Eurasian swine H3N2 lineage (PC73–like) sw/It/32242/06 H3N2 sw/It/301095/07 H3N2 sw/It/114347-2/06 H3N2 sw/It/50127/07 H3N2 99 sw/It/120032-fo/06 H3N2 sw/It/39158/07 H3N2 sw/It/65260-11/06 H3N2 sw/It/79604/06 H3N2 93 sw/It/10762/7 H3N2 sw/It/319388/07 H3N2 92 sw/It/58356/04 H3N2 sw/It/253025/03 H3N2 sw/It/30574/05 H3N2 90 sw/Sp/54008/04 H3N2 sw/It/268086-2/03 H3N2 sw/It/112141/04 H3N2 sw/It/2608/01 H3N2 99 sw/It/7680/01 H3N2 99 sw/It/1484/02 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Utilizzo di presidi immunizzanti efficaci Grazie per l’attenzione !