Scoperta dell`epidemia Scoperta dell`epidemia Scoperta

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Scoperta dell’epidemia
5 giugno 1981 Rapporto dall’area di Los
Angeles ai CDC (Centers for Disease
Control): 5 casi di polmonite, causati da un
“protozoo”, Pneumocystis carinii*.
Perché questo rapporto era in qualche
modo “strano”?
Perché allarmò i CDC?
Scoperta dell’epidemia
La polmonite da P. carinii è un’infezione
cosiddetta opportunistica, cioè colpisce
individui il cui sistema immunitario è
gravemente deficitario (per neoplasie, per
farmaci). Essa si cura con la pentamidina,
che poteva essere distribuita dopo
richiesta solo dai CDC.
* Attualmente classificato tra i miceti, con il nome di
Pneumocystis jiroveci
INFEZIONI OPPORTUNISTICHE
MICRORGANISMI ABITUALMENTE NON
PATOGENI
PATOGENI ABITUALI, MA CON
MANIFESTAZIONI CLINICHE ABNORMI
–
–
–
–
–
Maggiore estensione e gravità
Interessamento di più sedi
Nessuna tendenza alla guarigione spontanea
Terapia difficile
Tendenza alle recidive
PATOGENI LATENTI (
riattivazioni)
Scoperta dell’epidemia
In tutti i 5 casi di Los Angeles si trattava di
giovani omosessuali maschi che non
avevano ragioni apparenti che
giustificassero un cattivo funzionamento
del sistema immunitario
Dai registri dei CDC:
– Dal novembre 1967 al dicembre 1979 (12
anni!) solo 2 richieste di pentamidina per
pazienti che non avevano una situazione
immunitaria che la giustificasse
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Scoperta dell’epidemia
Quasi nello stesso periodo, i rapporti ai CDC
dimostravano un aumento di incidenza del
sarcoma di Kaposi, un tumore della pelle molto
raro, che si osserva soprattutto nelle persone
anziane e nei pazienti in terapia con
immunosoppressori.
L’esame accurato dei rapporti indicava che in 30
mesi erano stati osservati 26 casi di sarcoma di
Kaposi in giovani omosessuali maschi di New
York e della costa californiana. Molti di questi
pazienti avevano presentato anche polmonite da
P. carinii o altre infezioni “opportunistiche”
Scoperta dell’epidemia
Quale era la caratteristica che
accomunava:
– Infezioni opportunistiche
– Sarcoma di Kaposi
– Linfoadenopatia generalizzata
?
GRAVE DEFICIT DEL SISTEMA IMMUNE
Scoperta dell’epidemia
Sempre nello stesso periodo, alta
incidenza in omosessuali maschi di 2
patologie “inspiegabili”
– Linfoadenopatia generalizzata
– Linfomi diffusi di tipo non-Hodgkin
Scoperta dell’epidemia
Nel 1982 queste manifestazioni sono
riconosciute come facenti parte di una
nuova malattia, che viene chiamata
AIDS
ACQUIRED IMMUNO-DEFICIENCY
SYNDROME
SINDROME DA
IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA
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Definizione di AIDS (CDC, 1982)
Malattie indicative di AIDS
(CDC, 1982)
“MALATTIA CHE E’ ALMENO LIEVEMENTE INDICATIVA DI UN DIFETTO
DELLA IMMUNITA’ CELLULARE IN UN
SOGGETTO CON NESSUNA CAUSA
NOTA DI DEFICIT DELL’IMMUNITA’
CELLULO-MEDIATA”
Polmonite da Pn. Carinii
Sarcoma di Kaposi in paziente < 60 anni
Candidosi esofagea, tracheale, bronco-polmonare
Infezione da CMV polmonare o del SNC
Infezione da HSV ulcerativa persistente o disseminata
Toxoplasmosi del SNC
Micobatteriosi atipica (M. avium, M. kansasii)
disseminata
Linfoma cerebrale in paziente < 60 anni
Criptosporidiosi con diarrea > 1 mese
Criptococcosi extra-polmonare
Leucoencefalopatia progressiva multifocale
Ipotesi eziologiche
Scoperta del virus
Poppers (nitrito di amile o di butile)
Creme al cortisone
Sperma
Virus
– Virus già noto, che aveva cambiato le sue
proprietà? (CMV, EBV, HBV)
– Virus completamente nuovo, che non aveva
mai infettato in precedenza l’uomo?
FLUSSO NORMALE
DELL’INFORMAZIONE
GENETICA
DNA
RNA
PROTEINE
RETROVIRUS
RNA
trascrizione
“inversa”
DNA
integrazione
SINTESI PROTEINE E
ALTRE PARTICELLE VIRALI
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Scoperta del virus
Fino alla fine degli anni ’70 non erano noti
retrovirus capaci di infettare l’uomo
Nel 1980 R. Gallo isola l’HTLV-Ι (Human
T-Lymphotropic Virus type Ι), che provoca
una rara forma di leucemia a linfociti T
dell’adulto
Nel 1982 viene isolato l’HTLV-ΙΙ (forme più
croniche)
1983
L. Montagnier
LAV = HTLV-ΙΙΙ
HTLV-ΙΙΙ
R. Gallo
Caratteristiche di HTLV-Ι e di HTLV-ΙΙ
– Difusione per mezzo del sangue e dei rappori
sessuali
– Infettano i T linfociti
– Sono causa di malattia dopo un lungo periodo
di latenza
Infezione da HIV
Classificazione
LAV
1984
Scoperta del virus
HIV
(Human
Immunodeficiency
Virus)
Condizioni cliniche indicative di AIDS
(1982)
Test per la diagnosi sierologica di AIDS
(1985)
Altre malattie opportunistiche associate
all’infezione da HIV
Valore prognostico della conta dei linfociti
CD4 (1990)
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Origine del virus
Condizioni di categoria B:
Angiomatosi bacillare
Leucoplachia orale villosa
Candidosi orofaringea
Herpes zoster
Candidosi vulvo-vaginale
Porpora trombocitopenica
Displasia cervicale
Listeriosi
Carcinoma cervicale in situ
Malattia infiammatoria pelvica
Sintomi costituzionali
Neuropatia periferica
Origine del virus
Scimpanzè Pan troglodytes troglodytes
Ciclo vitale HIV
L'HIV sarebbe verosimilmente esistito per lungo
tempo in piccole comunità tribali dell'Africa
L'urbanizzazione ha portato a grandi
spostamenti di persone ed all’aumento degli
scambi sessuali
In seguito, vari fattori (contatti con l'Occidente,
uso di siringhe non sterili per le campagne di
vaccinazione, impiego di emotrasfusioni nei casi
di malaria) hanno favorito la diffusione dell'HIV
Nell'Occidente, libertà sessuale e tossicodipendenza hanno poi originato l'epidemia che
abbiamo conosciuto negli anni '80 e '90.
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Tropismo cellulare
Genoma HIV-1
1
2
3
4
5
6
5’LTR
7
8
9
Kb
cellule del sistema
reticolo-endoteliale
cellule T
cellule T
3’LTR
------ TAT p14 --------- REV p19 -----
GAG
Core / proteine
strutturali
p17 p24 p9 p7
VIF
p23
POL
proteasi, transcrittasi
inversa, integrasi
p10 p66 p32
ENV, envelope
glicoproteine:
gp120, gp41
NEF
CC-CKR-5
Fusina
p27
VPR VPU
p15 p15
gag
pol
env
escape da T-cells
citotossiche
resistenza ad
antiretrovirali
evasione di anticorpi
o vaccini
HIV-1
con tropismo
macrofagico
p- proteina
gp- glicoproteina
Trasmissione HIV
Contatto con sangue infetto (trasfusioni,
scambio di siringhe, contaminazione con
aghi infetti)
Rapporti sessuali
Trasmissione verticale
HIV-1
con tropismo
linfocitario
Infettività dei materiali biologici
ISOLAMENTO HIV
Sangue
Liquido seminale
Secreto vaginale
Latte materno
Saliva
Lacrime
Sudore
Urine
Feci
Trasmissione
accertata
SI
SI
SI
SI
No
No
No
No
No
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Infettività dei materiali biologici
Probabilità di trasmissione dell'HIV
per singolo episodio a rischio
Infezione da HIV nel mondo
Epidemiologia dell’HIV
Quasi 2/3 dei soggetti con infezione da
HIV/AIDS (23.4-28.4 milioni) vivono nell’Africa
Sub-Sahariana; altri 4.4-10.6 milioni vivono
nel Sud-Asia o nel Sud-est asiatico.
Decessi per AIDS nel 2004: tra 2.8 e 3.5
milioni di persone
Circa 4.9 milioni di persone si sono infettate
con l’HIV durante il 2004
– In più dell’80% delle infezioni negli adulti il contagio è
avvenuto per un rapporto eterosessuale
– Pìù del 90% delle infezioni nei bambini risulta dalla
trasmissione verticale
Circa 40 milioni di persone infette nel mondo
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Sintomi e segni dell'infezione
primaria da HIV
Infezione primaria da HIV
Asintomatica (1/3-1/2 dei casi)
Sintomatica SINDROME RETROVIRALE
ACUTA
1-6 settimane dopo l’esposizione
•
•
•
•
•
•
Febbre
Ingrossamento linfonodi
Faringite (talora ulcero-necrotica)
Esantema
Dolori artro-muscolari
Dati di laboratorio
– ↑ VES
– ↑ transaminasi e fosfatasi alcalina (1-3 x)
– Linfopenia (↓ CD4 e CD8)
Infezione primaria da HIV
Rash morbilliforme nell’infezione
primaria da HIV
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Malattia da HIV asintomatica
(CDC gruppo A)
Infezione primaria da HIV
Asintomatica del tutto (max)
Linfoadenopatia generalizzata (PGL, LAS)
Linfonodi aumentati di volume in almeno 2
stazioni linfoghiandolari non contigue
(extrainguinali) per almeno 3 mesi
– Sedi: cervicale ant. e post., sottomandibolare,
occipitale, ascellare, mesenteriche, retroperitoneali
– Mobili, indolenti, 0.5-2 cm
CD4 700-1000/µl
Durata 10-12 anni
Linfoadenopatia generalizzata
Malattia da HIV sintomatica precoce
(CDC gruppo B)
In precedenza pre-AIDS o ARC (AIDS-Related
Complex)
Sintomi:
–
–
–
–
Febbre cronica
Diarrea cronica con dimagrimento
Sudorazioni notturne
Infezioni batteriche “minori” (sinusiti, polmoniti,
celluliti) o virali (herpes zoster)
– CANDIDOSI ORALE e LEUCOPLACHIA ORALE
VILLOSA (evoluzione più rapida)
CD4 da 500 a 100/µl
Durata circa 5 anni (variabile)
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Dimagrimento
“Wasting Syndrome”
Oral Hairy Leukoplakia
(leucoplachia orale villosa)
Candidosi orale
Placche biancastre
lievemente rilevate,
rugose (“hairy) sul
bordo laterale della
lingua
Lesione non maligna,
tipicamente bilaterale
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Candidosi orale
Malattia da HIV sintomatica tardiva
(CDC gruppo C)
CD4 200-50/µl
Infezioni opportunistiche
Neoplasie secondarie
Durata 2-3 anni
Polmonite da Pn. carinii
Polmonite interstiziale diffusa
bilaterale
Febbre, tosse secca e
stizzosa, dispnea
Diagnosi mediante lavaggio
broncoalveolare (BAL)
Criptosporidiosi
Copiosa diarrea acquosa
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Toxoplasmosi cerebrale
Toxoplasmosi cerebrale
Candidosi esofagea
Sarcoma di Kaposi
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Herpes genitale
Varicella in HIV+
Citomegalovirus
Herpes zoster
(VZV)
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Criptococcosi
Retinite da citomegalovirus
Angiomatosi bacillare
Toxoplasmosi
cerebrale
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Toxoplasmosi oculare
Tubercolosi e HIV
Può essere osservata precocemente
durante la malattia da HIV quando i CD4+
sono circa 300/µl. Generalmente la
presentazione è quella classica.
E’ possibile osservare la tubercolosi anche
nelle fasi tardive della malattia da HIV; in
questo caso è più frequente
l’interessamento di entrambi i polmoni e
quello extra-polmonare. L’interessamento
degli organi intraddominali è abbastanza
comune.
Leucoencefalite
multifocale
progressiva
(PML)
Tubercolosi
polmonare
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Malattia da HIV sintomatica avanzata
(CDC gruppo C)
CD4 < 50/µl
Linfomi non-Hodgkin, linfoma cerebrale
primitivo
AIDS dementia complex
Exitus a breve termine
Infezione da HIV
Diagnosi
Ricerca anticorpi anti-HIV
– ELISA
– Western blot
serve a confermare la positività del test ELISA
Gli anticorpi più importanti per la diagnosi sono
– Anti-p24
– Anti-gp41
– Anti-gp120/160
Almeno 2+
1+
0+
test positivo
test indeterminato
test negativo
Ricerca antigeni
– p24 (ELISA): nessuna utilità
Test ELISA
Test ELISA
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Test ELISA per anticorpi anti-HIV
falsi positivi: il test risulta positivo in assenza di
infezione. Può succedere in persone con malattie che
alterano la funzione del sistema immunitario portando
alla produzione di anticorpi anomali (es: leucemie,
linfomi, malattie autoimmuni, gravi epatopatie, ecc.)
falsi negativi: il test risulta negativo anche se l'infezione
è presente. Può succedere in persone che si sono
infettate molto recentemente, ma nelle quali non si sono
ancora formati gli anticorpi che reagiscono con il test;
questo avviene solitamente nelle prime settimane (o
mesi) dopo il contagio, e questo intervallo di tempo
prende il nome di periodo finestra.
“Western blot”
Western blot
Immunoblotting
Per questi motivi un test negativo va sempre ripetuto fino
ad almeno 6 mesi dopo un evento a rischio di contagio,
ed un test positivo richiede sempre l'esecuzione di un
altro test di conferma.
Western blot per anticorpi anti-HIV
Western blot
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Infezione da HIV
Diagnosi
HIV-RNA (Carica Virale, Viremia): la quantità di HIV-RNA
nel sangue è direttamente proporzionale al grado di attività
replicativa del virus.
La viremia viene espressa in numero di copie di HIV-RNA
per ml.
Metodi per il dosaggio dell’HIV-RNA
– Q-PCR (Quantitative Polymerase Chain Reaction Amplicore
Monitor Test, Roche): è la metodica più diffusa, ed ha un
range di sensibilità tra 300 e 1.000.000 copie
– bDNA (branched-chain DNA, Chiron): sensibilità 50-500.000
copie
– NASBA (Nucleid Acid Sequence-Based Amplification,
Organon Teknika): soglia di sensibilità inferiore a 80 copie.
Storia naturale infezione da HIV in assenza di
terapia
1100
Infezione acuta
Test di viremia HIV
1100
CD4 T Cells/mm3
– stadiazione dell'infezione
– monitoraggio della risposta alla terapia
antiretrovirale
– diagnosi precoce di infezione in particolari
situazioni, quali le esposizioni accidentali
negli operatori sanitari e la trasmissione
materno-fetale
900
1:512
Malattie
opportunistiche
Latenza clinica
800
1:256
1:128
700
1:64
600
Sintomi costituzionali
1:32
500
1:16
400
1:8
300
1:4
200
1:2
100
Viremia plasmatica
Nella pratica clinica questo test viene oggi
impiegato principalmente per:
morte
• Possibile sindrome infezione acuta
• Ampia disseminazione del virus
• Seeding organi linfoidi
1000
0
0
3
6
9
settimane
12
1
2
3
4
5
6
7 8
anni
9 10 11
Modificata da Pantaleo et al, NEJM,
1993
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Targets della terapia
antiretrovirale: oggi
La rivoluzione della HAART
(“Highly Active Anti-Retroviral Therapy)
AIDS,1994-1998
AZT
11
proteasi
Delta, ACTG 175
Delta, ACTG
175
+ ddl/ddc
RNA
Proteins
trascrittasi
inversa
Caesar
0.5
+3TC
ZDV, ddI,
ddC, d4T,
3TC, ABC,
ACTG
320
0
Zidovudine (AZT, ZDV)
Didanosine (ddI)
Zalcitabine (ddC)
Stavudine (d4T)
Lamivudine (3TC)
Abacavir (ABC)
Non nucleosidici (NNRTI)
RNA
RNA
DNA
RT
DLV, NVP,
EFV
DNA
Provirus
++++
Antiretrovirali attuali
Inibitori della trascrittasi
inversa
Nucleosidici (NRTI)
RT
DNA
+ IDV
Nevirapine (NVP)
Efavirez (EFV)
SQV
RTV
IDV
NFV
APV
LPV
RNA
Targets della terapia antiretrovirale:
domani
Inibitori proteasi
Saquinavir (SQV)
Ritonavir (RTV)
Indinavir (IDV)
Nelfinavir (NFV)
Amprenavir (APV)
Lopinavir/r (LPV/r)
Binding, fusione
Proteine
“zinc-finger”
nucleocapside
proteasi
RNA
RNA
Proteine
Trascrittasi
inversa
RT
RNA
RNA
DNA
RT
Proteine
regolatorie
DNA
DNA
Provirus
Integrasi
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Studi in corso sull’uomo
Sponsor
VaxGen
Aventis Pasteur
IAVI
Merck
Wyeth-Lederle
Gsk
ISS Italia
ANRS Francia
IL VACCINO ANTI-HIV
Fase
III
II
I
I
I
I
I
I
Vaccino
gp120
Canarypox + gp120
DNA + MVA
DNA + Adenovirus
DNA
GP120
tat ricombinante
lipopeptide
P. Picasso 1932 Il sogno Collezione privata
IL VACCINO ANTI-HIV
M Chagall Il Mago 1968
20