03 - herpes

Herpes viruses

I virus erpetici sono una delle principali cause di
malattie virali umane, seconde solo all’influenza e al
raffreddore

Una volta che un individuo si infetta con un
herpesvirus, l’infezione rimane per la vita. L’infezione
iniziale è seguita dall’entrata in latenza del virus con
successiva riattivazione.

I virus erpetici infettano la maggior parte della
popolazione umana

La maggior parte della popolazione ha anticorpi
contro la maggior parte degli herpesvirus
Herpes viruses
 8 generi che infettano l’uomo: HSV-1, HSV-2, VSV, EBV, CMV,
HHV-6, HHV-7, HHV-8
 Envelope
 Tegumento
 Capside icosaedrico
 Genoma: DNA lineare doppia elica (circa 150 kb)
 Replicano nel nucleo della cellula ospite
 Instaurano infezioni latenti
Herpes simplex virus.
Negative stain. Copyright
Dr Linda M Stannard,
University of Cape Town,
South Africa, 1995
Genoma
Replicazione
Geni alfa (precocissimi): fattori trascrizionali – proteine
non presenti nel virione. Attivano espressione geni beta
Geni beta (precoci): proteine coinvolte nella replicazione
del DNA (DNA polimerasi e fattori trascrizionali
Geni gamma (tardivi): proteine strutturali – proteine
presenti nel virione
Trascrizione RNA:
Il DNA dei virus erpetici è trascritto in RNA da enzimi cellulari (RNApolimerasi DNA-dipendente). La trascrizione di alcuni geni tuttavia dipende
da fattori nucleari della cellula E da proteine virus specifiche.
Questo controllo trascrizionale determina se l’infezione della cellula porti alla:
 produzione di nuova progenie virale e morte della cellula (infezione
litica)
Il virus neoprodotto si accumula nel citoplasma ed è rilasciato per lisi della
cellula
 gemmazione persistente del virus senza morte cellulare (infezione
persistente)
Il virus assemblato esce per la via esocitosica
Può passare anche attraverso le giunzioni inter-cellulari
 infezione latente. Se la cellula ospite non è permissiva alla replicazione
del DNA virale si instaura una infezione latente.
Classificazione
TABLE 2 - Properties of Herpes viruses
Human herpes type
Name
Sub Family
Target cell type
Latency
Transmission
1
Herpes simplex-1
(HSV-1)
Alphaherpesvirinae
Mucoepithelia
Neuron
Close contact
2
Herpes simplex-2
(HSV-2)
Alphaherpesvirinae
Mucoepithelia
Neuron
Close contact usually
sexual
3
Varicella Zoster virus
(VSV)
Alphaherpesvirinae
Mucoepithelia
Neuron
Contact or respiratory
route
4
Epstein-Barr Virus
(EBV)
Gammaherpesvirinae
B lymphocyte, epithelia
B lymphocytes
Saliva
5
Cytomegalovirus
(CMV)
Betaherpesvirinae
Epithelia, monocytes,
lymphocytes
Monocytes, lymphocytes
and possibly others
Contact, blood
transfusions,
transplantation,
congenital
6
Herpes lymphotropic
virus
Betaherpesvirinae
T lymphocytes and
others
T lymphocytes and
others
Contact, respiratory
route
7
Human herpes virus-7
(HHV-7)
Betaherpesvirinae
T lymphocytes and
others
T lymphocytes and
others
Unknown
8
Human herpes virus-8
(HHV-8)
Kaposi's sarcomaassociated herpes
virus (KSHV)
Gammaherpesvirinae
Endothelial cells
Unknown
Exchange of body
fluids?
Alfa-herpesvirus:
HSV-1
HSV-2
VZV
Rappresentazione schematica del
genoma di HSV1
Il genoma di HSV-1 è costituito da 152kb di DNA a doppia elica. I segmenti unici lungo
(UL) e corto (US) sono fiancheggiati da sequenze palindromiche. Il nome dei geni
codificati è adiacente al locus in cui i geni stessi si trovano nel genoma; i geni elencati
nella parte superiore dello schema non sono essenziali alla replicazione virale. I nomi
dei geni sono scritti in diversi colori in base alle loro funzioni. Blue: geni coinvolti nella
formazione del capside e nell’impacchettamento; rosso: geni dell’envelope; arancio: geni
che formano il tegumento; verde: geni coinvolti nella replicazione del DNA; nero: geni
con funzione non nota. I geni codificati dalle sequenze palindromiche sono indicati con
la sigla ICP (Infected Cell Protein) o LAT (Latency Associated Transcript) e hanno
funzione regolatoria.
Proteine virioniche chiave di HSV1
Proteine del virione: Includono proteine chiave della
regolazione
VP16 (a TIF o UL48): un transattivatore essenziale dei
geni immediate-early. Agisce in modo concertato con
fattori di trascrizione cellulare (esempio Oct-1 e HCF il
regolatore endogeno della proliferazione cellulare,)
Vhs (virion host shutoff or UL41): non è essenziale, ma
aumenta l’efficienza di replicazione.
Causa degradazione aspecifica degli mRNA.
Espresso tardivamente durante l’infezione è complessato
a VP16 ed inattivato.
Ciclo replicativo di HSV
HSV
Infection
VP16
a genes
expressed
(eg, IPC0, 4,27)
If weak:
Latency?
Cellular activator
or repressor
b genes
expressed
(eg, TK, RR)
Virus DNA
replication
g genes
expressed
(eg, g1 34.5)
Progeny
virions
Fasi iniziali dell’infezione:
entrata del virus
Binding: gC binds Heparan
Sulfate (HS) on cell surface
proteoglycans.
Entry
Receptors:
3
receptors are bound by gD (1) HVEM, a TNF receptor
superfamily member; (2)
Nectin 1 & 2, Ig-gene
superfamily members & (3)
modified HS sites generated
by 3-O-sulfotransferases.
Binding
causes
a
conformation change in gD,
facilitating fusion. gB/gH &
gL are needed also for
fusion.
Penetrazione
Per gli HSV questa avviene tramite un
processo pH indipendente di fusione con la
membrana plasmatica.
Le glicoproteine di HSV coinvolte in questa
fase dell’infezione virale comprendono gB,
gD, gH e gL.
Geni coivolti nel ciclo litico e latenza
Replicazione del genoma virale
Il DNA lineare viene rapidamente circolarizzato all’interno della
cellula infettata.
Questa forma circolare del genoma è quella competente per la
replicazione.
La replicazione del DNA avviene a circolo rotante
Lehman & Boehmer. JBC 274:28059, 1999
Impacchettamento del genoma
Dal momento che la replicazione porta alla generazione di
concatameri del genoma testa-coda, il DNA genomico deve
essere clivato in segmenti di una determinata lunghezza per
permettere l’impacchettamento all’interno delle particelle
virali.
Questo processo è mediato da un clivaggio endonucleolitico,
sito specifico, del DNA virale replicato, a livello della
giunzione tra i singoli pezzi di genoma.
Sono state identificate strutture specifiche all’estremità del
genoma virale.
Ingresso mucosa orale: sito di latenza  Ganglio trigemino
Ingresso mucosa genitale: sito di latenza  Ganglio sacrale
Latenza
Le particelle virali possono infettare i neuroni in cui sono
espresse solo le proteine precocissime.
Non c’è effetto citopatico, anche se proteine precossime sono
evidenziabili tramite immunofluorescenza.
Interruzione della latenza e riattivazione infezione (es. stress,
immunosoppressione, raggi UV, fattori ormonali):

Il virus migra centripetamente dal ganglio lungo i nervi periferici

Lesione nell’area di cute innervata da un singolo nervo spinale
posteriore (infezione ricorrente) nello stesso sito
HSV-1 Latency
Site: Enters sensory neurons that innervate
mucosal membranes
Molecular characteristics: Genome persists, but
there is no protein expression. Only a single
promoter is active, which expresses high levels of
a non-coding transcript, designated LAT (latencyassociated transcript). The function of LATs is
uncertain, but they may play a role in inhibiting
lytic gene expression.
Reactivation: No viral genes appear to be
necessary for establishment of latency, but
several are required for reactivation from latency
Replicazione del genoma durante la latenza
I neuroni infettati in maniera latente da HSV1 contengono una
media di 10 o più genomi virali per cellula.
Questo suggerisce che ogni cellula viene infettata da diversi
virus oppure che il DNA di HSV1 viene replicato dall'apparato
biosintetico cellulare durante la latenza. I dati sperimentali
supportano la seconda conclusione.
HSV-1 Latenza &
Riattivazione
HSV-1: Trasporto
Assonale
Proteine di HSV che favoriscono l’evasione dalla
risposta immune
PROTEINE DI HSV
FUNZIONE
vhs
Blocca la sintesi proteica della cellula ospite impedendo
la traduzione dellÕMHCI e I I e quindi la formazione del
complesso MHC-antigene virale
ICP 47
Interferisce con il trasportatore peptidico TAP 1/TAP 2
bloccando la presentazione dei peptidi virali associati ad
MHCI sulla superficie della cellula infetta, che dive nta
cos“ ŅinvisibileÓai CTL
gJ
vhs, ICP 34.5
GE,gI
gC
Inibisce alcuni meccanismi effettori dei CTL
Bloccano lÕ
endocitosi ed il
superficie cellulare
trasporto dellÕMHCII sulla
Formano un complesso fra loro, sulla membrana
cellulare, capace di legarsi alla porzione Fc degli
anticorpi rendendola non pi¯ disponibile per il
complemento e per le cellule NK
Lega il frammento C3b del complemento e im pedisce
sia la neutralizzazione virale mediata dal complemento
che la citolisi delle cellule infette
Herpesvirus Regulation of MHC Class I
•ICP47, Us6:
inhibit TAP
•Us3: Retain
MHC in cytosol
•Us11, Us2:
Remove MHC
from ER
Flint. Fig. 15.7. Pg
532. (1st Edition)
Patogenesi
HSV-1 e HSV-2
 Ingresso: Contatto diretto o attraverso le ferite
I virus erpetici infettano cellule epiteliali mucose o linfociti
(infezione litica)
Sulla cute e mucose: Area rossastra – vescicole piene di
virus. Il virus è infettivo in ambiente umido
 Il virus prodotto nella lesione possono infettare i neuroni 
entra nei nervi periferici innervanti la zona lesa. Attraverso i
nervi (trasporto retrogrado) migra nel ganglio dove può
rimanere per anni prima di riattivarsi (infezione latente).
 HSV-1 e HSV-2 possono infettare persistentemente
macrofagi e linfociti (infezione persistente)
HSV-1 e HSV-2
Herpes labialis
Eczema herpeticum
Gengivostomatite
Herpes delle labbra e lingua
Vescicole erpetiche
Herpes genitalis,(prima del trattamento)
Lesioni erpetiche (HSV-1)
Gengivitite
Cheratite erpetica
Gengivostomatite erpetica
Patereccio erpetico
Eczema erpetico
Herpes gladiatorum
Herpesvirus
HSV-1
Risposta immune
Naturale
Interferone e cellule NK: ruolo importante nel limitare l’infezione iniziale (prime
ore)
Adattativa
Risposta cellulare (CTL): uccide cellule infettate
Risposta umorale (anticorpi diretti verso glicoproteine dell’envelope):
neutralizzazione
“Virus escape”:
- virus lega IgG via Fc receptor (gE e gI)
- virus lega C3 del complemento via recettori del complemento (gC) deprivando
il siero di questo fattore e inibendo le reazioni complemento-mediate
-ICP47 interferisce con il sistema TAP mediato
- virus si può diffondere cellula-cellula senza entrare nello spazio extracellulare e venire in contatto con gli anticorpi. Quindi le risposte cellulari (CTL)
sono essenziali per controllare infezione erpetica.
Epidemiologia e trasmissione
Le infezioni da HSV-1 and -2 una volta acquisite sono per tutta la vita.
Anche se il virus entra rapidamente in latenza, l’individuo infettato può infettare
altri individui come conseguenza della riattivazione dell’infezione.
Ci sono anche pazienti asintomatici con infezione attiva
HSV-1 acquisita nella prima infanzia
HSV-2 generalmente acquisita in età sessualmente attiva
Il virus (HSV-1 e -2) si trova nelle lesioni della cute e mucose, e in fluidi
corporei (saliva, secrezioni vaginali)
Entrambi HSV-1 e HSV-2 possono infettare la mucosa orale e genitale
Entrambi HSV-1 e HSV-2 sono ubiquitari
HSV-1 è generalmente trasmesso attraverso il bacio, l’uso di oggetti
contaminati da saliva o alle mani e quindi ingresso attraverso ferita o via
oculare.
HSV-2 è generalmente trasmesso per la via sessuale e si trova nella regione
anale, nell’area genitale. Trasmissione al feto nell’utero neonato e al neonato se
la madre è infettata (Infezione grave/fegato, polmoni, SNC/morte).
Malattie associate all’infezione da HSV-1 e -2
Herpes orale: associato sia a HSV-1 sia HSV-2
nei bambini principalmente a HSV-1
Cheratite erpetica: principalmente associata a HSV-1
Withlow erpetico (nei polsi/mani): contratto attraverso piccole ferite da persone
che entrano in contatto con secrezioni di individui infettati da HSV-1 e -2 o per
trasmissione dai genitali infettati alle mani
Herpes gladiatorum: in sports che prevedono contatto corporeo, contratto dai
lottatori – testa e collo
Eczema herpeticum: nei bambini con pre-esistente dermatite atopica –
diffusione sulla cute corporea e lesioni eczematose – possibile diffusione al
fegato e ghiandole surrenali
Malattie associate all’infezione da HSV-1 e -2
Herpes genitale: associato principalemente a HSV-2, ma nel 10% dei casi anche
ad HSV-1 (pene, vulva, vagina, cervice uterina, regione perianale nelle donne,
uretra (in entrambi i sessi).
Associato con viremia transitoria e sintomi vari (febbre, mialgia, adenite
inguinale). Recidive principalmente associate ad infezione primaria da HSV-2
Proctite erpetica: infiammazione retto e ano
Encefalite erpetica: principalmente associata a HSV-1 ed è la forma più
frequente di encefalite virale – danni lobi cerebrali, sintomi neurologici e
convulsioni, virus nel FCS
Meningite erpetica: principalmente associata a HSV-2
Infezione del neonato: rara, principlamente HSV-2, spesso fatale, diffusione
fegato/polmoni CNS, contratta al momento del parto se la madre è attivamente
infettata. Necessario trattamento farmacologico (acyclovir) per via endovenosa
Infezioni gravi nel soggetto immunocompromesso: Necessario trattamento
farmacologico (acyclovir) per via endovenosa
LA GRAVIDANZA PUO’ FAVORIRE L’ISORGENZA DI FORME GRAVI
ENCEFALITICHE NELLE INFEZIONI PRIMARIE DA HSV-1
GRAVIDANZA
INFEZIONE PRIMARIA (RARA)
VIREMIA MATERNA
TRASMISSIONE TRANSPLACENTARE
INFEZIONE
HERPETICA
INFEZIONE RICORRENTE
TRASMISSIONE DURANTE
IL PASSAGGIO NEL
CANALE DEL PARTO
INFEZIONE PRIMARIA (5% DEI CASI)
•
•
•
III TRIMESTRE:
I-II TRIMESTRE:
INFEZIONE FETALE NEL 50%
INFEZIONE FETALE NEL 20-50%
INFEZIONE DISSEMINATA
POLIVISCERITICA
ENCEFALITE;
LESIONI CUTANEE MULTIPLE
•
•
•
•
MORTALITA’: 30%
GRAVI SEQUELE IN
COLORO CHE
SOPRAVVIVONO
•
ABORTO
PARTO PRETERMINE DI
FETO NON VITALE
FETOPATIA (IDROCEFALO,
CORIORETINITE)
IUGR (ritardo di crescita
intrauterino)
NEONATO SANO
INFEZIONE RICORRENTE (95% DEI CASI)
INFEZIONE LIMITATA ALLA CUTE
INFEZIONE DISSEMINATA POLIVISCERITICA
± LESIONI CUTANEE
MORTALITA’: 30%
GRAVI SEQUELE IN
COLORO CHE
SOPRAVVIVONO
MALATTIA MANIFESTA TRA IL 6° E IL 12° GIORNI DI VITA POSTNATALE
LA GRAVITA’ DELLA MALATTIA E’ MOLTO VARIABILE:
FORSE ASSOCIATA AL LIVELLO DI Ab TRASMESSI DALLA MADRE
LESIONI GENITALI IN ATTO NELL’IMMINENZA DEL PARTO
PARTO CESAREO ELETTIVO A MEMBRANE INTEGRE O
ENTRO 4 ORE DALLA ROTTURA DELLE MEMBRANE
+
TERAPIA ANTIVIRALE
LA PROTEZIONE FORNITA DAL PC ELETTIVO NON E’ TOTALE
Neonatal herpes simplex infection of the liver
Diagnosi
Su cellule prelevate dalle lesioni:
- Colorazione istochimica su cellule prelevate alla base della lesione
(sincizi e corpi di inclusione Coundry tipo A)
-Immunofluorescenza con anticorpi tipo –specifici
Su campione bioptico prelevato dalle lesioni:
- Isolamento virus dalle lezioni virali mediante crescita in coltura cellulare
- PCR/Real Time PCR
Sierologica:
Ricerca anticorpi nel siero (per infezione primaria) – Anticorpi non
aumentano in corso di infezioni recidivanti
Diagnosi di infezione da HSV
Campioni biologici:
Raschiamenti dalle vescicole (strisci di Tzanck).
Aspirando il liquido delle lesioni con tamponi di
cotone alle vescicole, colorando con
Wright/Giemsa
Esame colturale in cellule diploidi umane HeLa,
HEp2, fibroblasti, cellule renali di coniglio.
Presenza di cellule giganti polinucleate
(sincizi, cellule di Tzanck). CPE in 24-48 ore.
Immunoistochimica.
Corpi di inclusioni
A livello nucleare delle cellule infettate si ha
la formazione di corpi inclusi
intranucleari acidofili di
Cowdry di tipo A.
Terapia
Analoghi dei nucleosidi (es. acyclovir) molto selettivi in quanto devono essere
fosforilati da TK virale
Attivi solo sul virus in replicazione e non in latenza
Prevenzione
Evitare in generale di venire in contatto con il virus.
Personale medico-sanitario a rischio soprattutto con pazienti asintomatici e
con attiva replicazione virale in corso
Evitare rapporti sessuali con sintomi/lesioni genitali
Vaccini in sperimentazione
Azione dell’Acyclovir
De Clercq, E. Nat. Rev. Microbiol. 2:704, 2004.
Virus della varicella-zoster
(Herpes Zoster Virus, Human Herpes Virus-3)
Struttura simile a HSV
Genoma più piccolo
Ubiquitario
(> 90% della popolazione ha anticorpi)
Agente eziologico della varicella
Più grave nell’adulto
Trasmissione: via aerea (aerosol) o contatto diretto lesioni
Periodo incubazione (10-12 giorni): asintomatico - virus infetta mucose
prime vie respiratorie – macrofagi e penumociti (viremia I)
Diffusione: Virus diffonde dai polmoni ai linfociti, monociti e al sistema
reticolo-endoteliale (viremia II) e diffusione a epiteli di tutto il corpo
(cute, mucose, congiuntiva, tratto respiratorio)  papule (e
trasmissione)
Latenza: Infetta neuroni dei gangli dorsali (latenza per tutta la vita)
Riattivazione: meno frequente che HSV (20% della popolazione - 1 volta
nella vita – generalmente >60 anni)
Complicanze della varicella
Rare nei bambini immunocompetenti, 50 volte più frequenti negli adulti
Frequenti in individui immunocompromessi
Lesioni emorragiche, encefaliti, polmoniti, artriti, infezioni secondarie
(stafilococco, streptococco), epatiti
Diffusione ai polmoni e fegato nel 30-50% bambini con deficit cellule T con
mortalità del 15% (0.1-04% nei bambini sani).
Sindrome varicella congenita si verifica se la madre acquisisce la varicella
durante la gravidanza (2% se acquisita durante le settimane 13-24 di
gestazione, 0.4% se l’infezione avviene prima della settimana 13.
Lesioni cutanee anormalità oculari e cerebrali
Infezione neonatale grave se la madre acquisisce la varicella nel periodo
del parto.
Agente eziologico dell’Herpes-Zoster (riattivazione dell’infezione)
Herpes zoster
Eruzione cutanea dolorosa e pruriginosa – papule – croste (2-4 settimane)
Dolore può persitere per molto tempo anche dopo guarigione (nevralgia
post-erpetica)
Complicanze oftalmiche (2-4%) (zoster oftalmico – trigemico)
In circa 1% individui immunocompromessi con herpes zoster, il virus
diffonde a occhi, cervello e fegato.
Individui con AIDS possono avere herpes zoster ricorrente o prolungato o
con coinvolgimento di diverse zone del dermatoma
Indicatore di sieropositività per HIV in individui a rischio con infezione da
HIV non diagnosticata
VZV E GRAVIDANZA
1. INFEZIONE MATERNA NEL I TRIMESTRE:
VIREMIA MATERNA
TRASMISSIONE
TRANSPLACENTARE (8-24%)
VARICELLA CONGENITA
92% LESIONI CUTANEE
69% ANORMALITÀ OCULARI
(CATARATTA,CORIORETINITE)
52% DIFETTI NEUROLOGICI
40% IPOPLASIA DEL LIMBO
25% MORTE NEL I MESE DI VITA
16% RITARDO PSICOMOTORIO
16% ATROFIA MUSCOLARE,
MALFORMAZIONI DITA
SOLO IL 10% DEI FETI INFETTI PRESENTERA’ UNA VARICELLA
CONGENITA QUINDI LA FETOPATIA SI AVRA’ NELL’1-2% DEI CASI DI
INFEZIONE MATERNA PRIMARIA
2. INFEZIONE MATERNA NEL II-III TRIMESTRE:
IL PARTO AVVIENE DOPO 3 SETTIMANE DALL’INSORGENZA
DELLA MALATTIA MATERNA
PASSAGGIO TRANSPLACENTARE DI ANTICORPI MATERNI
GUARIGIONE FETALE INTRAUTERINA
IL PARTO AVVIENE NEL PERIODO DI INCUBAZIONE, FINO A 2 gg
PRIMA DELLA COMPARSA DELL’ERUZIONE
INFEZIONE PER CONTATTODURANTE IL PARTO
ASSENZA DI PROTEZIONE ANTICORPALE
VARICELLA CONNATALE (forma LIEVE)
Diagnosi
• Clinica
• Diagnosi di laboratorio raccomandata quando il
quadro clinico è atipico o complesso e per
determinare lo stato immune verso VZV in individui a
rischio
• Dignosi diretta: ricerca antigeni e DNA (in campioni
bioptici, FCS)
• Diagnosi indiretta: Ricerca anticorpi (in siero)
Terapia
• Analoghi dei nucleosidi (es acyclovir) per
prevenire disseminazione del virus in
pazienti immunocompromessi
• Immunoglobuline specifiche
(immunizzazione passiva)
Diagnosi
Raschiamenti dalle vescicole
IF diretta
Biopsie, secrezioni respiratorie
Strisci di cellule di Tzanck
Esame colturale su fibroblasti
diploidi umani
CPE (dopo 3-6gg), corpi inclusi di
Cowdry tipo A.
Inclusi nucleari, sincizi.
Biopsie per ricercare gli Ag (IF per
ricercare gli antigeni di membrana),
PCR.
Test sierologici IFI, ELISA
Trattamento, Prevenzione e Controllo
delle infezioni da VZV
- bambini con varicella: non si effettua
terapia.
- adulti o a pazienti ID con VZV: terapia con
aciclovir, famciclovir, valaciclovir.
Uso di VZIG (immunoglobuline vs. varicellazoster).
Uso di Vaccino Oka
con virus vivo ed attenuato.
Vaccino
• Esiste un vaccino vivo attenuato che
induce immunità umorale e cellulomediata.
• Può essere usato anche dopo
l’esposizione al virus.
Citomegalovirus
Ematossilina-eosina
Caratteri generali
 1 solo sierotipo
 Genoma più grande tra gli herpes virus
 Replica solo in cellule umane
 Forma grosse cellule sinciziali multinucleate con inclusioni
intracellulari
 Infezione produttiva in macrofagi, fibroblasti
 Infezione latente in linfociti T, cellule stroma del midollo osseo
Trasmissione
Virus ubiquitario
Trasmissione: per mezzo di secrezioni - saliva, urine, secrezioni
vaginali, sperma (più alti titoli virali), intrauterina al feto,
trasfusioni di sangue e trapianti
PATOGENESI
Ingresso: prime vie
respiratorie/sessuale
Infezione: generalmente
asintomatica nel bambino (febbre
nell’adulto) delle prime vie
respiratorie. Trasmissione sessuale.
Infezione dei linfociti/monociti locali
Diffusione virus a linfonodi e
milza, ghiandole salivari, tubuli
renali testicoli, epididimo, cervice
uterina (cellule epiteliali)
Riattivazione in casi di immunosoppressione
Latenza
Risposta immune: umorale e cellulo-mediata non
elimina virus (diffusione cellula-cellula)
CMV può inbire risposta cellulo-mediata
HCMV Genes Involved in Immune Evasion
Gandhi & Khanna. Lancet Infect Dis. 4:725, 2004
Malattie
•INFEZIONE IN GRAVIDANZA
CONTAGIO VERTICALE (MATERNO-FETALE)
TRANSPLACENTARE
ASCENDENTE
(anche attraverso membrane
intatte)
INFEZIONE
ENDOUTERINA:
FETOPATIA GRAVE
INFEZIONE DURANTE IL PARTO
CONTATTO DIRETTO
(virus nelle secrezioni cervico-vaginali)
INFEZIONE POST-NATALE
CONTATTO CON LA MADRE
(secrezioniorofaringee,
rinofaringee..)
ALLATTAMENTO AL SENO
GENERALMENTE NON
ASSOCIATE A MALATTIA
CONCLAMATA NEONATALE
INFEZIONE FETALE ANCHE NELLE RIATTIVAZIONI E REINFEZIONI
INFEZIONE PRIMARIA
INFEZIONE SECONDARIA
RISCHIO DI TRASMISSIONE AL FETO
RISCHIO DI TRASMISSIONE AL FETO
20-50%
1%
DI QUESTI, IL 2% PRESENTA
SEGNI DI FETOPATIA INFETTIVA
ALLA NASCITA
LE FORME GRAVI SONO UNA
MINORANZA
GENERALMENTE ALLA
NASCITA NON SONO
PRESENTI SEGNI DI
FETOPATIA INFETTIVA
IL 10% DEI CASI DI INFEZIONE ENDOUTERINA DI BAMBINI NATI
APPARENTEMENTE SANI, PRESENTA ENTRO I PRIMI ANNI DI VITA
SORDITA’ E RITARDO MENTALE DI DIVERSO GRADO
UN ULTERIORE
10%
PRESENTERA’ SVILUPPO PSICOMOTORIO
DIFETTOSO
=
PROBABILITA’ DI INFEZIONE FETALE
I TRIMESTRE
II TRIMESTRE
III TRIMESTRE
PROBABILITA’ DI FETOPATIA GRAVE
TRASMISSIONE VERTICALE NEL I TRIMESTRE:
FORMA GRAVE
PREMATURITA’, RITARDATO ACCRESCIMENTO
MICROCEFALIA, SPESSO ASSOCIATA A CALCIFICAZIONI CEREBRALI
CORIORETINITE
EPATOSPLENOMEGALIA
ITTERO PRECOCE, CID, PIASTRINOPENIA, PETECCHIE
TRASMISSIONE VERTICALE NEL II TRIMESTRE
MANIFESTAZIONI MENO GRAVI ED ALCUNE ASSENTI
TRASMISSIONE VERTICALE NEL III TRIMESTRE
NEONATO APPARENTEMENTE SANO
FETOPATIA MANIFESTA ALLA NASCITA
MORTALITA’: 20%
RISCHIO DI LESIONI PERMANENTI IN COLORO CHE
SOPRAVVIVONO: 80%
Diagnosi
La maggior parte delle infezioni sono asintomatiche e quindi non
diagnosticate
In tessuti bioptici: immunoistochimica (cellule giganti multinucleate)
Immunofluorescenza
Sierologica (Elisa)
PCR
Terapia
Ganciclovir (terapia retiniti)
Foscarnet
Vaccino in fase sperimentale (fase I)
Vical: vaccino a DNA bivalente (pp65 + gB) o trivalente (pp65 + gB+ IE1)
Virus di Epstein-Barr (EBV) (i)
-EBV è l’agente etiologico della mononucleosi infettiva, una
malattia tipica dei giovani adulti. Di solito nell’infanzia è
asintomatica.
-La malattia si manifesta con febbre, faringite, ingrossamento
dei linfonodi, splenomegalia, alterazioni delle funzioni
epatiche.
-EBV viene trasmesso attraverso secrezioni faringee, spesso
tramite scambio di saliva.
-La sede del primo impianto sono le cellule epiteliali del
faringe, dove si instaura un’infezione produttiva .
-Da qui il virus viene trasmesso ai linfociti B, dove instaura
un’infezione non produttiva (latenza).
Virus di Epstein-Barr (EBV) (ii)
 Nell’epitelio oro-faringeo il virus, dopo l’infezione primaria, può dar luogo a
un’infezione litica persistente che può durare alcuni anni .
Il soggetto infetto anche se asintomatico funzione da sorgente di infezione
 Il genoma virale è presente in forma circolare episomiale all’interno del nucleo.
 La diagnosi si basa attualmente sulla dimostrazione di
anticorpi contro le proteine virali precoci, nucleari o del capside virale.
ricerca del genoma con PCR.
EBV e tumori
L’infezione da EBV è significativamente associata a:

Linfoma di Burkitt (endemico in Africa)
 Linfomi immunoblastici in pazienti immunocompromessi
(trapiantati, AIDS)
 Mononucleosi linfoproliferativa fatale associata a
immunodeficienza congenita (XLP)
 Carcinoma nasofaringeo
 Nei pazienti con AIDS si ritiene associato alla leucoplachia orale
EBV e tumori
Proteine espresse durante la latenza
nucleari
EBNA – 1, 2, 3A, 3B, 3C e LP
di membrana
LMP1, LMP2A, LMP2B
EBV e tumori
Proteine espresse durante la latenza
LMP 2
EBERs
EBERs
EBERs
EBNA-3a
LMP 1
EBNA-1
BARF0
LMP 2
EBNA-3b
EBNA-1
EBNA-3c
EBNA-2
EBNA 1
BARF0
LP
LMP 1
BARF0
Latenza di tipo I
Latenza di tipo II
Latenza di tipp III
linfoma di Burkitt
Linfoma di Hodgkin
Carcinoma Nasofaringeo
PTLD
Linee cellulari Linfoblastoidi
Gli antigeni nucleari (EBNA) e le proteine di membrana (LMP)
sono correlate con l’immortalizzazione dei linfociti B
EBNA-1: lega oriP e il DNA cellulare
EBNA-2: attiva espressione geni
cellulari (CD23, CD21, c-myc, and cfgr) e virali (EBNA, LMP1, and LMP2)
LMP1:si associa con molecole di membrana e
induce:
• molecole di adesione (vimentina, ICAM 1, LFA
1, and LFA 3) (adesionione omotipica)
•Espressione bcl2
•Calcio intracellulare
•Markers di attivazione (transferrin receptor,
HLA-II, CD21, CD23, CD39,CD40, CD44)
•Altera il pathway di risposta a TGF-beta
EBNA-3C: aumenta espressione CD23
LMP2A: attiva il pathway tirosin-chinasico del
B-cell receptor desensibilizzando l’ulteriore
attivazione dei B
Co-fattori
Lo sviluppo del tumore richiede comunque
la presenza di co-fattori
 Risposta CTL (EBNA 2, 3A, B, C) controlla infezione
 Deficit CTL
per cause endogene (es. immunodeficenza congenita)
per cause esogene (es. malaria, immunodeficienza
post-trapianto, AIDS)
Favorisce la proliferazione policlonale dei linfociti B e i successivi
eventi genetici (es. traslocazione e attivazione di c-myc)
Patogenesi multifattoriale del linfoma di Burkitt
Deficit CTL

EBV
Malaria

B

• Attivazione policlonale dei linfociti B,
proliferazione, e immortalizzazione
• Blocca della differenziazione
a plasmacellula
Linfocito B
quiescente
Attivazione
policlonale dei linfociti B,
soppressione dei linfociti T
Linfociti B attivati e proliferanti
Evento
genetico

L.Burkitt
Traslocazione cromosomica,
attivazione c-myc
Cellula tumorale
Linfoma di Burkitt
Burkitt’s Lymphoma
traslocazioni
8;14 (90%)
2;8 (5%)
8;22 (5%)
myc
Linfoma di Burkitt
Altri Herpes virus
Ubiquitari (> 90% popolazione). Isolati dalla saliva
HHV-6
Linfociti B e T, megacariociti.
Infezione primaria: exanthem subitum (roseola infantum)
Latenza nei linfociti T
Associato a disordini neurologici (encefaliti, convulsioni)
Ruolo nella sclerosi multipla?
HHV-7
Linfociti T (CD4).
Associato a casi di exanthem subitum (roseola infantum)
HHV-8
L’infezione da HHV8 è associata con
•Sarcoma di Kaposi (KS)
•Linfomi B primari
cavitaria (PEL)
ad
effusione
•Malattia multicentrica di Castelman
(MCD)
HHV-8 DNA
In leucociti circolanti
La cellula infettata è positiva in sezioni consecutive,
dimostrando la specificità del segnale
section I
Blasig et al., 1997
section II
HHV-8 è presente nei linfociti B derivati da PEL (BCBL-1)
Riattivazione dell’infezione con TPA
HHV-8 e PEL
 Effusioni maligne delle cavità viscerali
 Rappresentano un tipico processo neoplastico, a differenza del KS
 Estremamente aggressivi in corso di AIDS
 100% infettati latentemente da HHV-8 (molti co-infettati da EBV)

Le cellule derivate da PEL esprimono i geni di latenza di HHV-8 e nello
0.1-1% di esse si riattiva l’infezione litica spontaneamente
 Le cellule derivate dai PEL, a differenza delle cellule derivate dal KS sono
trasformate e tumorigeniche in topi immunodeficienti
Interazioni delle proteine di HHV-8 con proteine che controllano
il ciclo cellulare
Interazione di HHV-8 con molecole che regolano le
risposte immuni
K3, K5 sequestrano molecole di MHC classe I nel reticolo
endoplasmatico
K5 inoltre diminuisce l’espressione delle molecole co-stimolatorie
B7.1 e di ICAM-1
Ciò potrebbe contribuire alla ridotta attività CTL
verso cellule latentemente infettate da HHV-8
ed inibire le risposte delle cellule NK
Coscoy et al., PNAS 200
Ishido et al., J. Virol. 2000; Immunity 2000
Stevenson et al., PNAS 2000
Brander et al., J. Immunol. 2000
Le interazioni delle proteine di HHV-8 con proteine che
regolano
il ciclo cellulare e i segnali di attivazione dell’immunità innata,
nonché la modulazione dell’espressione di molecole che
regolano le risposte immuni, producono come effetto finale
l’attivazione della proliferazione cellulare
l’inibizione dell’apoptosi
e potrebbero contribuire all’”immune escape” di HHV-8
e potrebbero perciò contribuire ai processi di trasformazione
cellulare e di carcinogenesi
HHV8 e KS
Evidenziato in PCR in:
 80-100% lesioni KS (AIDS-KS, CKS, PT-KS, AKS)
 40-80% dei PBMC di pazienti con KS
 10-30% dei PBMC di individui omosessuali
 0-20% dei PBMC di donatori normali con
prevalenza diversa in base alle aree
geografiche (USA, Nord Europa, paesi bacino
mediterraneo, Africa)
HHV8 e KS
 Presente nella popolazione normale, e in particolare nelle aree ad alta incidenza
di KS (Mediterranean area e Africa), ma anche in regioni a bassa incidenza di
KS
 Il carico virale è elevato nei pazienti con KS o a rischio per KS ed è associato
con attivazione di citochine Th1 e produzione di citochine proinfiammatorie IC)
 Nelle lesioni il carico virale di HHV-8 aumenta con la progressione e la
presenza di citochine infiammatorie (CI) precede (aumenta il carico virale) il
ritrovamento del virus nei tessuti
 CI mantengono e aumentano il carico virale nei PBMC inducendo riattivazione
virale
 Fattore di inizio o di progressione?
 L’espressione dei geni di latenza di HHV-8 predomina nelle lesioni KS, e i geni
di latenza (v-cyclin, vFLIP, LANA etc.) potrebbero avere un ruolo nella
progressione del KS a vero tumore
Reviewed in:
Stürzl et al., Adv. Cancer Res., 2001
Ensoli et al., Adv. Cancer Res., 2001
Sarcoma di Kaposi
Ensoli et al.
Individui a rischio di KS (HHV8+, immunodisregolati)
Citochine infiammatorie
(Th-1: g-IFN, IL-1, TNFa)
HHV8:riattivazione,
Aumento virus sangue e tessuti
Attivazione delle cellule
endoteliali e formazione
cellula fusata del KS
Induzione dei progenitori delle
cellule fusate (HHV8 infettate)
Adesione delle cellule infettate da
HHV-8 ai vasi e passaggio nei
tessuti
Produzione di fattori
Inizio KS (lesioni angiogeniche angiogenici (bFGF-VEGF)
infiammatorie)
Infezione latente di HHV-8 nella
cellula KS (v-cyclin, v-FLIP,
Kaposine, LANA)
Ensoli et al.
Progressione KS
(tumore)
Sinergia con la proteina
Tat di HIV-1
Herpes B
• Virus erpetico della scimmia
• Può essere un patogeno per persone che maneggiano
scimmie (trasmissione morso)
• Nell’uomo la malattia può essere letale (75% casi) o
gravi danni neurologici (encefalite) in chi sopravvive
• Evidenza di trasmissione da uomo infettato da scimmia
ad altro uomo.
• Acyclovir e Ganciclovir raccomandati per terapia
(sensibile in vitro)