07 - retrovirus

RETROVIRUS
Retrovirus
•Sono generalmente parassiti benigni (infezione non
citopatiche, cronica per molti anni in poche cellule, controllata
dalla risposta immune). A volte causano malattia per
mutagenesi inserzionale
Tuttavia possono causare:
•Infezioni citopatiche (HIV)
•Infezioni oncogene “acute transforming retroviruses” (virus
trasduttori di oncogeni cellulari - difettivi per la replicazione)
Famiglia Retroviridae
comprende tre sottofamiglie
Oncovirinae
 Oncovirus esogeni a trasmissione orizzontale tra individui
della stessa specie
 Oncovirus endogeni a trasmissione verticale come provirus
integrato nella linea germinale
Lentivirinae
Spumavirinae
STRUTTURA DEI RETROVIRUS
PROTEINE DELL’ENVELOPE
Glicoproteina superficiale (SU): responsabile legame con il recettore cellulare
Legata a
Glicoproteina di transmenbrana (TM): responsible fusione envelope con
membrana celllulare
ORGANIZZAZIONE GENOMICA DI UN CLASSICO RETROVIRUS
R Region: corta sequenza (18-250 nt) ripetuta ad entrambe le estremità del
genoma (ridondante)
U5: sequenza unica non codificante di 75-250 nt che è la prima parte del
genoma ad essere retrotrascritta e formerà la porzione 3’ del provirus
Primer Binding Site: 18 nt complementari alla estremità 3’ di uno specifico
tRNA (che funge da primer per retrotrascrizione)
Leader: sequenza di 90-500 nt non-tradotta a valle del sito di inizio della
trascrizione e perciò presente a 5’ di tutti gli mRNA virali
Polypurine tract (PPT): corta sequenza di ~10 residui A/G necessari per
iniziare la sintesi dell’elica (+) durante retrotrascrizione
U3: regione unica non-codificante di 200-1,200 nt che forma estremità 5’ del
provirus dopo la retrotrascrizione e contiene il promotore virale per
l’espressione dei geni del virus
ORGANIZZAZIONE GENOMICA
Alcuni retrovirus hanno geni aggiuntivi
I Retrovirus murini (MLVs) sono anche
raggruppati in base al recettore che
determina specificità dell’ospite:
Ecotropici: Infettano solo cellule di topo
Xenotropici: Infettano solo cellule non di
topo (es. ratto, criceto).
Anfotropici: Infettano sia cellule di topo
sia cellule non di topo
CICLO REPLICATIVO
Trascrizione inversa
Struttura del genoma a RNA di un retrovirus maturo
Struttura del DNA provirale integrato
Il DNA provirale è più lungo del RNA virale di una sequenza U3,R,U5
Sequenze ripetute a 5’ e 3’ del provirus (LTR)
Nella cellula infettata si trovano 3 forme di DNA provirale
INTEGRAZIONE
Specifica per il provirus (sempre nelle LTR), ma casuale nel genoma cellulare
Richiede Integrasi virale
DNA provirale
2LTR circle
↓
DNA cellulare
Provirus integrato
ESPRESSIONE GENICA
PROMOTORE
La regione U3 dell’LTR
contiene gli elementi a
funzione di promotore
SPLICING
Lo splicing è regolato
dall’apparato cellulare che
interagisce con sequenze in
cis dell’mRNA
.
ASSEMBLAGGIO
B- & D-type viruses: assemblaggio capside/nucleocapside avviene nel
citoplasma e fuoriuscita per gemmazione (acquisizione dell’envelope)
C-type viruses: assemblaggio avviene alla superificie cellulare (il genoma è
impacchettato mentre il virus attraversa la membrana)
La maturazione della particella infettiva avviene per tutti i retrovirus fuori dalla
cellula (mediante eventi proteolitici catalizzati dalla proteasi virale)
PARTICELLA IMMATURA
PARTICELLA MATURA
Retrovirus come vettori per la terapia genica o delivery di transgeni
GENETICA DEI RETROVIRUS
•Elevata frequenza di mutazione (RT è un processo che introduce molti
errori)
•Ricombinazione
•Interazioni con genoma ospite (mutagenesi inserzionale, trasduzione)
ENDOGENOUS RETROVIRUS-LIKE GENETIC ELEMENTS:
40% del genoma dei mammiferi è composto da retrotrasposoni (simili ai
retrovirus)
Retrovirus endogeni nel genoma umano
MALATTIE CAUSATE DA RETROVIRUS
Tumori
Malattie ematopoietiche
Malattie neurologiche
Fukuyama-type muscular dystrophy: malattia autosomica
recessiva molto comune in Giappone causata da inserzione di
retrotrasposone (Kobayashi et al, Nature 394: 388-392, 1998).
E’ un esempio di malattia causata da mutagensi inserzionale
RETROVIRUS
1. ONCOVIRINAE
I virus di questo gruppo che causano tumori nell’uomo sono
HTLV-1 (human T-cell lymphotropic virus) :
HTLV-2: Hairy cell leukemia
2. LENTIVIRINAE
Hanno un lungo periodo di latenza (es. Visna virus malattia ungulati;
HIV)
3. SPUMAVIRINAE
Non ci sono evidenze di malattie associate a questi virus
Retrovirus oncogeni
Raggruppati in 3 gruppi principali in base al meccanismo di oncogenesi
1. Acutely transforming or transducing
2. Replication competent viruses and insertional mutagenesis
3. Replication competent viruses with transacting functions,
ad esempio HTLV-1
ONCOVIRINAE
Acutely transforming or transducing
1. Acutely transforming or transducing
•Contengono oncogeni (v-onc)
•Difettivi nella replicazione
•Inducono tumori policlonali (100% efficienza) in pochi giorni
•Trasmissione orizzontale
1. Acutely transforming or transducing
• Il v-onc origina da un c-onc che viene incorporato nel genoma
di un retrovirus che ha capacità replicativa
• Il v-onc differisce dal c-onc per:
-Mancanza di introni
-Gene troncato (es. v-src)
-Presenza di mutazioni puntiformi (es. v-ras)
-Frequente fusione tra gene virale e oncogene (es. gag-onc or envonc)
-Espressione molto elevata sotto controllo dell’LTR
Quale è la normale funzione di un oncogene
cellulare
(proto-oncogeni)?
I c-onc sono geni normali cellulari che vengono espressi in alcune fasi del
ciclo vitale della cellula (durante replicazione e differenziamento)
Sono generalmente proteine importanti per crescita cellulare
(es. Fattori di crescita o recettori per fattori di crescita)
FUNCTION OF PROTO-ONCOGENE- ENCODED PROTEINS
EXAMPLE
Control of DNA transcription (found in nucleus)
myc
Signaling of hormone/growth factor binding such as a tyrosine kinase
src is a membrane-bound tyr kinase.
GTP-binding proteins involved in signal transduction from a surface receptor to
the nucleus
ras
Growth factors
sis is an altered form of platelet-derived growth factor B chain
Growth factor receptors
erb-B is a homolog of the epidermal growth factor receptor (it is also a tyrosine
kinase). fms is a homolog of the macrophage colony-stimulating factor (MCSF) receptor
Simian Sarcoma Virus
v-sis
Fattore di crescita
v-erbB
Recettore del fattore di crescita
Rous sarcoma virus
v-src
Tirosin chinasi
Kirsten murine sarcoma virus
v-kras
Proteina G
Moloney murine sarcoma virus
v-mos
Serin/treonin chinasi
MC29 avian myelocytoma virus
v-myc
Fattore di trascrizione
Avian Erthyroblastosis Virus
ALCUNI RETROVIRUS
HANNO UN GENE EXTRA
ALCUNI RETROVIRUS
PRESENTANO ONCOGENI
Come viene acquisito il gene cellulare?
ONCOVIRINAE
Replication competent viruses and insertional mutagenesis
(chronically transforming retroviruses)
2. Replication competent viruses and insertional mutagenesis
Non hanno un v-onc. Es. avian leukosis virus (ALV).
Provirus SEMPRE integrato nella stessa posizione del genoma cellulare
(importante!!). Es. Nei tumori indotti da ALV, il provirus è sempre
integrato vicino al gene c-myc
Evento cruciale per la trasformazione è perciò raro e le cellule che formano
un tumore sono un clone (tumori monoclonali)
L’inserzione del retrovirus vicino a c-myc aumenta l’espressione della
proteina cellulare e la rende indipendente dai normali sistemi di controllo
Il riulstato finale è lo stesso che si avrebbe se il virus codificasse un vonc
Attivazione della trascrizione di un gene cellulare da
parte delle LTR virali
L’effetto può essere anche legato all’attività
enhancer di specifiche sequenze virali
Mutagenesi inserzionale
Target dell’attivazione
inserzionale
Fattori trascrizionali [es.c-myc,
N-myc, c-myb, Fli1, Fli2, Ets1,
Evi1(Fim3), Bmi1 (Flvi2), Spi1
(PU.1)]
Fattori di crescita [es. Wnt1
(Int1), Wnt3 (Int4), Int2 (Fgf3),
and Fgf8]
Recettori per fattori di crescita
[es. c-erbB, Int3 (Notch4), Mis6
(Notch1), c-fms (Fim2),
recettore prolattina, Fit1]
Geni di segnali di trasduzione
[es. serina/treonina kinasi Pim1
and Pim2]
ONCOVIRINAE
Replication competent viruses with trans-activating functions
3. Replication competent viruses with trans-activating functions
Trans-activating non-defective oncoviruses:
Human T Cell Leukaemia virus tipo I e II
HTLV
HTLV
HTLV-1
• Isolato nel 1980 da linea cellulare derivata da un linfoma
T-cutaneo
• Agente eziologico della leucemia-linfoma a cellule T
dell'adulto (ATL), forma molto aggressiva di leucemia
che coinvolge anche la cute (linfoma cutaneo)
– HAM/TSP (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale
spastica)
• Azione trasformante, non citocida
• Morfologia di tipo C, con nucleocapside centrale e
isometrico
HTLV-1
• Se ne conoscono diversi tipi
caratterizzati da un 8-10% differenza
genetica
• COSMOPOLITAN
– A (Giappone, Caraibi, Colombia,Cile, India)
– B (Giappone, India)
– C (Caraibi, Africa)
• MELANESIAN & ZAIRIAN
HTLV-II
1982 isolato da una linea T derivata da
paziente con hairy-cell leukemia
Associazione con malattie umane? Pochi
casi
HTLV-I e HTLV-II condividono la stessa organizzazione genomica ma
differiscono per la composizione nucleotidica e antigenica.
Profonde omologie strutturali con alcuni virus recentemente identificati
negli animali (STLV, BLV).
Bassa omologia di sequenza con HIV-1 e HIV-2
Le infezioni persistono per tutta la vita
Genoma
Extra-geni: proteine regolatorie che non hanno omologhi cellulari
Tax
LTR
Tax e Rex (nucleari) necessarie per l’espressione genica e per la trasformazione
Tax (p40) transattiva LTR, interagisce con fattori trascrizionali (CREB/ATF/p300)
Rex (p27) è una fosfoproteina a localizzazione nucleolare necessaria per l’espressione degli
mRNA un-spliced (gag,pol) o single-spliced (env), stimola il trasporto nucleo citoplasmatico,
aumenta la stabilità, inibisce lo splicing e/o facilita la traduzione degli mRNA contenenti RexRXRE. Rex stabilizza l’mRNA della catena  dell’IL2-R (ruolo trasformazione)
Dalla stessa ORF è prodotta una p21 a funzione NON nota
ORF I e II Importanti per infettività e replicazione in vivo
ORF I p12 altamente conservata, altera il rilascio di calcio dalle cellule infettate,
la trascrizione di fattori nucleari e IL2-R. Si localizza a livello di RE e GA. Attiva la
proliferazione cellulare e condiziona l’infettività.
arriva
ORF II p30 e p13
p30 si localizza nel nucleo e nucleolo, ha omologia con fattori trascrizionali
(Oct1, -2, Pit-1, POU-M1), riduce il livello di tax e rex. Si lega a fattori
trascrizionali costituiti da
p300 e una o più proteine correlate o CPB.
Env gp46 (SU), p21 (TM)
L’infezione richiede una cellula T attivata (env attività mitogena)
Gag p15 (nucleocapside), p24 (capside), p19 (matrice)
Pol: Trascrittasi inversa, RNASi e integrasi
Meccanismi d’azione di Tax
Tax è una FOSFOPROTEINA ad azione pleiotropica
• Aumenta la trascrizione virale promuovendo l’interazione di fattori
cellulari con alcune sequenze enhancer localizzate nelle LTR
•Aumenta la trascrizione di geni cellulari (linfochine, recettori per le
linfochine, molecole di superficie e proto-oncogeni), legandosi a due coattivatori (CBP/300 e P300/CBP)
•Si lega a numerosi mebri della famiglia NF-kB stimolando la crescita delle
celluleT
•Attiva l’oncogene cellulare c-Fos e l’antigene 1-Fos correlato
•Facilita la trascrizione interagendo con la TATA boxbinding protein
•Stimola l’attività trascrizionale di AP1-1 (attivazione di IL-2)
•Reprime il TGF-b, inibitore della proliferazione cellulare
HTLV-I e II
Il DNA provirale si integra CASUALMENTE nel DNA cellulare
Non codificano oncogeni
Immortalizzano (co-coltivazione) in vitro cellule T mature (CD4+, CD8+) primarie
umane e immature (CD4- e CD8-)
Immortalizzano i linfociti T di scimmie, coniglio, gatto e ratto
Può infettare altri tipi cellulari ma trasforma solo i linfociti T
Le cellule trasformate in vitro trascrivono RNA e producono virioni a differenza
delle cellule ATL (primo step della trasformazione ?)
Topi transgenici per Tax sviluppano tumori (leucemie, e tumori mesenchimali)
Tax immortalizza le cellule umane (ed è espressa nelle linee trasformate in vitro)
HTLV-I – EPIDEMIOLOGIA
Ubiquitario
ZONE ENDEMICHE
Caraibi, Giappone, Africa, Sud America, Melanesia
Europa e USA (IVDA, omosessuali)
15-25 milioni attualmente infettati persistentemente
FATTORI PREDISPONENTI
BASSO LIVELLO SOCIO-ECONOMICO
ETA’ (bassa incidenza nell’infanzia,
aumento incidenza adolescenza,
maggior incidenza oltre i 60 anni)
SESSO (DONNE)
Incidenza di ATL - HAM/TSP è del 5%
HTLV-II - EPIDEMIOLOGIA
TOSSICODIPENDENTI co-infettati con HIV-1 (30%) in Europa, Nord e
Sud America
Molto frequente tra gli Indiani di America
UGUALE NEI DUE SESSI
Trasmissione
Il virus replica per espansione clonale delle cellule infettate più che attraverso
cicli di replicazione che implicano la trascrizione inversa
Diffusione da cellula a cellula
La trasmissione richiede la presenza di cellule infettate:
Transplacentare (rara)
Allattamento (frequente)
Sangue (trasfusioni, scambio siringhe …)
Sessuale (nello sperma)
HTLV-I e II
MANIFESTAZIONI CLINICHE
ATL (Adult T cell leukemia)
Linfadenopatia generalizzata
Interessamento viscerale
Ipercalcemia
Interessamento cutaneo
Lesioni ossee litiche
Infezioni opportunistiche
HAM/TSP (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale spastica)
Demielinizzazione neuroni motori midollo spinale
Sporadica
Donne
Talvolta familiare
Disturbi andatura
Spasticità
Disturbi sensoriali
Incidenza circa metà dell’ATL
POLIMIOSITE
POLIARTROPATIA
UVEITE
Nuclei convoluti
eosinofili
Lesioni litiche
Nel cranio ATL
Morfologia
Cellule ATL
Lesioni cutanee
ATL acuta
ATL
•Espansione di un clone CD4+ (raramente CD8+) spesso IL-2
indipendente
•Si sviluppa 20-30 anni dopo l’infezione
•Individui infettati hanno 1% di probabilità di sviluppare tumore durante la
loro vita e il 5-10% di sviluppare una patologia legata ad HTLV
•Costante presenza di DNA provirale di HTLV-1 (no RNA)
•Integrazione del DNA provirale casuale nel DNA cellulare
•Integrazione policlonale (pre-ATL), oligoclonale o monoclonale (fasi
avanzate)
Risposta del sistema immunitario
•Tutti i pazienti con ATL e HAM/TSP hanno anticorpi anti-Gag (p19,p24,
p15) e anti-Env (gp46, p21)
•Molti individui presentano anche anticorpi Anti- Tax
•Compaiono prima quelli contro Gag p24, p19, contro Env p21, gp46,
e dopo molti mesi contro Tax
•Anticorpi possono modificare corso dell’infezione ma non l’eliminano
•Risposta varia da individuo a individuo
•CTL si sviluppano contro env, ma la maggior parte è contro tax
•Descritta anche la citotossicità dipendente da anticorpi e NK
•La risposta immuniaria indotta da HTLV non è in grado di “eliminare”
l’infezione virale che si trasforma in un’infezione persistente
HTLV-I e la patogenesi dell’ATL
IL-2/IL-2R
loop autocrino
Perdita dipendenza IL-2
ATL acuta
infezione
Trasformazione
(Tax e Rex)
Risposta immune
non controlla infezione
completamente.
Infezione persistente
Popolazione
policlonale
Selezione clonale
Tax-dipendente
Sistema immune controlla
comparsa cloni maligni
durante la fase asintomatica
Fase asintomatica
Anomalie
cromosomiche
Pre-ATL
immunodepressione
Fase sintomatica
Smouldering ATL, ATL cronica,
ATL acuta
Una delle caratteristiche dell’ATL acuta e probabilmente anche della
pre-ATL e dell’ATL cronica/smoldering è che NONOSTANTE IL
GENOMA SIA PRESENTE IN TUTTE LE CELLULE TUMORALI
NON C’E’ ESPRESSIONE GENICA.
Il blocco dell’espressione genica NON è legato a difetti nel genoma.
Non è chiaro se si verifichi espressione genica virale nelle fasi preATL o cronica della malattia
La mancanza di espressione genica potrebbe essere dovuta sia allo
stato latente dell’infezione sia alla selezione negativa da parte del
sistema immunitario delle cellule che esprimono antigeni sulla loro
superficie.
E’ probabile che in alcuni distretti cellulari il virus sia
trascrizionalmente attivo, ma i livelli di espressione non sono noti
TSP/HAM (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale spastica)
•Patogenesi poco chiara
•Si sviluppa pochi anni dopo l’infezione (spesso dopo trasfusione di sangue
contaminato)
•Presenza di DNA provirale integrato (cellule del sangue e presenti nel liquor)
•Integrazione policlonale
•mRNA di Tax espresso negli astrociti
•Isolati virali identici a quelli isolati da ATL
•Replicazione attiva costante necessaria per HAM/TSP rispetto a stato
quiescente di HTLV-I in ATL (un elevato viral load in individui asintomatici
predispone allo sviluppo di HAM)
•Danno neurologico:
- Infezione di cellule del SN (in vitro e in vivo)
- Immunità (alti livelli di CTL specifici per HTLV-I nel sangue e nel CSF)
- Autoimmunità (sequenze di retrovirus endogeni HRES-1, autoanticorpi
p28 gag)
- Citochine neurotossiche (TNF-, GM-CSF, INF-g, IL-1 più elevati
in pazienti con HAM rispetto asintomatici)
- Associazione HAM/TSP con spcifici aplotipi HLA
- Anticorpi a livelli più elevati nei pazienti HAM/TSP rispetto ai pazienti
ATL
Diagnosi
Ricerca anticorpi
ELISA discriminanti (monoclonali anti-gag) perchè
HTLVI e II cross-reagiscono
Western blot discriminano
Ricerca sequenze genomiche (PCR)
HIV
VIRUS DELL’IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA (HIV)
E SINDROME DELL’IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA (AIDS)
- FINE ANNI ‘70-INIZIO ANNI ‘80: Identificazione di una nuova sindrome caratterizzata da
- linofoadenopatia generalizzata
- Infezioni opportunistiche
-
polmonite da Pneumocystis carinii
encefaliti da Toxoplasma gondii
retinite da citomegalovirus (CMV)
meninigite criptococcica
- Tumori inusuali
- sarcoma di Kaposi,
- linfomi non-Hodgkin
- deplezione dei linfociti CD4+
in omosessuali e drogati, emofiliaci, politrasfusi, partenr sessuali e/o figli dei gruppi a rischio
suggerendo che una nuova malattia era trasmessa da un nuovo agente eziologico
- 1981-83: ricerca agente eziologico
- CMV ?
- HTLV-I ?
- 1983: isolamento di un retrovirurs da linfonodi di un individuo asintomatico (LAV)
(Barrè-Sinoussi F, et al. Science 220:868–871)
- 1984: isolamento di un retrovirus da un paziente con AIDS (HTLV-III)
(Popovic M et al. Science 224: 497-500)
- 1984: isolamento di un retrovirus da pazienti con AIDS ed individui sani a rischio (ARV)
(Levy JA et al., Science 225:840-842)
- 1986: LAV, HTLV-III, ARV rinominati come HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS
(HIV-1) (Coffin J. Et al., Science 232:697)
- 1986: isolamento di un retrovirus correlato ad HIV-1 da pazienti con AIDS dell’Africa
occidentale, ma immunulogicamente distinto e meno patogeno (HIV-2)
(Clavel et al., Science 233:343-346)
- Anni successivi: altri virus dei primati (SIV)
Numero stimato alla fine del 2000 di individui infettati
Isolamento di HIV-1da sangue periferico
Famiglia: Retroviridae
Sottofamiglia: Lentiviridae
Virione: 100-120 m con envelope
Immagine al microscopio elettronico
L’interazione gp120-CD4-corecettore
determina
la fusione dell’envolope e membrana cellulare
Replicazione di HIV
Genoma e proteine di HIV-1
PROTEINE REGOLATRICI
TAT promuove la trascrizione dei geni virali
associandosi a TAR RNA e ciclina T
Tat e TAR
Tat promuove la fosforilazione della RNA POLII
e attiva la trascrizione
PROTEINE REGOLATRICI
Rev e RRE
REV regola lo splicing
degli mRNA virali
associandosi a RRE
Rev entra e esce dal nucleo
e regola lo splicing degli mRNA virali
Sottotipi di HIV
Analisi filogenetica indica 3 principali gruppi genetici (M, N, O) correlati a SIV
O
West Africa (Cameroon, Gabon, Guinea Equatoriale)
N
Cameroon
M
distribuzione mondiale (diversità genetica delle popolazioni, diverse proprietà virali):
- divisi in sottotipi (A-J) a seconda del grado di similarità
- differiscono nella sequenza nucleotidica principalmente in gag (14%) e in env (30%)
TRASMISSIONE
La trasmissione avviene principalmente con:
Rapporti sessuali
Esposizione parenterale al sangue e suoi derivati contaminati
Materno-fetale (in utero, alla nascita, allattamento)
A differenza di altri retrovirus, HIV può rimanere latente per molti anni,
specialmente a livello delle cellule CD4 + di memoria. Quando queste cellule
vengono riattivate, anche il virus riprende a replicarsi portando alla morte
cellulare
Inoltre bisogno notare che, anche se il virus scompare dal circolo sanguigno,
esistono distretti specifici (reservoir) nei quali la replicazioni continua
costantemente anche se a bassi livelli
Anticorpi legati ad HIV
Modified by: www.unipoint.it
Uccisione di una cellula infettata da
parte di un CTL
Modified by: www.unipoint.it
Parametri virologici e cellulari
durante il decorso dell’infezione da HIV
Velocità di progressione della malattia
La velocità di progressione della malattia è estremamente variabile tra individui infettati da HIV e
dipende da una miriade di fattori virali e dell’ospite.
Una piccola percentuale di individui HIV+ non manifesta sintomi della malattia (long-term-nonprogressors), raramente in seguito ad infezione con virus attenuati, ma principalmente per fattori
dell’ospite:
 Capacità di certi HLA di presentare epitopi virali immunodominanti (risposte CTL efficaci)
 Polimorfismo genetico nei corecettori di HIV e nei lori ligandi:
individui omozigoti per il gene CCR5-32 sono resistenti all’infezione da HIV, mentre gli eterozigoti
sono parzialmente protetti
Mutazioni nel dominio di transmembrana di CCR2 (che previene formazione eterodimero con CXCR4
e CCR5)
 Polimorfismo del promotore: es. di CCR5 (accelera o riduce progressione).
Risposte immuni (qualità e quantità): studi in LTNP indicano un ruolo importante per CTL, CD8+ Tcell suppressor factors, CD4+ T-helper, ADCC, anticorpi neutralizzanti, risposta umorale mucosali
nella protezione dall’infezione e progressione della malattia.
 Nei LTNP l’architettura del tessuto linfoide è generalmente preservata, indicando bassi livelli di
replicazione virale in questi individui
La probabilità di sviluppare AIDS entro tre anni
correla con i valori di plasma viremia e il numero
di linfociti CD4
PATOGENESI DELL’AIDS
È un processo complesso e multifattoriale che coinvolge fattori
virali e dell’ospite
Paradossalmente HIV sovverte il sistema immune inducendo
attivazione immunitaria e usando questo ambiente per un
proprio vantaggio replicativo
Alcuni degli effetti di HIV sul sistema immunitario sono:
Alterata espressione di citochine
Diminuzione delle funzioni CTL e NK
Minore risposta umorale e proliferativa agli antigeni e ai mitogeni
Diminuita espressione delle molecole di MHCII
Minore capacità chemotattica dei monociti
Deplezione del numero di cellule CD4+
Compromissione delle reazioni di ipersensibilità ritardata
Linfopenia
Attivazione policlonale delle cellule B
La replicazione di HIV è controllata da un complesso
network di citochine
Tessuto linfoide
Fattori virali
gp120 liberata dalla lisi cellule infettate
Reclutamento di linfociti T CD4+ non infettati
Tat
ruolo chiave replicazione, infezione, trasmissione e patogenesi
Nef
lega CD4 e HLA-I e trasporta verso i lisosomi
Vpu
lega a CD4 nel RE e ne favorisce la degradazione e libera
gp160
Vif
incorparato nel virione favorisce infettività e trasmissione
cellula-cellula
Vpr incorporato nel virione favorisce trasporto del DNA provirale
nel nucleo
Manifestazioni cliniche
L’AIDS è caratterizzata da elevata disregolazione del sistema immune che
causa:
 immunosoppressione
 sviluppo di neoplasie insolite (es. sarcoma di Kaposi, linfoma nonHodgkin, anogenitali)
 infezioni opportunistiche rare in pazienti immuno-competenti
 malattia neurologica
 AIDS pediatrica
I sintomi più gravi nell’adulto sono spesso preceduti da manifestazioni che
possono comprendere affaticamento, perdita di peso, febbre, dispnea,
diarrea cronica, linfoadenopatia, candidiasi orale.
Misure di controllo
1. Educazione sanitaria fondamentale per la prevenzione:






Rapporti sessuali protetti
Non usare aghi o siringhe infetti
Evitare allattamento in caso di madre infetta
Evitare gravidanze nei gruppi a rischio
Sterilizzazione al calore dei ferri chirurgici
Decontaminare superfici contaminate da sangue con
candeggina (1:10)
2. Terapia farmacologica (inibitori RT, e proteasi)
3. Vaccino profilattico e/o terapeutico (non ancora disponibile)
Terapia antiretrovirale
Problema farmaco-resistenza
Highly active anti-retroviral therapies (HAART)
Terapia che combina l’utilizzo di almeno tre farmaci: due inibitori della
retrotrascrittasi (un nucleosidico e un non-nuclesidico) e un inibitore
della proteasi
Il trattamento riduce significativamente il viral load, fino a livelli non
misurabili
Tuttavia il virus permane a livello dei reservoir
Esami di laboratorio
 Ricerca anticorpi mediante saggi immunoenzimatici (con eventuale conferma
mediante western blotting) nei confronti di mescolanze di antigeni ricombinanti
e/o peptidi sintetici che riproducono gli epitopi antigenici più significativi delle
principali proteine struttural di HIV-1 e HIV-2 e dei diversi sottotipi di HIV-1



Limiti:
Nella fase iniziale (3-4 settimane) dell’infezione
Nei neonati
In modesta % di soggetti infetti che sono borderline
 Ricerca di HIV

Isolamento culturale (indaginoso)

Rilevazione antigeni specifici (p24)

Rilevazione di specifiche sequenze nucleotidiche (DNA provirale, RNA
virionico)
Follow-up del paziente
Per monitorare l’efficacia della terapia antiretrovirale o per derivare
indicazioni prognostiche adeguate
Determinazione viral load




DNA-PCR
Determinazione virus infettante in circolo (infectious culture dose)
p24 plasma antigenemia
HIV-1 RNA plasmatico (RT-PCR, NASBA, bDNA, real time PCR)