UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA
Paramyxovirus
CLASSIFICAZIONE
FAMIGLIA:
Paramyxoviridae
GENERI:
Morbillivirus
virus del morbillo
Paramyxovirus
virus della parainfluenza (tipo 1, 2, 3, 4)
virus della parotite
Pneumovirus
virus respiratorio sinciziale (RSV)
metapneumovirus umano
+ Henipavirus:
Hendra virus e Nipah virus (encefaliti, zoonosi; dal 1998)
Paramyxovirus
STRUTTURA
• genoma: RNA a polarità
negativa, non segmentato,
monocatenario
• diametro di 150-300nm
• simmetria elicoidale
• presenza di mantello
• Pm 5-8 x106 Da
PROTEINE DEI PARAMYXOVIRUS
Nucleocapside: RNA associato a:
• Nucleoproteina (NP)
• Fosfoproteina P (polimerasi)
• Proteina grande L (polimerasi)
• Proteina M (della matrice)
• Proteina F (di fusione)
I 3 generi sono distinti
in base alla proteina
d’attacco (VAP):
• Proteina HN
(v. parainfluenza
e parotite)
• Proteina H (morbillo)
• Proteina G (RSV)
F
M
L
NP
P
Paramyxovirus: recettori ed antirecettori
recettori
antirecettori
attività HN
Paramyxovirus
acido sialico
HN
(++)
Rubulavirus
acido sialico
HN
(++)
Morbillivirus
CD46
H
(+)
G
(--)
Pneumovirus (RSV)
?
Ciclo di replica
• A) Il virus si lega al recettore CD46 ( proteina cofattore di
membrana, MCP) ed anche al CD150 (molecola di
segnale dell’attivazione linfocitaria, SLAM)
• B) L’infezione causa fusione cellulare con formazione di
cellule giganti (sincizi), Fusione del mantello con la
superficie cellulare (pH neutro)
• C) Denudamento del capside.
• D) Eclissi : il mRNA viene sintetizzato mediante una
RNA-polimerasi - RNA-dipendente virale
• Vengono trascritti mRNA per ogni proteina e uno stampo
d’intera lunghezza
• Replica citoplasmatica
• Traduzione
• E) Assemblaggio
• F Liberazione per gemmazione
Virus del Morbillo
Morbillo = piccolo morbo (in confronto a peste, vaiolo, etc)
il morbillo è uno dei 5 esantemi
tipici dell’infanzia insieme a:
• rosolia (togavirus: rubivirus)
• roseola infantum (o sesta malattia, herpes virus - HHV6)
• varicella (herpes virus - VZV)
• quinta malattia (parvovirus B-19)
Patogenesi ed Immunità
• Si trasmette attraverso le
goccioline di Flügge (aerosol)
(vie respiratorie)
virus del morbillo: diffusione nell’organismo
infezione per
via inalatoria
replicazione nel
tratto respiratorio
•
•
•
•
•
congiuntiva
tratto respiratorio
tratto urinario
SNC
piccoli vasi
azione dei CTL sulle
cellule endoteliali infette
rash
via
linfatica
viremia
disseminazione
generalizzata a:
guarigione
(immunità duratura)
SEQUENZA DEGLI EVENTI NELL’INFEZIONE PRIMARIA
DA VIRUS DEL MORBILLO
GIORNO
0
Tramite le goccioline di Flugge, il virus viene a contatto
con l’epitelio del nasofaringe: INFEZIONE DELLE
CELLULE EPITELIALI con MOLTIPLICAZIONE VIRALE
1-2
DIFFUSIONE del virus ai linfonodi regionali
2-3
Viremia primaria
3-6
MOLTIPLICAZIONE del virus nell’epitelio respiratorio e
nei linfonodi regionali e non
5-7
Viremia secondaria
7-11
L’INFEZIONE si stabilisce alla CUTE e in altri organi
tra cui il tratto respiratorio
11-14
Il virus è presente nel SANGUE, nella CUTE, e in ALTRI
ORGANI TRA CUI IL TRATTO RESPIRATORIO
15-17
La viremia decresce, la carica virale negli organi
diminuisce ED INIZIA LA RISPOSTA IMMUNE
Cellule del sistema immunitario- recettore CD150/SLAM
Cellule epiteliali dell’apparato respiratorio-- nectina4
Immunità
La CMI è responsabile dei sintomi ed è essenziale per il
controllo dell’infezione
Gli Ab non sono sufficienti per risolvere la malattia.
Il rash maculopapulare è causato dalla reattività delle
cellule T (CTL) verso le cellule endoteliali dei vasi
sanguigni infetti
In bambini con deficit di CMI l’infezione causa una
polmonite a cellule giganti senza rash
Il virus causa immunodepressione:
1) infettando direttamente cellule T e B e monociti;
2) favorendo lo switch da TH1 a TH2 con produzione di
IL- 4, IL-5, IL-10, IL-13 che riducono la possibilità
di risposte cellulo-mediate protettive
Epidemiologia
• Virus altamente contagioso
• Infezione trasmessa da
secrezioni respiratorie PRIMA e
DOPO i sintomi
• Epidemie ogni 3 anni
• Picco della incidenza: inverno e
primavera
• Presenta un solo sierotipo
• Immunità permanente
• Ancora comune nei Paesi dove
non è stato attuato un programma
di vaccinazione: in alcuni casi è la
più comune causa di morte nella
fascia di età 1-5 anni
aree affollate, asili
Clinica del Morbillo
• Periodo d’incubazione 8-13gg
• Fase prodromica (2-4 gg)
• Fase esantematica (5-8 gg)
Morbillo: clinica
periodo d’incubazione 8-13gg
FASE PRE-ESANTEMATICA
• febbre elevata
tosse (Cough)
• mucosite
congiuntivite (Conjunctivitis)
caratterizzata da:
raffreddore (Coriza)
“CCCP”
fotofobia (Photophobia)
dopo circa 2 giorni compaiono le
• macchie di Koplik sulla mucosa
buccale, congiuntivale, vaginale.
Le lesioni durano 24-48 ore
(diametro di 1-2 mm)
La presenza delle macchie di Koplik
insieme agli altri segni è patognomonica
macchie di Koplik
PERIODO ESANTEMATICO
• dopo 3-4 giorni dall’inizio della
fase pre-esantematica appare
il tipico esantema
(rash maculopapulare)
che interessa prima il viso,
vicino all’attaccatura dei capelli
e dietro alle orecchie, e poi,
nell'arco di 2-3 giorni,
il resto del corpo: braccia, tronco,
gambe
L’esantema si attenua in 3-4 giorni
Esantemi dell’infanzia
Morbillo
Rosolia
Scarlattina
Varicella
Morbillo: complicazioni
• Otite media
(una ogni 20 casi)
• polmonite
(una ogni 50 casi)
• malattie neurologiche:
meningo-encefaliti
Morbillo atipico: grave forma dovuta a
vaccinazione con vecchi preparati a virus
inattivato che sensibilizza l’organismo senza
proteggere dall’infezione (con rash, vescicole,
petecchie, porpora, orticaria)
Un deficit di CMI nei bambini causa una
polmonite a cellule giganti (senza rash)
Morbillo: complicazioni
neurologiche
encefalite acuta progressiva per
infezione diretta dei neuroni POSTVACCINALE NEGLI IMMUNODEPRESSI
(MIBE: Measles inclusion body encephalitis)
encefalite acuta post-infettiva: immunopatogenesi
(ADEM: Acute disseminated encephalomyelitis)
panencefalite sclerosante subacuta (PESS)
malattia degenerativa cerebrale a lenta insorgenza, che provoca
un deterioramento comportamentale e intellettivo e convulsioni
(1 caso su 1 milione)
Causata da mutanti difettivi che agiscono come un virus lento
causando effetto citopatico nei neuroni
PESS
Diagnosi
(solitamente è su base clinica!)
Campioni biologici:
• secrezioni respiratorie
• urine
• sangue
• tessuto cerebrale
Crescita in colture primarie di cellule umane
e di scimmia: effetto citopatico, cellule
giganti, corpi inclusi,
Le shell vial
Ricerca dell’Ag con il test di
Immunofluorescenza in sedimenti urinari
e cellule faringee
RT-PCR
Sierologia:
• IgM quando il rash è presente
• IgG: sieroconversione
Prevenzione, trattamento e controllo
Vaccino a virus vivo attenuato:
ceppi Schwartz o Moraten, ottenuti
attenuando il ceppo Edmonston B
• Vaccinazione insieme al virus della
Rosolia e Parotite con il vaccino MMR
(Measles, Mumps, Rubella)
La scheda di vaccinazione:
15° mese
24° mese
4° e
6° anno
Nei primi mesi di vita gli anticorpi
materni sono proteggenti
• No terapia
• Uso di Ig sieriche
• In bambini immunodeficienti:
siero o vaccino a virus uccisi
Virus della parotite epidemica
PAROTITE: malattia acuta
benigna virale
Il virus si replica nelle cellule
epiteliali del tratto
respiratorio superiore
virus della parotite: diffusione nell’organismo
infezione per
via inalatoria
pancreas
replicazione nel
tratto respiratorio
•
•
•
•
•
testicoli
ovaie
nervi periferici
orecchio interno
SNC
forse associazione con
Il diabete giovanile
viremia
infezione
sistemica
ghiandole parotidi
(o per viremia o
attraverso il
dotto di Stensen)
Moltiplicazione
del virus e
infiammazione
locale
guarigione (immunità duratura)
Epidemiologia
• 1 solo sierotipo
• Infetta solamente l’uomo
• In assenza di vaccinazione: il 90% (<15
anni di età)
• trasmesso con le goccioline di Flügge
• Periodo d’incubazione 14-21 gg
• 7 gg prima dei sintomi clinici inizia
l’eliminazione del virus
• Primavera –Autunno
• Immunità permanente
Parotite
Parotite
• La CMI è essenziale
per il controllo
dell’infezione ed è
responsabile di molti
sintomi.
• Gli anticorpi non sono
sufficienti poiché il virus
è in grado di diffondere
da cellula a cellula.
Clinica della parotite
• L’infezione è spesso asintomatica.
• Il periodo d’incubazione è 2-4
settimane, segue l’ingrossamento delle
ghiandole parotidi che dura 5-7 giorni.
Il virus è presente nella saliva e nelle
urine (dalla fine del periodo
d’incubazione alla scomparsa dei
sintomi).
• Sintomi prodromici aspecifici sono:
malessere, astenia. L’ingrossamento
delle parotidi bilaterale, avviene nel
50% dei casi ed è accompagnato da
febbre, orchite dolorosa (può essere
causa di sterilità), ingrossamento delle
ovaie. Meningite asettica e
meningoencefalite
Diagnosi
• Campioni biologici:
saliva, urine, tampone
nasofaringeo, CSF
• Isolamento in colture cellulari:
effetto citopatico (CPE), cellule
giganti. Shell vial (dopo 2-3gg)
• Test sierologici
(IgM, IgG, sieroconversione)
• Immunofluorescent antibodies
(IFA)
• enzyme immunoassay (EIA o
ELISA)
• Ricerca di antigeni virali (PCR)
Prevenzione trattamento e
controllo
Vaccino a virus vivi ed
attenuati
- usato il ceppo “Jeryl-Lynn”
(da J.L. Hilleman)
insieme al vaccino
anti-morbillo e
anti-rosolia (MMR)
Virus parainfluenzali
4 sierotipi umani: 1, 2, 3, 4
Infezioni: sintomi simili al
raffreddore
• tratto respiratorio (giovani e
ragazzi, tipi 1e 3)
• laringo-tracheo-bronchiti
(tipo 2)
• tratto respiratorio superiore
(bambini, tipo 4)
Virus parainfluenzali
Patogenesi:
• Infezioni limitate al tratto respiratorio superiore:
i virus parainfluenzali causano raramente viremia.
• L’infezione è citolitica ma causa anche formazione
di sincizi
• Le malattie includono sintomi da raffreddamento,
bronchiti (infiammazione dell’albero bronchiale) e
croup (laringotracheobronchite, 2-3%).
• La CMI oltre a fornire protezione, produce danno
cellulare.
• L’infezione induce immunità protettiva (IgAs) di
breve durata, permettendo cosi la reinfezione .
Epidemiologia
• Ubiquitari
• Trasmissione per contatto diretto da persona a
persona (secrezioni respiratorie, inalatoria per
aerosol)
• Il periodo di contagio precede i sintomi, e può
avvenire in assenza dei sintomi. I tipi 1e 2 causano
laringotracheobronchite (croup).
• I tipi 1, 2 danno infezioni in autunno, il tipo 3 tutto
l’anno.
• Questi virus si diffondono rapidamente all’interno
degli ospedali, causando epidemie nei reparti
pediatrici o a rischio
•
•
•
•
Clinica
Para 1, 2, 3: sindromi respiratorie, che vanno da
forme lievi (alte vie respiratorie) come coriza,
faringiti, bronchiti, febbre a bronchioliti e polmoniti.
Non causano viremia.
Nei neonati l’infezione può sfociare in bronchiolite,
polmonite e laringotracheobronchite
Croup: rigonfiamento subglottideo, che può
ostruire le vie respiratorie. Dopo un periodo
d’incubazione di 2-6 giorni si manifestano
raucedine, tosse (seal bark, latrato di foca),
tachipnea, tachicardia, retrazione retrosternale.
La maggior parte dei bambini viene ricoverata
entro 48 ore.
Diagnosi
• Campioni biologici: lavaggi nasali, secrezioni
respiratorie.
• Semina in colture primarie di rene di scimmia o
linee continue (HEp-2)
• Rilevazione delle cellule infettate con
immunofluorescenza diretta (DFA)
• Ricerca di Ab con test immunoenzimatici (IEA).
• RT-PCR
Terapia
•
•
•
•
nebulizzazioni calde o fredde.
controllo delle alte vie respiratorie.
No farmaci antivirali.
No vaccini.
Virus respiratorio sinciziale
(RSV)
• Appartiene al genere
Pneumovirus
• Capside piccolo.
• Non ha HA/NA, ma proteina
G
• è la prima causa di infezioni
respiratorie acute fatali del tratto
respiratorio inferiore nei bambini
• causa epidemie precoci invernali
• infetta soprattutto i neonati
(6 settimane-4 mesi)
• l’infezione si trasmette facilmente
• crescente importanza di
RSV come causa di malattie
parainfluenzali nelle persone
più anziane
Patogenesi ed immunità
distruzione delle cellule epiteliali respiratorie
a causa della replicazione virale con conseguente
Edema,afflusso di linfociti e macrofagi, e secrezione
di muco (= danno di natura immunopatologica)
Patogenesi
• infezioni localizzate
nel tratto respiratorio
• non causa viremia,
né disseminazione
• Necrosi dei bronchi
e dei bronchioli, con
formazione di
“placche”di muco,
fibrina e materiale necrotico
Cellule dell’epitelio bronchiale
all’interno delle vie minori.
infettate da RSV
• provoca la formazione di sincizi
• la polmonite si deve ad azione citopatologica del
virus
Epidemiologia
• Bambini di 6 settimane-3 anni.
• Infezione del tratto respiratorio
inferiore.
• Molto contagioso: secrezioni
respiratorie.
• Infezioni ospedaliere, anziani.
• Ab materni non proteggono
dall’infezione.
• L’infezione naturale non previene
le reinfezioni.
• La vaccinazione impropria
aumenta la gravità della malattia.
Clinica: Periodo d’incubazione di 4-5gg.
Può causare svariati tipi di malattie delle vie respiratorie dal comune
raffreddore alla polmonite
•
•
•
•
•
•
Sintomi iniziali:
Naso chiuso o che cola
Tosse secca
Febbricola
Mal di gola
Lieve mal di testa
•
•
•
•
•
•
Sintomi più gravi:
Polmonite o Bronchiolite:
Febbre alta
Un acuto rumore durante la espirazione
Respiro affannoso o difficoltà respiratorie, dove il bambino preferisce stare seduto piuttosto
che sdraiarsi
Colore bluastro della pelle a causa della mancanza di ossigeno (cianosi)
•
Può essere fatale nei soggetti immunodepressi, neonati prematuri.
Diagnosi
Campioni biologici:
tamponi o lavaggi nasali
raccolta di secrezioni nasofaringee
• test immunocromatografico
per la rilevazione degli antigeni
virali (15 minuti)
•.
• coltivazione in cellule Hep-2 (CPE)
• coltura rapida in shell-vials (Hep-2)
e immunofluorescenza (24-48 h)
• RT-PCR del genoma virale
• Ricerca degli anticorpi (IFI, ELISA)
Sieroconversione
Prevenzione, Trattamento e Controllo
• Trattamento supportivo con
ossigeno
• Terapia nutrizionale con fluidi
per via intravenosa
• Ribavirina per inalazione
• Negli ospedali uso di guanti,
maschere, camici, occhiali,
lavaggio delle mani
• Non esistono vaccini efficaci
per l’RSV
(vaccino sperimentale con
proteina di fusione
ricombinante)
Prevenzione, Trattamento e
Controllo
PALIVIZUMAB:
un anticorpo monoclonale umanizzato (chimerico) verso
la proteina di fusione di RSV
Risulta efficace quando dato prima o immediatamente
dopo l’infezione
L’uso è previsto per
neonati <2 anni di età
con problemi cardiaci
Metapneumovirus umano
(hMPV)
Scoperto recentemente (2001)
Famiglia pneumovirus
Responsabile di:
• infezioni asintomatiche
• raffreddore comune (circa il 15%)
• bronchioliti
• polmoniti
Bambini (5 anni): quasi tutti sieropositivi
Diagnosi:
• isolamento in colture cellulari + immunofluorescenza
• RT-PCR
Terapia: terapia di supporto
Virus Hendra e Nipah
• L’ospite naturale è il pipistrello.
• Entrambi i virus possono infettare uomo,
cani, gatti, maiali, cavalli e altri mammiferi.
• Utilizzano come unico recettore cellulare
(ephrin B2), espressa in molte cellule dei
vertebrati.
• Gli henipavirus vanno studiati solo in
laboratori di massima sicurezza (BSL4)
Patogenesi
• L’infezione del virus Nipah si manifesta dopo un periodo
d’incubazione di 3-5gg, seguita da febbre, cefalea, e
difficoltà respiratorie.
• La progressione è rapida in 1-2 gg il soggetto perde
lucidità e sopraggiunge il coma. All’esame autoptico la
lesione predominante è una vasculite sistemica.
• L’infezione può evolvere in forma cronica, alternando
periodi asintomatici a encefaliti ricorrenti che possono
ricomparire in forma grave anche a distanza di 2-4anni
dall’episodio iniziale.
• La mortalità delle infezioni acute è del 70%, delle croniche
è del 20%.
• L’infezione da virus Hendra si presenta come una
sindrome simil-influenzale all’esordio con interessamento
del sistema nervoso in fase più tardiva. La mortalità è del
40%.
Epidemiologia
• Nell’infezione acuta gli henipavirus sono
abbondanti nelle secrezioni respiratorie e
urine. Nei pochi casi accertati, il passaggio
all’uomo è avvenuto per contatto diretto con
tessuti o secrezioni di cavalli e maiali
infetti.
• La trasmissione uomo-uomo è probabile ma
non è stata provata.
Diagnosi di laboratorio
• Gli henipavirus crescono su un ampio spettro di
linee cellulari,data l’estrema pericolosità dei virus,
all’isolamento si preferisce la ricerca dell’antigene
o dell’acido nucleico. La ricerca del virus è
eseguita su siero, liquido cefalorachidiano e
tampone faringei.
• La ricerca di anticorpi (IgM e IgG) è condotta su
siero e liquor con test immunoenzimatici.
Terapia
• La ribavirina si è dimostrata attiva in vitro contro
entrambi i virus, mancano studi sull’efficacia
clinica. Sono in fase di sviluppo Anticorpi
neutralizzanti per l’immunizzazione passiva.
• Le misure di contenimento dell’infezione sono
mirate all’isolamento degli animali/persone infette
con impiego di adeguate misure di protezione.
