Il virus dell’epatite B
e
Il virus dell’epatite C
HBV
Famiglia Hepadnaviridae
Classificato come hepadnavirus di tipo 1
La famiglia comprende anche virus simili che causano epatite in vari animali
(marmotte scoiattoli, anitre)
Gli studi al me hanno permesso di evidenziare tre tipi di particelle diverse:
1. Particelle rotondeggianti di 42 nm (Dane): virione completo
2. Particelle difettive sferiche (22nm)
3. Particelle difettive tubulari o filamnetose (22nm)
Le particelle difettive sono le più numerose e sono costituite dall’antigene
di superficie del virus (HBsAg)
Fotografia al m.e. del siero concentrato di un paziente con epatite B acuta
Si osservano i tre tipi di particelle
HBV
Capside icosaedrico
Pericapside glicolipidico
Il capside contiene:
HBcAg di 22 Kd
HBc/Ag di 16 Kd
(il prodotto viene tagliato ad entrambe le estremità da proteasi
cellulari)
All’interno del core:
DNA pol /RNA dip di 90 Kd
Genoma
Il pericapside contiene:
3 glicoproteine di peso 27, 36 , 42 Kd
HBV
Genoma
DNA parzialmente a doppia elica
Geni
C
P
S
X
e circolare con 3200 nucleotidi
proteina codificata
proteine del capside
proteina di replicazione e riparo
glicoproteina del pericapside
proteina non strutturale
HBcAg ed HBeAg (core)
DNA polimerasi
HBsAg (Ag Australia)
HBxAg
HBV
Prima del gene S sono localizzati i geni preS che codificano per
diverse proteine che comprendono i recettori per l’albumina
umana e per gli epatociti.
La regione preS è formata da 2 regioni più piccole
(pre-S1 e pre-S2)
A seconda del punto d’inizio della trascrizione vengono sintetizzate 3
diverse proteine:
La proteina piccola (small) HbsAg di peso 27 Kd (gene S)
La proteina intermedia di 36 Kd (gene S + preS1)
La proteina grande di 42 Kd (gene S + preS1 e pre S2
HBV
Il gene C ha due codoni d’inizio, regione pre-core e regione core
Se la trascrizione inizia nella regione pre-core, il prodotto proteico
è l’HBeAg che ha un peptide di riconoscimento che ne permette il
legame al reticolo endoplasmico liscio e la successiva secrezione.
Se la trascrizione inizia nella regione core il prodotto proteico è
l’HBcAg che forma particelle nucleocapsidiche che legano ed
incorporano l’RNA e che contengono il genoma virale
Il gene P, il più grande codifica per la DNA polimerasi localizzata
all’interno del core. Ha attività DNA polimerasi Dna-dipendente ed
attività di trascrittasi inversa RNA-dipendente
IL gene X codifica per un (HBxAg) transattivatore eterologo in
grado di attivare la trascrizione sia di geni dell’HBV che di altri
virus e anche di geni cellulari come quello per l’interferone
Ciclo replicativo
La replicazione del DNA non avviene direttamente dal DNA ma
attraverso una trascrizione inversa di un DNA a polarità negativa a
partire da un RNA intermedio pregenomico. Quindi la catena positiva del
DNA viene sintetizzata dalla catena negativa mediante la DNA polimerasi
Dna-dipendente. Le proteine virali vengono sintetizzate utilizzando l’RNA
pregenomino. Le proteine ed il genoma vengono assemblati nei virioni e
secreti dagli epatociti
HBV – Caratteristiche cliniche
• Incubazione:
Media 6060-90 giorni
Range 4545-180 giorni
• Forme sintomatiche (ittero): <5 aa, <10%
>5 aa, 30%30%-50%
• Letalità:
• Infezione cronica:
0.5%-1%
0.5%<5 aa, 30%30%-90%
>5 aa, 2%2%-10%
• Mortalità prematura da
malattia cronica HBVHBV-correlata: 15%
15%--25%
(%)
100
Evoluzione dell’infezione da HBV
per età all’infezione
(%)
100
80
80
60
60
Infezione cronica
40
40
20
20
Infezione sintomatica
0
Nascita
1-6 mesi
7-12 mesi
Età all’infezione
1-4 anni
0
Adolescenti
e Adulti
Distribuzione Geografica
dell’ Infezione da HBV
Prevalenza dell’HBsAg
>8% - Alta
2-7% - Intermedia
<2% - Bassa
Epidemiologia dell’HBV in Italia
Anni ’60-70: l’Eta’ dell’elevata circolazione
• Presidi medici-chirurgici riutilizzabili
• Sangue non sottoposto a screening
• Elevata natalità, famiglie numerose
• Aumento del numero dei tossicodipendenti
Anni ‘80: l’Età della progressiva riduzione
• Presidi medico-chirurgici monouso
• Miglioramento degli standard di vita
• Screening del sangue
• Effetto AIDS
• Diminuita natalità
• Strategie di vaccinazione rivolte a gruppi a rischio: nati da madre
HBsAg +, contatti, ecc.
Anni ‘90 L’Eta’ della vaccinazione universale
• Ulteriore riduzione dei casi di malattia acuta nei bambini e
nei giovani adulti
L’infezione di HBV ha 3 diversi quadri clinici:
1) decorso acuto con completo recupero e immunità dall’infezione
2) fulminante: epatiti con mortalità del 90% (1% dei casi)
3) infezione cronica: persistenza del virus, il malato diventa portatore (10% dei
casi)
Nel mondo ci sono più di 200milioni di portatori di HBV
Epatite B acuta
guarigione
antigemia
Epatite fulminante
Infezione cronica
Epatite persistente
Epatite aggressiva
cirrosi
Carcinoma
epatocellulare
morte
Storia naturale dell’infezione da HBV
65%
Infezioni
da HBV
100.000
35%
Asintomatiche
65.000
Sintomatiche
35.000
Portatori
cronici
6.000
Epatite cronica
50%
Epatite cronica persistente
50%
Portatori asintomatici
50%
80% Epatite cronica attiva
50%
Cirrosi
1200
16%
Epatocarcinoma
24
Marcatori del virus dell’epatite B e loro significato
• HBsAg: infezione in atto (acuta o cronica)
• HBeAg: elevata replicazione virale in soggetto infetto
(HBsAg +)
• Anti-HBc IgM: infezione acuta recente; infezione cronica
in fase di riacutizzazione (titolo più basso)
• Anti-HBc IgG: avvenuta infezione da HBV (in portatore o
in soggetto naturalmente immune)
• Anti-HBe: se presente in portatore di HBV
– bassa replicazione virale (virus selvaggio)
– nessuna informazione su replica virale (virus mutante
pre-core)
• Anti-HBs: immunità nei confronti dell’HBV (dopo infezione
naturale o immunoprofilassi passiva o attiva
Trasmissione dell’infezione
Concentrazione dell’HBV
nei liquidi biologici
Bassa/Non
Alta
Moderata
sangue
siero
ferite
sperma
fluido vaginale
saliva
Rilevabile
urine
feci
sudore
lacrime
latte materno
HBV - Modalità di trasmissione dell’infezione
• Contatti sessuali (rapporti omo- ed eterosessuali)
• Contatto familiare
• Madre-figlio durante la gravidanza o al momento del parto
(trasmissione perinatale)
• Esposizione percutanea
Trasfusione di sangue o ricezione di emoderivati
Attrezzature contaminate utilizzate per procedure in ambito
sanitario
Uso di droghe iniettive
Ferite da taglienti subite da personale sanitario
L’HBV è stabile su superfici ambientali; pertanto l’inoculazione indiretta
di HBV può verificarsi anche tramite oggetti contaminati
Terapia
Prevenzione dell’Epatite B
• Interruzione delle vie di trasmissione
– Screening sangue ed emoderivati
– Utilizzo di presidi medicomedico-chirurgici
monouso
– Sterilizzazione materiale non monouso per
pratiche diagnostiche o terapie invasive
– Protezione individuale; comportamenti
• Vaccinazione
Tipi di vaccino antianti-epatite B
• Plasma derivati (Vaccini di prima generazione)
– ottenuti da plasma di portatori cronici di HBV mediante
trattamenti biochimici e biofisici
– disponibili in quantità limitate
– non omogeneità della fonte di materia prima
• Ricombinanti (Vaccini di seconda generazione)
– Da lievito con inserimento della sequenza di DNA codificante
la proteina ‘small’ dell’HBsAg (SHBs - non-glicosilata)
– largamente disponibili a costi più bassi
Miliardi di dosi somministrate in tutto il mondo, con eccellenti
risultati in termini di sicurezza ed immunogenicità
Riassunto degli studi clinici di vaccini lievitolievito-derivati
(Coates et al., Clin Ther. 2001; 23:39223:392-403)
• Complessivamente 181 studi clinici con circa 33,000
soggetti vaccinati o con Engerix BR o con
Recombivax/HB-Vax IIRsono stati sottoposti a
revisione
• La sieroprotezione (>10 mIU/ml) è stata raggiunta nel
95.8% e 94.3% rispettivamente utilizzando la schedula
a 3 dosi a 0, 1 e 6 mesi
• Il livello di non risposta nei bambini e negli adulti è
basso
Motivi di non risposta ai vaccini
anti--epatite B
anti
Nonostante l’ottima efficacia dei vaccini di “seconda
generazione”, esiste possibilità di fallimento vaccinale
primario
I possibili motivi sono:
– inadeguata conservazione o somministrazione
– età avanzata
– obesità
– insufficienza renale
– epatopatia cronica
– immunosoppressione
– resistenza geneticamente determinata
La non risposta alla immunizzazione può essere superata
aumentando la dose, effettuando dosi supplementari, o
mediante vaccinazione con proteine codificate dalla regione
pre-S del genoma dell’HBV
Vaccini antianti-epatite B
di ‘Terza generazione’
Possibili obiettivi:
• superare la non risposta ai vaccini convenzionali
• Permettere una riduzione del numero di iniezioni necessarie alla
protezione a lungo termine contro l’HBV
• (proteggere dall’infezione da virus mutanti)
Progetti più promettenti per nuovi vaccini HBV riportati negli ultimi
anni:
• Vaccini pre-S/S derivati da cellule di mammifero
• Nuovi adiuvanti
VIRUS DELTA HDV
Scoperto nel 1977 a Torino da Rizzetto.
Particella sferica diametro 36 nm
Genoma RNA monocatenario circolare, ( - ), 680 nm, con associate
2 proteine virali di 27 e 29 Kd
Con peplos
HbsAg
Si moltiplica nel nucleo degli epatociti infettati da HBV
HDV è endemico nel bacino del Mediterraneo, Europa dell’Est, America Latina.
Infezione per trasmissione parentale (sessuale??)
La sovrainfezione di un soggetto con epatite B, con HDV porta ad un
aggravamento dell’epatite e ad una più probabile cronicizzazione
dell’infezione di HBV.
RNA
Profilassi
profilassi anti HBV
HDAg antigene
HBsAg pericapside
derivato da HBV
HDV
VIRUS DELL’EPATITE C
FLAVIVIRUS
HCV
virioni rotondeggianti, 40-50 nm di diametro
RNA ( + ) monocatenario lineare di 10 Kb
con pericapside
replicazione citoplasmatica
Capside
RNA
Genoma
Flaviviridae
Flavivirus
Yellow fever virus
Pestivirus
Bovine diarrhoea virus 1
Hepacivirus
Hepatitis C virus
EDTNA / ERCA
Il virus dell’epatite C (HCV)
HCV
•non può essere riprodotto in coltura
•replica prevalentemente nelle cellule epatiche
•è stato il primo virus dell’epatite ad essere
identificato usando approcci molecolari
Genoma HCV
GENOTIPI di HCV
HCV è un
mutante
virus
molto
eterogeneo
perché
molto
•Sei genotipi maggiori, sulla base dell’analisi
filogenetica delle regioni del core, E1 e NS5
•Ogni genotipo è suddiviso in sottotipi minori
•Altro tipo di variabilità, le quasi-specie, cioè varianti
spontanee o indotte dalla terapia e presenti nel singolo
paziente infetto
In Italia i genotipi più frequentemente trasmessi sono
il genotipo 1 e il genotipo 3
HCV Classificazione Genotipo
Divisione
Nomenclatura
(a)
% Identità
Nucleotidica
(b)
Genotipo
1-6
65.7 to 68.9
Sottotipo
(a, b, c, etc.), > 90
76.9 to 80.1
Quasi specie
aSimmond’s Classification System
bBased upon entire genomic sequence
90.8 to 99
Genotipi HCV e loro diffusione
5
3
1
2
5
12
6
3
4
3
4
2
1
5
EDTNA / ERCA
1/2
Modalità di trasmissione
•
•
•
•
parenterale
parenterale inapparente
sessuale
intrafamiliare
Trasmissione verticale
In Italia -- prevalenza dell’ Infezione da HCV in gravidanza
1-2,4 %
Nel 40-50% dei casi non è possibile individuare nessun fattore di rischio,
negli altri casi i fattori di rischio sono quelli tipici delle infezioni da HCV:
• 30-40% stupefacenti per via endovenosa
• < 20% trasfusioni di sangue / emoderivati
partner di persona anti HCV positivo
tipo di lavoro svolto
Il rischio di trasmissione verticale dell’infezione da HCV è circa del
6%
Nessun genotipo di HCV è specificamente correlato alla trasmissione
verticale.
Trasmissione nosocomiale
• Contaminazione dello strumentario
– emodialisi
– Endoscopia
• Pratiche terapeutiche non corrette
– plasmaferesi, flebotomia
– uso di farmaci iniettivi in confezione multidose
– somministrazione per via iniettiva
Rischio medio di infezione per puntura
con ago contaminato da sangue infetto
• HIV 1/2
• HCV
• HBV
0,3%
2-3%
30%
Modalità di trasmissione
Gruppi a rischio
•
•
•
•
•
•
•
tossicodipendenti
prostitute
omosessuali
conviventi di portatori
figli di madri portatrici
operatori sanitari
pazienti emodializzati o politrasfusi
Epatite C
•
•
•
•
•
Incubazione
Epatite acuta
Epatite cronica
Cirrosi
Letalità
6-7 settimane
lieve
>70%
10-20%
1% - 5%
Sintomatologia dell’epatite C
L’infezione acuta da HCV è spesso asintomatica .
Quando sono presenti, i sintomi sono:
• Dolori muscolari
• Nausea
• Vomito
• Febbre
• Dolori addominali
• Ittero
• Assai raramente (0.1%) si osserva un decorso
fulminante fatale.
Cronicizzazione dell’infezione da HCV
L’INFEZIONE ACUTA DIVENTA CRONICA IN
UNA ELEVATATISSIMA PERCENTUALE DEI
CASI, STIMATA FINO ALL’85%. (Dati Usa-
Europa)
IL
20-30% DEI PAZIENTI CON EPATITE
CRONICA C SVILUPPA NELL’ARCO DI 10-20
ANNI UNA CIRROSI CHE PUO EVOLVERE IN
UNA EPATOCARCINOMA IN CIRCA 1-4 % DEI
PAZIENTI
Europa)
PER
ANNO.
(Dati
Usa-
EVOLUZIONE DELL’INFEZIONE DA HCV
L’evoluzione a lungo termine dell’infezione è molto variabile.
Complessivamente, il 10-20% dei soggetti con epatite cronica
da HCV potrà sviluppare, in un periodo di 20-30 anni,
la cirrosi epatica.( Dati Europa)
Epatite C
Fattori di rischio per la progressione o la
severità del danno epatico:
•
•
•
•
•
elevato consumo di alcool
età >40 anni al momento dell’infezione
co-infezione con HIV
co-infezione con altri virus (es HBV)
sesso maschile
EPIDEMIOLOGIA
La
diffusione dell'HCV è elevata in tutto il mondo .
3% della popolazione
mondiale, 160-200 milioni
•
•
3-12 % della popolazione con gradiente
che cresce in senso nord-sud e con l’età
•
DIAGNOSI DELL’INFEZIONE DA HCV
TEST SIEROLOGICI DI SCREENING
La dimostrazione dell'infezione da HCV si basa sulla ricerca
degli anticorpi specifici diretti contro tutte le proteine
virali (Core, NS3, NS4, NS5).
Il test attualmente utilizzato per lo screening utilizza una
metodica immunoenzimatica (test EIA o ELISA, Enzyme
Linked ImmunoSorbent Assay) di terza generazione, in
grado di identificare anticorpi diretti contro antigeni
strutturali e non strutturali del virus, con una sensibilità
di circa il 97%; se il test ELISA risulta positivo, per la
conferma viene utilizzata una metodica chiamata (test
RIBA, Recombinant ImmunoBlot Assay) in grado di
riconoscere singolarmente ciascun tipo di anticorpo.
DIAGNOSI DELL’INFEZIONE DA HCV
Per stabilire invece il grado di replicazione
virale, e quindi il grado di attività
dell'infezione, viene misurata nel sangue la
quantità di genoma del virus (HCV-RNA,
concettualmente
simile
all'HBV-DNA
del virus dell'epatite B).
Tale test viene eseguito con metodiche di PCR o
di bDNA (branched DNA signal amplification
Assay).
DIAGNOSI
(PCR)
HCV RNA :
Test Qualitativo
Test Quantitativo
Nella figura in basso viene schematizzato
l'algoritmo diagnostico per la determinazione
della infezione da HCV
TERAPIA
*INTERFERONE
Per molti anni il trattamento dell'epatite cronica C si è
basato sull'impiego di IFN alfa somministrato tre volte alla
settimana. Numerosissimi studi clinici condotti hanno
evidenziato la maggiore efficacia di trattamenti prolungati
per almeno 12 mesi, mentre dosi più elevate ( 6 MU) sono
risultate in alcuni studi più efficaci delle dosi inizialmente
usate (3 MU). L'efficacia del trattamento, misurata in
termini di risposta biochimica (normalizzazione delle
Transaminasi) e virologica (negativizzazione dell'HCVRNA
sierico con metodica PCR) persistente per almeno sei mesi
dopo la fine del trattamento, è peraltro risultata limitata a
circa il 20% dei pazienti.
TERAPIA
INTERFERONE + RIBAVIRINA
la
combinazione IFN alfa e Ribavirina (analogo
nucleosidico somministrabile per via orale ) si è
dimostrata
significativamente
superiore
alla
monoterapia con IFN ed è stata assunta come terapia
di prima scelta in particolare per il primo trattamento
dei pazienti naive ed il ritrattamento dei pazienti con
recidiva dopo iniziale risposta . Le percentuali di
risposta virologica persistente alla combinazione sono
risultate di circa il 40% dei pazienti, non superando il
29% in quelli con sfavorevoli fattori predittivi di
risposta ( genotipo 1, elevata viremia) . Nei soggetti
relapser la combinazione interferone + ribavirina ha
ottenuto una risposta sostenuta nel 50% dei soggetti
trattati .
PREVENZIONE
Un vaccino efficace nei confronti dell’infezione da HCV non è
disponibile. I problemi relativi alla sua messa a punto sono molti: la
grande variabilità genomica e la natura quasispecie dell’HCV, la
difficoltà di individuare se esiste, e quale eventualmente sia, la
risposta anticorpale protettiva e, più in generale, le scarse
conoscenze sulla patogenesi dell’epatite C, nonché la limitatezza del
modello sperimentale.
Pertanto, le uniche forme di prevenzione possibili sono quelle di tipo
comportamentale e di igiene sanitaria, quali:
• evitare l'uso in comune di strumenti taglienti o abrasivi (aghi, siringhe,
rasoi, spazzolini, forbicine, ecc.);
• evitare pratiche quali tatuaggi e body piercing se effettuate da
personale non preparato;
• sterilizzare adeguatamente i presidi medico-chirurgici;
• effettuare un adeguato controllo dei donatori di sangue.
Rischio
Trasfusione
Emoderivati
Prevenzione
screening dei donatori
trattamento a 60°
Trapianto organi
screening dei donatori
Esposizione professionale
precauzioni universali
Contatto sessuale
sesso sicuro
Tossicodipendenza
no alla droga/siringhe
pulite
Madre HCV+
screening delle gestanti
astensione dall’allattamento
PREVENZIONE POST-ESPOSIZIONE
• I dati attualmente disponibili indicano che non sono
disponibili rimedi efficaci in caso di esposizione
accidentale al virus.
•
E' stata dimostrata la non efficacia della
somministrazione di immunoglobuline e non vi è alcuna
evidenza di beneficio clinico mediante l'impiego di
farmaci antivirali o di interferone dopo un' esposizione a
rischio.
• Tuttavia è importante che una persona esposta al rischio
di contagio venga adeguatamente controllata nel tempo,
in modo da avere la possibilità di effettuare
una diagnosi precoce in caso di avvenuto contagio
VIRUS DELL’EPATITE E
CALICIVIRUS
HEV
virus con forma isometrica, 35-40 nm diametro
RNA lineare ( + ) monocatenario
sprovvisto di peplos
replicazione citoplasmatica
trasmessa attraverso il circuito oro – fecale (acqua contaminata)
incubazione più lunga di HAV
le epidemie colpiscono varie migliaia di persone
presente in Asia centrale, USSR, Algeria, Africa centrale, America latina,
Borneo, ……..
i colpiti sono gli adulti 15-40 anni
alta mortalità nelle donne in gravidanza
diagnosi: esclusione delle altre forme più dati epidemiologici.
HGV
Nel 1994 un campione di sangue proveniente da un chirurgo con
epatite non A/non E è stato inoculato in una scimmia.
La scimmia ha sviluppato epatite.
Tre virus sono stati isolati dal suo sangue:
HGVA
VIRUS DELLE SCIMMIE
HGVB
HGVC
IDENTIFICATO COME L’AGENTE EZIOLOGICO
DI EPATITE
Epatite G
Il genoma è stato completamente sequenziato.
Famiglia: Flaviviridae
Virione: non ancora identificato
Genoma: RNA a singola elica a polarità
positiva di 9,3 Kb
HFV
EPATITE F: epatite francese
•Particelle di 27-37 nm di diametro ritrovate nelle feci di scimmie alle quali
era stato inoculato materiale fecale da pazienti francesi che avevano avuto una
forma di epatite a trasmissione oro-fecale non A/ non E.
•Genoma a DNA bicatenario di 20 Kb (non è certo se può essere impaccato in
una particella di 30 nm di diametro)
•Calcolato che sia il responsabile del 60% delle epatiti non A/ non E in India
•Studi da confermare
EPATITE F: epatite fulminante
Particelle virali sono state ritrovate con ME in epatiti a trasmissione oro-fecale
non A/ non E a decorso fulminante
Attualmente non sembra opportuno assegnare il termine di epatite F
