Analisi del sistema immunitario, risposta cellulare ai virus - Contagio e carica virale: due concetti differenti Prof. Matteo Bassetti
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Analisi del sistema immunitario, risposta cellulare ai
virus.
Contagio e carica virale: due concetti differenti
Prof. Matteo Bassetti Ravenna 31/10/2020
Cosa è un VIRUS
h Il primo virus è stato identificato alla
fine del XIX secolo.
h Sono parassiti endocellulari obbligati
h La loro replicazione e diffusione
dipende dalla cellula ospite
Mandell, Douglas and Bennett. Principles and Practise of Infectious Diseases
Cosa è un VIRUS
I virus sono costituiti da:
h materiale genetico (DNA o RNA)
h proteine di assemblaggio e di
superficie
h capside
h envelope
Mandell, Douglas and Bennett. Principles and Practise of Infectious Diseases
Ciclo vitale
Fasi della replicazione virale:
h Adesione alla cellula (TROPISMO)
h Penetrazione
h Replicazione (+/- integrazione)
h Assemblaggio
h Liberazione à per LISI cellulare
à per ESOCITOSI
Mandell, Douglas and Bennett. Principles and Practise of Infectious Diseases
Risposta immunitaria ai virus
Cellule immunità Cellule immunità
innata: adattativa:
• Neutrofili • Linfociti B
• Macrofagi • Linfociti T
• Cellule • NK
dendritiche
• NK
Mahalingaiah, Palenski, Van Vleet1. An In Vitro Model of Hematotoxicity: Differentiation of Bone Marrow–Derived Stem/Progenitor Cells
into Hematopoietic Lineages and Evaluation of Lineage-Specific Hematotoxicity. 2018 Current Protocols in Toxicology
Interazione tra virus e risposta immunitaria
• Infezioni acute • Risposta
immunitaria
• Infezioni croniche
• Risposta
persistenti immunitaria
• Infezioni croniche • Risposta
latenti immunitaria
Naji. Medical Virology Pathogenesis of viral infection
Vie di trasmissione virale • Aerea (Rhinovirus, Coronavirus, Influenza, Morbillo, VZV) • Alimentare (HAV, Norovirus, Rotavirus) • Contatto (Influenza, SARS-CoV-2, Norovirus, VZV) • Parenterale (HBV, HCV, HIV) • Animale / Zoonosi (Dengue, Zika, TBE) • Verticale (CMV, rosolia, HBV)
Contagio e carica virale
CONTAGIO trasmissione di una malattia
infettiva da un individuo malato a
uno sano, in modo diretto o indiretto
CARICA VIRALE entità del contagio contratto e indicatore del rischio di
sviluppare l'infezione,
ma anche quantità di virus riscontrato nel soggetto
malato
VIRULENZA grado di capacità di indurre manifestazioni
patologiche, posseduto da un microrganismo
Contagio e carica virale
Diffusione del virus
Carica virale nell’ambiente
Carica virale
Soggetto Soggetto
malato sano
Carica virale Carica virale
CONTAGIO
Metodi diagnostici per carica virale e contagio
h Test antigenico
qualitativa
h RT-PCR
quantitativa
h Coltura cellulare
IgM
h Sierologia
IgGStrategie contro i virus
Sopprimere la replicazione
Carica virale Terapia
Eliminare il virus
Comportamentale
Contagio Prevenzione
VaccinaleVaccinazione
Somministrazione di un agente infettivo o porzioni di esso per attivare la risposta
immunitaria protettiva senza sviluppare la malattia:
• Vaccini vivi attenuati à non per donne in gravidanza e soggetti immunocompromessi
(es. VZV, morbillo, rosolia, parotite, febbre gialla)
• Vaccini inattivati à per tutte le popolazioni
(es. influenza, anti-rabbia)
• Vaccini con peptidi à per tutte le popolazioni
sintetici/ricombinanti (es. HBV, HPV)Vaccinazione e herd immunity
• Popolazione non suscettibile all’infezione
permette la non diffusione del virus e la
protezione anche degli individui ancora
suscettibili
• % ottenuta dal calcolo matematico R0 – 1/R0
• R0 = numero medio di infezioni secondarie
causate da un singolo individuo infetto, in una
popolazione completamente suscettibile
Randolf and Barreiro Herd Immunity: Understanding COVID-19. 2020 ImmunityPrevenzione comportamentale Misure variano in base al tipo di trasmissione: • Igiene delle mani • Mascherine • Disinfezione di oggetti • Guanti • Rapporti sessuali protetti • Insetticidi / Vestiario protettivo • Zanzariere
Il virus dell’anno: SARS-CoV-2
h Famiglia dei Coronaviridae
h Zoonosi, stesso gruppo di SARS-CoV-1 e MERS-CoV
h Identificato il 31/12/2019
h Trasmissione principalmente: aerea à droplets & airborne
contatto
h Tipica l’infezione delle vie respiratorie, ma anche quadri di
gastroenterite e sistemici con MOFs
Wiersinga et al. Pathophysiology, Transmission, Diagnosis, and Treatment of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) A Review. 2020 JAMASARS-CoV2 e carica virale
• Ricerca carica virale da vie aeree
• Maggiore carica al momento dell’insorgenza dei
sintomi
• Progressivo declino della carica nei giorni
successivi
• Maggiore carica virale à sintomi più gravi
à progressione malattia
• Contagiosità a partire da 3 giorni prima
dell’insorgenza dei sintomi
He et al. Temporal dynamics in viral shedding and transmissibility of COVID-19. 2020 Nature Medicine
Walsh et al. SARS-CoV-2 detection, viral load and infectivity over the course of an infection. 2020 Journal of InfectionLa malattia: COVID-19
SINTOMI TIPICI
Mialgia Dispnea
(36%)
(29%)
Tosse
Cefalea
(34%)
(50%)
Iperpiressia Nausea/vo
Faringodini > 38 °C mito (12%)
Diarrea
a (20%) (43%) (19%)
Ageusia
(La malattia: COVID-19
Spettro clinico
à Infezioni asintomatiche stimate tra 30-40%
à Spettro di severità delle forme sintomatiche:
l Malattia lieve-moderata: 81%
l Malattia severa (dispnea, ipossia, >50% di coinvolgimento del parenchima
polmonare all’imaging): 14%
l Malattia critica (ARDS, shock, MOF): 5%
l Rate di fatalità: 2.3% - 7.2% (in relazione alle caratteristiche della popolazione)
l Tasso di ospedalizzazione 4.6 per 100.000 abitanti proporzionale all’età
l 43.4% soggetti età > 65 aa
Orapan DP. Et al., Prevalence of Asymptomatic SARS-CoV-2 Infection : A Narrative Review. 2020 Ann Int Med
Wu Z, McGoogan JM. Characteristics of and Important Lessons From the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Outbreak in China. 2020 JAMA
Onder et al. Case-Fatality Rate and Characteristics of Patients Dying in Relation to COVID-19 in Italy 2020 JAMA
Hospitalization Rates and Characteristics of Patients Hospitalized with Laboratory-Confirmed Coronavirus Disease 2019 — COVID-NET, 14 States, March 1–30, 2020 CDCTasso letalità comparato ad altre malattie infettive
SARS-CoV-2 e dieta chetogenica
• Pz con obesità, DM, IPT hanno basso grado di infiammazione
cronica
• Infezione da SARS-CoV-2 può essere trigger per storm
citochinico
• Ipotesi della dieta chetogenica:
o Ridurre attivazione macrofagi pro-infiammatori (M1)
o Aumentare attivazione macrofagi immuno-modulanti (M2)
o Ridurre la produzione di lattati
o Ridurre la replicazione del virus nelle cellule
Trial randomizzato in corso per verificare l’ipotesi Sukkar and Bassetti, Induction of ketosis as a potential therapeutic option to limit hyperglycemia and prevent cytokine storm
in COVID-19. 2020 NutritionStrategie contro SARS-CoV2
TERAPEUTICHE
h Target therapy à anticorpi monoclonali
h Antivirali à remdesivir
h Immunità passiva à plasma dei guariti
h Immunomodulanti à terapia steroidea (target therapy antinfiammatoria in corso di trials)
h Supporto à ossigeno/ ventilazione
h Profilassi tromboembolica à enoxaparina sc
Levi et al. Coagulation abnormalities and thrombosis in patients with COVID-19. 2020 Lancet Haematol.
Horby et. al. Dexamethasone in Hospitalized Patients with Covid-19 - Preliminary Report. 2020 N Engl J Med.
Spinner et al. Effect of Remdesivir vs Standard Care on Clinical Status at 11 Days in Patients With Moderate COVID-19 A Randomized Clinical Trial. 2020 JAMA
Rubin et al. A New Monoclonal Antibody for Covid-19. 2020 N Engl J MedStrategie contro SARS-CoV2
VACCINAZIONE
• Diversi trials on going per sviluppo
vaccinale
Taxt, Grodeland, Lind et al. Status of COVID-19 vaccine development. 2020 Norwegian Medical Association
World Health Organization. Draft landscape of COVID-19 candidate vaccinesStrategie contro SARS-CoV2
PREVENZIONE
• Lavare spesso le mani
• Evitare contatti ravvicinati
• Evitare posti affollati
• Utilizzare la mascherina
• Evitare contatto di mucose con le mani
• Non sottovalutare sintomi compatibili
Salute.gov.it/nuovocoronavirusConclusioni ü Infezioni virali sono ubiquitarie ü Sistema immunitario è ben organizzato ma non infallibile ü Contagio dipende dalla carica virale ü Terapie non sempre disponibili nelle infezioni virali ü Prevenzione è la strategia efficace con norme comportamentali e vaccinali
Conclusioni ü SARS-CoV-2 virus ‘’giovane’’ anzi…neonato ü 81% malattia lieve-moderata ü Ruolo dieta chetogenica in corso di trial ü Strategie terapeutiche in continua evoluzione ü Vaccini in fase di sperimentazione clinica ü Prevenzione comportamentale di principale importanza
Chi ha vinto e vincerà la battaglia tra NOI e LORO?
Sono di più, occupano più spazio, si riproducono più velocemente e
conoscono meglio l’ambiente in cui vivono e viviamo
Sperlberg et al. Clin Infect Dis 2008; 46:155Grazie per l’attenzione
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