ZOONOSI VIRALI VIRUS ZOONOTICI - Documenti Universitari
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ZOONOSI VIRALI
• VIRUS ZOONOTICI
– TRASMISSIBILI DAGLI ANIMALI
• ARTROPODI
– Spesso ematofagi
• VERTEBRATI
– morsi, fluidi corporei, inalazione ecc
1
ARBOVIRUS
(ARtropod BOrne VIRUS)
Trasmissione
• artropodi vettori (ematofagi)
• Centinaia di malattie da arbovirus nel mondo
Gli Arbovirus che causano patologia nell’uomo
sono componenti di 3 principali famiglie:
Togaviridae (genere Alphavirus)
Flaviviridae (genere flavivirus)
Bunyaviridae 2
• ARBOVIRUS
– MALATTIE FEBBRILI
– ENCEFALITI
– FEBBRI EMORRAGICHE
Virus con ampio spettro d’ospite (vertebrati e invertebrati)
Nome dal luogo di primo isolamento o della
patologia/sintomatologia prodotta
3
FAMIGLIA TOGAVIRIDAE
4 GENERI
– Alfavirus Trasmessi da artropodi, spesso
zanzare (25 membri di cui 11 patogeni per
l’uomo, tra cui il CHIKUNGUNYA)
– Rubivirus Virus della rosolia
Pestivirus (3 virus di importanza veterinaria: virus della
diarrea del bovino, virus del colera del riccio, virus della
malattia di frontiera)
Arterivirus (virus dell’ arterite equina)
4
TOGAVIRUS - GENOMA • Proteasi • RNA polimerasi RNA-dipendente Il genoma è tradotto in una fase precoce e una tardiva 2 frammenti aperti di lettura 5
TOGAVIRUS - REPLICAZIONE
Stampo per 2 diversi
tipi di RNA
6
TOGAVIRUS - REPLICAZIONE
• Recettori, spesso
glicolipidi, presenti su
molti tipi di cellule di
molte specie animali.
• Spettro d’ospite
ampio:
•vertebrati (uomo,
cavallo, uccelli,
rettili, anfibi) e
•invertebrati
(zanzare e zecche)
Per proteine non strutturali
7
ALFAVIRUS DI INTERESSE MEDICO
Infezione persistente negli artropodi
8
Il virus Chikungunya
• Chikungunya : « camminare curvi » in
Swahili
• Circola in Africa e Asia dagli anni 50
(Tanzania nel 52-53, Tailandia nel 58)
• Trasmissione con vettori Aedes aegypti, Aedes
albopictus (grazie alla acquisizione di una singola mutazione adattativa
nella glicoproteina di membrana E1)
e altri …
9
Vettori di Chikungunya Afrotropicali Aedes (Diceromyia) furcifer Aedes (Stegomyia) aegypti Aedes (Stegomyia) africanus Coquillettidia (Coquillettidia) fuscopennata Culex (Culex) quinquefasciatus Mansonia (Mansonioides) africana Mansonia (Mansonioides) uniformis Sud-Est Asiatici Aedes (Stegomyia) aegypti Aedes (Stegomyia) albopictus Culex (Culex) gelidus Culex (Culex) quinquefasciatus Culex (Culex) tritaeniorhynchus 10
Grazie alle sue capacità di vivere e riprodursi in
situazioni climatiche ed ambientali molto diverse e
nonostante la sua capacità di volo limitata, la zanzara
Aedes albopictus si è diffusa in gran parte dell’
Oriente, l’ Oceano Pacifico, le isole dell’ Oceano
Indiano, le Americhe, buona parte del continente
Africano e il sud Europa.
E’ probabile una sua rapida diffusione in tutta Europa.
11Epidemiologia The Lancet may 2007
India: nel corso del 2006 sono stati
segnalati circa 1.400.000 casi
La febbre chikungunya è una
malattia endemica in alcune
parti dell’Africa, del Sudest
asiatico e del subcontinente
indiano.
A partire dal 2005 , sono stati
riportati ampi focolai nell’area
dell’Oceano Indiano
Epidemia a Réunion nel 2005-2006:
266.000 casi su 775.000 abitanti
In molte zone coesiste con
la dengue e non sempre è
facile fare la diagnosi
differenziale fra le due
malattie. 1213
In vari paesi europei vi sono persone siero-positive
per CHIKV, evento che è il risultato di infezioni
acquisite nei paesi d’origine.
Negli ultimi 10 anni in Italia 30 casi di CHIKV di
importazione.
La prima epidemia in Europa è quella avvenuta in
Romagna nella seconda metà del 2007
14Luglio-agosto 2007: un focolaio a Castiglione di Ravenna, con qualche caso in aree vicine. 15
Luglio-agosto 2007: un focolaio in Emilia-Romagna
• 1° caso : il 4 luglio a Castiglione di Cervia
• 9 agosto: segnalazione al DSP di Ravenna di un
numero anomalo di casi di soggetti che avevano
presentato febbre molto alta a causa ignota nel
comune di Castiglione di Cervia
• 29 agosto: conferma di laboratorio ISS
dell’infezione da virus Chikungunya e prime
direttive regionali
• 6 settembre: inserimento della Romagna nel
circuito internazionale di Eurosurveillance con
indicazioni per i viaggiatori
16Paziente “zero” Disinfestazione 17
Epidemia di Chikungunya in Emilia-Romagna
18L’origine dell’epidemia
19FAMIGLIA FLAVIVIRIDAE
Flavivirus trasmessi da artropodi (zanzare e zecche)
Hepacivirus (Virus dell’epatite C)
•Specie tipo v. febbre gialla (Flavus)
•40-50 nm diametro
•Simmetria icosaedrica
•Envelope
•Genoma RNA (singolo filamento senso positivo)
•Replicazione citoplasmatica
20FLAVIVIRUS – MORFOLOGIA E
Virus dengue
STRUTTURA
Envelope virale: costituito da una Capside icosaedrico
glicoproteina E e da una composto da proteina C
glicoproteina M
Ruolo biologico della proteina E:
Riconoscimento dei recettori e fusione con la membrana dell’ endosoma
Provoca l’emagglutinazione e induce la risposta immunitaria mediata da linfociti T e B
21FLAVIVIRUS - GENOMA
5’ 3’
•Proteasi
•RNA polimerasi RNA-dipendente
22FLAVIVIRUS - REPLICAZIONE
L’intero genoma viene tradotto in una singola poliproteina senza
distinzione temporale che contiene 4-8 proteine non strutturali oltre
alle proteine strutturali (capside e envelope).
23FLAVIVIRUS - REPLICAZIONE
Quando il virus è complessato con l’anticorpo può anche legarsi ai recettori per la porzione
Fc su macrofagi, monociti e altre cellule. Così gli Ac potenziano l’infettività del virus
fornendogli nuovi recettori e promuovendone l’ingresso in diverse cellule bersaglio
24FLAVIVIRUS DI INTERESSE MEDICO
Virus Zika Zanzara Primati Africa, Asia, Sud Rash, febbre,
Pacifico complicanze
Infezione persistente negli artropodi neurologiche
25CICLO DI TRASMISSIONE DI ARBOVIRUS
TRASPORTATI DA ZANZARE
Sia nei vertebrati che negli invertebrati i virus possono causare infezioni
litiche o persistenti. Negli invertebrati di solito sono persistenti e con
continua produzione di virus
Le femmine di
zanzara
acquisiscono i
virus cibandosi di
sangue di un
vertebrato in fase Ospiti finali (non riescono a
diffondere il virus al vettore perché
viremica.
non hanno una viremia persistente)
Il virus infetta le cellule epiteliali del tratto digerente della zanzara,diffonde
all’apparato circolatorio poi alle ghiandole salivari (infezione persistente).26Alfavirus e flavivirus - Patogenesi
La malattia causata dipende da:
• lo specifico tropismo cellulare dei
singoli virus
• la concentrazione del virus infettante
• la risposta dell’ospite all’infezione
– Malattia sistemica lieve
– Encefalite
– Malattia emorragica
27Flavivirus - Evoluzione dell’infezione
Alcuni di questi sintomi sono dovuti
all’interferon prodotto in seguito Replicazione
all’infezione nel sistema
reticolo-
endoteliale
Le principali cellule bersaglio dei
flavivirus sono quelle della linea
monocito-macrofagica che esprimono i
recettori Fc per gli Ac e che, se
stimolate, rilasciano linfochine.
Morte della cellula per ECP virale (la grande quantità di RNA virale impedisce
28 che
l’mRNA cellulare sia tradotto).RISPOSTA IMMUNITARIA
• Gli anticorpi bloccano la viremia e di
conseguenza l’infezione di altri tessuti
• Immunita’ cellulo-mediata (importante nel
controllare l’infezione primaria)
• Interferon alfa e beta
(intermedio replicativo RNA a doppio filamento)
29RISPOSTA IMMUNITARIA
una lama a doppio taglio
• L’infiammazione causata dalla risposta cellulo-mediata
distrugge i tessuti e contribuisce alla patogenesi
dell’encefalite
• Reazioni di ipersensibilizzazione, formazione di
immunocomplessi e attivazione del complemento
con danni vasali e emorragie
• Tutti i flavivirus sono sierologicamente correlati e gli Ac
contro un virus possono parzialmente neutralizzarne un altro
• Un Ac non neutralizzante (indotto da un ceppo virale
correlato) può promuovere il legame del virus ai
recettori Fc dei macrofagi e aumentare 200-1000 volte
l’infettività
30EPIDEMIOLOGIA
• LE MALATTIE SI VERIFICANO NEI
MESI ESTIVI E NELLE STAGIONI
PIOVOSE
• FORME SPORADICHE
31PREVENZIONE
• SORVEGLIANZA
• CONTROLLO DEI
VETTORI
• REPELLENTI
• ABBIGLIAMENTO
• VACCINO (a virus vivo attenuato
per la febbre gialla, a virus inattivato
contro EEE, WEE, encefalite
giapponese e encefalite russa)
32ARBOVIRUS – ENCEFALITI
FAMIGLIA DISTRIBUZIONE
TOGAVIRIDAE
Encefalite equina dell’est Est USA, Canada
Encefalite equina dell’ovest Ovest USA, Canada, Messico, Brasile
Encefalite equina Venezuelana America centrale e del Sud, Texas, Florida
FLAVIVIRIDAE
Encefalite da virus West Nile Nord America, zone dell’Europa, zone
Encefalite di St Louis dell’Africa
Nord America
Infezione non sempre dà malattia probabile sottostima
33VIRUS WEST NILE • Reservoir: uccelli Infetta più di 150 specie di uccelli; la famiglia dei Corvidi (ghiandaie, corvi e gazze) è la più esposta a sviluppare la malattia con esiti sfavorevoli • Vettore: zanzara • Malattie: – Febbre – Meningite – Encefalite Più raramente: – Paralisi flaccida 34
Isolato per la prima volta dal
sangue di una donna in stato Virus West Nile
febbrile nella regione
occidentale del Nilo
nell’Uganda del nord (febbre
dell’ovest del Nilo)
Ogni ~150 persone infettate
– ~30 con malattia lieve
• Febbre moderata, mal di testa, possibile rash
– Possibile assenza di diagnosi
– ~1 malattia severa
• es. encefalite, meningite, febbre elevata, stupore,
disorientamento, coma, tremori, convulsioni,
debolezza muscolare
3536
Stati Uniti - 1999 • New York – 62 casi – 59 malattie neuroinvasive – 7 morti • Sospettato il virus dell’Encefalite di St. Louis • WNV: somiglianze con il ceppo virale trovato in Israele 37
Possibili Modalità di Introduzione del West Nile Virus negli U.S.A. • Esseri umani infetti • Ospiti vertebrati trasportati dall’uomo – Legalmente – Illegalmente • Vettori trasportati dall’uomo • Uccelli • Introduzione intenzionale 38
flavivirus
Casi di infezione umana da WNV, USA
Casi N. di Stati
1999 62 1
2000 21 3
2001 66 5
2002 4156 39
2003 9862 44
2004 2539 40
2005 3000 42
2006 4261 42
2011 690 43
*Mortalità = 4.0-14 %
39ARBOVIRUS – FEBBRE E
FEBBRE EMORRAGICA
FAMIGLIA MALATTIA DISTRIBUZIONE
FLAVIVIRIDAE
Dengue febbre, febbre emorragica Prevalentemente ai
tropici
Febbre gialla febbre emorragica Africa, Sud e centro
America
40flavivirus
41VIRUS DENGUE
• 4 sierotipi (1, 2, 3, 4)
• Ciclo selvatico (scimmia-zanzara)
• Ciclo urbano (uomo-zanzara)
• In rapido aumento ai tropici
• 100 milioni di casi di febbre e 250.000
casi dengue emorragica (DHF) l’anno
nel mondo flavivirus
42DENGUE (FEBBRE)
• Febbre (chiamata febbre delle ossa rotte)
• cefalea
• dolore retro-orbitale
• mialgia, artralgia
• raramente rash
• può essere confusa con influenza,
morbillo, rosolia
• più raramente encefalite flavivirus
43DENGUE - FEBBRE EMORRAGICA
e SINDROME DA SHOCK
• emorragie
• perdita di plasma
• ipotensione
• insufficienza circolatoria
• shock
44
flavivirusCasi di DHF
nel continente Americano, 1970 - 1999
60
50
Reported Cases
(Thousands)
40
30
20
10
0
1970s 1980s 1990s*
45DENGUE - FEBBRE
EMORRAGICA
flavivirus
• Immunopatologica
• 4 sierotipi
– più cellule mononucleate infettate
– rilascio di mediatori vasoattivi
– aumentata permeabilità vascolare
– sintomi emorragici
46FEBBRE GIALLA
Distribuzione Febbre Gialla, 2010
• ciclo selvatico e ciclo
urbano
• emorragie
• degenerazione di fegato,
reni, cuore
• mortalità 50% CDC
• Vaccino
– Importante nei viaggi in
aree dove è presente il
virus
flavivirus
47Virus Zika
• Vettore, zanzare Aedes
aegypti e albopictus
• Trasmissione sessuale
• > 1.300.000 casi in
Brasile, 80% infezioni
asintomatiche
• Microcefalia
• Potenziale di rapida
diffusione
• No vaccino e antivirali
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