UOC MICROBIOLOGIA E VIROLOGIA

Laboratorio di Virologia Diretta Cellulare e Molecolare Policlinico Bari

AGATA CALVARIOAGATA CALVARIO

LA GRANDEZZA DEI … piccoli

La grandezza dei piccoliLa grandezza dei piccoli

Si parla spesso delle piccole e medie imprese italiane, senza tuttavia raccontare mai chi Si parla spesso delle piccole e medie imprese italiane, senza tuttavia raccontare mai chi sono davvero i nostri piccoli imprenditori: sei milioni di italiani che non si rassegnano di sono davvero i nostri piccoli imprenditori: sei milioni di italiani che non si rassegnano di fronte alle difficoltà e a un contesto che pare congiurare contro di loro. Intraprendenti, fronte alle difficoltà e a un contesto che pare congiurare contro di loro. Intraprendenti, orgogliosi del lavoro ben fatto, capaci di coniugare funzionalità e bellezza come nessun orgogliosi del lavoro ben fatto, capaci di coniugare funzionalità e bellezza come nessun altro al mondo. Il libro racconta di loro: un universo di lavoratori, che rischia in proprio e del altro al mondo. Il libro racconta di loro: un universo di lavoratori, che rischia in proprio e del proprio e, in questo modo, produce valore per sé, per la famiglia, per il territorio, per l’Italia proprio e, in questo modo, produce valore per sé, per la famiglia, per il territorio, per l’Italia tuttatutta

… … di virusdi virus

ROSOLIA Norman McAllister Gregg (1892-1966).

"The Mirror Crack'd from Side to Side" Agatha Christie

1980 Guy Hamilton

War of the worldsWar of the worlds

Steven Spielberg 2005

“Poiché gli uomini non vivono e non muoiono invano”

DNA e GENI

RNA STRUTTURA

RNA VIRUS- Poliovirus - Virus Influenza

DNA VIRUS - Herpesvirus

HSVEBVCMV

Poliovirus in EgittoPoliovirus in Egitto

Egyptian mummies have been found who were thought to have paralysis Egyptian mummies have been found who were thought to have paralysis from polio, and a from polio, and a

stone tablet from 15th century B.C. contains a picture of an Egyptian man stone tablet from 15th century B.C. contains a picture of an Egyptian man with a withered with a withered

limb. Polio was noticed in the late 1700's by a British doctor, Michael limb. Polio was noticed in the late 1700's by a British doctor, Michael

Underwood, who described it as"debility of the lower extremities".Underwood, who described it as"debility of the lower extremities".

PicornavirusPicornavirus

EnterovirusEnterovirus

Bari, 19 maggio 2006Bari, 19 maggio 2006 La poliomielite tra passato e futuro La poliomielite tra passato e futuro

Poliovirus 1,2,3Poliovirus 1,2,3

Coxsackievirus A,BCoxsackievirus A,B

EchovirusEchovirus

piccoli virus ad RNApiccoli virus ad RNA

Molecular surface of Poliovirus Type 1 Mahoney, radially depth cued, as solved by X-ray crystallography

Enterovirus tipo 68-71

Echovirus 11

Genoma Poliovirus -1Genoma Poliovirus -1

Bari, 19 maggio 2006Bari, 19 maggio 2006 La poliomielite tra passato e futuro La poliomielite tra passato e futuro

3. Osservazione giornaliera per 7 giorni con esame miscroscopio standard

4. Annotazione di tossicità, degenerazione, contaminazione

Sistema di rivelazione per i virus enterici/poliovirus

AFP

Presenza di effetto citopatico (da 1+ a 4+) con l’indicazione delle percentuale di cellule affette.Misura virologica convenzionale correlata con il VIRAL LOAD del campione

CPE

1. Inoculo di monostrati cellulari subconfluenti con il campione

2. Incubazione 37°C, 5% CO2 in EMEM, 2% S.F.

Bari, 19 maggio 2006Bari, 19 maggio 2006 La poliomielite tra passato e futuro La poliomielite tra passato e futuro

adenovirus

IFMAb Poliovirus 1

Eradicazione della Polio Eradicazione della Polio 1988 - 2003 1988 - 2003

19881988

350 000 bambini350 000 bambini

125 paesi125 paesi

2003

784 bambini

6 paesi

2002 Europa POLIO free Il 21 giugno 2002, l'Ufficio regionale

Europeo dell'OMS, a Copenhagen, ha ufficializzato l'eradicazione della poliomielite nella regione Europea (dal Portogallo alla Siberia- Israele Turchia, gli Stati caucasici ed asiatici, un tempo facenti parte dell'URSS), affiancandosi alla Regione delle Americhe (1994) e Regione del Pacifico occidentale (2000).

CentraleCentral EstMECACARBalticoSudOvest

Regione Europea OMSZone Sub-Regionali

RisultatiRisultati

In italia In italia Paesi terzo mondoPaesi terzo mondo

Bari, 19 maggio 2006Bari, 19 maggio 2006 La poliomielite tra passato e futuro La poliomielite tra passato e futuro

Sorveglianza sierologicaSorveglianza sierologica

E’ proprio l’insufficienza e l’irregolarità delle coperture vaccinali a provocare l’emergenza di ceppi di poliovirus di derivazione vaccinali (VDPV) che, circolando diffusamente e a lungo in popolazioni con protezione immunitaria distribuita a macchia di leopardo possono riacquisire caratteristiche proprie dei ceppi selvaggi:

• elevata trasmissibilità da persona, • significativo tasso di attacco paralitico, • proprietà antigeniche non “vaccine-like”.

Diffusione di poliovirus selvaggio Diffusione di poliovirus selvaggio 2004-20052004-2005

Angola: importatione di poliovirus dall’ India

.

.

0.01

7TAJ91

CHN99C

CHN9998

2000022715

60342SYR

2000022678

UPMRD00018

306BUL01

478BUL01

239BUL01

378BUL01100

99

100

100

100

100

2000022688

2000022677

2000022718

99010388

99010391

99010428

72

87

99

95

61

69

Correlazione genetica tra polio selvaggi importati in Bulgaria (2001) e Georgia (2001) e virus circolanti in India

Per limitare la diffusione Per limitare la diffusione internazionale del internazionale del poliovirus selvaggiopoliovirus selvaggio

Due tipi di polio Due tipi di polio – EndemicoEndemico– Importato con potenziale di causare Importato con potenziale di causare

epidemieepidemie

Un tipo di rispostaUn tipo di risposta– Immunizzazione di routine EPIImmunizzazione di routine EPI– Sorveglianza supplementare /AFPSorveglianza supplementare /AFP– Campagne di vaccinazione (tOPV e mOPV) Campagne di vaccinazione (tOPV e mOPV)

Cosa si intende quando

si parla di influenza?

Sintomi più comuni

– Febbre (39-40°C)

– Raffreddore

– Angina

– Tosse secca

– Mal di testa

– Dolori diffusi

Chi è a rischio di complicazioni?

– persone oltre i 65 anni

– persone con malattie croniche

– bambini nei primi anni di vita

– donne in gravidanza

– residenti in case di cura

L’influenza è un’infezione del tratto respiratorioche interessa milioni di persone ogni anno.

Qual è l’agente eziologico

dell’influenza?

Il Virus dell’influenza è altamente contagioso e circola dalla fine dell’autunno, in inverno e all’inizio della primavera.

E’ trasmesso per via aerea da uomo a uomo, attraverso l’aerosol causato da tosse e starnuti.

Il Virus dell’influenzaOrthomyxovirus dal greco ORTO Dritto e MIXO MUCO

L’incubazione è di 1-5 giorni

Infettività: da 1-2 giorni prima a 4-5 giorni dopo la comparsa dei sintomi

Infetta tutte le età ed è responsabile di una malattia generalmente lieve ma che può presentare complicazioni severe.

Il virus dell’influenza A può infettare differenti specie animali (volatili, suini, equini, mammiferi acquatici)

Il virus dell’influenza A è generalmente specie-specifico. Tuttavia, alcuni ceppi di influenza A possono infettare differenti specie animali.Quelli che infettano gli uccelli (in particolare i migratori), il maiale e l’uomo sono ritenuti la più importante causa di variabilità del virus.

Tre tipi di virus: influenza A, B e C

Virus dell’influenza umana

Tipo A

Animali e uomo

Epidemie e pandemie

Tipo B

Solo l’uomo

Piccole epidemie

Principalmente bambini

Tipo C Solo l’uomo Non provoca epidemie Forme cliniche molto lievi

Virus dell’influenza A (100 n

Virus ad RNA segmentato a polarità negativa

RNA

12345678

Proteina

PB2PB1PAHANPNA

M1M2

NS1 NS2

Funzione

Polimerasi Polimerasi Polimerasi EmoagglutininaNucleocapsideNeuroaminidasiMatriceProteine non strutturali

Virus dell’influenza A

• L’emoagglutinina (HA), di cui si conoscono 16 sottotipi, è un trimero, che lega le mucoproteine sulla superficie delle cellule epiteliali contenenti residui di acido N-acetyl neuraminico. • La neuroaminidasi, di cui si conoscono 9 sottotipi, iterviene nella fase di rilascio della nuova progenie virale Entrambe fondamentali per l’infettività del virus

“Reservoir” Genetici

Riassortimento

H1, H3

H1, H2, H3

H3, H7

H5, 7, 9H1-12H14-15

H1-2, 4-7,H9-13, 15

H10

H1, H3, H4, H7, H13

Altri uccelli acquatici?

H16

H5N1

Modificata da D. Swayne

Ecologia del Virus dell’Influenza A

Come si trasmetteCome si trasmette primi casi della nuova influenza umana da primi casi della nuova influenza umana da

virus A(H1N1) sono stati legati a contatti virus A(H1N1) sono stati legati a contatti ravvicinati tra maiali e uomo; il nuovo virus ravvicinati tra maiali e uomo; il nuovo virus A(H1N1) è infatti un virus di derivazione A(H1N1) è infatti un virus di derivazione suina: si è adattato all’uomo ed è diventato suina: si è adattato all’uomo ed è diventato trasmissibile da persona a persona.trasmissibile da persona a persona.

Tuttavia l’influenza A da nuovo virus Tuttavia l’influenza A da nuovo virus A(H1N1)v non viene trasmessa attraverso il A(H1N1)v non viene trasmessa attraverso il cibo e non c’è alcun rischio di infezione cibo e non c’è alcun rischio di infezione attraverso il consumo di carne suina o attraverso il consumo di carne suina o prodotti a base di carne suina.prodotti a base di carne suina. E' E' comunque sempre una buona regola comunque sempre una buona regola igienica consumare carne ben cotta.igienica consumare carne ben cotta.

Come si trasmetteCome si trasmette

Al pari dell'influenza classica stagionale, l’influenza A si Al pari dell'influenza classica stagionale, l’influenza A si trasmette invece attraverso le goccioline di saliva e le trasmette invece attraverso le goccioline di saliva e le secrezioni respiratorie, secrezioni respiratorie, per per via via direttadiretta (tosse, starnuti, (tosse, starnuti, colloquio a distanza molto ravvicinata) ma anche percolloquio a distanza molto ravvicinata) ma anche per via via indirettaindiretta (dispersione delle goccioline e secrezioni su (dispersione delle goccioline e secrezioni su oggetti e superfici come rubinetti, maniglie, telefoni, oggetti e superfici come rubinetti, maniglie, telefoni, piani di lavoro, corrimani che vengono poi toccati da altre piani di lavoro, corrimani che vengono poi toccati da altre persone). I virus influenzali possono rimanere infettanti persone). I virus influenzali possono rimanere infettanti per alcune ore nell'ambiente esterno, prima di essere per alcune ore nell'ambiente esterno, prima di essere inattivati dall'essiccamento e dall'azione degli agenti inattivati dall'essiccamento e dall'azione degli agenti atmosferici. Dall’andamento fin qui verificato, l’influenza atmosferici. Dall’andamento fin qui verificato, l’influenza A si diffonde più facilmente nelle collettività frequentate A si diffonde più facilmente nelle collettività frequentate da ragazzi e giovani che sembrano essere più suscettibili da ragazzi e giovani che sembrano essere più suscettibili di contrarre l’infezione, quali ad esempio le scuole, di contrarre l’infezione, quali ad esempio le scuole, piuttosto che fra le persone più anziane, le quali piuttosto che fra le persone più anziane, le quali conservano forse memoria immunitaria di pregresse conservano forse memoria immunitaria di pregresse infezioni da Virus influenzali appartenenti allo stesso infezioni da Virus influenzali appartenenti allo stesso sottotipo H1N1.sottotipo H1N1.

Il riassortimento genico tra specie animali differenti è alla base delle pandemie da Virus dell’influenza A

1918 1957 1968 1977 1997

1998/9

2005

H1

H1

H3

H2

H7

H5H5

H9

InfluenzaSpagnola

InfluenzaAsiatica

InfluenzaRussa

InfluenzaAviaria

InfluenzaHong Kong

IInfluenza pandemicaNome della pandemia Data Decessi Sottotipo coinvolto

Influenza asiatica (russa

1889-90 1 milione forse H2N2

Influenza spagnola 1918-20 40 milioni H1N1

Influenza asiatica 1957-58 1-1,5 milioni H2N2

Influenza di Hong Kong

1968-69 0,75-1 milioni H3N2

Epidemiologia Epidemiologia dell’Influenzadell’Influenza Alla base dell’epidemiologia dell’influenza vi è Alla base dell’epidemiologia dell’influenza vi è

la marcata tendenza di tutti i virus influenzali la marcata tendenza di tutti i virus influenzali aa

variare, cioè ad acquisire cambiamenti nelle variare, cioè ad acquisire cambiamenti nelle proteine di superficieproteine di superficie (emagglutinina (emagglutinina ee

neuramminidasineuramminidasi), che permettono loro di ), che permettono loro di aggirare la barriera costituita dall’immunità aggirare la barriera costituita dall’immunità presente nellapresente nella

popolazione con esperienza pregressa di popolazione con esperienza pregressa di infezione; ciò spiega perchè l’influenza possainfezione; ciò spiega perchè l’influenza possa

ripetutamente colpire la popolazione e causare ripetutamente colpire la popolazione e causare ricorrenti epidemiericorrenti epidemie

Perché il virus dell’influenza rappresenti un vero

pericolo per l’uomo è necessario che si verifichi

una significativa variazione del virus

Come può avvenire?

Antigenic drift Antigenic shift

Parziali modificazioni delle proteine virali coinvolte nell’infettività (HA, NA).

MUTAZIONI

Completa sostituzione di una o più proteine virali coinvolte nell’infettività (HA, NA).

RIASSORTIMENTO

Antigenic drift

Quando il virus va incontro a mutazioni multiple nei geni che codificano per proteine superficiali cambiando la specificità per il recettore della

cellula ospite

Mutazioni puntiformi possono presentarsi nel normale ciclo di replicazione virale dei virus ad

RNA

Comparsa di VARIANTI a

differente patogenicità

Antigenic shift

Quando due diversi virus infettano la stessa cellula

può verificarsi un riassortimento dei

segmenti genici tra i due genomi con formazione di un

nuovo virus

umano aviario

Ospiti come il maiale possiedono i recettori per

virus di specie diverse e sono responsabili del

RIASSORTIMENTO GENICO

Binding.exe

Struttura di HerpesvirusStruttura di Herpesvirus

Herpesvirus sono composti da: Pericapside

tegumento capside

core interno

Il sito target di HSVIl sito target di HSV la pelle, le mucose e, meno la pelle, le mucose e, meno

frequentemente, l’esofago e frequentemente, l’esofago e l’encefalo. l’encefalo.

Epstein virus EBVEpstein virus EBV

1-6 anni e 14-20 anni picchi di sieroconversione

EBV Malattia del bacio

IPERTROFIA IPERTROFIA TONSILLARETONSILLARE

Citomegalovirus

Beta- herpesvirus

Killer

Inclusioni citomegaliche

Ubiquitaria

1957 1921

USABOSTON

USA

80-150 x10 Dalton

A spina

Subdolo

Penetranti

Virus persistente in forma latente

MODALITA’ D’ INFEZIONE 1)

CMV

trasmissione orizzontale

CMV

MODALITA’ D’INFEZIONE 2)

Trasmissione

verticale

congenita

perinatale

postnatale

Risposta immunologica all’infezione da CMVRisposta immunologica all’infezione da CMV

QUADRO CLINICO

Infezione asintomatica

Infezione acuta

Infezione congenita

• Febbre, mialgie, astenia

• Sindrome mononucleosica

• Epatite

• Rialzo delle transaminasi

• Linfocitosi

Infezione primaria

pari opportunità?!?...pari opportunità?!?...

cmvcmv

Chi è a ESPOSTO a rischio di un’infezione congenita?

- Provenienza da aree svantaggiate- Giovane età- Contatti familiari o professionali con bambini o soggetti infetti

Dead or Alive

Interventi preventivi

In PUGLIAIn PUGLIA 23% donne non immuni23% donne non immuni

21% rischio reale di contrarre infezione 21% rischio reale di contrarre infezione a rischio le donne che :a rischio le donne che :

- NON ripetono la sierologia- NON ripetono la sierologia- NON hanno ricevuto l’informativa- NON hanno ricevuto l’informativa- NON completano correttamente - NON completano correttamente le indagini virologichele indagini virologiche

1-2% di incidenza di infezione da CMV1-2% di incidenza di infezione da CMV(dati in (dati in letteratura)letteratura)

PREVENZIONE NEI PREVENZIONE NEI GIOVANIGIOVANI

ASSETTO SIEROLOGICO PER:ASSETTO SIEROLOGICO PER:

HSVHSV CMVCMV ROSOLIAROSOLIA TOXOPLASMOSITOXOPLASMOSI VARICELLAVARICELLA

… adesso tocca a voi!