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Infezione da Rotavirus

Infezione da E. coli ETEC

Prof. Vincenzo Cuteri

Dipartimento Scienze Veterinarie

UNICAM

Molte delle foto presenti sono state gentilmente concesse dal

prof. Carlo Valente – Università di Perugia

Rotavirus & E. coli ETEC

� Sindromi enteriche:

� 13% degli animali muore entro 2 mesi di vita

� 8-10 % è causato da agenti infettivi

• virus e batteri

Campo di azione: intestino

� Sistemi di difesa dell’apparato enterico

� Specie animale, genotipo, età..

� Acidità gastrica ed altre barriere fisiche

� Motilità intestinale

� Microflora autoctona

� Immunità

• fagocitosi, immunità umorale e cellulare

� Fattori protettivi non specifici

Difese apparato enterico

� Specie animale, genotipo, età..

� recettori intestinali K99 sono specifici

� age window: ammalano solo i neonati

• competizioni cellulari, enzimatiche, immunità

� Acidità gastrica ed altre barriere fisiche

� pH < 4.0

• 99% degli enterobatteri viene inattivato in 30min.


� Motilità intestinale regola

� assorbimento dei liquidi

� equilibrio flora autoctona

� Flora autoctona

� ostacola colonizzazione batteri patogeni

� sopperisce allo shift degli antibiotici


� Mucosa intestinale

� GALT e MALT.� Funzioni di GALT

� protezione da agenti infettivi gastrointestinali

� inibizione attachment

� difesa flora autoctona

� annullamento allergie alimentari

� difesa da reazioni immunitarie anomale


(mucosa intestinale)

� Placche del Peyer e appendice cecale

� Mucosa intestinale

� apparente stato fisiologico di infezione

� Immunità specifica:

� Linfociti T della lamina propria: CD4 (IL)

� Linfociti T helper

� Natural killer

� Linfociti T citotossici


� Immunità specifica� Linfociti B (plasmacellule)

� IgAsc

� IgG

� IgM

� Cellulle dendritiche

� Macrofagi

� Mastzellen

Intestino: colonizzazione alla nascita

� Flora microbica commensale

� Lactobacillus Bacteroides

� Streptococcus Clostridium

� Micrococcus Enterococcus

Apparato enterico: fattori debilitanti

� Alterazioni anatomiche o funzionali

� Somministrazione di farmaci o sostanze

tossiche

� Attività ostruttiva

� Malnutrizione

� Immunosoppressione

� Parassiti

� Agenti infettivi

Insorgenza sindrome enterica

� Variazione dell’equilibrio ospite-parassita

� Natura multifattoriale

� Intervento di virus e/o batteri

Sindrome enterica: agenti eziologici

� Virus Batteri Parassiti

� Rotavirus Salmonella Cryptosporidium

� Coronavirus E. coli

� Parvovirus Campylobacter

� Adenovirus Clostridium

� Astrovirus

Introduzione Rotavirus

� Isolato per la prima volta nel Nebraska (USA) da

Mebus et al. Nel 1969

� Inizialmente venne definito Reo-like e identificato

con la sigla NCDV (Neonatal Calf Diarrhoea

Virus)

� Isolato poi da feci di bambini con diarrea

� Infine isolato da conigli, ovini, suini, ecc.

� Creato un nuovo genere nella Fam. Reoviridae

Eziologia

� Fam. Reoviridae

� Gen. Orthoreovirus

� Gen. Orbivirus

� Gen. Rotavirus

� Gen. Coltivirus

� Gen. Aquareovirus

Eziologia

� Rotavirus

� Resistono ai solventi dei lipidi e ampio range di pH

� Orthoreovirus

� Orbivirus

� Stabili a pH 6 - 8, sensibili etere

Eziologia

� Rotavirus

� RNA

• bicatenario, lineare

• plurimolecolare (11 segmenti)

� Simmetria

• icosaedrica

� Dimensioni

• 60 - 80 nm

� Sprovvisti di envelope, dotati duplice capside

Rotavirus: microscopio elettronico

Rotavirus

Rotavirus

� Colture

� (materiale: contenuto intestinale o feci trattate tripsina)

� Cellule di Macaca mulatta (Ma104)

� CPE: inclusi citoplasmatici

� Resistenza

� Incorporato alle feci sopravvive 6 mesi

Rotavirus: coltura in Ma 104

Rotavirus: substrato cellulare Ma 104

Rotavirus: substrato cellulare Ma 104

con CPE

Proteine virali

� Ogni segmento del genoma codifica per una proteina

� 6 strutturali (VP1, VP2, VP3, VP4, VP6, VP7)

� 5 non strutturali (NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5)

• VP1 - RNA-Polimerasi

• VP2 - Antigene minore di sottogruppo

• VP4 - Antigene minore di neutralizzazione, emagglutinante

• VP7 - Antigene maggiore di neutralizzazione, responsabile

adsorbimento alla cellula.

Spettro d’ospite

� Il virus può essere isolato da

� primati, bovini, ovini, suini, equini, conigli,

cani, gatti, topi, cervi, daini, antilopi, gazzelle,

volatili

� Anticorpi sono stati evidenziati in

� capre, bufali, orsi, canguri e cavie

� Non ospite specifici in seguito ad infezione

sperimentale, da dimostrare in natura

Struttura antigene

� Identificati 7 sierogruppi (A ….G) distinguibili

per un antigene di gruppo localizzato in VP6

� All’interno dei sierogruppi esistono due

sottogruppi (SI e SII) per la presenza di 2 antigeni

di sottogruppo localizzati in VP6 e VP2

� I Rotavirus di gruppo A sono classificati in

sierotipi in base alla VP4 e VP7

� VP4 identifica il P-tipo (Protease-sensitive) [11]

� VP7 identifica il G-tipo (Glicoproteina) [14]

Epidemiologia

� Trasmissione per via oro-fecale

(orizzontale)

� Trasmissione indiretta

� utensili, attrezzi e mangimi contaminati da feci

� Esclusa trasmissione con insetti ematofagi o

transplacentare (infezione localizzata)

� Trasmissione interspecifica?

� Interessati solo giovani

Infezione da Rotavirus: patogenesi

Penetrazione per via orale

Organo bersaglio primario:

enterociti villi intestino tenue

Desquamazione e

accorciamento dei villi

Iperplasia cellule della cripta

Cessata

funzionalità del

villo

Villi intestinali (ME)

Infezione da Rotavirus: patogenesi

Processi di assorbimento impediti

Aumento di liquido nel lume intestinale

Villo intestinale

Infezione da Rotavirus: sintomatologia

� Periodo d’incubazione 1-3 giorni ma possibile

osservare malattia anche dopo 4-6 ore dalla nascita

� Feci acquose, emissione frequente

� Tenesmo, Anoressia

� Disidratazione

� Enterite catarrale

� Atrofia dei villi

� Cellule cilindriche sostituite da pavimentose

Feci da agnello con infezione da Rotavirus

Vitello: infezione da Rotavirus

Vitello : infezione da Salmonella

Rotavirus: feci al ME

Rotavirus e Coronavirus:

feci di vitello al ME

Coronavirus: feci vitello al ME

Rotavirus: feci agnello al ME

Rotavirus: controllo

� Norme igieniche sanitarie

� Somministrazione del colostro

� Vaccinazione

Infezione da Rotavirus: diagnosi

� Diagnosi clinica

� Età degli animali, sintomi apparato enterico

� Diagnosi sperimentale

� Isolamento virus (Cellule MA104)

� Microscopio elettronico

� PAGE (Poly Acrylamide Gel Electrophoresis)

� PCR

� Prove sierologiche

• poco attendibili, non usate

Infezione da Rotavirus: diagnosi

� Diagnosi differenziale

� Infezione Enterobatteri

� Coccidiosi

� Infezione da Coronavirus

� Infezione da Parvovirus

Infezione da Rotavirus: profilassi

� Profilassi igienico - sanitaria

� Ridurre la concentrazione di animali

� Allontanare i neonati da altri vitelli

� Somministrare colostro

� Profilassi immunizzante

� Vaccino a virus inattivato e adiuvante Montanide o

analoghi (106-107 DCP50/0.2 ml)

� Somministrare alle madri 30 e 3 giorni prima del parto

� In commercio associato ad E. coli enteropatogeno

Infezione da Rotavirus nell’uomo

� Isolati dalle feci del 20 - 70 % dei bambini

ricoverati per diarrea acuta

� Nei paesi in via di sviluppo 1.000.000 di

morti all’anno

� Negli USA si isolano nel 3% dei bambini

sotto i 5 anni ricoverati in ospedale

� costo annuale circa 1.000.000.000 $


� L’infezione conferisce immunità protettiva

� Stipiti di origine animale sono correlati con

stipiti di origine umana

Stipiti naturalmente attenuati

Vaccinazione Jenneriana eterotipica di Iª generazione


� Vaccini Jenneriani polivalenti di IIª generazione

� Immunità omotipica nei confronti dei 4 sierotipi

di Rotavirus predominanti nell’uomo

RNA virale11 segmenti:

- 2 codificano per proteine del capside

- VP4 emagglutinina

- VP7 glicoproteina (neutralizzazione)

Ricombinazione genetica


� Ricombinazione genetica

� 10 segmenti del virus di origine animale

� 1 segmento del virus di origine umana

4 ricombinanti cosi costituite

Vaccino polivalente

Ingegneria genetica: inserimento geni virali

nei vegetali (patata, banana)

Escherichia coli

� Fam. Enterobacteriaceae

� Gen. Escherichia, Salmonella, Shigella…

� Diffusi nell’ambiente ... intestino, feci

� Stipiti con caratteristiche diverse..

Escherichia coli enterotossico (ETEC)

� E. coli

� Prodotti del metabolismo

� endotossina

� colicina

� emolisina

� enterotossina (LT, ST)

E. coli ETEC

� Caratteri LT ST

� PM 100.000 1500

� pH 5.0 labile stabile

� pH 9.0 stabile stabile

� tripsina resistente resistente

� Azione enterotossica tardiva precoce

E. coli ETEC: dosaggio enterotossine

� LT (suino - secreta da pochi stipiti)

� ileal loop

� cloni cellulari (Y1, CHO)

� ST (vitello-agnello)• secreta da molti stipiti

� inoculazione topino neonato

� LT & ST (secreta da pochi stipiti)

Dosaggio enterotossina LT E. coli

(anse intestinali di coniglio)

E. coli ETEC: dosaggio enterotossina ST

Enterotossina: modalità di azione

� LT: AMP-ciclica attiva la secrezione intestinale;

enterotossina esaspera tale attività

� ST: Guanilciclasi attiva guanosin monofosfato

ciclico con aumento della secrezione cellulare

E. coli: struttura antigenica

� O: Ag somatico (180)

� K: Ag capsulare (85)

� H: Ag ciliare (60)

� P: Ag piliare

E. coli ETEC:

antigeni piliari e specie animali

� Pili suino bovino ovino

� F4 (K88) +++ - -

� F5 (K99) - +++ +++

� F6 (987P) +++ - +

E. coli ETEC provvisto di Pili (ME)

E. coli ETEC: Pili dopo centrifugazione (ME)

E. coli ETEC:

colonizzazione agli enterociti

E. coli: patogenesi

� Forma setticemica

� Forma localizzata

� Forma enterotossiemica

� Forma enterotossica

� E. coli enterotossico provvisto di P

Secreto fluido indotto da E. coli ETEC

� pH alcalino

� isotonico assenza di proteine

� ioni Ca&Mg scarsi

� ioni Na numerosi

� ioni K numerosi

� ioni HCO3 numerosi

»perdita di H2O

Eliminazione secreto fluido = diarrea

� Conseguenze sistemiche

� Disidratazione (H2O)

� Acidosi metabolica (HCO3)

� Contrazione muscolare (K)

� Diminuzione bicarbonato plasmatico (Na)

E. coli ETEC: sintomatologia, lesioni

� Diarrea liquida giallastra, maleodorante

� Meteorismo, tenesmo, dolorabilità addominale

� Decubito persistente, alimentazione ?,

disidratazione

� Durata della malattia 2/3 gg

� Febbre assente. Morte

� Decapitazione del villo

� cellule cilindriche sostituite da cellule piatte

E: coli ETEC: diagnosi

� D. clinica

� D. sperimentale

� Isolamento & identificazione E. coli ETEC

� Sierologia, IF

� D. differenziale

� Rotavirus, Clostridium, Campylobacter..

Siero immune anti Pili conigato con IF

Siero immune anti Pili conigato con

IF (villo intestinale)

Rotavirus: epitelio intestinale - IF

E. coli ETEC: controllo

� Norme igieniche

� Colostro

� Vaccinazioni

� vaccino polivalente (Rotavirus & E. coli ETEC)

� Terapia antibiotica e sintomatica

Un modo diverso per raggiungere il

benessere animale

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