Gastroenteriti virali
• Gastroenterite
sporadica nei bambini
negli adulti
• Gastroenterite
epidemica*
Comunità semichiuse
Acqua, alimenti
• Rotavirus
• norovirus, rotavirus,
astrovirus, adenovirus
40 e 41, sapovirus
• norovirus
Famiglia Reoviridae
• Orthoreovirus
• Orbivirus/coltivirus
• Rotavirus
Capside interno
•VP1 RNA polimerasi
•VP2 componente del complesso enzimatico
•VP3 mRNA capping
•VP6
70 nm
Digestione del capside esterno da parte di proteasi nel tratto GI
Esposizione della proteina di attacco al recettore
Ingresso per endocitosi
Intermediate subviral particle
Sierotipi
VP7
• G
• 14 sierotipi
• ++ G1,G2,G3,G4
• G9 emergente
VP4
• P
• 20 sierotipi
• ++ P4,P8
• P6 emergente
Diverse combinazioni PG
• 7 gruppi di rotavirus
( antigene VP6 del capside interno e
mobilità elettroforetica segmenti RNA) :
A-G
• Principali responsabile malattia nell’uomo:
gruppo A e occasionalmente B e C
Più comuni in tutto il mondo: P8G1, P4G2,P8G3,P8G4
Rotavirus
• Causano enterite in mammiferi e uccelli
• Resistenti da pH 3.5 a pH 10
• Resistenti a congelamenti e
scongelamenti ripetuti
• Infettività aumentata in presenza di
tripsina
Diagnosi
Campioni: Feci (1012 particelle virali/grammo)
• ME
• Metodi immunoenziamtici e agglutinazione
al latice – antigeni nelle feci
• Isolamento difficile
• Aumento titolo anticorpale (almeno 4
volte)
• Biologia molecolare-RT PCR
Sierotipo: RT-PCR, Monoclonali
Elettroferotipi
Vaccino
• RotaTeq (Merck)
Vaccino vivo ottenuto per riassortimento
genetico tra ceppi di rotavirus umani e
bovini
5 ceppi riassortanti
4 contengono VP7 di virus umani (G1-G4)
e VP4 di un ceppo bovino
1 con G6 del ceppo bovino e P1A(8) di
rotavirus umano
Caliciviridae
• Genere norovirus (ex Norwalk*-like, small round
structured virus)
• Genere sapovirus (ex Sapporo-like viruses)
• Genere lagovirus
• Genere vesivirus
• ssRNA+
• Simmetria cubica
• Assenza envelope
• 27-40 nm
* Da Norwalk (Ohio), 1968, episodio epidemico in una scuola
elementare: agente di Norwalk – 1972, Kapikian: l’ agente di
norwalk virus è un virus.
Recettore
• I norovirus si legano a complessicarboidrati presenti alla superficie dei
globuli rossi (antigeni di gruppo
sanguigno) e sulle cellule epiteliali della
mucosa intestinale.
• Norovirus diversi riconoscono antigeni di
gruppo diversi
Approcci molecolari per lo studio dei
norovirus
• Clonaggio del genoma dalle feci
• Sequenziamento
• Espressione delle proteine del capside
come proteine ricombinanti
Sviluppo di RT-PCR per la ricerca del
genoma virale
Saggi ELISA per anticorpi
•
•
•
•
Grande variabilità
5 genogruppi: GI-GV (cluster genetici)
numerosi genotipi
GI e GII infettano l’uomo; al loro interno 28
genotipi
• Ceppi dello stesso genogruppo: almeno 60%
identità aa
• Tra genogruppi < 50%
• Cluster genetici all’interno del genogruppo:
>80%
• GII.4 predominante dagli anni 90
Causa > 85% delle epidemie di gastoenteriti
non batteriche
23 milioni di casi/anno in USA
• Epidemie invernali (vomito invernale)
• 30% infezioni asintomatiche
• Incubazione gastroenterite: 12-48 ore
• Nausea, vomito, diarrea acquosa, crampi
addominali
• Mialgie, malessere, mal di testa
• Febbre non elevata o assente nel 50 % casi
• Decorso acuto, autolimitante
Trasmissione feco-orale (ma anche aerosol di vomito)
Elevata trasmissibilità
Sufficienti 10-100 particelle virali
Resistenza nell’ambiente
Immunità di breve durata
Diagnosi
• ME e IEM – 106-107 particelle/ml
• Antigeni virali – ELISA – 104-105 part./ml
• Acido nucleico virale
– Ibridazione
– RT-PCR – 102-104 particelle/ml
I campioni
• Campione di feci – entro 48-72
dall’insorgenza
• 10-15 ml
• Conservazione e trasporto: 4°C per 2-3
settimane (congelamento per ricerca
antigeni o acido nucleico)
• Vomito
• Siero fase acuta (5 gg) e convalescente
(3-6 settimane dopo risoluzione)
Altri virus
• Astrovirus
Piccoli virus a ssRNA (25-28 nm)
• Adenovirus (++ 40 e 41)
ADENOVIRUS
1953 identificazione di un virus come causa del processo
degenerativo di colture cellulari derivate da adenoidi
umane
1954 dimostrazione di effetto citopatico in colture di tessuto
infettate con secrezioni dell’apparato respiratorio
1956 studi epidemiologici confermano l’origine virale
dell’agente eziologico delle malattie acute dell’apparato
respiratorio.
Virus simili causano congiuntiviti e gastroenteriti infantili
Adenoviridae
•Aviadenovirus
•Mastadenovirus
dsDNA
Privi pericapside
Medie dimensioni
52 sierotipi
STRUTTURA DEGLI ADENOVIRUS
70-100 nm
Core : ds DNA
- covalentemente legato alla proteina TP
- complessato alla proteina VII
proteina X (proteasi)
proteina V
core
proteasi
Capside (252 capsomeri)
240 esoni : trimeri di proteina II
12 pentoni : Base (pentameri di proteina III)
Fibra (trimeri di proteina IV)
proteina IIIA
proteina IX
esoni che circondano i pentoni
esoni delle facce
proteina VI ancora l’anello di esoni che circondano i pentoni con il core
proteina VIII ancora gli esoni delle facce al core
Nel virione maturo: 3 tipi di proteine
proteine del capside
–240 esoni (centro delle facce dell’
icosaedro)
–12 pentoni (ai vertici delle facce)
–fibre: prolungamento estroflesso all’ esterno
del pentone
–proteine dello scheletro (tengono insieme il
capside)
–proteine legate al DNA
Antigeni: Esoni e fibre: tipo specifico
(fibre: emoagglutinano)
Pentoni: antigeni comuni
Adenovirus Genome
Late genes
E1
E2
E3
E4
36 kb linear ds DNA
Early genes for host and viral transcription control,
viral DNA replication
Late genes for virion structure
• Fibre
adsorbimento (HA)
(recettori glicoproteici sulle
membrane cellulari)
• Esone Monomero
strutturale
• Pentone base
• Associato al pentone
penetrazione
penetrazione
Penetrazione di
Adenovirus
•
entrata mediata da endocitosi clatrinadipendente
•
Perdita delle fibre
Lisi della membrana degli endosomi
mediato dalla proteina della base dei
pentoni (citotossica)
•
A livello dei pori nucleari la struttura
capsidica subisce un disassemblaggio
parziale :
- perdita dei pentoni III e della
proteina IIIa
- dissociazione della proteina VIII
-
degradazione proteolitica
della
proteina
VI da parte della proteasi
presente nel virione
- perdita della proteina IX
pH
Adenovirus replication cycle
(From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley, eds, Lippincott Williams & Wilkins, 2001, Fig. 67-5.)
Espressione genica a fasi: IE, E, L: 20-30 proteine
E1a
trasformanti
E1b
L’ assemblaggio nel nucleo
Antigeni sulla membrana cellulare (T ag)
Tipi di infezioni
Infezioni litiche (10.000-1.000.000 di particelle)
croniche
latenti
trasformanti (integrazione del DNA nel nucleo)
Adenoviridae
Due Generi:
AVIADENOVIRUS: non patogeni per l’ uomo
MASTADENOVIRUS: divisi in gruppi (A-G) che contengono
47 tipi diversi che infettano l’ uomo
70-95% di omologia genomica all’ interno dei gruppi e 5-20% di
omologia tra tipi appartenenti a gruppi diversi
Adenovirus presenti in molte specie animali
Gli esseri umani sono l’ unico reservoir per l’ uomo
Trasmissione: interumana
– Respiratoria
– Oro-fecale
– Mano-mano (?)
Adenovirus pathogenesis
From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005,, Fig. 50-4.
Infezione da adenovirus
Adenovirus diseases
From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Table 53-1.
AdV 40-41
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•
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Subgenus F
Difficili da coltivare (cellule 293)
gastroenteriti in bambini > 4 anni
Tutto l’anno
Incubazione: 3-10 gg
Durata diarrea: 10-14 gg
Febbre
Può svilupparsi
intussusception e
appendicite