Encefalopatie spongiformi trasmissibili (EST)
Patologie progressive e degenerative del SNC dell'uomo e degli animali
• lungo periodo di incubazione (da alcuni mesi a diversi decenni)
• evoluzione clinica apiretica, con turbe nervose sensitive e motorie,
rapido decadimento fisico e mentale
• exitus fatale
• degenerazione vacuolare dei neuroni della sostanza grigia del SNC (spongiosi)
• frequente presenza di placche amiloidi
• SAF (Scrapie Associated Fibrils)
• assenza di risposta immunitaria
•
predisposizione genetica di alcune specie: topo, ovino, uomo (GSS, IFF, CJD
familiare)
• trasmissibilità tra specie diverse
EST
Ruminanti
● Scrapie dell’ovino/caprino
Non ruminanti
1700
● Encefalopatia trasmissibile del visone 1965
● Sindrome del dimagramento cronico
(CWD): cervo mulo
1980
alce delle Montagne Rocciose 1982
● Encefalopatia trasmissibile dei felini
1990
● Malattia scrapie simile dello struzzo
1991
● Encefalopatia spongiforme del bovino
(BSE)
1986
Uomo
● Malattie scrapie-simili: alce, antilope,
kudu, nyala
1988
● Kuru
1900
● Malattia di Creutzfeldt-Jacob (CJD)
1920
● Sindrome di Gerstmann-SträsslerScheinker (GSS)
1936
● Insonnia Fatale Familiare (FFI)
1992
● Variante di Creutzfeldt-Jacob (vCJD) 1996
Agenti trasmissibili non convenzionali (ATNC)
Resistenza ai trattamenti che degradano gli acidi nucleici (nucleasi,
radiazioni ultraviolette e ionizzanti)
→ assenza di acido nucleico
Riduzione dell’infettività a seguito di trattamenti che degradano le
proteine (proteasi, fenolo, SDS) e i carboidrati (periodato di Na e K)
→ composizione prevalentemente glicoproteica
Elevata resistenza ad agenti fisico-chimici: comuni disinfettanti,
sterilizzazione con calore o formalina, congelamento ed essiccamento
(inattivazione a 134 °C per 18 min, a soda 1N per 1 h)
Assenza di potere immunogeno → difficoltà di diagnosi in vivo
EST--Ipotesi eziologiche
EST
Teoria prionica:
prionica
1982: PRIONS (Proteinaceous Infectious Particles)= agenti
infettanti di natura proteica
1984: Proteina prionica (PrP) codificata da un gene (Prn-p)
presente sui cromosomi di tutte le specie esaminate
Teoria Prionica
Prusiner (1982) → prione = agente infettante di natura proteica,
costituito dalla proteina prionica (PrP)
il gene per la PrP (Prn-p) è presente sui cromosomi di tutti gli
animali, infetti e non
PrP sintetizzata in 2 forme: PrPc, non patogena, presente nei sani
e nei malati; PrPsc, patogena, presente solo nei malati
PrPC
PrPSc
Isolamento
Cervello di soggetti
sani e infetti
Cervello di soggetti
infetti
Peso molecolare
33-35 kDa
33-35 kDa
Velocità di sintesi
Meno di 2 ore
10-15 ore
Emivita
5 ore
15 ore
Localizzazione*
Superficie cellulare
Vescicole
citoplasmatiche
Effetto detergenti
Solubilizzazione
Polimerizzazione
(bastoncelli amiloidi)
Effetto proteasi
Degradazione
completa
Degradazione
parziale (27-30 kDa)
Configurazione
α-eliche
β-foglietti
Grado di omologia
* la
100% = isoforme
proteina prionica viene espressa primariamente dai neuroni e secondariamente da linfociti,
monociti, macrofagi e cellule dendritiche
mutazione genica → passaggio da α-eliche a β-filamenti
(forme ereditarie)
introduzione di PrPsc dall’esterno che determina
modificazione conformazionale della PrPc dell’ospite in PrPsc
(forme trasmissibili)
moltiplicazione della PrPsc per effetto a cascata
Moltiplicazione della PrPsc
mediante effetto a cascata
EST-- Ipotesi eziologiche
EST
Teoria virale:
virale
intervento di un acido nucleico infettante, per spiegare molteplicità
di “ceppi”
particelle virus-simili
virus, provvisto di proprio acido nucleico e di almeno una
proteina, si lega a PrPc determinando la trasformazione in PrPsc
BSE - Regno Unito
1986: prima segnalazione
Bovine lattifere
1a ipotesi eziopatogenetica: adattamento dell’agente dello Scrapie alla
specie bovina tramite l’utilizzo di farine di carne ovina infetta
fattori predisponenti:
aumento della popolazione ovina in UK (da 26 milioni nel 1970 a 43 milioni
nel 1990)
relativo aumento dei casi di Scrapie
modifica nella fabbricazione dei mangimi negli anni 1981-1982
(eliminazione dei solventi organici dei grassi, riduzione dei tempi e delle T
di autoclavaggio)
sopravvivenza nelle farine dei prioni → esposizione alimentare dei
bovini a dosi infettanti tali da superare la barriera di specie
amplificazione dell’epidemia per riciclaggio carcasse bovine infette
BSE - Regno Unito
rapida diffusione dell’epidemia in tutto il Regno Unito
picco nel 1992: 500 casi alla settimana
feed ban (luglio 1988): divieto dell’uso di proteine di ruminanti per
l’alimentazione dei ruminanti
dal 1993-1994 progressiva regressione
a tutt’oggi più di 180.000 casi nel RU
Number of cases of bovine spongiform encephalopathy (BSE) reported in the United Kingdom
Alderney
Guernsey (3)
Great Britain
Isle of Man (2)
Jersey
(1)
Total
United Kingdom
Northern Ireland
1987 and before(4)
0
442
4
0
0
0
446
1988(4)
0
2 469
34
6
1
4
2 514
1989
0
7 137
52
6
4
29
7 228
1990
0
14 181
83
22
8
113
14 407
1991
0
25 032
75
67
15
170
25 359
1992
0
36 682
92
109
23
374
37 280
1993
0
34 370
115
111
35
459
35 090
1994
2
23 945
69
55
22
345
24 438
1995
0
14 302
44
33
10
173
14 562
1996
0
8 016
36
11
12
74
8 149
1997
0
4 312
44
9
5
23
4 393
1998
0
3 179
25
5
8
18
3 235
1999
0
2 274
11
3
6
7
2 301
2000
0
1 355
13
0
0
75
1 443
2001
0
1,113
2
0
0
87
1,202
2002
0
1,044
1
0
1
98
1,144
2003
0
549
0
0
0
62
611
2004
0
309
0
0
0
34
343
2005
0
203
0
0
0
22
225
2006
0
104
0
0
0
10
114
2007
0
53
0
0
0
14
67
2008(5)
0
33
0
0
0
4
37
2009
0
9
0
0
0
3
12
2010
0
11
0
0
0
0
11
BSE fuori dal Regno Unito
segnalazione in altri Paesi di casi in bovini importati e anche
in bovini autoctoni, probabilmente alimentati con farine
infette importate dal RU: dal 1989 poco più di 3000 casi sono
stati riportati al di fuori del RU, la quasi totalità in 6 paesi (Francia,
Germania, Irlanda, Portogallo, Spagna e Svizzera).
successivamente all’introduzione (2001) della sorveglianza attiva
in bovini morti e macellati, casi autoctoni in 12 Paesi (Austria,
Repubblica Ceca, Finlandia, Germania, Grecia, Israele, Italia,
Giappone, Polonia, Slovacchia, Slovenia, Spagna).
pochi casi segnalati anche in Canada, Isole Falkland e Oman,
tutti in in animali importati dal RU
BSE fuori dal Regno Unito
Austria
Belgium
Canada
Czech Republic
Denmark
Finland
France
Germany
Greece
Ireland
Israel
Italy
Japan
Liechtenstein
Luxembourg
Netherlands
Poland
Portugal
Slovakia
Slovenia
Spain
Sweden
Switzerland
United Kingdom
United States of America
BSE - situazione italiana
Ia segnalazione (Sicilia 1994): 2 bovine Limousine importate
dal Regno Unito nel 1989 e presumibilmente già infette
all’arrivo.
Ia segnalazione di casi autoctoni: gennaio 2001.
“Casi autoctoni”: casi relativi ad animali nati e cresciuti in Italia
o ad animali importati ma che, in relazione al periodo di
incubazione e al tempo trascorso in Italia, si siano
verosimilmente infettati nel nostro Paese”.
BSE in Italia
ANNO
CASI
1994
2*
2001
50*
2002
36*
2003
31
2004
7
2005
8
2006
7
2007
2
2008
1
2009
2
2010
0
TOTALE
146
(*) due bovini esteri
Ad eccezione dei primi 2 casi diagnosticati nel 1994 in fase clinica,
tutti gli altri sono risultati positivi ai test rapidi in fase preclinica.
Elementi a sfavore del passaggio ovino-bovino
BSE: 1 solo “ceppo” contro la molteplicità di “ceppi” individuati nella Scrapie
“ceppo” bovino: spettro patogeno + ampio (visone, gatto, felidi selvatici,
antilope) rispetto a quello dei “ceppi” della Scrapie
infezione sperimentale del bovino con l’agente della Scrapie: encefalopatia
differente dalla BSE
BSE: PrPSc a livello di encefalo, midollo spinale, gangli spinali e retina
Scrapie: livelli medi di infettività anche in altri distretti (milza,
tonsille, linfonodi, ileo, colon prossimale)
2a ipotesi eziopatogenetica: BSE malattia rara del bovino, la cui
incidenza sarebbe aumentata causa riciclaggio alimentare di tessuti
bovini infetti non opportunamente trattati
BSE - manifestazioni cliniche
-
Bovini 3-5 anni
-
Incubazione: 2,5-5 anni
-
progressive modificazioni comportamentali (ipereccitabilità a
stimoli acustici e meccanici, aggressività)
-
diminuzione della capacità riproduttiva
-
appetito inalterato
-
turbe locomotorie
-
vacuolizzazione principalmente nel bulbo encefalico
BSE - vie di trasmissione
- Via di trasmissione naturale finora accertata: alimentare
- Trasmissione verticale non condizionerebbe l’epidemiologia
Infezione dell’ovino con l’agente della BSE
↓
EST indistinguibile dalla Scrapie. BSE “mascherata” nell’ovino:
maggiore propagazione (+ vie di diffusione: transplacentare,
orale) e ampliamento dello spettro d’ospite
↓
Piano di sorveglianza sugli ovicaprini
BSE - diagnosi
-
sospetto clinico
-
esame istopatologico
-
osservazione m.e. SAF
-
esame immunoistochimico (in vivo biopsia tonsille e III
palpebra sperimentale nell’ovino)
-
western blotting (sorveglianza attiva)
Test prionics: WB basato sulla
proteasi-resistenza della PrPSc.
Il trattamento di omogenati
cerebrali con proteinasi K
discrimina in elettroforesi la
PrPC (totalmente digerita) dalla
PrPSc (parzialmente digerita)
BSE – sorveglianza
Regolamento CE n. 999/2001
Misure di sorveglianza sui bovini
Misure di eradicazione negli allevamenti colpiti
Misure di controllo sui mangimi
Obbligo di eliminazione di materiale specifico a rischio
(MRS) nei macelli
Classificazione dei Paesi in funzione del rischio BSE
(Italia in categoria 2: a rischio controllabile)
BSE - sorveglianza
Sorveglianza passiva: individuazione clinica dell’animale infetto
Sorveglianza attiva: esecuzione di test rapidi (Prionics) su:
- bovini ≥ 48 mesi, regolarmente macellati, macellati d’urgenza
o morti in azienda, se nati in: Belgio, Danimarca. Germania,
Irlanda, Grecia, Spagna, Francia, Italia, Lussemburgo, Paesi
Bassi, Austria, Portogallo, Finlandia, Svezia, Regno Unito.
- bovini nati in Paesi diversi da quelli sopra elencati:
> 30 mesi di età, se macellati normalmente
> 24 mesi di età, se soggetti a macellazione d’urgenza o differita
> 24 mesi di età morti o uccisi in azienda, durante il trasporto o in
mattatoio
- ovicaprini > 18 mesi di età o ai quali siano spuntati 2 incisivi
permanenti, normalmente macellati o morti
Variante della malattia di CreutzfeldtCreutzfeldt-Jacob (vCJD
vCJD)
)
1996: segnalazione in UK di 10 casi di una forma atipica di CJD (vCJD)
SpCJD
vCJD
50-70 aa
16-39 aa
Disturbi neuromotori
Disturbi psichici
Tipiche alterazioni ECG
No tipiche alterazioni ECG
Placche amiloidi (rare)
Placche floride
Omo/eterozigosi per valina
Omozigosi per metionina
Profilo di glicosilazione tipo 1 e 2 Profilo di glicosilazione tipo 4
VARIANT CREUTZFELDT-JAKOB DISEASE, CURRENT DATA (March 2011)
TOTAL NUMBER OF
PRIMARY
CASES (NUMBER ALIVE)
TOTAL NUMBER OF SECONDARY
CASES: BLOOD
TRANSFUSION (NUMBER ALIVE)
CUMULATIVE RESIDENCE IN UK >
6 MONTHS DURING PERIOD 19801996
UK
172 (4)
3 (0)
175
France
25 (0)
-
1
Republic of Ireland
4 (0)
-
2
Italy
2 (0)
-
0
USA
3† (0)
-
2
Canada
2 (1)
-
1
Saudi Arabia
1 (0)
-
0
Japan
1* (0)
-
0
Netherlands
3 (0)
-
0
Portugal
2 (0)
-
0
Spain
5 (0)
-
0
Taiwan
1 (0)
-
1
COUNTRY
†
the third US patient with vCJD was born and raised in Saudi Arabia and has lived permanently in the United States since late
2005. According to the US case-report, the patient was most likely infected as a child when living in Saudi Arabia.
*the case from Japan had resided in the UK for 24 days in the period 1980-1996.
221 casi
5 in attesa di conferma
BSE / vCJD
Ipotesi: esposizione all’agente della BSE precedente alle misure di controllo
→ superamento barriera di specie → adattamento all’uomo → vCJD
Co-localizzazione
Compatibilità temporale
Aspetti biochimici (profilo di glicosilazione tipo 4)
+
Aspetti clinici e anatomopatologici
(in infezioni sperimentali)
+
Trasmissibilità ai primati
Identità tra agente BSE e agente vCJD
Non accertato il passaggio bovino-uomo