Altri Herpes virus

HHV-6 Linfociti B e T, megacariociti.

Infezione primaria: exanthem subitum (roseola infantum)Latenza nei linfociti T

Associato a disordini neurologici (encefaliti, convulsioni)Ruolo nella sclerosi multipla?

HHV-7Linfociti T (CD4).

Associato a casi di exanthem subitum (roseola infantum)

Ubiquitari (> 90% popolazione). Isolati dalla saliva

Gamma-herpesvirus…..

HHV-6

Isolato nel 1986 da PBMC di un paziente immunocompromesso (Salahuddin et al., 1986). Successivamente si è dimostrato che l’infezione è molto comune e virtualmente tutti i bambini sono infettati da questo virus nei primi anni di vita.

Classificazione: β-herpesvirus

VARIANTI: HHV-6A e HHV-6B, differiscono nel tropismo, nella sequenza nucleotidica e nella patogenesi

MORFOLOGIA: tipica degli herpesvirus, genoma dsDNA, capside iscosaedrico ricoperto di tegumento ed envelope lipidico derivato dalle membrane delle cellule infettate modificate per l’inserimento delle glicoproteine virali (virione Ø 160-200 nm).

TROPISMO: non limitato alle sole cellule linfoidi (linfociti B e T), presenta un tropismo ampio per diversi tipi di cellule umane (cellule timiche, gliali megacariociti, fibroblasti), in accordo al fatto che il suo recettore cellulare è il CD46 (Santoro et al., 1999), una glicoproteina di tipo-1 che appartiene ad una famiglia di regolatori dell’attivazione del complemento.

LATENZA: instaura un’infezione latente in linfociti T e monociti.

EPIDEMIOLOGIA: Virus ubiquitario, presente in tutte le aree del mondo. Sieroprevalenza > 90% negli adulti. L’infezione avviene prevalentemente nei primi mesi di vita: 6-9 mesi (Caserta et al., 2001). La modalità di trasmissione non è completamente chiarita, HHV-6 replica nelle cellule epiteliali ed è presente nella saliva. PATOGENESI: nei bambini l’infezione primaria causa l’exanthem subitum (roseola infantum, sesta malattia) con febbre alta e lo sviluppo di un rash cutaneo dopo la risoluzione della febbre (Yamanishi et al., 1988). HHV-6 è correlato anche a patologie nell’adulto dovute a fenomeni principalmente di riattivazione (sindrome simil-mononucleosica), che possono essere clinicamente significative soprattutto nei pazienti immunocompromessi.

…..è stato suggerito che possa essere associato a patologie autoimmuni come artrite reumatoide, sclerosi multipla…..

DIAGNOSI DI LABORATORIO: ricerca di anticorpi o ricerca del virus mediante PCR nel sangue e nella saliva.

Altri Herpes virus

HHV-6 Linfociti B e T, megacariociti.

Infezione primaria: exanthem subitum (roseola infantum)Latenza nei linfociti T

Associato a disordini neurologici (encefaliti, convulsioni)Ruolo nella sclerosi multipla?

HHV-7Linfociti T (CD4).

Associato a casi di exanthem subitum (roseola infantum)

Ubiquitari (> 90% popolazione). Isolati dalla saliva

Gamma-herpesvirus

I gamma-herpesvirus umani

LymphocryptovirusVirus di Epstein Barr (EBV)

RhadinovirusHerpesvirus umano 8 (HHV-8) o

Kaposis’s sarcoma associated herpesvirus (KSHV)

La struttura di questi virus e la modalità di replicazione sono riconducibili a quelle comuni della famiglia.

Virus di Epstein-Barr (EBV)  (I)

- Scoperto nel 1964 da Epstein e Barr analizzando in microscopia elettronica delle biopsie linfonodali prelevate da adolescenti centroafricani con tumore di Burkitt.

 - E' un virus molto diffuso, oltre il 90% della popolazione adulta è sieropositiva per EBV.

 

Virus di Epstein-Barr (EBV)  (II)

- EBV è l’agente etiologico della mononucleosi infettiva, una malattia tipica dei giovani adulti. Di solito nell’infanzia è asintomatica.

 - La malattia si manifesta con febbre, faringite, ingrossamento dei linfonodi, splenomegalia, alterazioni delle funzioni epatiche.

 - EBV viene trasmesso attraverso le secrezioni faringee, spesso tramite scambio di saliva:

Bacio (adolescenti/adulti)

Contatti all’interno della famiglia o negli asili (spesso attraverso oggetti: posate, piatti, bicchieri, giocattoli, etc.)

Virus di Epstein-Barr (EBV)  (III)

- La sede del primo impianto sono le cellule epiteliali del faringe, dove si instaura un’infezione produttiva.

- Da qui il virus viene trasmesso ai linfociti B, dove instaura un’infezione non produttiva (latenza).

- Recettore cellulare per l’EBV

CR2, CD21: recettore per il C3d del complemento

corecettore: molecole di classe II HLA

Linfociti B, cell. epitelio oro- e naso-faringe, cellule

dendritiche follicolari, cell. cervice uterina

Virus di Epstein-Barr (EBV) (IV)

Nell’epitelio oro-faringeo il virus, dopo l’infezione primaria, può dar luogo a

un’infezione litica persistente che può durare alcuni anni.

Il soggetto infetto anche se asintomatico funziona da sorgente di infezione.

Il genoma virale è presente in forma circolare episomiale all’interno del nucleo.

Comparsa e durata degli anticopri anti-EBV

EBV VCA IgM sono in genere già presenti all'esordio clinico. Declinano con la guarigione, ma in una piccola percentuale dei casi (10%) possono essere rilevabili fino a 4 mesi dalla presentazione della malattia, (eccezionalmente osservati fino ad 1 anno).

EBV VCA IgG possono essere già presenti all’esordio clinico, aumentano fino ad un picco in 3-4a settimana e poi declinano in un periodo di mesi. Possono essere rilevate a basso titolo per tutta la vita.

EBNA IgG compaiono tardivamente in fase di convalescenza 1-2 mesi dopo l'esordio della malattia. Persistono per tutta la vita. La comparsa di anticorpi anti-EBNA in persone precedentemente positive per VCA e negative per EBNA documenta una sieroconversione e quindi infezione recente.

Anticorpi eterofili: anticorpi (IgM) reattivi contro antigeni di specie diversa, in particolare contro antigeni di superficie di emazie di pecora e di cavallo (emoagglutinine) o di bue (emolisine).

EBV: diagnosi, terapia e profilassi

La diagnosi si basa attualmente:

sulla dimostrazione di anticorpi contro le proteine virali precoci, nucleari o del capside virale (ELISA o immunofluorescenza su linfociti paziente)

ricerca del genoma con PCR (PCR quantitativa)

Non è attualmente disponibile un vaccino efficace

Gli antivirali efficaci contro altri herpesvirus non hanno dimostrato alcuna efficacia nella progressione della malattia

EBV e tumori

L’EBV è classificato dall’International Agency for Research on Cancer come

agente di tipo 1: agente cancerogeno nell’uomo.

L’infezione da EBV è significativamente associata a:

Linfoma di Burkitt (endemico in Africa)

Malattia linfoproliferativa e linfomi immunoblastici in pazienti

immunocompromessi (trapiantati, AIDS)

Mononucleosi linfoproliferativa fatale associata a immunodeficienza congenita

(XLP)

Carcinoma nasofaringeo

Nei pazienti con AIDS si ritiene associato alla leucoplachia orale

EBV e tumori

In vitro può infettare ed immortalizzare i linfociti B.La capacità trasformante dell’EBV è tipicamente legata

all’espressione delle proteine di latenza:

6 proteine a localizzazione nucleare EBNA – 1, 2, 3A, 3B, 3C e LP

3 proteine localizzate sulla membrana LMP1, LMP2A, LMP2B

Latenza di tipo IILatenza di tipo II

Linfoma di HodgkinLinfoma di HodgkinCarcinoma NasofaringeoCarcinoma Nasofaringeo

Latenza di tipo IIILatenza di tipo III

PTLDPTLDLinee cellulari LinfoblastoidiLinee cellulari Linfoblastoidi

EBNA-1EBNA-1

LMP 1LMP 1

LMP 2LMP 2 EBNA 1EBNA 1

LMP 1LMP 1

LMP 2LMP 2

EBNA-1EBNA-1

EBNA-2EBNA-2

EBNA-3AEBNA-3A

EBNA-3BEBNA-3B

EBNA-3CEBNA-3C

LPLP

Latenza di tipo ILatenza di tipo I

linfoma di Burkitt linfoma di Burkitt

EBERsEBERs EBERsEBERs EBERsEBERs

BARF0BARF0BARF0BARF0BARF0BARF0

EBV e tumori

Proteine espresse durante la latenza

Gli antigeni nucleari (EBNA) e le proteine di membrana (LMP) sono correlate con l’immortalizzazione dei linfociti B

EBNA-1: si lega al DNA virale e consente al genoma EBV di essere mantenuto nella cellula B come DNA episomiale circolare

EBNA-2: incrementa l’espressione delle LMP1 e LMP2, così come di proteine cellulari che contribuiscono alla crescita e trasformazione di cellule B.

EBNA-3C: aumenta espressione CD23

LMP1:si associa con molecole di membrana e induce:• molecole di adesione (vimentina, ICAM 1, LFA 1, and LFA 3) (adesionione omotipica)•Espressione bcl2 •Calcio intracellulare•Markers di attivazione (recettore della transferrina, HLA-II, CD21, CD23, CD39,CD40, CD44)•Altera il pathway di risposta a TGF-beta

LMP2A: attiva il pathway tirosin-chinasico del B-cell receptor desensibilizzando l’ulteriore attivazione dei B

Lo sviluppo del tumore richiede comunque la presenza di co-fattori

Risposta CTL (EBNA 2, 3A, B, C) controlla l’infezione

Deficit CTL per cause endogene (es. immunodeficenza congenita) per cause esogene (es. malaria, immunodeficienza post-trapianto, AIDS)

Favorisce la proliferazione policlonale dei linfociti B e i successivi eventi genetici (es. traslocazione e attivazione di c-myc)

Co-fattori

B L.BurkittEBV

• Attivazione policlonale dei linfociti B, proliferazione e immortalizzazione• Blocco della differenziazione a plasmacellula

Linfocita Bquiescente

Deficit CTL

Malaria

Evento genetico

Attivazione policlonale dei linfociti B, soppressione dei linfociti T

Traslocazione cromosomica, attivazione c-myc

Linfociti B attivati e proliferantiCellula tumorale

Linfoma di Burkitt

Patogenesi multifattoriale del linfoma di Burkitt

traslocazioni8;14 (90%)2;8 (5%)8;22 (5%)

myc

Burkitt’s Lymphoma

Linfoma di Burkitt

Persistenza di EBV nei tessuti e nel sangue periferico

Kimura H et al., Rev. Med Virol 2008

Metodi di valutazione della carica virale di EBV

Kimura H et al., Rev. Med Virol 2008

Valutazione della carica virale di EBV e PTLD

Kimura H et al., Rev. Med Virol 2008

Uccisione selettiva delle cellule tumorali EBV+ mediante chemioterapia/RT e ganciclovir

Herpesvirus umano di tipo 8

E’ il più recente herpesvirus umano scoperto

Identificato nel 1994 con un approccio di biologia molecolare in biopsie di sarcoma di Kaposi

Genoma dsDNA di circa 165 kbp

Classificato tra i Rhadinovirus

Virus di difficile coltivazione

Diffusione e modalità d’infezione

Diversamente dagli altri herpesvirus HHV-8 è poco diffuso nella popolazione generale.

E’ presente in determinate aree geografiche: Italia, Egitto, Israele, Grecia e regione sub-sahariana.

La trasmissione avviene tramite la via alimentare e sessuale.

Patologie associate all’infezione con HHV-8

Sarcoma diKaposi

Linfoma adeffusione primaria

ProliferazioneClonale

Malattia Multicentrica di

Castleman

Iperplasiapoliclonale

HHV-8 è classificato dall’International Agency for Research on Cancer come agente di tipo 2a: agente probabilmente cancerogeno nell’uomo.

HHV-8 DNA in leucociti circolanti

La cellula infettata è positiva in sezioni consecutive, dimostrando la specificità del segnale

sezione I sezione II

Blasig et al., 1997

HHV-8 è presente nei linfociti B derivati da PEL (BCBL-1)

Riattivazione dell’infezione con TPA

HHV-8 e PEL

Effusioni maligne delle cavità viscerali

Rappresentano un tipico processo neoplastico, a differenza del KS

Estremamente aggressivi in corso di AIDS

100% infettati latentemente da HHV-8 (molti co-infettati da EBV)

Le cellule derivate da PEL esprimono i geni di latenza di HHV-8 e nello

0.1-1% di esse si riattiva l’infezione litica spontaneamente

Le cellule derivate dai PEL, a differenza delle cellule derivate dal KS sono

trasformate e tumorigeniche in topi immunodeficienti

Interazioni delle proteine di HHV-8 con proteine che controllano il ciclo cellulare

Interazione di HHV-8 con molecole che regolano le risposte immuni

K3, K5 sequestrano molecole di MHC classe I nel reticolo endoplasmatico

K5 inoltre diminuisce l’espressione delle molecole co-stimolatorie B7.1 e di ICAM-1

Ciò potrebbe contribuire alla ridotta attività CTL

verso cellule latentemente infettate da HHV-8

ed inibire le risposte delle cellule NK

Coscoy et al., PNAS 2000Ishido et al., J. Virol. 2000; Immunity 2000Stevenson et al., PNAS 2000Brander et al., J. Immunol. 2000

HHV-8 e trasformazione cellulare

Le interazioni delle proteine di HHV-8 con proteine che regolano il ciclo cellulare e i segnali di attivazione

dell’immunità innata, nonché la modulazione dell’espressione di molecole che regolano le risposte immuni, producono come

effetto finale l’attivazione della proliferazione cellulare, l’inibizione dell’apoptosi

e potrebbero contribuire all’ “immune escape” di HHV-8

e potrebbero perciò contribuire ai processi di trasformazione cellulare e di carcinogenesi

HHV-8 e KS

80-100% lesioni KS (AIDS-KS, CKS, PT-KS, AKS)

40-80% dei PBMC di pazienti con KS

10-30% dei PBMC di individui omosessuali

0-20% dei PBMC di donatori normali con prevalenza diversa in base alle aree geografiche (USA, Nord Europa, paesi bacino mediterraneo, Africa)

Evidenziato in PCR in:

HHV-8 e KS Presente nella popolazione normale, e in particolare nelle aree ad alta incidenza

di KS (Mediterranean area e Africa), ma anche in regioni a bassa incidenza di KS

Il carico virale è elevato nei pazienti con KS o a rischio per KS ed è associato con attivazione di citochine Th1 e produzione di citochine proinfiammatorie IC)

Nelle lesioni il carico virale di HHV-8 aumenta con la progressione e la presenza di citochine infiammatorie (CI) precede (aumenta il carico virale) il ritrovamento del virus nei tessuti

CI mantengono e aumentano il carico virale nei PBMC inducendo riattivazione virale

Fattore di inizio o di progressione?

L’espressione dei geni di latenza di HHV-8 predomina nelle lesioni KS, e i geni di latenza (v-cyclin, vFLIP, LANA etc.) potrebbero avere un ruolo nella progressione del KS a vero tumore

Reviewed in: Stürzl et al., Adv. Cancer Res., 2001Ensoli et al., Adv. Cancer Res., 2001

Sarcoma di Kaposi

Ensoli et al.

Individui a rischio di KS (HHV-8+, immunodisregolati)

Citochine infiammatorie(Th-1: -IFN, IL-1, TNF)

HHV-8: riattivazione, Aumento virus sangue e tessuti

Induzione dei progenitori delle cellule fusate (HHV-8 infettate)

Adesione delle cellule infettate da HHV-8 ai vasi e passaggio nei

tessuti

Infezione latente di HHV-8 nella cellula KS (v-cyclin, v-FLIP,

Kaposine, LANA)

Attivazione delle cellule endoteliali e formazione

cellula fusata del KS

Produzione di fattori angiogenici (bFGF-VEGF)

Sinergia con la proteina Tat di HIV-1

Progressione KS(tumore)

Inizio KS (lesioni angiogeniche infiammatorie)

Ensoli et al.

Diagnosi di laboratorio di HHV-8

• Ricerca di anticorpi con metodologie ELISA o immunofluorescenza (LANA, K8.1)

• Ricerca del genoma virale mediante PCR

• Studio dei trascritti per valutare lo stato di replicazione

Herpes B (herpesvirus cercopitechino 1)

• Virus erpetico della scimmia

• Può essere un patogeno per persone che maneggiano scimmie (trasmissione tramite il morso) o per laboratoristi che utilizzano tessuti o cellule di scimmia

• Nell’uomo la malattia può essere letale (75% casi) o dare gravi danni neurologici (mielite o encefalite) in chi sopravvive

• Evidenza di trasmissione da uomo (infettato da scimmia) ad altro uomo.

• Diagnosi mediante isolamento del virus e test sierologici

• Acyclovir e Ganciclovir raccomandati per terapia (sensibile in vitro)