Orthomyxovirus

G. Di Bonaventura

Università di Chieti-Pescara

OrthomyxovirusCaratteri generali

I virus dell’influenza A, B, C sono gli unici membri

della Famiglia Orthomyxoviridae

Tutti patogeni per l’uomo (A anche per animali)

Virione (d=80-120 nm) pleomorfo (sferici o tubulari)

Envelope contenente emoagglutinina

(HA) e neuraminidasi (NA) e delimitato

internamente dalle proteine della matrice

(M1) e della membrana (M2)

Genoma costituito da RNA segmentato(8 in A e B, 7 in C dove manca di NA, sebbene la

funzione sia vicariata dalla HA) Ogni segmento è costituito da:

RNA, polarità negativa

nucleoproteina (NP)

trascrittasi (PB1, PB2, PA)

OrthomyxovirusEmoagglutinina (HA), neuramminidasi (NA)

Emoagglutinina = trimero con forma di spicola

Proteina di attacco del virus (si lega all’acido sialico)

Bersaglio degli anticorpi neutralizzanti

Proteina di fusione

Agglutina (si lega ed aggrega) gli eritrociti umani

Modificazioni nella sua struttura sono responsabili della variabilità

antigenica minore (“drift” o deriva antigenica) e maggiore (“shift”)

Neuraminidasi = tetramero dotato di attività

enzimatica

taglia l’acido sialico delle glicoproteine

(recettore compreso), prevenendo così

l’agglutinazione dei virioni e facilitando la

liberazione delle unità virioniche

NA del virus influenzale tipo A subisce

modificazioni (N1, N2, ecc.)

HA

OrthomyxovirusCiclo replicativo

Adsorbimento virale, mediato da HA, a

residui di acido sialico su glicoproteine di

superficie cellulare

Internalizzazione virale per endocitosi

Scapsidazione M2-mediata: acidificazione

endosomale, fusione envelope-membrana

endocitica HA-mediata

Migrazione del nucleocapside nel nucleo

Trascrizione nucleocapside, con formazione di cap-mRNA-poliA

Traduzione citosolica mRNA in proteine

HA e NA processate nel RE e nel Golgi e trasferite alla superficie cellulare

Trascrizione (RNA+) e replicazione del genoma in sede nucleare

Trasferimento RNA nel citosol ed associazione con NP e polimerasi a

formare i nucleocapsidi

Formazione dell’envelope di derivazione cellulare

Gemmazione apicale indotta dall’inserzione di HA nella membrana

OrthomyxovirusPatogenesi & immunità

Iniziale infezione citocida del tratto

respiratorio superiore (cellule ciliate,

cellule secernenti muco)

Possibile diffusione al tratto respiratorio

inferiore

Guarigione facilitata dalla produzione di IF

e della risposta cellulo-mediata (cellule NK

e T)

“Protezione” mediata da anticorpi anti-HA.

Risposta anticorpale specifica per ciascun ceppo influenzale ed anti-NA

Risposta cellulo-mediata è generica ed è in grado di agire su ceppi diversi

appartenenti allo stesso tipo (A o B)

Sintomatologia e durata della malattia dipendenti da azione IF, dalla

risposta cellulo-mediata e dall’entità del danno tessutale

Generalmente autolimitante, rimane circoscritta al polmone

Nomenclatura ceppi tipo A

tipo

luogo primo isolamento

data del primo isolamento

antigene (NA e HA)

Nomenclatura ceppi tipo B

tipo

luogo primo isolamento

data del primo isolamento

OrthomyxovirusEpidemiologia

[A/Bangkok/1/79(H3N2)]

[B/Singapore/3/64]

Diversità genetica dei virus influenzali

mutazione geni per HA ed NA

antigenic “drift” (modificazioni antigeniche minori) nei virus A e B

fenomeni epidemici, ogni 2-3 anni circa

riassortimento tra genomi di ceppi diversi (anche animali)

antigenic “shift” (modif. antigeniche maggiori) solo nei virus tipo A

fenomeni pandemici, ogni 10 anni circa (asiatica, 1957; Hong Kong, 1968)

OrthomyxovirusEpidemiologia

Geografia

ubiquitari

malattia “stagionale”: maggiormente diffusa in inverno

Trasmissione

mediante aerosol, prodotto durante la fonazione, tossendo e

respirando

il virus predilige i climi freschi e poco umidi (inverno)

largamente diffuso nei bambini in età scolare

Soggetti a rischio

adulti

bambini: infezioni delle vie respiratorie (da asintomatiche a gravi)

a rischio elevato

anziani

immunocompromessi, pazienti cardiopatici e respiratori cronici (compresi

asmatici e fumatori)

OrthomyxovirusSindromi cliniche

Periodo di incubazione: 1 – 4 giorni

Influenza acuta negli adulti

repentini attacchi febbrili, malessere, mialgia, gola infiammata, tosse non

produttiva

Influenza acuta nei bambini

malattia acuta simile a quella degli adulti ma con febbre più alta, sintomi

gastrointestinali (dolori addominali, vomito), otite media, miosite e più

frequentemente croup

La malattia dura circa 3 giorni e, in assenza di complicazioni, la

guarigione è completa in 7-10 giorni

Complicazioni

polmonite virale primaria

polmonite batterica secondaria (S. pneumoniae, S. aureus, H. influenzae)

con espettorato produttivo e purulento

mastite e coinvolgimento cardiaco

sindromi neurologiche (sindrome di Guillain –Barrè, encefalopatia,

encefalite, sindrome di Reye)

OrthomyxovirusDiagnosi di laboratorio

Diagnosi clinica in corso di epidemia

Laboratorio necessario per distinguere il virus influenzale da

altri virus respiratori e stabilirne il tipo ed il ceppo

Campioni clinici: secrezioni respiratorie

Isolamento in colture primarie di rene di scimmia o nella linea

cellulare di rene canino Madin-Darby

CPE dopo 2 giorni

Precoce emoadsorbimento (adesione di

eritrociti di cavia a cellule infette che

esprimono HA) ed emoagglutinazione

(aggregato gelatinoso), tuttavia aspecifici

Identificazione specifica mediante immunofluorescenza,

inibizione dell’emoagglutinazione o immunoenzimatica per

antigeni in colture cellulari

Indagini sierologiche utili solo a fini epidemiologici

OrthomyxovirusTerapia, controllo

Amantadina, rimantadina

Interagiscono con la proteina M2, inibendo così la decapsidazione

virale (influenza tipo A)

Zanamivir, oseltamivir

Inibiscono la NA (vs tipo A e B). Senza NA, HA si lega all’acido

sialico delle altre particelle virali, inducendo così la formazione di

aggregati virali che inibiscono il rilascio cellulare delle unità

neoformate

Controllo

E’ impossibile limitare la diffusione aerea del virus influenzale

Il controllo ottimale è rappresentato dall’immunizzazione

Immunizzazione naturale, secondaria ad un’esposizione primaria, è

protettiva per lunghi periodi

Vaccino con virus inattivati con formalina (preparato in uova embrionate)

o vaccino a subunità (HA, NA)

Raccomandabile per i soggetti a rischio (anziani, soggetti con cardiopatie o

pneumopatie croniche)

In studio vaccini con virus vivi (attenuati)