Gastroenteriti virali

• Gastroenterite sporadica nei bambini

negli adulti

• Gastroenterite epidemica*

• Rotavirus• norovirus, rotavirus,

astrovirus, adenovirus 40 e 41, sapovirus

• norovirus

Comunità semichiuseAcqua, alimenti

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 GIEsposizione 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

• 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, MonoclonaliElettroferotipi

Campioni: Feci (1012 particelle virali/grammo)

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 complessi-carboidrati 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

• 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 viraliResistenza nell’ambienteImmunità di breve durata

• Epidemie invernali (vomito invernale)

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

• Adenovirus (++ 40 e 41)

Piccoli virus a ssRNA (25-28 nm)

ADENOVIRUS1953 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

dsDNAPrivi pericapside

Medie dimensioni 52 sierotipi

STRUTTURA DEGLI ADENOVIRUS

Capside (252 capsomeri)

proteina VI ancora l’anello di esoni che circondano i pentoni con il coreproteina VIII ancora gli esoni delle facce al core

proteina IIIA esoni che circondano i pentoniproteina IX esoni delle facce

Core : ds DNA - covalentemente legato alla proteina TP- complessato alla proteina VII

proteina X (proteasi)proteina V core

proteasi

70-100 nm

240 esoni : trimeri di proteina II

12 pentoni : Base (pentameri di proteina III) Fibra (trimeri di proteina IV)

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 DNAAntigeni: Esoni e fibre: tipo specifico

(fibre: emoagglutinano) Pentoni: antigeni comuni

E1

E2 E4

E3Late genes

Adenovirus Genome

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 penetrazione• Associato al pentone penetrazione

Penetrazione di Adenovirus

• entrata mediata da endocitosi clatrina-dipendente

• Perdita delle fibreLisi 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

(From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley, eds, Lippincott Williams & Wilkins, 2001, Fig. 67-5.)

Adenovirus replication cycle

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 animaliGli esseri umani sono l’ unico reservoir per l’ uomoTrasmissione: interumana

– Respiratoria– Oro-fecale– Mano-mano (?)

From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005,, Fig. 50-4.

Adenovirus pathogenesis

Infezione da adenovirus

From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Table 53-1.

Adenovirus diseases

AdV 40-41• Subgenus F

• Difficili da coltivare (cellule 293)

• gastroenteriti in bambini > 4 anni

• Tutto l’anno

Incubazione: 3-10 ggDurata diarrea: 10-14 ggFebbrePuò svilupparsi intussusception e appendicite