Leucosi/Sarcoma

Ludovico Dipineto Facoltà di Medicina Veterinaria Università di Napoli Federico II

RETROVIRUS AVIARI

In campo avicolo l’importanza dei retrovirus è legata alla loro capacità di indurre:

tumori a sviluppo lento o forme leucosiche croniche

tumori a sviluppo rapido ovvero sarcomi e leucemie acute

Rivestono importanza pratica:

il virus della leucosi/sarcoma aviare (ALSV) responsabile dell’insorgenza di tumori in tutti i volatili del genere Gallus il virus della reticoloendoteliosi (REV) responsabile di tumori nel tacchino il virus della malattia linfoproliferativa (LPDV) sempre del tacchino

Inoltre:

il retrovirus C del fagiano il virus della sindrome emorragica dei Conuri

RETROVIRUS AVIARI

I retrovirus pur essendo a RNA posseggono una trascrittasi inversa che ne permette la replicazione all’interno del nucleo e l’integrazione del materiale genomico in quello della cellula ospite.

Virus endogeno: incapace di replicare e solitamente apatogeno poiché difettivo (l’integrazione comporta la perdita del gene env), verrà trasmesso alla progenie in modo mendeliano.

RETROVIRUS AVIARI

Dopo alcune generazioni il virus endogeno può diventare stabilmente integrato nel genoma cellulare, andando a costituire un oncogène indicato come v-onc che in mancanza di una specifica attivazione, conserva potenziali capacità trasformanti la cellula ospite. Gli oncogeni c-onc o proto-oncogèni sono presenti in tutte le cellule di un organismo, in uno stato di blocco trascrizionale.

Sono implicati nei meccanismi di regolazione del ciclo cellulare e risultano totalmente repressi nelle cellule dei tessuti perenni (neuroni, miocardiociti)

mentre si presentano regolabili nei tessuti stabili e in quelli labili.

RETROVIRUS AVIARI

La peculiarità di integrarsi e dare origine a virus endogeni nonché di indurre l’espressione di v-onc spiega la capacità potenzialmente trasformante ed oncogena dei retrovirus. I retrovirus possono replicare anche in maniera convenzionale, ovvero non integrandosi, in questa situazione si parlerà di virus esogeni. Virus esogeno: dopo l’ingresso che non causa la perdita del gene env segue la trascrizione di RNAm e la produzione di proteine virali che daranno origine nel citoplasma alla progenie infettante.

RETROVIRUS AVIARI

La progenie infettante, gemmando dalla cellula ospite, andrà ad infettare altre cellule contigue permettendo un passaggio dell’infezione:

per via verticale qualora vengano infettate le cellule della linea germinale

per via orizzontale tramite saliva, feci, sangue, ecc.

RETROVIRUS AVIARI

Cellula permissiva: replicazione virale Cellula non permissiva: NO replicazione virale ma integrazione del genoma e trasformazione

RETROVIRUS AVIARI

I retrovirus aviari hanno una caratteristica variabilità genomica che permette loro di avere particelle virali: senza oncogene virus della leucosi aviare (ALV), con un oncogene virus del sarcoma aviare (RSV).

L’acquisizione dell’oncogene virale v-onc comporta la perdita in tutto o in parte del gene env, determinando un genoma difettivo. Occorre allora l’aiuto di un virus helper che porti al retrovirus difettivo la sequenza perduta permettendone la replicazione.

L’unione di un virus difettivo (privo di env) e un virus helper (solitamente ALV, privo di v-onc) determina lo pseudotipo

RETROVIRUS AVIARI

Virus difettivi

Virus che hanno subito delezioni di parte di geni, incapaci di replicare se non in presenza di un virus helper completo

Il gene più frequentemente deleto è env, spesso sostituito da un oncogène (v-onc)

RETROVIRUS AVIARI

L’infezione sostenuta da ALV non sempre è seguita da trasformazione neoplastica.

RETROVIRUS AVIARI

Virioni sferici, 80-145 nm di diametro

Envelope provvisto di proiezioni superficiali glicoproteiche (peplomeri).

Nucleocapside o nucleoide di natura proteica:

tipo B posizione del nucleocapside eccentrica rispetto all’envelope

tipo C posizione del nucleocapside centrale rispetto all’envelope

tipo D nucleoide centrale a forma di barra

Eziologia

Tipo B Tipo C Tipo D

RETROVIRUS AVIARI

Eziologia

All’interno del nucleoide il genoma appare caratterizzato dalla successione di 4 geni preposti alla codifica di proteine fondamentali per la replicazione:

gene pro codifica la proteasi (p15) presente a livello del nucleocapside inducente anticorpi tipo specifici; gene pol codifica la proteina ad attività trascrittasica inversa (p65-p63) e la proteina IN o integrasi (p32) fondamentale per l’integrazione del materiale genomico virale retrotrascritto nel genoma cellulare;

gene env responsabile della sintesi della glicoproteina superficiale dei peplomeri (gp58) verso la quale vengono sintetizzati gli anticorpi neutralizzanti e della proteina transmembrana (gp37) gene onc agisce dopo l’integrazione nel DNA della cellula ospite ed è posseduto dai retrovirus capaci di trasformare in senso neoplastico la cellula ospite in modo acuto

Morfologia del virus Gene gag = NC nucleocapside (p12); CA = capside esterno (p27); MA matrice (p19)

Gene pro = PR proteasi (p15)

Gene pol = RT trascrittasi inversa (p65-p63); IN integrasi (p32)

Gene env = SU glicoproteina superficiale dei peplomeri (gp85); TM glicoproteina transmembrana (gp37)

Gene onc = oncogène o della trasformazione neoplastica

LTR (long terminal repeats) = code terminali con funzione di promozione e regolamentazione della trascrizione

RETROVIRUS AVIARI

Eziologia

Si conoscono 10 sottotipi che differiscono per le proteine dell’envelope e capaci di indurre anticorpi neutralizzanti:

Pollo

A - B - C - D - E - J

Fagiano F - G

Pernice ungherese

H

Quaglia di Gambel I

Neoplasie indotte dai virus del gruppo Leucosi/Sarcoma

Neoplasie Sinonimi

Leucosi Leucosi linfoide

Malattia del fegato grosso - Leucosi linfatica - Linfoma viscerale - Linfocitoma - Linfomatosi - Linfomatosi viscerale - Leucosi linfoide

Eritroblastosi

Leucemia - Leucosi linfoide intravascolare - Eritroleucosi - Eritromielosi - Eritrolastosi - Leucosi eritroide

Mieloblastosi Leucosi mieloide leucemica - Leucomielosi - Mielomatosi - Mieloblastosi - Granuloblastosi - Leucosi mieloide

Mielocitoma(tosi) Mielocitoma - Leucosi mieloide aleucemica - Leucocloroma – Mielomatosi

Tumori del tessuto connettivo Fibroma e fibrosarcoma Mixoma e mixosarcoma Sarcoma istiocitico Condroma Osteoma e sarcoma osteogenico

Neoplasie Sinonimi

Tumori epiteliali Nefroblastoma Nefroma Epatocarcinoma Adenocarcinoma del pancreas Tecoma Carcinoma a cellule granulose Seminoma Carcinoma a cellule squamose

Nefroma embrionale - Adenocarcinoma renale - Adenosarcoma - Nefroblastoma - Cistadenoma Cistadenoma papillare - Carcinoma del rene

Tumori endoteliali Emangioma Angiosarcoma Endotelioma Mesotelioma

Emangiomatosi - Endotelioma - Emangioblastosi - Emangioteliomatosi

Tumori correlati Osteopetrosi Meningioma Glioma

Osso marmorizzato - Malattia della zampa grossa - Osteoperiostite diffusa sporadica - Osteopetrosi gallinarum

Da: G. Poli, 2000

Replicazione virale

Trasformazione cellulare e formazione dei tumori

Virus a trasformazione acuta

Veicolano geni v-onc

Codificano proteine responsabili della trasformazione neoplastica a comparsa precoce

Ad esempio

Il virus del Sarcoma di Rous veicola il gene src che codifica per una fosfoproteina (p60), con attività proteino-chinasica, specifica della

trasformazione della cellula infetta

Replicazione virale

Trasformazione cellulare e formazione dei tumori

Virus a trasformazione lenta

Non veicolano geni v-onc

Trasformano le cellule indirettamente con l’attivazione di geni c-onc

Ad esempio Il provirus ALV si integra nel locus c-myc del genoma dell’ospite, che viene

poi espresso sotto l’influenza della sequenza LTR “promoter”

L’espressione del gene c-myc si pensa dia inizio al processo linfomagenico (per il completo sviluppo della Leucosi linfoide può essere necessaria

l’attivazione sequenziale di altri geni trasformanti)

Replicazione virale

Detergenti e solventi lipidici

Molto sensibili

Inattivazione termica

Inattivazione del virus a 37 C da 100 a 540 minuti, a 50 C in 8,5 minuti e a 60 C in 0,7 minuti

Sopravvivenza a -15 C non più di una settimana, -60 C per alcuni anni

Stabilità al pH

Inattivazione oltre 5 e 9

Raggi ultravioletti

Molto resistenti

Resistenza agli agenti fisico-chimici

Incidenza dell’infezione alta Incidenza della malattia bassa

Le perdite economiche causate dal Gruppo

Leucosi/Sarcoma derivano da:

mortalità di circa l’1-2% (raramente oltre il 20%) infezione subclinica, cui è soggetta la maggior parte dei gruppi, che determina un calo nella produzione e qualità

delle uova

Incidenza e Distribuzione

Ospiti naturali

Polli

Retrovirus sono stati isolati anche da fagiani, pernici e quaglie

Sperimentalmente lo spettro d’ospite può ampliarsi

Ad es. RSV può provocare tumori oltre che nei polli, fagiani e quaglie, anche nelle faraone, anatre, piccioni, pernici e

tacchini

Spettro d’ospite

Trasmissione

La trasmissione dei Retrovirus può avvenire in tre modi differenti:

orizzontale da soggetto infetto a soggetto sano tramite contatto con liquidi biologici contaminati

verticale da madre a figlio durante la formazione dell’uovo (virus

esogeni) - la trasmissione verticale porta spesso alla tolleranza immunologica, gli animali sono sempre viremici e spesso sviluppano forme tumorali

verticale attraverso le cellule germinali che contengono il

provirus integrato, con conseguente infezione al momento della fecondazione (virus endogeno) – questi virus rimangono latenti, non producono viremia e non inducono trasformazioni tumorali

Trasmissione

Via orizzontale

Contatto diretto

Contatto indiretto

Frequente

(volatili congenitamente infetti)

Raro (rapida inattivazione del virus

nell’ambiente esterno)

Virus esogeni

Trasmissione

Virus esogeni

Negli adulti si distinguono 4 classi sierologiche dovute ad infezione da ALV:

V+A- presenza di viremia - assenza di anticorpi V+A+ presenza di viremia - presenza di anticorpi V-A+ assenza di viremia - presenza di anticorpi V-A- assenza di viremia - assenza di anticorpi

Trasmissione

Virus esogeni

Classe V+A- (gallina immunotollerante)

Gallina geneticamente sensibile e infetta con virus endogeno in modo congenito che riconosce il virus come self.

I pulcini saranno congenitamente infetti, immunotolleranti,

permanentemente viremici

Trasmissione

Virus esogeni

Classe V+A+ (gallina infetta, ma con anticorpi)

Gallina geneticamente sensibile e infettatasi per via orizzontale, riconosce il virus come non slef, produce anticorpi

ed è destinata ad autosterilizzarsi.

I pulcini geneticamente sensibili saranno:

a) sani,

b) infetti ma con immunità passiva e destinati ad autosterilizzarsi,

c) infetti e poco protetti sviluppanti malattia.

Trasmissione

Virus esogeni

Classe V-A+ (gallina non infetta, ma con anticorpi)

Gallina geneticamente sensibile e infettatasi in camera di schiusa che ha eliminato il virus ma presenta un buon titolo

anticorpale.

I pulcini saranno sensibili ma sani e recettivi all’infezione ma con buona immuità.

Trasmissione

Virus esogeni

Classe V-A- (gallina geneticamente resistente)

Gallina geneticamente resistente non suscettibile all’infezione.

I pulcini saranno geneticamente resistenti all’infezione.

Trasmissione

La Leucosi linfoide è un processo neoplastico maligno a carico del sistema linfoide bursa-dipendente

Le cellule bersaglio primarie che subiscono la trasformazione neoplastica sono i linfociti B differenziati (no emocitoblasti), localizzati a livello della Borsa di Fabrizio (anche se il virus

moltiplica nella maggior parte dei tessuti ed organi)

Il coinvolgimento della Borsa di Fabrizio è costante

Leucosi linfoide: patogenesi

Morbilità = Mortalità

Dall’1-30 al 40%

Leucosi linfoide: morbilità e mortalità

Sintomi aspecifici

Inappetenza, emaciazione e debolezza Cresta pallida ed avvizzita (occasionalmente cianotica)

Addome gonfio - penne imbrattate di urati e pigmenti biliari

Alla palpazione si evidenzia aumento di volume o presenza di noduli tumorali al fegato, borsa di Fabrizio e reni

Alla comparsa dei sintomi il decorso diventa rapido

Leucosi linfoide: sintomatologia

Tumori di dimensioni variabili

A livello di fegato, milza, borsa di Fabrizio, reni, polmoni, gonadi, cuore, midollo osseo e mesentere

Consistenza soffice, superficie liscia e brillante Al taglio colore grigiastro-cremoso - raramente sono

presenti aree di necrosi

Leucosi linfoide: lesioni anatomo-patologiche

I tumori possono essere nodulari da 0.5 mm. a 5 cm. di diametro - di forma

sferica o appiattita - singoli o multipli miliari o granulari numerosi piccoli noduli di

diametro inferiore a 2 mm. - più frequenti nel fegato, uniformemente distribuiti nel parenchima diffusi organo uniformemente aumentato di volume,

di colore grigio e molto friabile (occasionalmente il fegato è solido, fibroso e stridente)

Leucosi linfoide: lesioni anatomo-patologiche

Non c’è alcuna alterazione consistente o significativa degli elementi cellulari del sangue periferico

Raramente si osserva una leucemia “franca” in cui

predominano linfoblasti

Leucosi linfoide: ematologia

Diagnosi

Ricerca degli antigeni e degli acidi nucleici virali

COFAL test fissazione del complemento per la ricerca

dell’antigene gruppo-specifico Immunofluorescenza - Prove radioimmunologiche - ELISA ricerca dell’antigene gruppo-specifico PCR e RT-PCR specifiche, in grado di identificare il

sottogruppo - rilevano sia il DNA provirale sia l’RNA virale – nessuna interferenza dei virus endogeni

Isolamento del virus

Campioni

Plasma - siero - tumori - tamponi cloacali - feci - albume – sperma - embrioni (10 gg. d’età)

Colture cellulari

RSV Fibroblasti di embrione di pollo rapida trasformazione neoplastica

delle cellule - formazione in pochi giorni di colonie o focolai di cellule trasformate

ALV Fibroblasti di embrione di pollo non produce alcun effetto citopatico

(RIF – NP – MP test)

Diagnosi

Inoculazione in uova embrionate di pollo

RSV Inoculazione sulla membrana corionallantoidea di embrioni di 11 gg. d’età - per via intravenosa in embrioni di 10-13 gg. d’età - nel sacco vitellino di

embrioni 5-8 gg. d’età “pocks” tumorali in 8 gg., il cui numero è

dipendente dalla dose di virus

LLV Inoculazione per via intravenosa in embrioni di 11 gg. d’età a 2

settimane dalla schiusa, si osserva l’insorgenza di neoplasie (soprattutto eritroblastosi), emorragie e tumori solidi (fibrosarcomi, tumori endoteliali, nefroblastomi e condromi) - i pulcini che sopravvivono sviluppano Leucosi

linfoide dopo 100 gg.

Diagnosi

Diagnosi

Inoculazione in polli sensibili

RSV Via sottocutanea (TD50) – Via intramuscolare (isolamento e replicazione) –

Via intraddominale – Via intracerebrale (resistenza genetica) - Contatto diretto

Via sottocutanea alla membrana alare

Comparsa dei tumori in 3 gg. (alte dosi di virus) e in 30-35 gg. (basse dosi di virus)

LLV

Via intraddominale in pulcini di 1 gg. di vita

Sviluppo della malattia in 200-270 gg.

Sierologia

Siero-neutralizzazione ELISA

Diagnosi

Istologia

Importante per la diagnosi differenziale con la Malattia di Marek

Si basano sull’eradicazione dell’infezione eliminando dai gruppi parentali tutti gli animali viremici e immunotolleranti responsabili della

trasmissione verticale

Il successo di un piano di eradicazione dipende della possibilità di interrompere la trasmissione verticale del virus

Per ottenere un gruppo indenne è necessario far schiudere, allevare e

mantenere in isolamento un gruppo di pulcini esente da infezione congenita

Per ottenere ciò occorre utilizzare embrioni provenienti da galline che

non siano trasmettitrici di virus alla progenie

Prevenzione e Controllo