RABDOVIRUS

Tipo Virus Distribuzione Specie infettate

Malattia

Vesiculovirus Vesicular stomatitis virus (VSV)

Caraibi Bovini, cavalli, suini

Acuta, autolimitante

Lyssavirus Virus della Rabbia

Mondiale Molti mammiferi compreso l’uomo

Lenta, progressiva

Rhabdovirus delle piante

Altri rhabdovirus animali Mammiferi, pesci, uccelli, artropodi

RABDOVIRUS

• Possono infettare diverse specie animali e piante

• Virus della rabbia è ubiquitario. Si stima che circa 55000 persone/anno muoiano di rabbia

Struttura generale di un rabdovirus Immagine in ME del virus della rabbia (colorazione negativa) 

STRUTTURA DEI RABDOVIRUS

GENOMA DEI RABDOVIRUS

• Particella virale: simmetria elicoidale 100 nm diametro, 400 nm lunghezza

• Presenza di Envelope

• Genoma: RNA singola elica polarità negativa (deve essere copiato in RNA a polarità positiva per essere tradotto nelle proteine virali)- quindi virus deve portare con sè RNA-polimerasi RNA-dipendente

• Proteine virali:

• Glicoproteina G (Superficiale)

• Proteina M (Matrice)

• Proteina NN (Nucleoprotein)

• Proteina L (Large) protein e NS (Non Strutturale, anche nota come proteina P (fosfo))

STRUTTURA DEI RABDOVIRUS

Funzioni delle proteine • Glicoproteina G.

– Trimero sulla superficie dell’envelope. – Lega il recettore cellulare (ingresso mediante endocitosi)– A pH 6 il trimero subisce cambiamenti conformazionali, si stabilizza ed espone

una regione idrofobica– Bersaglio degli anticorpi neutralizzanti

• Proteina M (matrice) – Presentea livello della superficie interna dell’envelope– Funziona da ponte tra glicoproteina G e nucleocapsde

• Proteina N (Nucleoproteina) – Principale proteina strutturale del capside– Protegge l’RNA genomico dalla degradazione nucleasica e mantiene l’RNA nella

conformazione necessaria per essere trascritto

• Proteina L (Large) e NS (nonstrutturale, nota come P (phospho)) formano la RNA-polimerasi RNA-dipendente (polimerasi virale)

VSV

ENDOCITOSI

Assemblaggio egemmazione

Trascrzione mRNA

Trascrizione vRNA

REPLICAZIONE

Legame al recettore• Il recettore per I rabdovirus non è stato identificato in maniera certa anche se

diversi esperimenti indicano la fostatiil-colina come un possibile recettore Penetrazione• Dopo l’ndocitosi si ha fusione dell’envelope con la membrana dell’endosoma

grazie al cambiamento di pH. Il nucleocapside entra nel citoplasma. Il ciclo replicativo è completamente citoplasmatico

TranscrizioneLa polimerasi virale produce i singoli mRNA, dotati di cap e poli-A. La sequenza di trascritti è: N, NS(P), M, G and L con efficienza via via decrescente

Replicazione• La polimerasi produce un filamento + che è lo stampo per la replicazione.

Sembra che lo switch tra trascrizione e replicazione sia controllato dalla proteina N

AssemblaggioLa proteina G protein viene portata in superficie dalle vescicole di esocitosi, via RE e GA. Qui si associa con M. L’RNA genomico si associa con N, L e NS (P) formando il nucleocapside. Questo a sua volta si associa con M, portando a cambiamenti conformazionali e al budding.

Trascrizione e replicazione dei Rhabdovirus

VSV

Virus della stomatite vescicolare (VSV)

VSV infetta il bestiame (Caraibi; occasionalmente USA e altri Paesi Industrializzati), cavalli e maiali (zoonosi)

Comparsa di vescicole in diverse parti del corpo (lingua, bocca, mammelle, unghie zoccolo)

Altamente contagiosaIngenti danni economici

occasionalmente e più raramente l’uomo (sintomi simil influenzali, o vescicole simil erpetiche)

Gli animali domestici rappresentano l’ospite finale da cui il virus difficilmente torna in circolazione

Rodriguez Virs Res 2002

SERBATOIO NATURALE?

RABBIA

• Forse la malattia infettiva conosciuta da più lungo tempo (Mesopotamia);

• Primo vaccino nel 1885 (Pasteur);• Scomparsa da ampie zone d’Europa;• Recentemente ricomparsa in Italia;• E’ ancora un problema di sanità pubblica?

RABBIA

RABBIA

• Forse la malattia infettiva conosciuta da più tempo (Mesopotamia);

• Primo vaccino nel 1885 (Pasteur);

• Scomparsa da ampie zone d’Europa;

• Assente in Italia da vari anni;

• E’ ancora un problema di sanità pubblica?

•Da 35 a 50 mila i casi umani all’anno secondo la stima dell’OMS (soprattutto bambini);

•Circa 10 milioni/anno i trattamenti vaccinali post-esposizione nell’uomo;

•Inserita nella Lista B dell’OIE

Lista B OIE

" malattie trasmissibili considerate di importanza socio-economica e/o di sanità pubblica all'interno degli stati e che sono significative nel commercio internazionale di animali e di prodotti di origine animale".

Eziologia

• Virus della rabbia appartiene al genere Lyssavirus

• Virus poco resistenti nell’ambiente: inattivati da luce solare, UV, calore, solventi dei lipidi

Epidemiologia

• Colpisce tutti i mammiferi terrestri• Ciclo urbano e ciclo silvestre• Varietà dei”serbatoi” silvestri nel

mondo: volpe rossa (Europa), volpe bianca (Artico), moffetta+volpe+procione (USA), mangusta (Sudafrica e Caraibi), vampiro (America del Sud)

• Casi di rabbia “cronica”

Trasmissione

Saliva (morso di un animale infettato che diventa molto aggressivo)

Trapianto di cornea, o tessuti (casi rari)

Contatto saliva infetta con mucose o ferite aperte (in assenza di morso)

Aerosol (personale di ricerca/laboratorio; pipistrelli nelle grotte)

Patogenesi

• Replicazione locale (virus isolabile per tre gg., poi eclisse)

• Invasione del SNC (lungo i tronchi nervosi – 3mm/h)

• Migrazione centrifuga (esterno del SNC)

Reazione dell’organismo

• Si manifesta solo dopo la replicazione virale a livello encefalico (inutile);

• Gli anticorpi neutralizzanti hanno effetto protettivo legandosi alle glicoproteine di superficie del virus;

• Fenomeno della “morte precoce” legata a bassi titoli anticorpali;

Sintomatologia• Periodo di incubazione: da pochi gg. a

sei mesi; nell’uomo anche un anno (specie, stipite, sede morsicatura); eliminazione del virus con la saliva anche prima dei sintomi (max 10gg.prima)

• Fase prodromica• Comparsa segni neurologici: rabbia

furiosa (75%) o rabbia paralitica (25%)• Paralisi e morte

Lesioni

• Scarse e aspecifiche a fronte di sintomi imponenti e specifici e di ampia diffusione del virus

• Istologicamente: infiltrati perivascolari di linfociti nel tessuto nervoso, lesioni degenerative , Corpi del Negri soprattutto nei neuroni del Corno di Ammone (non sempre presenti)

Diagnosi

• In vita (nell’uomo): ricerca virus nella saliva e su biopsie cutanee (follicoli piliferi) tramite RT-PCR, ricerca anticorpi nel siero e nel liquido spinale (virusneutralizzazione);

• Post-mortem: IFD è il test di routine; esami istologici, immunoistochimica, microscopia elettronica, RT-PCR, prova biologica per inoculazione intracerebrale in topini, anticorpi monoclonali

Immunofluorescenza Diretta

1. l’animale è morso da un animale rabbioso

IL CICLO INFETTIVO DEL VIRUS DELLA RABBIA

2. il virus penetra nei tessuticon la saliva infetta

3. il virus dai muscoli e dal tessuto connettivo, entra nei nervi periferici e migra , verso la corda spinale ed il cervello

3-12 settimane.Assenza di sintomi

4.Nel cervello, il virus replica attivamente.Sviluppo dei sintomi Il virus è presente nella saliva dell’animale

5. morte dell’animale infetto entro 1 settimana dall’apparenza dei sintomi (paralisi respiratoria)

Corpi del NegriTest IF

Diagnosi post-mortem

MalattiaMalattia fatale (solo 3 casi riportati di persone che sono sopravvissute alla fase neurologica)

•Bersagli cellulare: cellule nervose o muscolari •Recettore: recettori nicotinici acetilcolinergici •Periodo di incubazione: Il virus può rimane in questa sede per un periodo lungo (anche molti mesi) e replicarsi senza sintomatologia evidente •Fase prodromica: Il virus migra lungo assone dei nervi al SNC (trasporto retrogrado) e arriva alle radici dorsali dei gangli e nel canale spinale e raggiune il cervello dove infetta varie cellule tra cui cellule del Purkinje, ippocampo (effetto citopatico limitato)•Fase neurologica: infezione del cervello porta a encefalite e degenerazione neurale, coma e morte. Durante questa fase il virus si diffonde dal SNC attraverso neuroni alla cute, occhi, altri sedi (ghiandole surrenali, rene, pancreas) e ghiandole salivari

Fattori che determinano la lunghezza del periodo di

incubazione e la comparsa dei sintomi

– Dose virale al sito di ingresso e quanto il sito di ingresso sia vicino al cervello

– .Stato immunologico del paziente (risposta immune alla infezione naturale è lenta, e comparare quando il virus ha già raggiunto il cervello)

– Vaccinazione

SINTOMI

• Fase di incubazione/prodromica: possono comparire dolore e pririto nel sito del morso, febbre, mal di testa, problemi gastrointestinali

• Fase neurologica: idrofobia (50% dei pazienti) ovvero paura dell’acqua a causa del dolore associato al bere; convulsioni, allucinazioni, paralisi, crisi respiratorie, coma, morte

La situazione italiana

• La rabbia urbana scompare a fine anni ’50;

• Poi tre epidemie di rabbia silvestre• 1977-1986 arco alpino fino alla Svizzera• 1988-89 Trieste• 1991-1995 da Trieste a Bolzano• Vaccinazione orale delle volpi: ripresa

nel 2003-2004 a causa di un’epidemia in Carinzia nel 2002

La situazione italiana

• Altro caso umano di rabbia nel 1996: turista morso in Nepal da un cucciolo

• Casi nei cani 1992 (da Ungheria), 1989 (da Costa d’Avorio)

giovedì 30 ottobre 2008

• Allarme: nuovo caso di Rabbia silvestre in Italia! • Il 10 ottobre 2008 nella frazione di Oseacco di

Resia (UD), una volpe ha morso un cittadino locale agli arti inferiori procurandogli ferite giudicate guaribili in tre giorni dal medico che lo ha visitato. La volpe dal comportamento inusuale, probabilmente proveniente dai confini della vicina Slovenia, è stata abbattuta da un soccorritore ed inviata all'Istituto Zooprofilattico per le indagini del caso.

• Il Centro di referenza nazionale per la rabbia è stato istituito presso l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie con Decreto 8 maggio 2002 del Ministero della Salute (G.U. 22 maggio 2002 n. 118).

• L’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie si è occupato della problematica della rabbia fin dal 1977 quando è stato attivato il programma di sorveglianza per la rabbia silvestre dell’OMS, in funzione della sua posizione geografica e della insistenza dell’epidemia nel territorio di sua competenza.

Rabbia in Francia 2004 -1• Cucciolo introdotto illegalmente

in Francia dal Marocco l’11 luglio, non vaccinato;

• Manifesta sintomi il 18/8 e muore il 21/8, dopo aver girato coi proprietari per varie città francesi e aver morsicato varie persone ed animali

• 29 cani sospetti infetti sono stati soppressi ed è stata lanciata un’allerta europea per ricercare chi fosse venuto a contatto con l’animale

Rabbia in Francia 2004 - 2• Cane di 4 anni reintrodotto dal

NordAfrica nel dicembre 2003 con vaccinazione scaduta, morto nel febbraio 2004; soppressi 2 cani;

• Cucciolo di 6 mesi, non vaccinato, introdotto illegalmente in Francia dal Marocco (da Ceuta) il 10 maggio, morto il 15 maggio; soppressi 11 cani e 9 gatti

Caso umano a Ceuta - 2004

• Turista austriaco recatosi in Marocco col proprio cane in luglio;

• Il cane muore in Marocco con sintomatologia nervosa e dopo aver morsicato il proprietario

• Un mese dopo il morso (1 settembre) il proprietario accusa sintomi nervosi e viene ricoverato a Ceuta (enclave spagnola in Marocco)

Casi umani negli USA - 2004

• Quattro casi umani di rabbia originati nel periodo maggio-giugno 2004 dal trapianto di organi appartenenti ad un uomo morto di rabbia a seguito del morso di un pipistrello

• Trapianti di reni, arteria iliaca e fegato

• Già noti 9 casi di trasmissione tramite il trapianto di cornea

Rabbia in Svizzera - 2003• Cucciolo di tre mesi recuperato

e portato ad un canile in maggio;

• Il 25 giugno l’animale viene adottato

• Il 15 luglio manifesta sintomi nervosi e successivamente muore

• Il virus viene tipizzato come stipite nord-africano

• Rabbia in Finlandia- 2003: Cavallo importato in maggio da un paese confinante, morto in giugno;

• Rabbia in Austria – maggio 2004: volpe di circa tre mesi d’età abbattuta nei pressi di un villaggio; lo stipite virale coinvolto sembra essere quello vaccinale;

La situazione europea

• Oltre 11000 casi nel 2003, di cui circa 4000 negli animali domestici e 6 casi umani ( già 5 nel primo semestre 2004)

• 14 milioni di vaccini orali per le volpi distribuiti ogni anno

RABBIA

• Da 40 a 70 mila i casi umani all’anno secondo la stima dell’OMS;

• Circa 10 milioni/anno i trattamenti vaccinali post-esposizione nell’uomo;

Le nuove sfide• Globalizzazione dei

movimenti di persone ed animali;

• Riduzione dei controlli alle frontiere e sul territorio;

• Variabilità del virus;• La rabbia nei pipistrelli

La rabbia nei pipistrelli• In Europa alcune decine di casi all’anno

di rabbia nei pipistrelli (95% Eptesicus serotinus) da virus EBLV1 e 2 (circa 700 casi in totale, gran parte in Germania, Olanda, Danimarca e Polonia;

• Quattro casi umani, quattro nelle pecore ed uno in una martora;

• Persistenza del virus in portatori sani ed eliminazione prolungata nella saliva.

La rabbia nei pipistrelli• In Italia non è mai stata

evidenziata (esaminati circa 200 pipistrelli) anche se le specie interessate sono presenti anche in Italia;

• E’ presente anche nel Regno Unito; caso umano nel 2002 – naturalista che si occupava di pipistrelli

La variabilità del virusSETTE GENOTIPI

• RABV (genotipo 1): carnivori e pipistrelli americani

• Lagos bat (gen2): pipistrelli africani, carnivori, mai nell’uomo

• Mokola (gen3): toporagni e gatti in Africa, mai nei pipistrelli

• Duvenhage (gen4):pipistrelli africani e uomo

La variabilità del virusSETTE GENOTIPI

• European bat 1 e 2 (gen5 e 6) pipistrelli europei, altri animali (5 casi) e uomo (4 casi)

• Australian bat (gen 7) pipistrelli australiani e uomo ( 2 casi)

La variabilità del virus• L’evoluzione dei Lyssavirus avviene

per mutazioni puntiformi; non è mai stata evidenziata ricombinazione

• Sono stati utilizzati modelli matematici per spiegarne l’albero filogenetico

• Forse origine da Rhabdovirus degli insetti adattatisi ai pipistrelli insettivori (7-11 mila anni fa)

La variabilità del virus• Dai pipistrelli insettivori passaggio

ai carnivori 900-1500 anni fa (forse la rabbia nell’antichità era sostenuta da un virus diverso dall’attuale RABV)

• Negli insetti isolati Rhabdovirus simili ai Lyssavirus (Kotonkan, ecc.)

• Il genotipo Mokola è in grado di replicare nelle zanzare

La variabilità del virus

• Parziale copertura dei vaccini (la copertura è nulla nei confronti del genotipo Mokola)

Vaccinazione • Nei cani vaccinati per la prima

volta il titolo anticorpale può essere basso (<0,5 UI/ml nel 7,8% a due mesi e nel 25% a cinque mesi)

• I vaccini possono essere poco efficaci contro varianti del virus

Vaccino anti-rabbico

Nell’uomo vaccino inattivato è l’unico esempio di vaccinazione che si può somministrare post-esposizione

utilizzato in combinazione con sieroterapia

1890- Louis Pasteur mette a punto un vaccino contro il virus della Rabbia.• Passaggi seriali del virus rabbico selvaggio (virulento) nella corda spinale di conigli.

1° produzione sperimentale di vaccino

Animali domestici vaccino ricombinante