UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA

Virus dell’epatite B: HBV

HDV

HBVFamiglia Hepadnavirus

Diametro di 42nm, (presenti nel siero anche particelle di 22nm, e strutture tubulari).

Simmetria icosaedrica. (forma sferica)

Capside ricoperto da un pericapside di natura proteoglicolipidica.

Hepadnavirus: caratteristiche esclusive (1)

ü causa epatite acuta, cronica, carcinoma epatocellulare

ü genoma a DNA circolare parzialmente bicatenarioü possiede una trascrittasi inversa ü si replica attraverso un intermedio a RNAüIl genoma codifica per molte proteine:

HBsAg (L,M,S), HBeAg, HBcAg.ü il genoma si può integrare nel genoma ospite

PARTICELLE VIRALIParticelle sferiche

22 nm

Particelle tubulari22 nm

Particelle sferiche42 nm

10 miliardi/ml sangue infetto

Particelle sferiche42 nm: virione completo

Particelle tubulari o sferiche22 nm: antigene di superficie

virione completo o particella di Dane

ü diametro: 42 nm ü peso molecolare: 2x106 Dü simmetria: icosaedrica

pericapside(mantello)

capside

DNA circolare

parzialmentebicatenario

polimerasi

Polimerasi

HBsAg

HBcAgHBeAg

Transattivatoretrascrizionale

C

P S

X

DNA parzialmente bicatenario3.200 paia di basi

GENOMA

SPre-S1 Pre-S2

Gene S

S codifica per la proteina di superficie gp27 (S)

Pre S2 + S codifica per la proteina gp36 (M)

PreS1 + PreS2 + S codifica per la proteina gp42 (L)

codifica per le 3 forme di HBsAg:

HBs antigene di superficie

(HBsAg)

ü localizzato nel pericapside (forme L, M, S)ü presenta 5 determinanti antigenici:

CPre-C

Gene C

C codifica per HBcAg,proteina core intracellulare

Pre C + C codifica proteina nucleocapsidica solubile HBeAg

codifica per HBcAg e HBcAg:

HBc antigene del core

(HBcAg)

ü localizzato nel capside

ü non si trova libero nel siero ma solo negli epatociti

HBe antigene secretorio

(HBeAg)

ü componente minore del virione

ü si trova libero nel siero, non si assembla in particelle

ü indice di intensa replica virale e infettività

P

Gene P

codifica per la DNA polimerasi ad attività:

ü DNA-polimerasica DNA dipendente

ü DNA-polimerasica RNA dipendente (trascrittasi inversa)

X

Gene X

ü codifica per HBx, transattivatore di:

geni cellulari(IFN-b, MHC)

geni virali(HBV stesso e altri virus, quali HIV)

ü HBx complessa l’oncorepressore p53

ü Riconoscimento - Attacco ü Penetrazioneü Denudamentoü Sintesi macromolecolariü Assemblaggioü Budding di nuovi virioni

Replicazione

attacco: HbsAg si lega alla superficie degli epatociti attraverso aggregati di albumina serica umana

HBVrecettore ?recettore della transferrinarecettore di asialoglicoproteinaendonexina

epatocita

HBsAg

trascrizione del genoma ad opera di RNA polimerasi cellulare

mRNA

mRNA classi maggiori: 3.500, 2.400, 2.100 basimRNA classi minori: 900 basi

penetrazione: fusione del mantello con la membrana cellulare

denudamento

DNA polimerasi virale

Il DNA viene trascritto in RNAm di 3 classi maggiori (2100, 2400, 3500) e di 2 classi minori (900 basi).

L’RNAm di 3500 basi è più lungo del genoma. codifica gli antigeni HBc e HBe, la polimerasi, un

innesco proteico per la replica del DNA e funge da stampo per la replicazione del genoma.

L’RNAm di 2100 basi codifica per la HbS piccola (S) e media (M).

L’RNAm di 2400 basi codifica per la HbS grande (L).L’RNAm di 900 basi codifica la proteina X, che

promuove la replica virale fungendo da transattivatore della trascrizione e da proteina chinasi.

Eclissi (1): sintesi proteine virali

3.500 RNA

DNA polimerasiHBcAgHBeAg

HBxAg

900 RNA

HBsAg (S, M)

2100 RNA

2400 RNA

HBsAg (L)genoma

Eclissi (2): replicazione del genoma

3.500 RNA

trascrittasi inversa

DNA ( – ) DNA polimerasi DNA dipendente

DNA ( + )

attivitàribonucleasicadella trascrittasi inversa

La DNApol-RNAdip ha attività di retrotrascrittasi e di ribonucleasi H, ma manca dell’attività di integrasi (?)

l’RNA viene degradato grazie alla ribonucleasi H, mentre il filamento positivo di DNA viene sintetizzato a partire dal filamento negativo di DNA che funge da stampo.

Tale processo viene interrotto dal rivestimento del nucleocapside con membrane contenenti HbsAg del reticolo endoplasmatico o dell’apparato di Golgi, catturando cosi i genomi contenenti RNA-DNA circolari con differenti lunghezze di RNA.

La continua degradazione dell’RNA rimasto nei virioni porta alla sintesi del genoma a DNA parzialmente a doppio filamento.

assemblaggio

reticolo endoplasmatico apparato di Golgi

HBsAg

budding dei nuovi virioni(esocitosi)

stato immunitario dell’ospite

tipo di epatiteacuta/cronica

sintomatica/asintomaticacomplicanze

risposta immunecellulo-mediata

sintomatologia superamento dell’infezione

CD8+

Immunopatogenesi

HBV Patogenesi

Ruolo centrale di APC, linfociti T CD4+, linfociti T CD8+CTL virus-specifici + Linfociti T helper vs epatociti infettati:

citolisi epatica e modulazione replica virale Infezione cronica: reazione troppo debole per eliminare le cellule, ma abbastanza

efficace per mantenere un danno epatocitario persistente.

risposta immune umorale

anticorpi anti-HBs

ü proteggono dall’infezione di nuovi epatociti

ü sono indotti dalla vaccinazione

ü reazioni di ipersensibilità di III tipo (vasculite, rash, artralgie, danno renale)

ü sottrazione di anticorpi proteggenti verso gli epatociti non ancora infettati

immunocomplessi HBsAg/HBsAb

Epidemiologia - Trasmissione

distribuzione geografica dell’infezione cronica da HBV

> 8 %

2 – 7 %

< 2 %

Prevalenza

ü nel mondo: > 500 milioni di persone infette

ü in USA: circa 1.25 milioni di persone infette

ü alta prevalenza in Italia, Grecia, Sud Est Asiatico, Africa

50 %

elevata

sanguesieroessudati

HBV nei liquidi biologici

moderata

liquido seminalefluido vaginalesaliva

bassa/nulla

urinefecisudorelacrimelatte

concentrazione

ü 1 ml di sangue infetto: > 1 miliardo di virioni!

ü 0.00004 ml di sangue infetto: sufficienti atrasmettere il virus (HIV: 0.1 ml)

ü rischio di infezione dopo puntura con ago infetto: 7 – 30% (HIV: 0.5%)

Trasmissione

ü Parenterale

ü Sessuale

ü Perinatale

comportamenti a rischio

DRUGPiercing Agopuntura

Tatuaggio

Promiscuità sessuale(41% rapporti eterosessuali)

(9% rapporti omosessuali)

Uso di droghe(15%)

ü Politrasfusiü Trapiantatiü Dializzati

ü Neonati da madre con epatite B

soggetti a rischio

ü Personale sanitario (1%)

resistenzaetere-20° C (20 anni)37° C (60 minuti)25° (> 1 settimana)essiccamentoraggi UV

suscettibilità

5% ipoclorito di sodiopH 2.4 (6 ore)

Quadri clinici

Epatite viraleinfezione sistemica che interessa soprattutto il fegato

Forme acute

Asintomatiche

Fulminanti

Forme croniche

Portatore sano

Persistenti

Progressive

CirrosiEpatocarcinoma

Tempo

Gra

vità

incubazione ittero convalescenzapre-ittero

epatite acuta

ittero

urine scure

malessere 95%

anoressia 90%

nausea 80%

dolore QSD 60%

prurito 10%

febbre, rash, artrite

1 – 3 mesi

15%

bilirubina >2-3 mg/dl

3 – 4 mesi

Infezione acuta di HBVL’epatite acuta si verifica nel circa 90% delle

persone infette da HBV. Periodo d’incubazione da 1- 6 mesi, con inizio

insidioso. I sintomi durante il periodo prodromico

includono: febbre, malessere addominale, anoressia, nausea, vomito e brividi.

I segni classici conseguenti al danno epatico: ittero, urine scure, feci ipocoliche.

La guarigione si manifesta con diminuzione della febbre e ricomparsa dell’appetito.

Epatite B cronicaL’epatite cronica si verifica nel 5-10% (9%!) delle persone

infette da HBV. Circa un terzo di queste persone presenta epatite cronica

attiva con danno epatico continuo che porta a sovvertimento dell’architettura epatica, cirrosi, alterata funzionalità o PHC.

Gli altri due terzi presentano epatite cronica persistente che ha come conseguenza, poliartrite nodosa e glomerulonefrite.

La forma cronica può essere diagnosticata solo mediante la rilevazione di elevati enzimi epatici all’esame ematochimico.

Le persone affette da epatite cronica rappresentano la principale forma di diffusione del virus e sono a rischio di malattia fulminante in caso di coinfezione con HDV.

Nell’1% dei casiIn genere in associata a coinfezione o superinfezione da virus Delta

il virus Delta comunque è responsabile diü aggravamento della sintomatologiaü aumento del rischio di cronicizzazione

Epatite B fulminante

carcinoma epatocellulare (PHC)

ü nell’80% dei casi causato da HBV

ü latenza tra inizio dell’infezione da HBV e PHC: 9 - 35 anni

ümeccanismi d’azione ipotizzati:1) HBV induce continui processi di distruzione/riparazione

epatica 2) HBV integra il proprio DNA nel genoma della cellula

alterando il controllo genico della crescita cellulare3) HBx complessa l’oncorepressore cellulare p53

Diagnosiüsierologica

ümolecolare

diagnosi sierologicaricerca dei MARKERS di HBV nel siero

anti-HBs

anti-HBe

anti-HBc (IgM, IgG)

antigeni

HBsAg qualitativo

se qualitativo positivo:HBsAg quantitativo

HBeAg

anticorpi

RICERCA GENOMAMetodi di amplificazione genica (PCR e simili)

PERCHE’DETERMINAZIONE DEL CARICO VIRALE “viral load”:

a. marker prognosticob. monitoraggio terapia (valida anche la determinazione HBsAg quantitativo)c. valutazione dell’infettività

Tests qualitativi

Tests quantitativi ~15-25 a infinito

Terapia e Prevenzione

TERAPIA

ü non esiste una terapia per la forma acuta

ü per le forme croniche:

IFN-a

LAMIVUDINA(inibitore trascrittasi inversa)

ADEFOVIR DIPIVOXIL e famciclovir(analoghi nucleosidici)

PREVENZIONE

MISURE COMPORTAMENTALIevitare comportamenti a rischio

prevenzione del rischio professionale

VACCINO

HBIG (immunoglobuline anti-HBV)

VACCINO

ü disponibile dal 1982, obbligatorio dal 1991ü costituito da HBsAg ricombinanteü monovalente

(somministrato ai tempi 0, +1, +6 mesi)ENGERIX-B (GlaxoSmithKline) RECOMBIVAX HB (Merck)ü bivalente + vaccino inattivato

anti HAV(Twinrix)

HBV

produzione del vaccino ricombinante

Gene S Plasmide+ gene S

Saccharomycescerevisiae

VAC

CIN

O

HBsAg

profilassi pre - esposizione

VACCINO

HBsAganti-HBcanti-HBs

NegativoNegativoPositivo

Soggetto immune per vaccinazione

Esempio di risultato sierologico

Marker Risultato Interpretazione

Prevention of hepatitis B in nonresponders to initial hepatitis B virus vaccinationSjogren MH, Am J Med, 2005

ü 5 – 10% delle persone non risponde alla vaccinazione con adeguati titoli anticorpali per cause genetiche, immunosoppressione, malattie croniche concomitanti

ü “non responders veri” ≠ “waning anti-HBs responders”

“non responders”

questi sembra siano comunque protetti verso la cronicizzazione

profilassi post - esposizione

ü in neonati da madri HBsAg positive ü in soggetti venuti a contatto con materiale

infetto

VACCINO + HBIG

entro 1 settimana dalla esposizione, in sedi separate