Virologia

TOGAVIRIDIE

La loro storia è legata ad una epidemia di rosolia, nel 1941, che permise di associare l’infezione da

parte di questo virus in una donna in gravidanza ad un ruolo teratogeno. Oggi il virus della rosolia

non fa più parte delle togaviridae, ma appartiene alla famiglia delle Matonaviridae.

Le Togaviridae sono arbovirus ed un tempo la classificazione comprendeva due generi Alphavirus e

Rubivirus, oggi però questi ultimi sono una famiglia nuova, quindi l’unico genere delle togaviridae

è l’Alphavirus.

Le specie degli Alphavirus più famose sono: Sindbis, Semliki forest, Chikungunja, Venezuela

equine encephalitis.

Classificazione Togaviridae (unico genere alphavirus): si distinguono per omologia di sequenza in

4 complessi:

• Semliki forest

• Encefalite equina dell’ovest (degli Stati Uniti)

• Encefalite equina dell’est (degli Stati Uniti)

• Encefalite equina del Venezuela

Questi quattro complessi possono essere raggruppati in due tipi:

• Tipo del Nuovo mondo: prediligono il SNC e il midollo spinale, sono infatti encefaliti sia

nel cavallo che nell’uomo e sono mortali nel 30% dei casi, mentre nel 70% dei casi è

asintomatica.

• Tipo del Vecchio mondo (Europa, Africa, Asia e Australia): generalmente associati a

malattie meno gravi. Sintomi: febbre, dolori muscolari ed in particolare dolori articolari che

sono strettamente associati al virus Chikungunja. I vettori di Chikungunja sono A. aegypti e

albopictus, per Sindbis e Semliki Forest sono veicolati da Culex e Culiseta, per Ross River

virus è veicolato da vari tipi di vettori ed è la arbovirosi più frequente in Australia. Per

quanto riguarda il tropismo, prediligono la pelle, le articolazioni e i muscoli.

Struttura

Sono a RNA singolo filamento a polarità positiva con struttura simile all’mRNA, ha un Cap e un

Poli-A. Sono incapsidati in un capside icosaedrico formato da una sola proteina, la proteina C; sono

rivestiti da un envelope, sono virus rivestiti, in cui ritroviamo due specie di proteine (in tutti i virus),

la E1 e la E2 che formano dei trimeri eterodimerici che interagiscono direttamente con il capside

(caratteristica di questi virus), non vi è matrice.

Hanno una dimensione media 70nm.

Nell’’immagine con i due genomi sono rappresentati gli Alphavirus e Matonaviridae che sono simili

ma non abbastanza da appartenere alla stessa famiglia.

Nel filamento di RNA degli Alphavirus si hanno 4 proteine non strutturali e 3-5 proteine strutturali,

quali la capsidica, una proteina E3 in alcuni virus, E2 e E1 che compongono l’envelope, ed in fine

6K. In Chikungunja vediamo E1, E2 e CP.

Una caratteristica di questi virus è di avere due tipi di traduzione: la traduzione del genoma con la

produzione di nsP1, nsP2, nsP3 e nsP4, e la traduzione di un altro RNA che è sintetizzato in un

secondo momento, prende il nome di RNA subgenomico e prevede la formazione delle proteine

strutturali. Rispetto a quando detto nella generale, ovvero che i virus a DNA distinguono due

momenti, la sintesi di proteine non strutturali e proteine strutturali, mentre gli RNA generalmente

non lo fanno, questo caso è un’eccezione: vengono sintetizzate proteine on strutturali appena

entrano nella cellula e proteine strutturali solo dopo che hanno iniziato la sintesi di RNA genomico.

Anche per questi virus, si producono delle poliproteine, l’RNA non è monocistronico ma

bicistronico, in particolare si produce una poliproteina per i geni non strutturali, che poi verrà

tagliata non solo dalla proteasi virale che hanno questi virus, la nsP2, ma anche dalla furina e dalla

peptidasi del segnale, ovvero quella proteina che taglia il segnale da tutte le proteine che finiscono

del reticolo endoplasmatico. Quindi anche questi virus dipendono strettamente dal reticolo

endoplasmatico in cui vi si replicano.

Ciclo replicativo

Prendiamo come esempio Chikungunja, che entra con un recettore non noto, si scapsida negli

endosomi in seguito all’acidificazione e libera un RNA e viene tradotto il tratto che codifica le

proteine non strutturali. Quindi la prima parte della traduzione è dedicata a formare delle proteine

non strutturali, fra cui si ha anche il complesso replicativo, ovvero nsP1, nsP2, nsP3 e nsP4 si

assemblano e bloccano la replicazione della cellula ed in particolare le difese intrinseche della

cellula. A questo punto inizia la trascrizione che in parte porta alla formazione di nuovo RNA

genomico passando attraverso un intermediario a polarità negativa e anche RNA subgenomico che

codifica per le proteine strutturali. Si ha quindi la formazione della capsidica, di un pezzo codificato

nel reticolo endoplasmatico e quindi un incapsidamento molto simile a quello che avviene nei

Flavivirus ma meno dipendente dal reticolo endoplasmatico in quanto ci sono due modalità. Una

modalità è quella di dipendere per la traduzione delle proteine dell’envelope dal reticolo

endoplasmatico e che poi vengono trasportate da sole alla membrana e l’altra è la produzione del

capside che avviene a livello del citosol e va a gemmare sulla superficie della cellula e non nel

reticolo endoplasmatico.

Patogenesi

In alcuni casi il virus Chikungunja può entrare nel sistema nervoso centrale attraverso vari sistemi,

il flusso retrogrado dei nervi sia sensoriali che motori e anche olfattivi, mentre solitamente

attraversa la barriera ematoencefalica entrando nel SNC per infezione dell’endotelio e i leucociti

infettati.

CHIKUNGUNIA

La prima epidemia nel 1952 in Tanzania e Mozambico. Il nome Chikungunja significa “camminare

per i dolori. Il sintomo principale è una grave artralgia. Mentre nei casi meno gravi

piegato”

vediamo una febbre modesta e talvolta esantema cutaneo.

Dopo la sua scoperta ha dato diverse epidemie, in India, nel 1963, e nel dicembre del 2005 da cui

poi è stato importante in Italia e in tutto il mondo. Inoltre, si è differenziato in varie linee, linea

asiatica, indiana, si hanno quindi vari ceppi virali associati ai diverti tipi di andamenti

dell’epidemia. In genere, l’insorgenza e la diffusione di questi ceppi hanno portato ad un sempre

c’erano

maggior numero di casi nei paesi dove sono endemici. Ad esempio, in Asia nel 1960-1970

64 casi l’anno, mentre oggi sono circa 5999; in Europa c’erano 5 casi, probabilmente tutti di

importazione, mentre oggi sono 255. Un caso di epidemia che si è espansa in maniera autoctona, a

partire da un paziente indiano, nel giugno del 2007 in Emilia-Romagna causando più di 200 casi.

Sintomi

Febbre; esantema caratteristico nelle mani e nei piedi; rigonfiamento delle articolazioni associati a

dolori molto forti a livello articolare.

Dal punto di vista patogenetico entra attraverso l’inoculo nel derma mediato dalla zanzara, viene

portato nei linfonodi da cui segue una viremia altissimi. Segue una febbre causata dall’interferone.

La viremia dissemina il virus in diversi distretti, principalmente nei cheratinociti e nei fibroblasti.

Pertanto, oltre alla deposizione di sistemi Ag-Ab ma si ha anche una vera e propria infezione delle

articolazioni.

Nei casi più gravi si ha encefalite e danni a livello renale, epatico, muscolare e cardiaco. Questi

sono però sono limitati nel numero, in quanto il Chikungunja è una malattia molto lunga che però

tende e regredire da sola: nel giro di giorni passa l’infezione, mentre ci vogliono mesi o anni per far

passare l’artralgia.

Patogenesi e marcatori

È trasmessa dalla zanzara Aedes. È poco distinguibile dalla flavivirosi poiché il periodo di

incubazione è circa la stessa, 3-7 giorni. È possibile una differenza nella quantità di viremia, nel

5 9

Chikungunja può essere abbastanza alta 10 -10 copie/ml. Al momento dei sintomi si ritrova il virus

nel sangue. Circa 7 giorni dopo l’insorgenza dei sintomi si ritrovano le IgM nel sangue che

perdurano per circa 2-3 mesi, associate a infezione acuta, e che verranno sostituite da IgG quindi nel

corso della vita del paziente rimarrà un titolo anticorpale.

Diagnosi

Ricerca del genoma al momento della comparsa dei sintomi; dopo qualche giorno compariranno

anche le IgM nel sangue.

Quindi: coltura e PCR nella prima settimana; sierologia dalla seconda settimana rispetto alla

comparsa dei sintomi.

Vaccino

Non sono presenti vaccini. Si sta cercando di farne di ricombinanti o attenuati.

MATONAVIRIDIE

Questa famiglia è di recente descrizione, fino a poco tempo fa era classificata come genere

Rubivirus delle Togaviridae.

Vi è una sola specie patogena ed è il virus della rosolia che ha come ospite esclusivamente l’uomo a

diffusione aerogena.

ROSOLIA

Il virus della rosolia oggi è difficile da trovare in quanto la rosolia viene prevenuta da un vaccino

efficace. È una malattia trasmessa per aerosol ed ha un’incubazione lunga, di circa 2-3 settimane.

Presenta una replicazione iniziale nelle vie aeree superiori, raggiunge i vasi linfatici determinando

l’organo bersaglio che sono i capillari della cute e delle mucose.

la viremia, per poi raggiungere

Nell’endotelio di questi capillari il virus si replica e produce il tipo esantema maculo-papulare che

dura circa 3 giorni. È una malattia generalmente leggera, con febbre e limitata linfoadenopatia

cervicale e occipitale.

Un tempo veniva contratta nell’infanzia in quanto il virus era estremamente diffuso, oggi è quasi

sparita in quanto i bambini vengono vaccinati (in Italia il vaccino non è obbligatorio).

dagli anni 70, in quanto è strettamente correlata all’insorgenza di gravi

È una malattia da notificare,

deficit a livello fetale.

Nel 25% dei casi decorre in forma asintomatica, nel 70% dei casi si ha linfadenopatia

retroauricolare e può essere distinta dal rash morbilliforme (assomiglia a quello del morbillo) e che

è di natura immunologica: i linfociti T reagiscono con l’endotelio causando zone di arrossamento di

forma particolare.

Si replica in diversi organi, non solo nella cute e nell’endotelio, anche nella placenta pertanto se

contratta durante la gravidanza, in particolare durante le prime 12 settimane, è associata alla

Sindrome della rosolia congenita nel bambino caratterizzata da: microcefalia, anomali cardiache,

cataratta, sordità e ritardo mentale.

Diagnosi

Come prima scelta si ha la ricerca delle IgM (compaiono in tempi tardivi rispetto al rash) e non la

PCR poiché la viremia è di brevissima durata pertanto la molecolare su campione ematico può

essere fatto se prelevato precocemente. È possibile fare tampone faringeo perché a livello della

faringe il virus persiste più a lungo, mentre nel sangue scompare nel corso del rash. Quindi per

diagnosi