Microbiologia generale e lab. - la virologia

Adenovirus:

molecola singola di DNA lineare a doppio filamento, capside icosaedrico, assenza di envelope.

Dagli spigoli del capside si dipartono spikes.

Ci sono 6 gruppi (A-F) con varie affinità tissutali, e più di 40 sierotipi.

Meccanismi patogenetici: Nel tessuto linfoide dà infezioni latenti con possibile riattivazione. Si

moltiplica inizialmente nella faringe, nella congiuntiva, nel piccolo intestino. Non diffonde ai

linfonodi regionali.

Epidemiologia: è un virus molto diffuso, le infezioni sintomatiche (respiratorie) avvengono nei

bambini fino a 2 anni. Viene eliminato con le feci per molti anni (quando si localizza a livello delle

tonsille e delle adenoidi) quindi li contagio è per via orofecale o anche per via respiratoria.

L’infezione induce immunità duratura.

Le infezioni alle vie respiratorie sono:

• Faringite,

• Malattie respiratorie acute (reclute militari)

• Polmonite (bambini e reclute militari)

Le infezioni oculari sono:

• Febbri faringocongiuntivali

• Cheratocongiuntivite epidemica: congiuntivite ed edema palpebrale.

Le infezioni gastrointestinali sono:

• Diarrea e gastroenterite acuta

Le infezioni nell’ospite immunocompromesso sono:

• Encefalite

• Polmonite

• Gastroenterite

Vaccino; prevenzione con sistemi igienici migliori.

Sono detti arbovirus quei virus che si possono sia replicare in vertebrati, che in insetti. Indica le

famiglie di Togaviridae (alphavirus), Bunyaviridae, Arenaviridae, Reoviridae (orbivirus),

Flaviviridae, che sono trasmessi da vettori artropodi ematofagi.

Coronavirus

Virus a RNA a polarità positiva, hanno RNA polimerasi virale

Con envelope, morfologia pleiomorfica, ben evidenti gli spikes.

Si moltiplicano nel citoplasma della cellula infettata

Lisano la cellula infettata (ciclo litico e produttivo)

Æ

229E non emoagglutinante, non neurotropico

Æ

OC43 emoagglutinante e neurotropico

Æ

SARS rotondeggiante, pleiomorfo, con envelope che sembra una corona. È preda del fenomeno

di adattamento.

Variabilità antigenica molto modesta.

L’RNA positivo viene trascritto in RNA complementare negativo (RNA-polimerasi RNA-

dipendente). Questo funge da stampo per la trascrizione di due classi di molecole di RNA positivo

per la progenie virale.

Infezioni generalmente localizzate a livello delle alte vie respiratorie. Il virus rimane localizzato a

livello delle alte vie respiratorie e induce scarsa immunità.

Comune raffreddore è la patologia associata a questi virus, con lieve rialzo febbrile e modesta

faringite. Come complicanze possono esserci polmoniti o esacerbazioni di bronchiti croniche.

Diagnosi su base clinica.

Parvovirus B19

Piccoli virus a DNA, gli unici con DNA lineare a singola elica.

Capside icosaedrico senza envelope.

Ha spiccato tropismo per gli eritrociti (è un erytrovirus); l’infezione è citolitica.

Epidemiologia: la trasmissione avviene per via aerogena o attraverso sangue (trasfusioni).

La prima patologia è l’eritema infettivo o V malattia (malattia esantematica).

Negli adulti si manifesta con artropatie (artralgie, artriti, artrite reumatoide).

Lo spiccato tropismo per le cellule progenitrici della serie eritroide porta:

• Nel soggetto sano a crisi anaplastica transitoria (leucopenia ed anemia transitorie).

• Nel soggetto con anemia cronica emolitica a aplasia dei progenitori del midollo.

• L’infezione fetale porta ad idrope, per anemia fetale dovuta allo stabilirsi nel fegato del

virus.

Può esserci una fase di latenza con riattivazione dovuta a momenti di immunodepressione.

Herpesvirus

Sostengono infezioni latenti: dopo le manifestazioni cliniche vanno quindi a persistere nei tessuti

dell’ospite.

α-herpesvirinae: virus herpes simplex di tipo 1 e 2 e virus della varicella-zoster. Ciclo replicativo

breve e ampio tropismo tissutale. La sede di latenza è rappresentata dalle cellule dei gangli nervosi.

Virus herpes simplex:

ingresso attraverso abrasioni di superfici mucose o cute. il virus va a diffondere a livello di

terminazioni nervose. Si porta al corpo della cellula nervosa per via intraassonale e fino ai gangli.

Dà infezioni e periodi di latenza. Lesioni a livello genitale e orolabiale, distanti dalla localizzazione

gangliare, questo perché si diffonde attraverso i nervi sensoriali alla periferia. Stimoli come es.

immunodepressione portano alla riattivazione dell’infezione. Infezioni del viso, gengivostomatiti,

infezioni genitali, infezioni oculari, infezioni del SN (l’encefalite è in primis causata da HSV).

Diagnosi: isolamento in colture ed effetto citopatico, PCR, immunofluorescenza.

Terapia: aciclovir (acicloguanosina).

Immunità cellulare e umorale sono fondamentali: la cellulare è più importante. La compromissione

dell’immunità cellulo-mediata può dare recidive e riattivazioni che si esplicano per lo più attraverso

infezioni viscerali.

Virus della varicella-zoster:

provoca inizialmente varicella: malattia esantematica della prima infanzia. Vescicole cutanee

soprattutto nel tronco. Le vie d’ingresso sono goccioline aeree. Il virus si moltiplica nelle cellule

epiteliali delle alte vie aeree e della faringe, forma sincizi e diffonde direttamente da cellula a

cellula. Alla prima replicazione seguono la diffusione negli organi del sistema reticolo-endoteliale e

la viremia. Attraverso il sangue arriva alla cute (varicella), e dà anche febbre e malessere generale.

Attraverso il percorso assonale arriva a livello delle radici posteriori (gangli) con localizzazione

dorsale. La riattivazione porta a recidiva: herpes zoster. Compare soprattutto dorsalmente e a

diffusione dermatomerica, con lesioni vescicolari. Si comporta diversamente in caso di infezione

primaria e secondaria.

Diagnosi: clinica. Se c’è dubbio si ricorre ad immunofluorescenza diretta.

Terapia: vaccinica, aciclovir.

β-herpesvirinae: ciclo replicativo relativamente lungo e ristretto tropismo tessutale. Risiedono

nelle cellule endoteliali, cellule epiteliali delle ghiandole salivari e dei tubuli renali.

Cytomegalovirus (CMV):

L’infezione nell’ospite immunocompetente è asintomatica o dà una sindrome simil-

mononucleosica, soprattutto in giovani sessualmente attivi, si manifesta con splenomegalia, febbre,

A rischio sono anche i soggetti che

cefalea, mialgia e astenia, stato di malessere generale.

subiscono trapianti d’organo.

L’infezione nell’ospite immunocompromesso dà epatite, polmonite, nefrite, retinite, encefalite,

esofagite, colite.

L’infezione prenatale è la più grave: porta alla sindrome da CMV congenita. Calcificazioni

intracraniche, epatosplenomegalia, retinite, esantema con petecchie, ipertrofia dei ventricoli e del

cervello.

Diagnosi: sieroconversione , ricerca diretta del virus, immunofluorescenza e immunoperossidasi.

Terapia: ganciclovir 1

Herpes umano tipo 6 e 7:

cause dell’esantema subitum: sesta malattia. HHV-6 infetta nei rimi 18 mesi di vita. Può esercitare

ruolo di cofattore nella malattia da HIV.

γ-herpesvirinae: tropismo limitato alle cellule linfoidi, che sono le cellule in cui i virus risiedono.

Virus di Epstein-Barr (EBV):

spiccato tropismo per i linfociti B e diffusione ubiquitaria. Porta alla sindrome clinica della

mononucleosi infettiva. È inoltre correlato al carcinoma nasofaringeo e a certi linfomi a cellule B in

pazienti immunocompromessi. Viene trasmesso con la saliva e la sede iniziale di replicazione è

l’orofaringe, dove dà infezione produttiva, poi si sposta ai linfociti B dando infezione non

Il virus entra nelle cellule tramite il legame delle glicoproteine dell’envelope virale

produttiva.

con il recettore CD21.

Il genoma resta in forma plasmidica, le cellule B possono essere immortalizzate o dare avvio ad un

ciclo litico, con liberazione di antigeni virali. La risposta immunitaria cellulare è più importante tra

le due, perché permette un controllo della proliferazione dei linfociti B e della produzione di Ig.

L’immunodepressione porta ad una riattivazione della patologia.

Il virus dà per i primi 18 mesi circa una eliminazione asintomatica attraverso l’orofaringe. Lo

scambio avviene attraverso la saliva (bacio). Si manifesta con febbre, linfoadenopatia cervicale,

faringite essudativa, linfocitosi atipica.

Diagnosi: immunofluorescenza e immunoperossidasi. 2

Orthomixovirus

Il più importante è il virus dell’influenza A.

RNA con genoma segmentato (7 segmenti nei C e 8 segmenti negli A e B). Gli 8 filamenti di RNA genomico sono

trascritti in 8 filamenti di mRNA e ognuno di questi codifica per una proteina.

Il virus è intranucleare.

Ha un envelope che ha 2 tipi principali di spike: emoagglutinina (HA) e neuroaminidasi (NA).

Ci sono 3 tipi di virus dell’influenza: A, B, C: A è instabile, B e C sono stabili.

Il virus influenzale A è il più diffuso nel mondo animale ed è pleiomorfo, con envelope che dà una conformazione

sferoidale al vibrione. I virus isolati da poco tempo sono invece filamentosi.

• L’emoagglutinina serve per l’attacco-penetrazione e fusione di membrana. L’Ab neutralizzante

l’emoagglutinina è importante per l’immunità.

L’emoagglutinina è formata da due catene proteiche che si riuniscono a formare un trimero.

La neuroaminidasi è un tetrametro formato da 4 molecole di NA.

Epidemiologia: il virus si contagia per contatto interumano aerogeno o diretto.

Patogenesi: entrano attraverso le vie aeree e si moltiplicano all’interno dell’epitelio ciliato delle prime vie aeree.

Nel giro di 1-3 giorni compaiono i sintomi: si ha febbre, brividi e malessere generale. La patologia si autolimita e

regredisce nel giro di 4-5 giorni. Le complicanze più frequenti riguardano i soggetti a rischio: cardiopatici,

immunodepressi, diabetici; e riguardano le vie respiratorie (broncopolmonite..) e il miocardio (miocardiopatia

dilatativa). Talvolta l’escrezione virale talvolta termina prima che compaia la risposta anticorpale.

N.B. quando 2 virus con genoma segmentato infettano la stessa cellula, durante l’assemblaggio si ha la

ricombinazione, con due virus nuovi ricombinanti.

Ci sono due tipi di processi che portano alla variabilità: antigenic shift (cambiamento maggiore) e antigenic drift

(cambiamento minore).

• L’antigenic shift si pensa che avvenga all’interno di animali, es. suini: ogni 11 anni provoca pandemie.

• L’antigenic drift avviene ogni 2-3 anni, e provoca epidemie limitate, perché la popolazione è parzialmente

immune.

• (cambiamento antigenico: rare ed ampie modificazioni a livello genomico) si riferisce ad una

Antigenic shift: Æ

ricombinazione dei segmenti di due virus infettanti la stessa cellula ricombinazione genetica. Sono

modificazioni maggiori dei geni HA ed NA.

• (deriva antigenica, variazione minore che si verifica frequentemente) è dovuto all’accumularsi

Antigenic drift:

di mutazioni casuali a carico dei geni per l’emoagglutinina (HA) e neuroaminidasi (NA). Questo porta ad una

lieve alterazione della struttura primaria, che porta ad un’alterazione più sostanziale della struttura terziaria di

Æ

questi Ag mutazioni del genoma. Quindi si ha una modificazione dello stesso sottotipo virale,

conseguentemente il virus può essere solo parzialmente eliminato e quindi dare influenza. Avviene ogni 2-3

anni.

Sigle: A/USSR/90/77

A: tipo di virus

USSR: origine geografica

90: variante antigenica

77: anno di isolamento

L’α-adamantina impedisce la replicazione virale. La principale terapia è preventiva, mediante vaccinazione.

:

arbovirus quei virus che si possono sia replicare in vertebrati, che in insetti. Indica le famiglie di

Sono detti arbovirus

Togaviridae (alphavirus), Bunyaviridae, Arenaviridae, Reoviridae (orbivirus), Flaviviridae, che sono trasmessi da

vettori artropodi ematofagi. 1/4

insieme.doc, arbovirus, adenovirus, poxvirus, prioni, papovavirus, papillomavirus, virus delal rabbia, coronavirus, parvovirus B19

Adenovirus:

molecola singola di DNA lineare a doppio filamento, capside icosaedrico, assenza di envelope.

Dagli spigoli del capside si dipartono spikes.

Ci sono 6 gruppi (A-F) con varie affinità tissutali, e più di 40 sierotipi.

Nel tessuto linfoide dà infezioni latenti con possibile riattivazione. Si moltiplica inizialmente nella

Meccanismi patogenetici:

faringe, nella congiuntiva, nel piccolo intestino. Non diffonde ai linfonodi regionali.

è un virus molto diffuso, le infezioni sintomatiche (respiratorie) avvengono nei bambini fino a 2 anni. Viene

Epidemiologia:

eliminato con le feci per molti anni (quando si localizza a livello delle tonsille e delle adenoidi) quindi li contagio è per via

orofecale o anche per via respiratoria.

L’infezione induce immunità duratura.

Le infezioni alle vie respiratorie sono:

• Faringite,

• Malattie respiratorie acute (reclute militari)

• Polmonite (bambini e reclute militari)

Le infezioni oculari sono:

• Febbri faringocongiuntivali

• Cheratocongiuntivite epidemica: congiuntivite ed edema palpebrale.

Le infezioni gastrointestinali sono:

• Diarrea e gastroenterite acuta

Le infezioni nell’ospite immunocompromesso sono:

• Encefalite

• Polmonite

• Gastroenterite

Vaccino; prevenzione con sistemi igienici migliori.

Poxvirus:

virus del vaiolo.

Si manifesta come una prima fase di viremia con localizzazione nel fegato, rene, midollo osseo, milza e linfonodi.

La seconda fase di viremia dà manifestazioni cutanee, dovute a iperemia e congestione dei capillari del derma. Le cellule

epiteliali si rigonfiano e formano piccoli vacuoli che tendono a confluire. La vescicola deriva dalla rottura di queste cellule.

L’intorpidimento deriva dalla presenza di detriti necrotici e leucocitari che determinano la formazione di una crosta. La caduta

della crosta porta a cicatrici deturpanti.

La mortalità da vaiolo maggiore è superiore al 20% nei soggetti non vaccinati.

Prioni

Æ proteine infettanti.

Di fatto sono proteine, non è stato rilevato nessun tipo di acido nucleico.

c

La proteina prionica (PrP ) è generalmente innocua; quando la proteina si distende, formando i filamenti β, diventa infettiva

sc

(PrP ).

Sul suo cambiamento di fenotipo si usa l’ipotesi dei dimeri, pag. 311.

La patologia prionica è fondamentalmente basata su encefalopatie spongiformi degenerative e fatali.

Esempi sono:

• mucca pazza, morbo di Creutzfeldt-Jakob (con un prione e un prione-nuova variante)

• Kuru

• Scrapie

• Insonnia familiare fatale

Sintomi: demenza grave e disturbi motori piramidali ed extrapiramidali in Creutzfeldt-Jakob

Atassia cerebellare, demenza e movimenti involontari nel Kuru

Insonnia, iperattività simpatica e deficit della memoria nell’insonnia familiare fatale. 2/4

insieme.doc, arbovirus, adenovirus, poxvirus, prioni, papovavirus, papillomavirus, virus delal rabbia, coronavirus, parvovirus B19

Ipotesi dei dimeri: la proteina normale prionica può subire mutazioni e, a partire dalla mutazione, diventare proteina prionica

infettante. Questa va a formare un eterodimero con la proteina prionica mutata che, a sua volta, diventerà infettante. Si formerà

così un omodimero e ogni proteina andrà a modificare quelle ancora normali.

Papovavirus:

comprende i poliomavirus (BKV; JCV) e papillomavirus (più di 70 tipi).

Sono potenzialmente oncogeni

Non hanno envelope, hanno capside icosaedrico, DNA circolare a doppio filamento.

Colpiscono per lo più i soggetti immunocompromessi.

(genoma in forma episomica) danno infezioni della cute o delle mucose.

Papillomavirus

Epidemiologia: si trasmettono per contatto diretto con le persone infette, per via sessuale, attraverso abrasioni della cute…

Alcuni tipi sono associati a neoplasie soprattutto nella zona ano-genitale. Ci sono tipi ad alto rischio trasformante e tipi a basso

rischio trasformante.

I tipi 16 e 18 di papillomavirus sono correlati a carcinomi orali e genitali, nel 90% dei carcinomi della cervice uterina sono

infezioni da papillomavirus la causa.

Si verificano iperplasie in vari distretti:

• Infezioni della cute, generalmente in mani, piedi, intorno alle dita. Possono portare a epidermodisplasia verruciforme

• Infezioni anogenitali; lesioni verrucose come condilomi ano-genitali (condiloma acuminato), displasia di grado elevato

e carcinomi a cellule squamose della mucosa genitale (cervice uterina, pene, ano,…).

• Infezioni orolaringee: condilomi caratterizzati da iperplasie verrucose.. Sono gli HPV ad alto rischio trasformante.

- Nello strato basale lo stato di differenziamento non è completo e l’infezione non è produttiva perché queste cellule non

sono permissive, e potenzialmente può dare trasformazione neoplastica.

- Nelle cellule più differenziate (permissive) c’&e