Paramyxovirus

UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA

CLASSIFICAZIONE

FAMIGLIA:

Paramyxoviridae

GENERI:

Morbillivirus virus del morbillo

Paramyxovirus virus della parainfluenza (tipo 1, 2, 3, 4)

virus della parotite

Pneumovirus virus respiratorio sinciziale (RSV)

metapneumovirus umano

+ Henipavirus:

Hendra virus e Nipah virus (encefaliti, zoonosi; dal 1998)

Paramyxovirus

STRUTTURA

• genoma: RNA a polarità

negativa, non segmentato,

monocatenario

• diametro di 150-300nm

• simmetria elicoidale

• presenza di mantello

• Pm 5-8 x106 Da

PROTEINE DEI PARAMYXOVIRUS

Nucleocapside: RNA associato a:

• Nucleoproteina (NP)

• Fosfoproteina P (polimerasi)

• Proteina grande L (polimerasi)

• Proteina M (della matrice)

• Proteina F (di fusione)

I 3 generi sono distinti

in base alla proteina

d’attacco (VAP):

• Proteina HN

(v. parainfluenza

e parotite)

• Proteina H (morbillo)

• Proteina G (RSV) P

NP

L

M

F

Paramyxovirus: recettori ed antirecettori

recettori antirecettori attività HN

Paramyxovirus acido sialico HN (++)

Rubulavirus acido sialico HN (++)

Morbillivirus CD46 H (+)

Pneumovirus (RSV) ? G (--)

Ciclo di replica

• A) Il virus si lega al recettore CD46 ( proteina cofattore di membrana, MCP) ed anche al CD150 (molecola di segnale dell’attivazione linfocitaria, SLAM)

• B) L’infezione causa fusione cellulare con formazione di

cellule giganti (sincizi), Fusione del mantello con la superficie cellulare (pH neutro)

• C) Denudamento del capside.

• D) Eclissi : il mRNA viene sintetizzato mediante una

RNA-polimerasi - RNA-dipendente virale

• Vengono trascritti mRNA per ogni proteina e uno stampo d’intera lunghezza

• Replica citoplasmatica

• Traduzione

• E) Assemblaggio

• F Liberazione per gemmazione

Morbillo = piccolo morbo (in confronto a peste, vaiolo, etc)

il morbillo è uno dei 5 esantemi

tipici dell’infanzia insieme a:

• rosolia (togavirus: rubivirus)

• roseola infantum (o sesta malattia, herpes virus - HHV6)

• varicella (herpes virus - VZV)

• quinta malattia (parvovirus B-19)

Virus del Morbillo

Patogenesi ed Immunità

• Si trasmette attraverso le

goccioline di Flügge (aerosol)

(vie respiratorie)

infezione per

via inalatoria

virus del morbillo: diffusione nell’organismo

replicazione nel

tratto respiratorio

• congiuntiva

• tratto respiratorio

• tratto urinario

• SNC

• piccoli vasi

viremia

guarigione

(immunità duratura)

rash

via

linfatica

disseminazione

generalizzata a:

azione dei CTL sulle

cellule endoteliali infette

Tramite le goccioline di Flugge, il virus viene a contatto

con l’epitelio del nasofaringe: INFEZIONE DELLE

CELLULE EPITELIALI con MOLTIPLICAZIONE VIRALE

MOLTIPLICAZIONE del virus nell’epitelio respiratorio e

nei linfonodi regionali e non

Viremia primaria

Viremia secondaria

L’INFEZIONE si stabilisce alla CUTE e in altri organi

tra cui il tratto respiratorio

Il virus è presente nel SANGUE, nella CUTE, e in ALTRI

ORGANI TRA CUI IL TRATTO RESPIRATORIO

La viremia decresce, la carica virale negli organi

diminuisce ED INIZIA LA RISPOSTA IMMUNE

SEQUENZA DEGLI EVENTI NELL’INFEZIONE PRIMARIA DA VIRUS DEL MORBILLO

GIORNO

0

1-2

2-3

3-6

5-7

7-11

11-14

15-17

DIFFUSIONE del virus ai linfonodi regionali

Cellule del sistema immunitario- recettore CD150/SLAM

Cellule epiteliali dell’apparato respiratorio-- nectina4

Immunità

La CMI è responsabile dei sintomi ed è essenziale per il controllo dell’infezione Gli Ab non sono sufficienti per risolvere la malattia. Il rash maculopapulare è causato dalla reattività delle cellule T (CTL) verso le cellule endoteliali dei vasi sanguigni infetti In bambini con deficit di CMI l’infezione causa una polmonite a cellule giganti senza rash Il virus causa immunodepressione: 1) infettando direttamente cellule T e B e monociti; 2) favorendo lo switch da TH1 a TH2 con produzione di IL- 4, IL-5, IL-10, IL-13 che riducono la possibilità di risposte cellulo-mediate protettive

Epidemiologia

• Virus altamente contagioso

• Infezione trasmessa da secrezioni respiratorie PRIMA e DOPO i sintomi

• Epidemie ogni 3 anni

• Picco della incidenza: inverno e primavera

• Presenta un solo sierotipo

• Immunità permanente

• Ancora comune nei Paesi dove non è stato attuato un programma di vaccinazione: in alcuni casi è la più comune causa di morte nella fascia di età 1-5 anni

aree affollate, asili

Clinica del Morbillo

• Periodo d’incubazione 8-13gg

• Fase prodromica (2-4 gg)

• Fase esantematica (5-8 gg)

FASE PRE-ESANTEMATICA • febbre elevata

• mucosite

caratterizzata da:

Morbillo: clinica

periodo d’incubazione 8-13gg

dopo circa 2 giorni compaiono le

• macchie di Koplik sulla mucosa

buccale, congiuntivale, vaginale.

Le lesioni durano 24-48 ore

(diametro di 1-2 mm) La presenza delle macchie di Koplik

insieme agli altri segni è patognomonica

tosse (Cough)

congiuntivite (Conjunctivitis)

raffreddore (Coriza)

fotofobia (Photophobia) “CCCP”

macchie di Koplik

PERIODO ESANTEMATICO

• dopo 3-4 giorni dall’inizio della

fase pre-esantematica appare

il tipico esantema

(rash maculopapulare)

che interessa prima il viso,

vicino all’attaccatura dei capelli

e dietro alle orecchie, e poi,

nell'arco di 2-3 giorni,

il resto del corpo: braccia, tronco,

gambe

L’esantema si attenua in 3-4 giorni

Varicella Rosolia Scarlattina Morbillo

Esantemi dell’infanzia

• Otite media (una ogni 20 casi) • polmonite (una ogni 50 casi)

• malattie neurologiche:

meningo-encefaliti

Morbillo atipico: grave forma dovuta a

vaccinazione con vecchi preparati a virus inattivato che sensibilizza l’organismo senza proteggere dall’infezione (con rash, vescicole, petecchie, porpora, orticaria)

Morbillo: complicazioni

Un deficit di CMI nei bambini causa una

polmonite a cellule giganti (senza rash)

Morbillo: complicazioni

neurologiche encefalite acuta progressiva per

infezione diretta dei neuroni POST-

VACCINALE NEGLI IMMUNODEPRESSI

(MIBE: Measles inclusion body encephalitis)

encefalite acuta post-infettiva: immunopatogenesi

(ADEM: Acute disseminated encephalomyelitis)

panencefalite sclerosante subacuta (PESS)

malattia degenerativa cerebrale a lenta insorgenza, che provoca

un deterioramento comportamentale e intellettivo e convulsioni

(1 caso su 1 milione)

Causata da mutanti difettivi che agiscono come un virus lento

causando effetto citopatico nei neuroni

PESS

Diagnosi

(solitamente è su base clinica!)

Campioni biologici:

• secrezioni respiratorie

• urine

• sangue

• tessuto cerebrale

Crescita in colture primarie di cellule umane e di scimmia: effetto citopatico, cellule giganti, corpi inclusi,

Le shell vial

Ricerca dell’Ag con il test di Immunofluorescenza in sedimenti urinari e cellule faringee

RT-PCR

Sierologia:

• IgM quando il rash è presente

• IgG: sieroconversione

Prevenzione, trattamento e controllo

Vaccino a virus vivo attenuato: ceppi Schwartz o Moraten, ottenuti

attenuando il ceppo Edmonston B • Vaccinazione insieme al virus della

Rosolia e Parotite con il vaccino MMR (Measles, Mumps, Rubella)

La scheda di vaccinazione: 15° mese 24° mese 4° e 6° anno Nei primi mesi di vita gli anticorpi materni sono proteggenti • No terapia • Uso di Ig sieriche • In bambini immunodeficienti: siero o vaccino a virus uccisi

Virus della parotite epidemica

PAROTITE: malattia acuta

benigna virale

Il virus si replica nelle cellule

epiteliali del tratto

respiratorio superiore

infezione per

via inalatoria

virus della parotite: diffusione nell’organismo

replicazione nel

tratto respiratorio

• testicoli • ovaie • nervi periferici • orecchio interno • SNC

viremia

guarigione (immunità duratura)

infezione

sistemica

forse associazione con

Il diabete giovanile

ghiandole parotidi (o per viremia o

attraverso il dotto di Stensen)

Moltiplicazione del virus e

infiammazione locale

pancreas

Epidemiologia

• 1 solo sierotipo

• Infetta solamente l’uomo

• In assenza di vaccinazione: il 90% (<15

anni di età)

• trasmesso con le goccioline di Flügge

• Periodo d’incubazione 14-21 gg

• 7 gg prima dei sintomi clinici inizia

l’eliminazione del virus

• Primavera –Autunno

• Immunità permanente

Parotite

• La CMI è essenziale

per il controllo

dell’infezione ed è

responsabile di molti

sintomi.

• Gli anticorpi non sono

sufficienti poiché il virus

è in grado di diffondere

da cellula a cellula.

Parotite

Clinica della parotite

• L’infezione è spesso asintomatica.

• Il periodo d’incubazione è 2-4 settimane, segue l’ingrossamento delle ghiandole parotidi che dura 5-7 giorni. Il virus è presente nella saliva e nelle urine (dalla fine del periodo d’incubazione alla scomparsa dei sintomi).

• Sintomi prodromici aspecifici sono: malessere, astenia. L’ingrossamento delle parotidi bilaterale, avviene nel 50% dei casi ed è accompagnato da febbre, orchite dolorosa (può essere causa di sterilità), ingrossamento delle ovaie. Meningite asettica e meningoencefalite

Diagnosi

• Campioni biologici:

saliva, urine, tampone

nasofaringeo, CSF

• Isolamento in colture cellulari:

effetto citopatico (CPE), cellule

giganti. Shell vial (dopo 2-3gg)

• Test sierologici

(IgM, IgG, sieroconversione)

• Immunofluorescent antibodies

(IFA)

• enzyme immunoassay (EIA o

ELISA)

• Ricerca di antigeni virali (PCR)

Prevenzione trattamento e

controllo

Vaccino a virus vivi ed

attenuati

- usato il ceppo “Jeryl-Lynn”

(da J.L. Hilleman)

insieme al vaccino

anti-morbillo e

anti-rosolia (MMR)

Virus parainfluenzali

4 sierotipi umani: 1, 2, 3, 4

Infezioni: sintomi simili al

raffreddore

• tratto respiratorio (giovani e

ragazzi, tipi 1e 3)

• laringo-tracheo-bronchiti

(tipo 2)

• tratto respiratorio superiore

(bambini, tipo 4)

Patogenesi:

• Infezioni limitate al tratto respiratorio superiore:

i virus parainfluenzali causano raramente viremia.

• L’infezione è citolitica ma causa anche formazione

di sincizi

• Le malattie includono sintomi da raffreddamento,

bronchiti (infiammazione dell’albero bronchiale) e

croup (laringotracheobronchite, 2-3%).

• La CMI oltre a fornire protezione, produce danno

cellulare.

• L’infezione induce immunità protettiva (IgAs) di

breve durata, permettendo cosi la reinfezione .

Virus parainfluenzali

Epidemiologia

• Ubiquitari

• Trasmissione per contatto diretto da persona a

persona (secrezioni respiratorie, inalatoria per

aerosol)

• Il periodo di contagio precede i sintomi, e può

avvenire in assenza dei sintomi. I tipi 1e 2 causano

laringotracheobronchite (croup).

• I tipi 1, 2 danno infezioni in autunno, il tipo 3 tutto

l’anno.

• Questi virus si diffondono rapidamente all’interno

degli ospedali, causando epidemie nei reparti

pediatrici o a rischio

Clinica

• Para 1, 2, 3: sindromi respiratorie, che vanno da

forme lievi (alte vie respiratorie) come coriza,

faringiti, bronchiti, febbre a bronchioliti e polmoniti.

• Non causano viremia.

• Nei neonati l’infezione può sfociare in bronchiolite,

polmonite e laringotracheobronchite

• Croup: rigonfiamento subglottideo, che può

ostruire le vie respiratorie. Dopo un periodo

d’incubazione di 2-6 giorni si manifestano

raucedine, tosse (seal bark, latrato di foca),

tachipnea, tachicardia, retrazione retrosternale.

La maggior parte dei bambini viene ricoverata

entro 48 ore.

Diagnosi • Campioni biologici: lavaggi nasali, secrezioni

respiratorie. • Semina in colture primarie di rene di scimmia o

linee continue (HEp-2) • Rilevazione delle cellule infettate con

immunofluorescenza diretta (DFA) • Ricerca di Ab con test immunoenzimatici (IEA). • RT-PCR

Terapia • nebulizzazioni calde o fredde.

• controllo delle alte vie respiratorie.

• No farmaci antivirali.

• No vaccini.

• Appartiene al genere

Pneumovirus

• Capside piccolo.

• Non ha HA/NA, ma proteina

G

Virus respiratorio sinciziale (RSV)

• è la prima causa di infezioni

respiratorie acute fatali del tratto

respiratorio inferiore nei bambini

• causa epidemie precoci invernali

• infetta soprattutto i neonati

(6 settimane-4 mesi)

• l’infezione si trasmette facilmente

• crescente importanza di

RSV come causa di malattie

parainfluenzali nelle persone

più anziane

Patogenesi ed immunità

distruzione delle cellule epiteliali respiratorie

a causa della replicazione virale con conseguente

Edema,afflusso di linfociti e macrofagi, e secrezione

di muco (= danno di natura immunopatologica)

Patogenesi

• infezioni localizzate

nel tratto respiratorio

• non causa viremia,

né disseminazione

• Necrosi dei bronchi

e dei bronchioli, con

formazione di

“placche”di muco,

fibrina e materiale necrotico

all’interno delle vie minori.

• provoca la formazione di sincizi

• la polmonite si deve ad azione citopatologica del

virus

Cellule dell’epitelio bronchiale

infettate da RSV

Epidemiologia

• Bambini di 6 settimane-3 anni.

• Infezione del tratto respiratorio inferiore.

• Molto contagioso: secrezioni respiratorie.

• Infezioni ospedaliere, anziani.

• Ab materni non proteggono dall’infezione.

• L’infezione naturale non previene le reinfezioni.

• La vaccinazione impropria aumenta la gravità della malattia.

Clinica: Periodo d’incubazione di 4-5gg.

Può causare svariati tipi di malattie delle vie respiratorie dal comune

raffreddore alla polmonite

• Sintomi iniziali:

• Naso chiuso o che cola

• Tosse secca

• Febbricola

• Mal di gola

• Lieve mal di testa

• Sintomi più gravi:

• Polmonite o Bronchiolite:

• Febbre alta

• Un acuto rumore durante la espirazione

• Respiro affannoso o difficoltà respiratorie, dove il bambino preferisce stare seduto piuttosto che sdraiarsi

• Colore bluastro della pelle a causa della mancanza di ossigeno (cianosi)

• Può essere fatale nei soggetti immunodepressi, neonati prematuri.

Campioni biologici:

tamponi o lavaggi nasali

raccolta di secrezioni nasofaringee

• test immunocromatografico

per la rilevazione degli antigeni

virali (15 minuti)

• .

• coltivazione in cellule Hep-2 (CPE)

• coltura rapida in shell-vials (Hep-2)

e immunofluorescenza (24-48 h)

• RT-PCR del genoma virale

• Ricerca degli anticorpi (IFI, ELISA)

Sieroconversione

Diagnosi

• Trattamento supportivo con ossigeno

• Terapia nutrizionale con fluidi per via intravenosa

• Ribavirina per inalazione

• Negli ospedali uso di guanti, maschere, camici, occhiali, lavaggio delle mani

• Non esistono vaccini efficaci per l’RSV

(vaccino sperimentale con proteina di fusione ricombinante)

Prevenzione, Trattamento e Controllo

PALIVIZUMAB:

un anticorpo monoclonale umanizzato (chimerico) verso

la proteina di fusione di RSV

Risulta efficace quando dato prima o immediatamente

dopo l’infezione

L’uso è previsto per

neonati <2 anni di età

con problemi cardiaci

Prevenzione, Trattamento e

Controllo

Metapneumovirus umano

(hMPV)

Scoperto recentemente (2001)

Famiglia pneumovirus

Responsabile di:

• infezioni asintomatiche

• raffreddore comune (circa il 15%)

• bronchioliti

• polmoniti Bambini (5 anni): quasi tutti sieropositivi

Diagnosi:

• isolamento in colture cellulari + immunofluorescenza

• RT-PCR

Terapia: terapia di supporto

Virus Hendra e Nipah

• L’ospite naturale è il pipistrello.

• Entrambi i virus possono infettare uomo, cani, gatti, maiali, cavalli e altri mammiferi.

• Utilizzano come unico recettore cellulare (ephrin B2), espressa in molte cellule dei vertebrati.

• Gli henipavirus vanno studiati solo in laboratori di massima sicurezza (BSL4)

Patogenesi

• L’infezione del virus Nipah si manifesta dopo un periodo d’incubazione di 3-5gg, seguita da febbre, cefalea, e difficoltà respiratorie.

• La progressione è rapida in 1-2 gg il soggetto perde lucidità e sopraggiunge il coma. All’esame autoptico la lesione predominante è una vasculite sistemica.

• L’infezione può evolvere in forma cronica, alternando periodi asintomatici a encefaliti ricorrenti che possono ricomparire in forma grave anche a distanza di 2-4anni dall’episodio iniziale.

• La mortalità delle infezioni acute è del 70%, delle croniche è del 20%.

• L’infezione da virus Hendra si presenta come una sindrome simil-influenzale all’esordio con interessamento del sistema nervoso in fase più tardiva. La mortalità è del 40%.

Epidemiologia

• Nell’infezione acuta gli henipavirus sono

abbondanti nelle secrezioni respiratorie e

urine. Nei pochi casi accertati, il passaggio

all’uomo è avvenuto per contatto diretto con

tessuti o secrezioni di cavalli e maiali

infetti.

• La trasmissione uomo-uomo è probabile ma

non è stata provata.

Diagnosi di laboratorio

• Gli henipavirus crescono su un ampio spettro di

linee cellulari,data l’estrema pericolosità dei virus,

all’isolamento si preferisce la ricerca dell’antigene

o dell’acido nucleico. La ricerca del virus è

eseguita su siero, liquido cefalorachidiano e

tampone faringei.

• La ricerca di anticorpi (IgM e IgG) è condotta su

siero e liquor con test immunoenzimatici.

Terapia

• La ribavirina si è dimostrata attiva in vitro contro

entrambi i virus, mancano studi sull’efficacia

clinica. Sono in fase di sviluppo Anticorpi

neutralizzanti per l’immunizzazione passiva.

• Le misure di contenimento dell’infezione sono

mirate all’isolamento degli animali/persone infette

con impiego di adeguate misure di protezione.