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RETROVIRUS
Retrovirus
•Sono generalmente parassiti benigni (infezione non citopatiche, cronica per molti anni in poche cellule, controllata dalla risposta immune). A volte causano malattia per mutagenesi inserzionale
Tuttavia possono causare:
•Infezioni citopatiche (HIV)
•Infezioni oncogene “acute transforming retroviruses” (virus trasduttori di oncogeni cellulari - difettivi per la replicazione)
Famiglia Retroviridae comprende tre sottofamiglie
Oncovirinae Oncovirus esogeni a trasmissione orizzontale tra individui della stessa specie Oncovirus endogeni a trasmissione verticale come provirus integrato nella linea germinale
Lentivirinae
Spumavirinae
STRUTTURA DEI RETROVIRUS
Glicoproteina superficiale (SU): responsabile legame con il recettore cellulare
Legata a
Glicoproteina di transmenbrana (TM): responsible fusione envelope con membrana celllulare
PROTEINE DELL’ENVELOPE
ORGANIZZAZIONE GENOMICA DI UN CLASSICO RETROVIRUS
R Region: corta sequenza (18-250 nt) ripetuta ad entrambe le estremità del genoma (ridondante)
U5: sequenza unica non codificante di 75-250 nt che è la prima parte del genoma ad essere retrotrascritta e formerà la porzione 3’ del provirus
Primer Binding Site: 18 nt complementari alla estremità 3’ di uno specifico tRNA (che funge da primer per retrotrascrizione)
Leader: sequenza di 90-500 nt non-tradotta a valle del sito di inizio della trascrizione e perciò presente a 5’ di tutti gli mRNA virali
Polypurine tract (PPT): corta sequenza di ~10 residui A/G necessari per iniziare la sintesi dell’elica (+) durante retrotrascrizione
U3: regione unica non-codificante di 200-1,200 nt che forma estremità 5’ del provirus dopo la retrotrascrizione e contiene il promotore virale per l’espressione dei geni del virus
ORGANIZZAZIONE GENOMICAAlcuni retrovirus hanno geni aggiuntivi
I Retrovirus murini (MLVs) sono anche raggruppati in base al recettore che determina specificità dell’ospite:
Ecotropici: Infettano solo cellule di topo
Xenotropici: Infettano solo cellule non di topo (es. ratto, criceto).
Anfotropici: Infettano sia cellule di topo sia cellule non di topo
CICLO REPLICATIVO
Trascrizione inversa
Struttura del genoma a RNA di un retrovirus maturo
Struttura del DNA provirale integrato
Il DNA provirale è più lungo del RNA virale di una sequenza U3,R,U5
Sequenze ripetute a 5’ e 3’ del provirus (LTR)
Nella cellula infettata si trovano 3 forme di DNA provirale
INTEGRAZIONESpecifica per il provirus (sempre nelle LTR), ma casuale nel genoma cellulare
Richiede Integrasi virale
DNA provirale 2LTR circle
DNA cellulare
Provirus integrato
↓
ESPRESSIONE GENICA
PROMOTORELa regione U3 dell’LTR contiene gli elementi a funzione di promotore
SPLICINGLo splicing è regolato dall’apparato cellulare che interagisce con sequenze in cis dell’mRNA.
ASSEMBLAGGIO
B- & D-type viruses: assemblaggio capside/nucleocapside avviene nel citoplasma e fuoriuscita per gemmazione (acquisizione dell’envelope)
C-type viruses: assemblaggio avviene alla superificie cellulare (il genoma è impacchettato mentre il virus attraversa la membrana)
La maturazione della particella infettiva avviene per tutti i retrovirus fuori dalla cellula (mediante eventi proteolitici catalizzati dalla proteasi virale)
PARTICELLA IMMATURA
PARTICELLA MATURA
Retrovirus come vettori per la terapia genica o delivery di transgeni
GENETICA DEI RETROVIRUS
•Elevata frequenza di mutazione (RT è un processo che introduce molti errori)
•Ricombinazione
•Interazioni con genoma ospite (mutagenesi inserzionale, trasduzione)
ENDOGENOUS RETROVIRUS-LIKE GENETIC ELEMENTS:
40% del genoma dei mammiferi è composto da retrotrasposoni (simili ai retrovirus)
Retrovirus endogeni nel genoma umano
MALATTIE CAUSATE DA RETROVIRUS
Tumori
Malattie ematopoietiche
Malattie neurologiche
Fukuyama-type muscular dystrophy: malattia autosomica recessiva molto comune in Giappone causata da inserzione di retrotrasposone (Kobayashi et al, Nature 394: 388-392, 1998). E’ un esempio di malattia causata da mutagensi inserzionale
RETROVIRUS
1. ONCOVIRINAE
I virus di questo gruppo che causano tumori nell’uomo sono HTLV-1 (human T-cell lymphotropic virus) :HTLV-2: Hairy cell leukemia
2. LENTIVIRINAEHanno un lungo periodo di latenza (es. Visna virus malattia ungulati; HIV)
3. SPUMAVIRINAE Non ci sono evidenze di malattie associate a questi virus
Retrovirus oncogeni
Raggruppati in 3 gruppi principali in base al meccanismo di oncogenesi
1. Acutely transforming or transducing
2. Replication competent viruses and insertional mutagenesis
3. Replication competent viruses with transacting functions, ad esempio HTLV-1
Acutely transforming or transducing
ONCOVIRINAE
•Contengono oncogeni (v-onc)
•Difettivi nella replicazione
•Inducono tumori policlonali (100% efficienza) in pochi giorni
•Trasmissione orizzontale
1. Acutely transforming or transducing
1. Acutely transforming or transducing
• Il v-onc origina da un c-onc che viene incorporato nel genoma di un retrovirus che ha capacità replicativa
• Il v-onc differisce dal c-onc per:
-Mancanza di introni
-Gene troncato (es. v-src)
-Presenza di mutazioni puntiformi (es. v-ras)
-Frequente fusione tra gene virale e oncogene (es. gag-onc or env-onc)
-Espressione molto elevata sotto controllo dell’LTR
FUNCTION OF PROTO-ONCOGENE- ENCODED PROTEINS EXAMPLE
Control of DNA transcription (found in nucleus) myc
Signaling of hormone/growth factor binding such as a tyrosine kinase src is a membrane-bound tyr kinase.
GTP-binding proteins involved in signal transduction from a surface receptor to the nucleus ras
Growth factors sis is an altered form of platelet-derived growth factor B chain
Growth factor receptorserb-B is a homolog of the epidermal growth factor receptor (it is also a tyrosine kinase). fms is a homolog of the macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) receptor
Quale è la normale funzione di un oncogene cellulare
(proto-oncogeni)?
I c-onc sono geni normali cellulari che vengono espressi in alcune fasi del ciclo vitale della cellula (durante replicazione e differenziamento)
Sono generalmente proteine importanti per crescita cellulare (es. Fattori di crescita o recettori per fattori di crescita)
Simian Sarcoma Virus v-sis Fattore di crescita
Avian Erthyroblastosis Virus v-erbB Recettore del fattore di crescita
Rous sarcoma virus v-src Tirosin chinasi
Kirsten murine sarcoma virus v-kras Proteina G
Moloney murine sarcoma virus v-mos Serin/treonin chinasi
MC29 avian myelocytoma virus v-myc Fattore di trascrizione
ALCUNI RETROVIRUS HANNO UN GENE EXTRA
ALCUNI RETROVIRUS PRESENTANO ONCOGENI
Come viene acquisito il gene cellulare?
Replication competent viruses and insertional mutagenesis(chronically transforming retroviruses)
ONCOVIRINAE
2. Replication competent viruses and insertional mutagenesis
Non hanno un v-onc. Es. avian leukosis virus (ALV).
Provirus SEMPRE integrato nella stessa posizione del genoma cellulare (importante!!). Es. Nei tumori indotti da ALV, il provirus è sempre integrato vicino al gene c-myc
Evento cruciale per la trasformazione è perciò raro e le cellule che formano un tumore sono un clone (tumori monoclonali)
L’inserzione del retrovirus vicino a c-myc aumenta l’espressione della proteina cellulare e la rende indipendente dai normali sistemi di controllo
Il riulstato finale è lo stesso che si avrebbe se il virus codificasse un v-onc
Attivazione della trascrizione di un gene cellulare da parte delle LTR virali
L’effetto può essere anche legato all’attività enhancer di specifiche sequenze
virali
Target dell’attivazione inserzionale
Fattori trascrizionali [es.c-myc, N-myc, c-myb, Fli1, Fli2, Ets1, Evi1(Fim3), Bmi1 (Flvi2), Spi1 (PU.1)]
Fattori di crescita [es. Wnt1 (Int1), Wnt3 (Int4), Int2 (Fgf3),and Fgf8] Recettori per fattori di crescita [es. c-erbB, Int3 (Notch4), Mis6 (Notch1), c-fms (Fim2), recettore prolattina, Fit1] Geni di segnali di trasduzione [es. serina/treonina kinasi Pim1 and Pim2]
Mutagenesi inserzionale
Replication competent viruses with trans-activating functions
ONCOVIRINAE
3. Replication competent viruses with trans-activating functions
Trans-activating non-defective oncoviruses:
Human T Cell Leukaemia virus tipo I e II
HTLV
HTLV
HTLV-1
• Isolato nel 1980 da linea cellulare derivata da un linfoma T-cutaneo
• Agente eziologico della leucemia-linfoma a cellule T dell'adulto (ATL), forma molto aggressiva di leucemia che coinvolge anche la cute (linfoma cutaneo)– HAM/TSP (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale
spastica)
• Azione trasformante, non citocida
• Morfologia di tipo C, con nucleocapside centrale e isometrico
HTLV-1
• Se ne conoscono diversi tipi caratterizzati da un 8-10% differenza genetica
• COSMOPOLITAN – A (Giappone, Caraibi, Colombia,Cile, India) – B (Giappone, India) – C (Caraibi, Africa)
• MELANESIAN & ZAIRIAN
1982 isolato da una linea T derivata da paziente con hairy-cell leukemia
Associazione con malattie umane? Pochi casiHTLV-I e HTLV-II condividono la stessa organizzazione genomica ma differiscono per la composizione nucleotidica e antigenica.
Profonde omologie strutturali con alcuni virus recentemente identificati negli animali (STLV, BLV).
Bassa omologia di sequenza con HIV-1 e HIV-2
Le infezioni persistono per tutta la vita
HTLV-II
GenomaExtra-geni: proteine regolatorie che non hanno omologhi cellulari
LTR
Tax
Tax e Rex (nucleari) necessarie per l’espressione genica e per la trasformazione
Tax (p40) transattiva LTR, interagisce con fattori trascrizionali (CREB/ATF/p300)
Rex (p27) è una fosfoproteina a localizzazione nucleolare necessaria per l’espressione degli mRNA un-spliced (gag,pol) o single-spliced (env), stimola il trasporto nucleo citoplasmatico, aumenta la stabilità, inibisce lo splicing e/o facilita la traduzione degli mRNA contenenti Rex-RXRE. Rex stabilizza l’mRNA della catena dell’IL2-R (ruolo trasformazione)Dalla stessa ORF è prodotta una p21 a funzione NON nota
ORF I e II Importanti per infettività e replicazione in vivo
ORF I p12 altamente conservata, altera il rilascio di calcio dalle cellule infettate, arriva la trascrizione di fattori nucleari e IL2-R. Si localizza a livello di RE e GA. Attiva la proliferazione cellulare e condiziona l’infettività.
ORF II p30 e p13p30 si localizza nel nucleo e nucleolo, ha omologia con fattori trascrizionali (Oct-
1, -2, Pit-1, POU-M1), riduce il livello di tax e rex. Si lega a fattori trascrizionali costituiti da p300 e una o più proteine correlate o CPB.
Env gp46 (SU), p21 (TM) L’infezione richiede una cellula T attivata (env attività mitogena)
Gag p15 (nucleocapside), p24 (capside), p19 (matrice)
Pol: Trascrittasi inversa, RNASi e integrasi
Meccanismi d’azione di Tax
Tax è una FOSFOPROTEINA ad azione pleiotropica
• Aumenta la trascrizione virale promuovendo l’interazione di fattori cellulari con alcune sequenze enhancer localizzate nelle LTR
•Aumenta la trascrizione di geni cellulari (linfochine, recettori per le linfochine, molecole di superficie e proto-oncogeni), legandosi a due co-attivatori (CBP/300 e P300/CBP)
•Si lega a numerosi mebri della famiglia NF-kB stimolando la crescita delle celluleT
•Attiva l’oncogene cellulare c-Fos e l’antigene 1-Fos correlato
•Facilita la trascrizione interagendo con la TATA boxbinding protein
•Stimola l’attività trascrizionale di AP1-1 (attivazione di IL-2)
•Reprime il TGF-, inibitore della proliferazione cellulare
HTLV-I e IIIl DNA provirale si integra CASUALMENTE nel DNA cellulare
Non codificano oncogeni
Immortalizzano (co-coltivazione) in vitro cellule T mature (CD4+, CD8+) primarie umane e immature (CD4- e CD8-)
Immortalizzano i linfociti T di scimmie, coniglio, gatto e ratto
Può infettare altri tipi cellulari ma trasforma solo i linfociti T
Le cellule trasformate in vitro trascrivono RNA e producono virioni a differenza delle cellule ATL (primo step della trasformazione ?)
Topi transgenici per Tax sviluppano tumori (leucemie, e tumori mesenchimali)
Tax immortalizza le cellule umane (ed è espressa nelle linee trasformate in vitro)
HTLV-I – EPIDEMIOLOGIA
Ubiquitario
ZONE ENDEMICHECaraibi, Giappone, Africa, Sud America, Melanesia
Europa e USA (IVDA, omosessuali)
15-25 milioni attualmente infettati persistentemente
FATTORI PREDISPONENTI
BASSO LIVELLO SOCIO-ECONOMICO
ETA’ (bassa incidenza nell’infanzia, aumento incidenza adolescenza, maggior incidenza oltre i 60 anni)
SESSO (DONNE)
Incidenza di ATL - HAM/TSP è del 5%
HTLV-II - EPIDEMIOLOGIA
TOSSICODIPENDENTI co-infettati con HIV-1 (30%) in Europa, Nord e Sud America
Molto frequente tra gli Indiani di America
UGUALE NEI DUE SESSI
Trasmissione
Il virus replica per espansione clonale delle cellule infettate più che attraverso cicli di replicazione che implicano la trascrizione inversa
Diffusione da cellula a cellula
La trasmissione richiede la presenza di cellule infettate:
Transplacentare (rara)Allattamento (frequente)Sangue (trasfusioni, scambio siringhe …) Sessuale (nello sperma)
HTLV-I e IIMANIFESTAZIONI CLINICHE
ATL (Adult T cell leukemia)Linfadenopatia generalizzataInteressamento visceraleIpercalcemiaInteressamento cutaneo Lesioni ossee liticheInfezioni opportunistiche
HAM/TSP (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale spastica)
Demielinizzazione neuroni motori midollo spinaleSporadicaDonneTalvolta familiareDisturbi andaturaSpasticitàDisturbi sensorialiIncidenza circa metà dell’ATL
POLIMIOSITEPOLIARTROPATIAUVEITE
Lesioni cutaneeATL acuta
Morfologia Cellule ATL
Nuclei convoluti
eosinofiliLesioni litiche Nel cranio ATL
ATL
•Espansione di un clone CD4+ (raramente CD8+) spesso IL-2 indipendente
•Si sviluppa 20-30 anni dopo l’infezione
•Individui infettati hanno 1% di probabilità di sviluppare tumore durante la loro vita e il 5-10% di sviluppare una patologia legata ad HTLV
•Costante presenza di DNA provirale di HTLV-1 (no RNA)
•Integrazione del DNA provirale casuale nel DNA cellulare
•Integrazione policlonale (pre-ATL), oligoclonale o monoclonale (fasi avanzate)
Risposta del sistema immunitario
•Tutti i pazienti con ATL e HAM/TSP hanno anticorpi anti-Gag (p19,p24, p15) e anti-Env (gp46, p21)
•Molti individui presentano anche anticorpi Anti- Tax •Compaiono prima quelli contro Gag p24, p19, contro Env p21, gp46, e dopo molti mesi contro Tax
•Anticorpi possono modificare corso dell’infezione ma non l’eliminano
•Risposta varia da individuo a individuo
•CTL si sviluppano contro env, ma la maggior parte è contro tax
•Descritta anche la citotossicità dipendente da anticorpi e NK
•La risposta immuniaria indotta da HTLV non è in grado di “eliminare” l’infezione virale che si trasforma in un’infezione persistente
infezione Trasformazione(Tax e Rex)
Popolazionepoliclonale
ATL acuta
Selezione clonaleTax-dipendente
Risposta immune non controlla infezione
completamente.Infezione persistente immunodepressione
IL-2/IL-2Rloop autocrino
Sistema immune controlla comparsa cloni maligni
durante la fase asintomatica
Fase sintomaticaSmouldering ATL, ATL cronica,
ATL acuta
Fase asintomatica
Anomaliecromosomiche
Pre-ATL
Perdita dipendenza IL-2
HTLV-I e la patogenesi dell’ATL
Una delle caratteristiche dell’ATL acuta e probabilmente anche della pre-ATL e dell’ATL cronica/smoldering è che NONOSTANTE IL GENOMA SIA PRESENTE IN TUTTE LE CELLULE TUMORALI NON C’E’ ESPRESSIONE GENICA.
Il blocco dell’espressione genica NON è legato a difetti nel genoma.
Non è chiaro se si verifichi espressione genica virale nelle fasi pre-ATL o cronica della malattia
La mancanza di espressione genica potrebbe essere dovuta sia allo stato latente dell’infezione sia alla selezione negativa da parte del sistema immunitario delle cellule che esprimono antigeni sulla loro superficie.
E’ probabile che in alcuni distretti cellulari il virus sia trascrizionalmente attivo, ma i livelli di espressione non sono noti
TSP/HAM (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale spastica)•Patogenesi poco chiara•Si sviluppa pochi anni dopo l’infezione (spesso dopo trasfusione di sangue contaminato)•Presenza di DNA provirale integrato (cellule del sangue e presenti nel liquor)•Integrazione policlonale •mRNA di Tax espresso negli astrociti •Isolati virali identici a quelli isolati da ATL•Replicazione attiva costante necessaria per HAM/TSP rispetto a stato quiescente di HTLV-I in ATL (un elevato viral load in individui asintomatici predispone allo sviluppo di HAM)•Danno neurologico:
- Infezione di cellule del SN (in vitro e in vivo)- Immunità (alti livelli di CTL specifici per HTLV-I nel sangue e nel CSF)- Autoimmunità (sequenze di retrovirus endogeni HRES-1, autoanticorpi p28 gag)- Citochine neurotossiche (TNF-, GM-CSF, INF-, IL-1 più elevati
in pazienti con HAM rispetto asintomatici)- Associazione HAM/TSP con spcifici aplotipi HLA- Anticorpi a livelli più elevati nei pazienti HAM/TSP rispetto ai pazienti ATL
Diagnosi
Ricerca anticorpi
ELISA discriminanti (monoclonali anti-gag) perchè HTLVI e II cross-reagiscono
Western blot discriminano
Ricerca sequenze genomiche (PCR)
HIV
VIRUS DELL’IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA (HIV)
E SINDROME DELL’IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA (AIDS)
- FINE ANNI ‘70-INIZIO ANNI ‘80: Identificazione di una nuova sindrome caratterizzata da
- linofoadenopatia generalizzata
- Infezioni opportunistiche - polmonite da Pneumocystis carinii - encefaliti da
Toxoplasma gondii - retinite da
citomegalovirus (CMV) - meninigite
criptococcica
- Tumori inusuali - sarcoma di Kaposi, - linfomi non-Hodgkin
- deplezione dei linfociti CD4+
in omosessuali e drogati, emofiliaci, politrasfusi, partenr sessuali e/o figli dei gruppi a rischio suggerendo che una nuova malattia era trasmessa da un nuovo agente eziologico
- 1981-83: ricerca agente eziologico - CMV ? - HTLV-I ?
- 1983: isolamento di un retrovirurs da linfonodi di un individuo asintomatico (LAV)
(Barrè-Sinoussi F, et al. Science 220:868–871)
- 1984: isolamento di un retrovirus da un paziente con AIDS (HTLV-III)
(Popovic M et al. Science 224: 497-500)
- 19841984: isolamento di un retrovirus da pazienti con AIDS ed individui sani a rischio (ARV)
(Levy JA et al., Science 225:840-842)
- 1986: LAV, HTLV-III, ARV rinominati come HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS
(HIV-1) (Coffin J. Et al., Science 232:697)
- 1986: isolamento di un retrovirus correlato ad HIV-1 da pazienti con AIDS dell’Africa
occidentale, ma immunulogicamente distinto e meno patogeno (HIV-2)
(Clavel et al., Science 233:343-346)
- Anni successivi: altri virus dei primati (SIV)
Numero stimato alla fine del 2000 di individui infettati
Famiglia: Retroviridae
Sottofamiglia: Lentiviridae
Virione: 100-120 m con envelope
Isolamento di HIV-1da sangue periferico
Immagine al microscopio elettronico
L’interazione gp120-CD4-corecettore determina
la fusione dell’envolope e membrana cellulare
Replicazione di HIV
Genoma e proteine di HIV-1
PROTEINE REGOLATRICI
TAT promuove la trascrizione dei geni virali associandosi a TAR RNA e ciclina T
Tat e TAR
Tat promuove la fosforilazione della RNA POLIIe attiva la trascrizione
PROTEINE REGOLATRICI
REV regola lo splicing degli mRNA virali associandosi a RRE
Rev e RRE
Rev entra e esce dal nucleo e regola lo splicing degli mRNA virali
Analisi filogenetica indica 3 principali gruppi genetici (M, N, O) correlati a SIV
O West Africa (Cameroon, Gabon, Guinea Equatoriale)
N Cameroon
M distribuzione mondiale (diversità genetica delle popolazioni, diverse proprietà virali):
- divisi in sottotipi (A-J) a seconda del grado di similarità
- differiscono nella sequenza nucleotidica principalmente in gag (14%) e in env (30%)
Sottotipi di HIV
TRASMISSIONE
La trasmissione avviene principalmente con:
Rapporti sessuali
Esposizione parenterale al sangue e suoi derivati contaminati
Materno-fetale (in utero, alla nascita, allattamento)
A differenza di altri retrovirus, HIV può rimanere latente per molti anni,
specialmente a livello delle cellule CD4 + di memoria. Quando queste cellule
vengono riattivate, anche il virus riprende a replicarsi portando alla morte
cellulare
Inoltre bisogno notare che, anche se il virus scompare dal circolo sanguigno,
esistono distretti specifici (reservoir) nei quali la replicazioni continua
costantemente anche se a bassi livelli
Anticorpi legati ad HIV
Modified by: www.unipoint.it
Uccisione di una cellula infettata da parte di un CTL
Modified by: www.unipoint.it
Parametri virologici e cellulari durante il decorso dell’infezione da HIV
Velocità di progressione della malattia
La velocità di progressione della malattia è estremamente variabile tra individui infettati da HIV e dipende da una miriade di fattori virali e dell’ospite. Una piccola percentuale di individui HIV+ non manifesta sintomi della malattia (long-term-non- progressors), raramente in seguito ad infezione con virus attenuati, ma principalmente per fattori dell’ospite:
Capacità di certi HLA di presentare epitopi virali immunodominanti (risposte CTL efficaci)
Polimorfismo genetico nei corecettori di HIV e nei lori ligandi: individui omozigoti per il gene CCR5-32 sono resistenti all’infezione da HIV, mentre gli eterozigoti sono parzialmente protettiMutazioni nel dominio di transmembrana di CCR2 (che previene formazione eterodimero con CXCR4 e CCR5)
Polimorfismo del promotore: es. di CCR5 (accelera o riduce progressione).
Risposte immuni (qualità e quantità): studi in LTNP indicano un ruolo importante per CTL, CD8+ T-cell suppressor factors, CD4+ T-helper, ADCC, anticorpi neutralizzanti, risposta umorale mucosali nella protezione dall’infezione e progressione della malattia.
Nei LTNP l’architettura del tessuto linfoide è generalmente preservata, indicando bassi livelli di replicazione virale in questi individui
La probabilità di sviluppare AIDS entro tre anni correla con i valori di plasma viremia e il numero
di linfociti CD4
PATOGENESI DELL’AIDS
È un processo complesso e multifattoriale che coinvolge fattori virali e dell’ospite
Paradossalmente HIV sovverte il sistema immune inducendo attivazione immunitaria e usando questo ambiente per un
proprio vantaggio replicativo
Alcuni degli effetti di HIV sul sistema immunitario sono:
Alterata espressione di citochine
Diminuzione delle funzioni CTL e NK
Minore risposta umorale e proliferativa agli antigeni e ai mitogeni
Diminuita espressione delle molecole di MHCII
Minore capacità chemotattica dei monociti
Deplezione del numero di cellule CD4+
Compromissione delle reazioni di ipersensibilità ritardata
Linfopenia
Attivazione policlonale delle cellule B
La replicazione di HIV è controllata da un complesso network di citochine
Tessuto linfoide
Fattori virali
gp120 liberata dalla lisi cellule infettate Reclutamento di linfociti T CD4+ non infettati
Tat ruolo chiave replicazione, infezione, trasmissione e patogenesi
Nef lega CD4 e HLA-I e trasporta verso i lisosomi
Vpu lega a CD4 nel RE e ne favorisce la degradazione e libera gp160
Vif incorparato nel virione favorisce infettività e trasmissione cellula-cellula
Vpr incorporato nel virione favorisce trasporto del DNA provirale nel nucleo
Manifestazioni cliniche
L’AIDS è caratterizzata da elevata disregolazione del sistema immune che causa:
immunosoppressione
sviluppo di neoplasie insolite (es. sarcoma di Kaposi, linfoma non-Hodgkin, anogenitali)
infezioni opportunistiche rare in pazienti immuno-competenti
malattia neurologica
AIDS pediatrica
I sintomi più gravi nell’adulto sono spesso preceduti da manifestazioni che possono comprendere affaticamento, perdita di peso, febbre, dispnea, diarrea cronica, linfoadenopatia, candidiasi orale.
Misure di controllo
1. Educazione sanitaria fondamentale per la prevenzione:
Rapporti sessuali protetti Non usare aghi o siringhe infetti Evitare allattamento in caso di madre infetta Evitare gravidanze nei gruppi a rischio Sterilizzazione al calore dei ferri chirurgici Decontaminare superfici contaminate da sangue con candeggina (1:10)
2. Terapia farmacologica (inibitori RT, e proteasi)
3. Vaccino profilattico e/o terapeutico (non ancora disponibile)
Terapia antiretrovirale
Problema farmaco-resistenza
Highly active anti-retroviral therapies (HAART)
Terapia che combina l’utilizzo di almeno tre farmaci: due inibitori
della retrotrascrittasi (un nucleosidico e un non-nuclesidico) e un
inibitore della proteasi
Il trattamento riduce significativamente il viral load, fino a livelli non
misurabili
Tuttavia il virus permane a livello dei reservoir
Esami di laboratorio
Ricerca anticorpi mediante saggi immunoenzimatici (con eventuale conferma mediante western blotting) nei confronti di mescolanze di antigeni ricombinanti e/o peptidi sintetici che riproducono gli epitopi antigenici più significativi delle principali proteine struttural di HIV-1 e HIV-2 e dei diversi sottotipi di HIV-1
Limiti: Nella fase iniziale (3-4 settimane) dell’infezione Nei neonati In modesta % di soggetti infetti che sono borderline
Ricerca di HIV Isolamento culturale (indaginoso) Rilevazione antigeni specifici (p24) Rilevazione di specifiche sequenze nucleotidiche (DNA provirale, RNA
virionico)
Follow-up del paziente
Per monitorare l’efficacia della terapia antiretrovirale o per derivare indicazioni prognostiche adeguate
Determinazione viral load
DNA-PCR Determinazione virus infettante in circolo (infectious culture dose) p24 plasma antigenemia HIV-1 RNA plasmatico (RT-PCR, NASBA, bDNA, real time PCR)