lungo periodo di incubazione (da alcuni mesi a diversi decenni) evoluzione clinica apiretica, con turbe nervose sensitive e motorie, rapido

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1 Encefalopatie spongiformi trasmissibili (EST) Patologie progressive e degenerative del SNC dell'uomo e degli animali lungo periodo di incubazione (da alcuni mesi a diversi decenni) evoluzione clinica apiretica, con turbe nervose sensitive e motorie, rapido decadimento fisico e mentale exitus fatale degenerazione vacuolare dei neuroni della sostanza grigia del SNC (spongiosi) frequente presenza di placche amiloidi SAF (Scrapie Associated Fibrils) assenza di risposta immunitaria predisposizione genetica di alcune specie: topo, ovino, uomo (GSS, IFF, CJD familiare) trasmissibilità tra specie diverse

2 EST Ruminanti Scrapie dell ovino/caprino 1700 Sindrome del dimagramento cronico (CWD): cervo mulo 1980 alce delle Montagne Rocciose 1982 Encefalopatia spongiforme del bovino (BSE) 1986 Malattie scrapie-simili: alce, antilope, kudu, nyala 1988 Non ruminanti Encefalopatia trasmissibile del visone 1965 Encefalopatia trasmissibile dei felini 1990 Malattia scrapie simile dello struzzo 1991 Uomo Kuru 1900 Malattia di Creutzfeldt-Jacob (CJD) 1920 Sindrome di Gerstmann-Strässler- Scheinker (GSS) 1936 Insonnia Fatale Familiare (FFI) 1992 Variante di Creutzfeldt-Jacob (vcjd) 1996

3 Agenti trasmissibili non convenzionali (ATNC) Resistenza ai trattamenti che degradano gli acidi nucleici (nucleasi, radiazioni ultraviolette e ionizzanti) assenza di acido nucleico Riduzione dell infettività a seguito di trattamenti che degradano le proteine (proteasi, fenolo, SDS) e i carboidrati (periodato di Na e K) composizione prevalentemente glicoproteica Elevata resistenza ad agenti fisico-chimici: comuni disinfettanti, sterilizzazione con calore o formalina, congelamento ed essiccamento (inattivazione a 134 C per 18 min, a soda 1N per 1 h) Assenza di potere immunogeno difficoltà di diagnosi in vivo

4 EST-Ipotesi eziologiche Teoria prionica: 1982: PRIONS (Proteinaceous Infectious Particles)= agenti infettanti di natura proteica 1984: Proteina prionica (PrP) codificata da un gene (Prn-p) presente sui cromosomi di tutte le specie esaminate

5 Teoria Prionica Prusiner (1982) prione = agente infettante di natura proteica, costituito dalla proteina prionica (PrP) il gene per la PrP (Prn-p) è presente sui cromosomi di tutti gli animali, infetti e non PrP sintetizzata in 2 forme: PrP c, non patogena, presente nei sani e nei malati; PrP sc, patogena, presente solo nei malati

6 PrP C PrP Sc Isolamento Cervello di soggetti sani e infetti Cervello di soggetti infetti Peso molecolare kda kda Velocità di sintesi Meno di 2 ore ore Emivita 5 ore 15 ore Localizzazione* Superficie cellulare Vescicole citoplasmatiche Effetto detergenti Solubilizzazione Polimerizzazione (bastoncelli amiloidi) Effetto proteasi Degradazione completa Configurazione α-eliche β-foglietti Degradazione parziale (27-30 kda) Grado di omologia 100% = isoforme * la proteina prionica viene espressa primariamente dai neuroni e secondariamente da linfociti, monociti, macrofagi e cellule dendritiche

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8 mutazione genica passaggio da α-eliche a β-filamenti (forme ereditarie) introduzione di PrP sc dall esterno che determina modificazione conformazionale della PrP c dell ospite in PrP sc (forme trasmissibili) moltiplicazione della PrP sc per effetto a cascata

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11 Moltiplicazione della PrP sc Moltiplicazione della PrP sc mediante effetto a cascata

12 EST- Ipotesi eziologiche Teoria virale: intervento di un acido nucleico infettante, per spiegare molteplicità di ceppi particelle virus-simili virus, provvisto di proprio acido nucleico e di almeno una proteina, si lega a PrP c determinando la trasformazione in PrP sc

13 BSE - Regno Unito 1986: prima segnalazione Bovine lattifere 1 a ipotesi eziopatogenetica: adattamento dell agente dello Scrapie alla specie bovina tramite l utilizzo di farine di carne ovina infetta fattori predisponenti: aumento della popolazione ovina in UK (da 26 milioni nel 1970 a 43 milioni nel 1990) relativo aumento dei casi di Scrapie modifica nella fabbricazione dei mangimi negli anni (eliminazione dei solventi organici dei grassi, riduzione dei tempi e delle T di autoclavaggio) sopravvivenza nelle farine dei prioni esposizione alimentare dei bovini a dosi infettanti tali da superare la barriera di specie amplificazione dell epidemia per riciclaggio carcasse bovine infette

14 BSE - Regno Unito rapida diffusione dell epidemia in tutto il Regno Unito picco nel 1992: 500 casi alla settimana feed ban (luglio 1988): divieto dell uso di proteine di ruminanti per l alimentazione dei ruminanti dal progressiva regressione a tutt oggi più di casi nel RU

15 Number of cases of bovine spongiform encephalopathy (BSE) reported in the United Kingdom (1) Alderney Great Britain Guernsey (3) Isle of Man (2) Jersey Northern Ireland Total United Kingdom 1987 and before (4) (4) , , , , (5)

16 BSE fuori dal Regno Unito segnalazione in altri Paesi di casi in bovini importati e anche in bovini autoctoni, probabilmente alimentati con farine infette importate dal RU: dal 1989 poco più di 3000 casi sono stati riportati al di fuori del RU, la quasi totalità in 6 paesi (Francia, Germania, Irlanda, Portogallo, Spagna e Svizzera). successivamente all introduzione (2001) della sorveglianza attiva in bovini morti e macellati, casi autoctoni in 12 Paesi (Austria, Repubblica Ceca, Finlandia, Germania, Grecia, Israele, Italia, Giappone, Polonia, Slovacchia, Slovenia, Spagna). pochi casi segnalati anche in Canada, Isole Falkland e Oman, tutti in in animali importati dal RU

17 BSE fuori dal Regno Unito Austria Belgium Canada Czech Republic Denmark Finland France Germany Greece Ireland Israel Italy Japan Liechtenstein Luxembourg Netherlands Poland Portugal Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland United Kingdom United States of America

18 BSE - situazione italiana I a segnalazione (Sicilia 1994): 2 bovine Limousine importate dal Regno Unito nel 1989 e presumibilmente già infette all arrivo. I a segnalazione di casi autoctoni: gennaio Casi autoctoni : casi relativi ad animali nati e cresciuti in Italia o ad animali importati ma che, in relazione al periodo di incubazione e al tempo trascorso in Italia, si siano verosimilmente infettati nel nostro Paese.

19 BSE in Italia ANNO CASI * * * TOTALE 146 (*) due bovini esteri Ad eccezione dei primi 2 casi diagnosticati nel 1994 in fase clinica, tutti gli altri sono risultati positivi ai test rapidi in fase preclinica.

20 Elementi a sfavore del passaggio ovino-bovino BSE: 1 solo ceppo contro la molteplicità di ceppi individuati nella Scrapie ceppo bovino: spettro patogeno + ampio (visone, gatto, felidi selvatici, antilope) rispetto a quello dei ceppi della Scrapie infezione sperimentale del bovino con l agente della Scrapie: encefalopatia differente dalla BSE BSE: PrP Sc a livello di encefalo, midollo spinale, gangli spinali e retina Scrapie: livelli medi di infettività anche in altri distretti (milza, tonsille, linfonodi, ileo, colon prossimale) 2 a ipotesi eziopatogenetica: BSE malattia rara del bovino, la cui incidenza sarebbe aumentata causa riciclaggio alimentare di tessuti bovini infetti non opportunamente trattati

21 BSE - manifestazioni cliniche - Bovini 3-5 anni - Incubazione: 2,5-5 anni - progressive modificazioni comportamentali (ipereccitabilità a stimoli acustici e meccanici, aggressività) - diminuzione della capacità riproduttiva - appetito inalterato - turbe locomotorie - vacuolizzazione principalmente nel bulbo encefalico

22 BSE - vie di trasmissione - Via di trasmissione naturale finora accertata: alimentare - Trasmissione verticale non condizionerebbe l epidemiologia Infezione dell ovino con l agente della BSE EST indistinguibile dalla Scrapie. BSE mascherata nell ovino: maggiore propagazione (+ vie di diffusione: transplacentare, orale) e ampliamento dello spettro d ospite Piano di sorveglianza sugli ovicaprini

23 BSE - diagnosi - sospetto clinico - esame istopatologico - osservazione m.e. SAF - esame immunoistochimico (in vivo biopsia tonsille e III palpebra sperimentale nell ovino) - western blotting (sorveglianza attiva)

24 Test prionics: WB basato sulla proteasi-resistenza della PrP Sc. Il trattamento di omogenati cerebrali con proteinasi K discrimina in elettroforesi la PrP C (totalmente digerita) dalla PrP Sc (parzialmente digerita)

25 BSE sorveglianza Regolamento CE n. 999/2001 Misure di sorveglianza sui bovini Misure di eradicazione negli allevamenti colpiti Misure di controllo sui mangimi Obbligo di eliminazione di materiale specifico a rischio (MRS) nei macelli Classificazione dei Paesi in funzione del rischio BSE (Italia in categoria 2: a rischio controllabile)

26 BSE - sorveglianza Sorveglianza passiva: individuazione clinica dell animale infetto Sorveglianza attiva: esecuzione di test rapidi (Prionics) su: - bovini 48 mesi, regolarmente macellati, macellati d urgenza o morti in azienda, se nati in: Belgio, Danimarca. Germania, Irlanda, Grecia, Spagna, Francia, Italia, Lussemburgo, Paesi Bassi, Austria, Portogallo, Finlandia, Svezia, Regno Unito. - bovini nati in Paesi diversi da quelli sopra elencati: > 30 mesi di età, se macellati normalmente > 24 mesi di età, se soggetti a macellazione d urgenza o differita > 24 mesi di età morti o uccisi in azienda, durante il trasporto o in mattatoio - ovicaprini > 18 mesi di età o ai quali siano spuntati 2 incisivi permanenti, normalmente macellati o morti

27 Variante della malattia di Creutzfeldt-Jacob (vcjd) 1996: segnalazione in UK di 10 casi di una forma atipica di CJD (vcjd) SpCJD vcjd aa aa Disturbi neuromotori Disturbi psichici Tipiche alterazioni ECG No tipiche alterazioni ECG Placche amiloidi (rare) Placche floride Omo/eterozigosi per valina Omozigosi per metionina Profilo di glicosilazione tipo 1 e 2 Profilo di glicosilazione tipo 4

28 VARIANT CREUTZFELDT-JAKOB DISEASE, CURRENT DATA (March 2011) COUNTRY TOTAL NUMBER OF PRIMARY CASES (NUMBER ALIVE) TOTAL NUMBER OF SECONDARY CASES: BLOOD TRANSFUSION (NUMBER ALIVE) CUMULATIVE RESIDENCE IN UK > 6 MONTHS DURING PERIOD UK 172 (4) 3 (0) 175 France 25 (0) - 1 Republic of Ireland 4 (0) - 2 Italy 2 (0) - 0 USA 3 (0) - 2 Canada 2 (1) - 1 Saudi Arabia 1 (0) - 0 Japan 1* (0) - 0 Netherlands 3 (0) - 0 Portugal 2 (0) - 0 Spain 5 (0) - 0 Taiwan 1 (0) - 1 the third US patient with vcjd was born and raised in Saudi Arabia and has lived permanently in the United States since late According to the US case-report, the patient was most likely infected as a child when living in Saudi Arabia. *the case from Japan had resided in the UK for 24 days in the period casi 5 in attesa di conferma

29 BSE / vcjd Ipotesi: esposizione all agente della BSE precedente alle misure di controllo superamento barriera di specie adattamento all uomo vcjd Co-localizzazione Compatibilità temporale Aspetti biochimici (profilo di glicosilazione tipo 4) + Aspetti clinici e anatomopatologici (in infezioni sperimentali) + Trasmissibilità ai primati Identità tra agente BSE e agente vcjd Non accertato il passaggio bovino-uomo