Microbiologia Clinica

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1 UNIVERSITÀ degli STUDI di GENOVA Microbiologia Clinica CITOMEGALOVIRUS Prof. Oliviero E. Varnier PowerPoint Slide Presentation prepared by OE Varnier upgraded Dec 3, 2006!

2 CITOMEGALOVIRUS! CMV è un virus patogeno per l'uomo che infetta circa lo 0,5 2,5% di tutti i neonati e circa il 50% della popolazione adulta nei paesi industrializzati.! CMV è la causa più comune di difetti congeniti! CMV è un patogeno opportunista nei pazienti immunocompromessi. 2

3 EPIDEMIOLOGIA e SINDROMI CLINICHE! CMV può essere isolato da: urine, sangue,l gargarizzato, saliva, lacrime, latte materno, sperma, feci, liquido amniotico, secrezioni cervicali e vaginali e tessuti utilizzati per trapianti! CMV è trasmesso principalmente attraverso le vie congenita, orale, sessuale e tramite trasfusione e trapianto d'organo.! La malattia da CMV è un disordine di tipo opportunistico, che causa raramente sintomi in ospiti immunocompetenti, ma è causa di grave malattia in persone irnmunodeficienti, quali pazienti affetti da AIDS o neonati. 3

4 INFEZIONE CONGENITA 1! CMV è la causa più frequente di malattia virale congenita. Una percentuale significativa (0,5 2,5%) di tutti i neonati è infettato da CMV alla nascita e un'ampia percentuale s'infetta entro il primo mese di vita.! Circa il 10% di questi neonati (4000/anno) mostra segni clinici di malattia, come microcefalia, calcificazione intracerebrale, epatosplenomegalia e rash (malattia da inclusione di citomegalovirus).! Sordità mono o bilaterale e ritardo mentale sono sequele comuni nell'infezione da CMV congenita.! Le madri di quasi tutti questi neonati hanno avuto un'infezione primaria da CMV durante la gravidanza. 4

5 INFEZIONE CONGENITA 2! Il feto può essere infettato dal virus presente nel sangue materno (infezione primaria) o durante il parto dal virus presente nella cervice (dopo riattivazione).! I sintomi dell infezione congenita sono meno gravi o possono essere prevenuti quando la madre è sieropositiva.! L'infezione da CMV congenita è meglio documentata se il virus viene isolato dalle urine del neonato durante la prima settimana di vita. 5

6 INFEZIONE PERINATALE! Circa il 20% delle donne gravide ha CMV nella cervice al termine della gravidanza e può avere riattivazione dell'infezione durante la gravidanza.! Circa la metà dei neonati nati per via naturale in presenza di cervice infetta acquisisce l'infezione ed elimina il virus alla terza quarta settimana di vita. 6

7 INFEZIONE PERINATALE! I neonati possono, inoltre, acquisire l'infezione da CMV attraverso il colostro ed il latte materno. L'infezione perinatale non provoca malattia clinicamente evidente nei neonati sani nati a termine.! I neonati possono acquisire l'infezione da CMV anche attraverso trasfusioni di sangue. II 13,5% dei bambini sieronegativi esposti al sangue di donatori sieropositivi acquisisce l'infezione nel periodo postnatale.! Nei neonati prematuri che acquisiscono l'infezione da CMV da sangue infetto ci sono importanti segni clinici, soprattutto polmonite ed epatite. 7

8 INFEZIONE in BAMBINI ed ADULTI! Solo il 10 15% degli adolescenti è infettato da CMV, ma questa percentuale aumenta fino al 50% entro i primi 35 anni d'età. CMV è un'infezione a trasmissione sessuale.! È stato isolato dalla cervice delle donne afferenti a centri di studio per le malattie a trasmissione sessuale.! il titolo di CMV nello sperma è più alto di quello di qualsiasi altra secrezione corporea.! CMV è più diffuso tra individui di modesta classe socio economica che vivono in condizioni di sovraffollamento e tra individui che vivono in paesi in via di sviluppo. 8

9 INFEZIONE in BAMBINI e ADULTI! Nonostante la maggior parte delle infezioni da CMV acquisite nell'adolescenza sia asintomatica, alcuni pazienti possono presentare una sindrome mononucleosica negativa ad anticorpi eterofili, con sintomi simili a quelli dell'infezione da EBV ma con faringite e linfoadenopatia meno gravi.! Sebbene l'infezione da CMV promuova un aumento del numero di linfociti T (linfocitosi atipica) simile a quella che si verifica nell'infezione da EBV, qui gli anticorpi eterofili non sono presenti.! Questo riflette le differenze tra CMV ed EBV in termini di bersaglio cellulare e tipo di meccanismo d'azione del virus. L'infezione da CMV dovrebbe essere sospettata in pazienti con mononucleosi eterofilo negativa o con segni di epatite ma con sierologia negativa per i virus epatitici A, B e C. 9

10 TRASMISSIONE mediante TRASFUSIONE e TRAPIANTO! La trasmissione di CMV attraverso sangue trasfuso spesso non causa una sintomatologia clinica evidente; se sono presenti sintomi, questi tipicamente riflettono quelli della mononucleosi.! Febbre, splenomegalia e linfocitosi atipica generalmente iniziano 3 5 settimane dopo la trasfusione e possono essere presenti polmonite e lieve epatite.! CMV può essere trasmesso con il trapianto d'organo (ad esempio, rene, midollo osseo) e l'infezione da CMV si riattiva spesso nei pazienti trapiantati durante periodi di intensa terapia immunosoppressiva. 10

11 INFEZIONE nel PAZIENTE IMMUNOCOMPROMESSO! CMV è prevalentemente un agente infettivo opportunista. Negli individui immunocompromessi causa malattia primaria sintomatica o ricorrente.! L'infezione da CMV del polmone è la più comune manifestazione in questi pazienti, nei quali può essere anche fatale se non trattata.! CMV spesso provoca retinite nei pazienti con immunodeficienza grave (ad esempio, nel 10 15% dei pazienti con AIDS).! La polmonite interstiziale e l'encefalite possono essere causate da CMV, anche se è difficile distinguerle da altre infezioni da patogeni opportunisti. 11

12 INFEZIONE nel PAZIENTE IMMUNOCOMPROMESSO! La colite e l'esofagite da CMV si sviluppano nel 10% dei pazienti affetti da AIDS. L'esofagite da CMV mima l'esofagite da Candida.! Una percentuale minore di pazienti affetti da AIDS riferisce una sintomatologia gastrointestinale da CMV. I pazienti con colite da CMV generalmente presentano diarrea, perdita di peso, anoressia e febbre.! CMV era e in minor parte è il responsabile del fallimento di molti trapianti di rene. 12

13 PATOGENESI E IMMUNITÀ! In generale la patogenesi dell'infezione da CMV è simile a quella causata da altri herpesvirus. Il virus stabilisce infezioni latenti e persistenti, di solito senza causare sintomi specifici renali e cardiaci.! Il virus iene riattivato dall'immunosoppressione (ad es. corticosteroidi, infezione con virus dell'immunodeficienza umana) e forse dalla stimolazione allogenica (cioè, la risposta a cellule trapiantate o trasfuse). L'immunità cellulo mediata è essenziale per il controllo e la risoluzione dell'infezione da CMV. 13

14 PATOGENESI E IMMUNITÀ! Nella maggioranza dei casi il virus si replica ed è eliminato senza sintomi clinici. La replicazione di CMV nelle cellule epiteliali dei dotti promuove l'escrezione del virus nella maggior parte dei liquidi corporei.! CMV è strettamente cellulo associato ed è trasmesso dalle cellule infette, compresi linfociti e leucociti. Il virus può essere trasmesso in cellule a differenti organi del corpo o ad altri individui, mediante trasfusione o trapianto d'organo.! L'attivazione e la replicazione del virus nel rene e nelle ghiandole secretorie promuove la sua escrezione attraverso le urine e le secrezioni corporee, compresi lo sperma e il latte. 14

15 STRUTTURA E REPLICAZIONE! CMV è un membro della famiglia dei betaherpesvirus ed è considerato un virus linfotropo e ha il genoma più grande fra gli herpesvirus.! Contrariamente alla definizione tradizionale di virus che stabilisce che un virione contiene DNA o RNA, studi attuali indicano che CMV trasporta mrna nella particella virale per facilitare l'infezione.! Il CMV patogeno per l'uomo si replica solo in cellule umane. I fibroblasti, le cellule epiteliali, i macrofagi ed altre cellule sono permissive per la replicazione di CMV, che stabilisce un'infezione latente nei linfociti mononucleati, nelle cellule stromali del midollo spinale e in altri tipi cellulari. 15

16 VIRIONE: MORFOLOGIA nucleocapside Tegumento genoma membrana Complesso glicoproteico I Complesso glicoproteico III 16

17 CMV: GENOMA 17

18 DIAGNOSI DI LABORATORIO: ESAMI ISTOLOGICI! La caratteristica istologica dell'infezione da CMV è la cellula citomegalica, ovvero una cellula ingrandita (25 35 mm) che contiene una voluminosa inclusione intranucleare, densa, basofila, a "occhio di gufo".! Queste cellule infette sono reperibili in ogni tessuto, nelle urine e sembra siano di origine epiteliale.! Queste inclusioni sono facilmente visibili con la colorazione con ematossilina-eosina e con quella di Papanicolaou. 18

19 CICLO REPLICATIVO: ADSORBIMENTO! I recettori per CMV sono ampiamente diffusi e sono recettori specifici in quanto non c è competizione da parte di altri herpesvirus! Possibile interazione tra gh virale e un recettore cellulare nonidentificato di 92 KD. Gli eparan solfati hanno un ruolo nelle fasi iniziali! L adsorbimento è rapido ed efficiente nelle cellule permissive e non-permissive, ma CMV cresce bene solo in un numero limitato di cellule umane per un blocco post-entrata dell espressione di geni virali 19

20 CICLO REPLICATIVO: GEMMAZIONE 20

21 DIAGNOSI DI LABORATORIO: Tecniche immunologiche e sonde di DNA! Una diagnosi rapida e sensibile è ottenibile in istologia con l'uso di anticorpi (soprattutto monoclonali), sonde di DNA e PCR per identificare direttamente gli antigeni di CMV ed il genoma in tessuti o fluidi.! La presenza di sequenze virali ibridizzate dalle sonde sono successivamente evidenziate con l immuno-enzimatica e fluorescenza. 21

22 DIAGNOSI DI LABORATORIO: ESAME COLTURALE! L'esame colturale è considerato il test di riferimento per evidenziare l'infezione da CMV.! È eseguibile in pazienti trapiantati, che hanno un elevato titolo virale: > 10 6 UI/ml.! CMV cresce solo in colture cellulari di fibroblasti diploidi e deve essere coltivato per almeno 4 6 settimane perché si sviluppi il classico CPE.! si possono ottenere risultati più rapidi mediante tecniche di amplificazione di sequenze virali.! I campioni sono inoculati mediante centrifugazione su monostrato di fibroblasti in coltura. I campioni sono esaminati mediante immunofluore-scenza indiretta dopo 1 2 giorni di incubazione ricercando antigeni precocissimi (pp72) o una combinazione di antigeni precoci ed antigeni precocissimi. 22

23 IMMUNOFLUORESCENZA: ANTIGENE pp72 in FIBROBLASTI 23

24 DIAGNOSI DI LABORATORIO: TEST SIEROLOGICI! Un marker dell'infezione primaria da CMV è la sieroconversione.! I titoli degli anticorpi IgM specifici per CMV in pazienti affetti da AIDS possono essere molto elevati.! Tuttavia, anticorpi IgM CMV specifici possono essere riscontrabili anche durante la riattivazione dell'infezione, per cui non sono buoni indicatori di infezione primaria. 24

25 TERAPIA, PROFILASSI E CONTROLLO! Il ganciclovir (diidrossipropossirnetil guanina) e il foscarnet (acido fosfonoformico) sono i due farmaci approvati dall'fda per il trattamento dell'infezione da CMV e sono particolarmente utili per i pazienti immunocompromessi.! Il ganciclovir è strutturalmente simile all'acv (aciclovir); esso è fosforilato e attivato da un enzima del CMV, inibisce la DNA polimerasi e causa la terminazione della catena di DNA. Tuttavia, esso è più tossico di ACV. Il ganciclovir può essere usato per trattare infezioni gravi in pazienti immunocompromessi.! Il foscarnet è una molecola semplice che inibisce la DNA polimerasi virale mimando la porzione di pirofosfato dei nucleotidi trifosfati. È stato approvato come alternativa al ganciclovir. 25

26 PROFILASSI E CONTROLLO! Non è disponibile un vaccino anti CMV. 26