Influenza Suina - definizione. Influenza suina. Caratteristiche del Virus. Nomenclatura

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1 Influenza Suina - definizione Influenza suina Malattia infettiva, contagiosa, ad andamento acuto Caratterizzata da sintomi respiratori Eziologia virale Orthomyxoviridae Influenza virus tipo A I nfluenzavirus A Equini, suini, visoni, foche, balene, pollame, Orthomyxoviridae Influenzavirus B Uomo Influenzavirus C Uomo, suino Thogotovirus Bestiame, Orthomyxoviridae Nomenclatura e Classificazione 1. 3 tipi: Influenza A, Influenza B, e Influenza C. Distinzione basata sulle differenze antigeniche delle nucleoproteine (NP) e della proteina della matrice (M) 2. Ulteriori caratterizzazioni all interno dei tipi in funzione delle differenze antigeniche delle glicoproteine H e N almeno 14 (16) sotto-tipi (sierotipi) di H e 9 sotto-tipi di N in influenza A virus 3. Tutti i sierotipi sono presenti negli uccelli ma solo alcuni di essi sono stati isolati da mammiferi Nomenclatura Caratteristiche del Virus Gruppo (tipo antigenico) Specie di origine A/equine/Saskatoon/1/90(H3N8) Località di isolamento A/equine/Prague/1/56(H7N7) A/swine/Lincoln/1/86(H1N1) anno N di riferimento del ceppo isolato Sottotipo (Sierotipo) di H e N Medie dimensioni ( nm di diametro), con envelope Il genoma è formato da 8 segmenti di ss RNA che codificano per 10 proteine (5 strutturali, 3 associate alla polimerasi e 2 nonstrutturali); è possibile il riassortimento genetico Sull envelope sono presenti 2 glicoproteine: H (o HA) emoagglutinine N o NA neuraminidasi il riassortimento genetico avviene frequentemente 1

2 Morfologia dei virioni nucleocapside (frammenti di RNA avvolti da proteine) envelope emoagglutinine e neuraminidasi spikes nell envelope 100 nm Patogenicità dipende principalmente dalla struttura dell emoagglutinina (H) che comprende: il sito che riconosce il recettore cellulare il sito di clivaggio proteolitico necessario ad attivarlo il sito che opera la fusione con la cellula almeno 4 siti antigenici variabili per eludere le difese immunitarie Normalmente il clivaggio avviene ad opera di enzimi di tipo tripsinico nelle mucose respiratorie e digerenti la presenza di aminoacidi basici multipli nel sito di clivaggio rende possibile l attivazione dell emoagglutinina in tutti i tessuti dell ospite bassa patogenicità alta patogenicità La combinazione di aminoacidi basici multipli è segnalata solo in alcuni ceppi di H5 e H7 Nei sottotipi H5 e H7 il gene che codifica la proteina H va incontro ad errori di trascrizione in corrispondenza del sito di clivaggio e si creano le combinazioni di aminoacidi basici Distribuzione HA in natura SIEROTIPO HA H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H14 UCCELLI * CASI SPORADICI CAVALLI SUINI (H9)* UOMO * * (H9)* Distribuzione N in natura SIEROTIPO N UCCELLI CAVALLI SUINI UOMO N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 * N8 N9 * CASI SPORADICI 2

3 Infezione da virus influenzali Influenzavirus A cavallo suino uccelli mammiferi marini Influenzavirus B Influenzavirus C suino Fattori che determinano le epidemie Drift antigenico Shift antigenico e riassortimento Immunità di breve durata Passaggio del virus attraverso specie diverse Evoluzione degli orthomyxovirus: cambiamenti graduali (Drift antigenico) Drift antigenico Tutti i tipi e sottotipi Sostituzione o inserimento di singoli aminoacidi nelle proteine costitutive del virione per effetto di mutazioni in regioni instabili del genoma (mutazioni puntiformi) L accumulo di questi cambiamenti minimi consente al virus di sfuggire alla pressione immunitaria Evoluzione degli orthomyxovirus A: cambiamenti drastici (Shift antigenico) Shift antigenico SOLO tipo A Scambio di segmenti di RNA tra 2 virus che replicano nello stesso ospite: H1N1 + H6N6 H1N6 e H6N1 Comparsa di un nuovo sottotipo che diffonde più facilemente non trovando protezione immunitaria 3

4 SHIFT antigenico cellula INFLUENZA TIPO A H 5 N 1 nucleo H 7 N 3 H1-15; N1-9 H 5 N 3 H 5 N 1 H 7 N 1 H 7 N 3 H7N7 H3N8 H7N7, H4N5, H4N6, H3N3 H1-15; N1-9 Mixing vessel H1N1 H3N2 H1N2 H9N2 H13N2, H13N9, H1N3 H1N1, H3N2, H5N1; H9N2, H7N7; H7(N3?); H7N2 COMPORTAMENTO DEGLI ORTHOMYXOVIRUS A NEGLI OSPITI NATURALI: Equilibrio con l ospite: replicano con minimo danno e l ospite ha scarse reazioni immunitarie: le popolazioni virali si mantengono stabili Salto di specie?! NEGLI OSPITI ABERRANTI: La pressione immunitaria porta a cambiamenti continui nelle popolazioni virali (Drift e shift) HPAI è un fenomeno proprio del pollame domestico TRASMISSIONE INTERSPECIFICA DEGLI ORTHOMYXOVIRUS DI TIPO A BARRIERE DI SPECIE I virus A degli uccelli non replicano normalmente nell e viceversa i virus dell non replicano negli uccelli RESTRIZIONE NELLA GAMMA DEGLI OSPITI La glicoproteina H (emoagglutinina) riconosce gli oligosaccaridi della membrana cellulare I recettori oligosaccaridici degli uccelli sono diversi da quelli dell Il virus dell influenza aviaria infetta gli uccelli perché la sua emoagglutinina si lega a recettori specifici, NeuAcα2,3Gal, presenti sulle cellule delle vie aeree e dell apparato intestinale. Nell i recettori specifici per i virus dell influenza umana sono diversi, NeuAcα2,6Gal. Il virus aviario può infettare l perché trova lo stesso recettore su pochissime cellule dell epitelio tracheo-bronchiale umano 4

5 Al momento attuale la trasmissione interumana non sembra essere possibile in quanto la carica eliminata dall infetto potrebbe essere insufficiente ad iniziare un processo di infezione in un altro ospite umano a causa della bassa quantità di recettori specifici per il virus (NeuAca2,3Ga) In teoria la trasmissione interumana potrebbe avvenire solo se il virus, mutando, acquista la capacità di legarsi ai recettori specifici dei virus influenzali umani (NeuAca2,6Gal), mantenendo inalterata la sua elevata patogenicità. TRASMISSIONE DEGLI ORTHOMYXOVIRUS DI TIPO A ALL UOMO PASSAGGIO DIRETTO: dagli uccelli all RUOLO MEDIATORE DEL SUINO: Il suino possiede entrambi i recettori umani e aviari DUE MODALITA POSSIBILI: un virus degli uccelli infetta l o il suino adattandosi ai recettori dei mammiferi (drift) un virus degli uccelli e un virus umano possono infettare contemporaneamente l o il suino e si verifica il riassortimento (shift) La grande pandemia del 1918 Circolazione dei virus dell Influenza A negli uomini nell ultimo secolo H1N1 H2N2 H3N2 Influenza Influenza Influenza Spagnola Asiatica Hong Kong H1N ? Serbatoi di Influenza A Ag drift Ag shift 16 HA subtipi 9 NA subtipi Influenza Pandemics of the 20 th Century - David K. Shay (Influenza Branch- National Center for Infectious Diseases-Centers for Disease Control and Prevention INFLUENZA AVIARIA E INFLUENZA UMANA Nel secolo scorso l è stato colpito da 3 pandemie: 1918 A (H1N1) virus aviare 1957 A (H2N2) riassortimento v aviare + v umano 1968 A (H3N2) riassortimento v aviare + v umano trasmissione diretta all di virus aviari (1977 A (H1N1) incidente di laboratorio?) 5

6 TRASMISSIONE DIRETTA ALL UOMO DI VIRUS AVIARI: CASI SPORADICI SENZA ADATTAMENTO H7N7: 1977 incidente di laboratorio - cheratocongiuntivite ( da foche congiuntivite) 1996 da anatre congiuntivite 2003* da pollo (HPAI) congiuntivite e sintomi respiratori *in Olanda 169 casi di congiuntivite, da 66 (35%) isolato il virus, uguale a quello del pollo. Dall unico caso di mortalità isolato un virus con 14 variazioni di rilievo rispetto al ceppo del pollo. Trasmissione diretta all di virus aviari: casi sporadici senza adattamento H5N1 (grave) Hong Kong casi 6 morti virus con elevata capacità replicativa negli infetti ma incapacità a diffondere da a Vietnam e Thailandia casi; 32 morti Trasmissione diretta all di virus aviari: casi sporadici senza adattamento H9N2 (moderata) Hong Kong casi sintomi respiratori banali Hong Kong caso sintomi respiratori banali Questi isolamenti sono la conseguenza dell elevato stato di allerta in seguito ai casi del Lo stesso virus è stato isolato da quaglie e sembra aver infettato in precedenza altri bambini Swine Influenza Un sottotipo principale (H1N1) con 2 varianti fino al 1998 Dopo il 1998, comparsa di ceppi H3N2 derivanti da riassortimenti di virus umani e dei volatili Clinicalmente caratterizzata da sintomi respiratori, evoluzione acuta (7 gg) Swine Influenza La riduzione di fattori stressanti e/o di coinfezioni riduce notevolmente la mortalità (< 1%) Peridite di peso e diminuzione dell accrescimento negli animali che guariscono I focolai sono più frequenti nel tardo autunno- inizio inverno SIV in North America 1918 Influenza recognized clinically in pigs 1930 First swine influenza isolated. classical H1N s Classical H1N1 in North America Appearance of H3N H1N2 reassortmant of H1N1 and H3N H4N6 avian isolated from pigs 6

7 Genotype of the H1N2 influenza A viruses isolated from pigs in the United States since 1999 Genotypes of H3N2 influenza A viruses isolated from pigs in North America since 1997 Christopher Olsen, The emergence of novel swine influenza viruses in North America, Elsevier Science B.V., Article in Press, Christopher Olsen, The emergence of novel swine influenza viruses in North America, Elsevier Science B.V., Article in Press, Influenza Suina - sintomi Forme pure epidemiche Febbre letargia tosse Scolo nasale e oculare anoressia PRDC porcine respiratory disease complex PRRSV, Mycoplasma Diagnosi di SIV Diagnosi diretta Isolamento virale su uova Isolamento virale su colture cellulari IF Immunohistochimica (IHC) PCR Membrane enzyme immunoassay-hu flu (EIA) Microwell enzyme immunoassay-hu flu Diagnosi indiretta Inibizione dell emoagglutinazione ELISA 7