Il Virus dell'encefalite Giapponese in Toscana. Atti Convegno Passeri in crisi? Pisa 20 Marzo 2009

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1 Il Virus dell'encefalite Giapponese in Toscana Atti Convegno Passeri in crisi? Pisa 20 Marzo 2009

2 Il Virus dell'encefalite Giapponese (JEV) in uccelli selvatici sinantropici (Passer italiae, Turdus merula, Sturnus vulgaris) e da richiamo (Turdus musicus) in Toscana Riassunto La positività (IHC e RT-PCR) al virus dell'encefalite Giapponese (JEV) in organi e tessuti di uccelli selvatici (P.italiae, T.merula e S.vulgaris) ed in uccelli da richiamo (T. musicus) in Toscana costituisce il primo rilevamento di tale agente in Italia e più in generale in Europa. Ciò pone l'interrogativo di come tale virus, in origine diffuso nel Sud Est asiatico, abbia potuto raggiungere il nostro Paese. Fra le ipotesi da confermare quella che porta alla zanzara tigre (:Aedes albopictus ), originaria e vettore in tale area geografica di Flavivirus Mosquito-borne. La positività a JEV in passero, merlo e storno conferma il ruolo degli uccelli selvatici sinantropici nella diffusione dei virus appartenenti JE group quali West Nile Encephalitis e S.Louis Encephaliis. La positività in P.italiae e T.musicus suggerisce di utilizzare passeri ed uccelli da richiamo come sensibili animali sentinella in aree ad elevato rischio epidemiologico. Summary The positive cases of Japanese Encephalitis Virus (JEV) in organs and tissues of wild (Passer italiae, Turdus merula, and Sturnus vulgaris) and luring bird species (Turdus musicus) in Tuscany are the first ones to be found in Italy and in Europe. The mode of arrival of this virus in Italy from its original range in South East Asia in still unknown. A possible explanation is through the tiger mosquito (Aedes albopictus), which is present in that area and is a known vector of arboviruses. The positivity of the Italian sparrow, blackbird and starling to JEV confirms the role of synanthropic wild birds in the spreading of viruses belonging to the Japanese Encephalitis group such as West Nile Encephalitis and St Louis Encephalitis. The positivity of P. italiae and T. musicus suggests their potential use as sentinel species in areas of high epidemic risks.

3 INTRODUZIONE Nell'autunno 1996 si sono verificati, in un'area al confine fra le Provincie di Pistoia, e Firenze, numerosi episodi di mortalità in passeriformi (Mani et al 1998). Tale area comprende il Padule di Fucecchio ovvero la zona umida dove alcuni anni dopo verrà segnalata la West Nile nel cavallo (Autorino et al.2002). Gli uccelli ritrovati agonizzanti presentavano evidenti sintomi nervosi. anche se alla necroscopia apparivano in buone condizioni generali. Le lesioni macroscopiche più evidenti erano rappresentate da splenomeglìa, focolai di necrosi multipli, al miocardio ed al pancreas e diffuse emorragie a livello meningeo.

4 ESAME ISTOLOGICO All'esame istologico si è costantemente osservato un lieve/moderato infiltrato infiammatorio caratterizzato da linfociti, plasmacellule e macrofagi, sia a livello miocardico che a livello renale e pancreatico. Le lesioni a livello del SNC consistevano in diffuse microemorragie e plètora capillare, infiltrati mononucleati a livello sub-meningeo, manicotti perivascolari e gliosi generalizzata (Mani et al 1998).

5 ESAME IMMUNO ISTOCHIMICO Il materiale patologico, è risultato positivo all esame immunoistochimico nei confronti di anticorpo monoclonale diretto contro proteine capsidiche dei Flavivirus dell'encefalite Giapponese (JE group), in particolare : cellule acinari e dell infiltrato infiammatorio del pancreas (A); cellule epiteliali dei tubuli renali (B); neuroni corticali, cellule gliali ed endoteliali dei microinfiltrati infiammatori perivasali nel SNC (C); fibre miocardiche; cellule mieloidi del midollo osseo. A B C

6 RT- PCR Campioni di organi e tessuti prelevati a turdidi (Turdus merula, Turdus iliacus), storni (Sturnus vulgaris) e passeri (Passer domesticus.) sono stati inviati, opportunamente fissati in formalina, al Central Research Institute of Epidemiology di Mosca (Platonov 2003).

7 Tabella: Risultati Ufficiali Central Research Institute of Epidemiology di Mosca (Platonov 2003) Legenda:M= miocardio, K= rene, Bm= midollo osseo, Br= cervello, P= pancreas, S= milza

8 Dalla Tabella si evince: La positività in 6 campioni di organi: - Milza ( Turdus merula ) - Pancreas ( T. merula ) - Miocardio ( Sturnus vulgaris e T.iliacus ) - SNC (T.iliacus e Passer domesticus ) la negatività di tutti i campioni per del virus West Nile a RT-PCR;

9 i frammenti amplificati NS5 ottenuti da due campioni positivi, sottoposti a sequenziamento diretto e confrontati con GeneBank di riferimento hanno dimostrato omologia (148 nucleotidi su 150); a JEV ceppo Ling (ACCESSION L78128) l'omologia con genoma non-jev è risultata inferiore all'80%;

10 un frammento di 552 nucleotidi del gene E-JEV estratto dall'rna virale di 5 uccelli è risultato altamente omologo (differenze di 1-3 nucleotidi e 1 aminoacido) con ceppo NAKAYAMA/AF112298/; l'omologia con non-jev genoma è risultata inferiore al'70%.

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12 CLASSIFICAZIONE Classificazione Flaviviridae

13 CLASSIFICAZIONE Alla Famiglia Flaviviridae appartengono tre generi, antigenicamente correlati ma contraddistinti per diverso spettro d'ospite: Flavivirus: trasmissibili fra vertebrati ed invertebrati (la denominazione, dal latino flavus, riporta al virus della Febbre Gialla) Pestivirus: causano malattie solo in mammiferi: - Diarrea Virale del Bovino-Malattia delle Mucose (BVD-MD), - Peste Suina Classica, - Border Disease della pecora; Hepacivirus: agente etiologico dell'epatite di tipo C dell'uomo.

14 Al Genere Flavivirus appartengono tre specie: Tick-borne virus esclusivamente trasmessi da zecche quali: il virus dell' Encefalite da zecche, che oltre l'uomo ha come ospiti ruminanti domestici e selvatici e roditori; il virus Luping ill che in Scozia ed Irlanda del Nord colpisce oltre all'uomo: bovino, ovino, suino, equini, cane e cervo, quello della Febbre Emorragica di Omsk, che in Siberia ha come ospiti il ratto muschiato e l'uomo ed il virus della Malattia di Powassan che, negli USA, colpiosce: capra, cavallo ed uomo; Viruses with no known arthropod vector; Mosquito-borne virus, trasmessi da artropodi, vi appartengono i sierogruppi: Yellow fever; Dengue; Aroa; Kokobera; Ntaya; Spondweni ; Japanese encephalitis.

15 Japanese encephalitis virus group (JE) Vi appartengono virus che hanno come ospiti uomo, mammiferi e uccelli: Cacipacore virus; Koutango virus; Murray Valley encephalitis virus; Yaounde virus West Nile virus, Japanese encephalitis virus St. Louis encephalitis virus (ICTVdB 2009)(Scatozza et al 1995) Questi tre ultimi virus del gruppo JE hanno in comune il passero (Passer spp.) come ospite di mantenimento ed in alcuni casi di amplificazione (Gruwel et al 2000)(Gleiser 2007).

16 St. Louis encephalitis virus (SLEV) Isolato per la prima volta nel 1933 negli USA nello Stato del Missouri, nelle Regioni di St. Louis e Kansas City in occasione di una grave epidemia nell'uomo. Presenta attualmente una distribuzione geografica probabilmente ristretta al continente americano, SLEV è infatti segnalato in : Canada, USA, Messico, isole caraibiche, Brasile e Argentina, in pratica sia in regioni temperate durante il periodo estivo caldo umido, che in aree subtropicali. Polli e passeri costituiscono ospiti di mantenimento e amplificazione del virus. L'infezione spontanea è riportata anche in equino, bovino, cane, volpe grigia e pipistrello in queste specie non si osservano sintomi, ma si riscontra esclusivamente positività sierologica, ciò permette di considerare questi animali ospiti di mantenimento. SLEV ha come vettore principale la zanzara (dei generi Culex Aedes, Anopheles e Sabethes), ma il virus è stato isolato anche da zecche (Dermacentor variabilis rimosse da un procione) e da Dermanissus gallinae, l'acaro rosso dei volatili. SLEV ha come ospite accidentale l uomo nel quale si riscontra modesto rialzo febbrile ed encefalite

17 Distribuzione e ciclo SLEV Distribuzione geografica e ciclo epidemiologico del virus dell Encefalite di St. Louis (SLEV)

18 West Nile virus (WNV) Tale virus prende il nome da un distretto dell Uganda dove fu isolato per la prima volta nel E' stato isolato successivamente in Africa, Europa, Medio Oriente, Asia, Oceania, Nord America e più recentemente anche in Sud America Il virus circola in natura attraverso continui cicli di trasmissione enzootica tra zanzare Culicinae e ospiti vertebrati e può coprire lunghe distanze trasportato da uccelli migratori frequentatori di zone umide caratterizzate da habitat acquatico dove uomini e cavalli costituiscono gli ospiti accidentali. Gli episodi principali: 1956 e 1963 in Egitto: 1960 in Israele, 1962 in Camargue ( primo focolaio in Europa). Dopo tre decenni nei quali sono segnalati casi sporadici la WNV viene segnalata : nel 1994 nell uomo in Algeria; nel 1996 in Marocco (un focolaio che fra agosto e ottobre rileva 94 casi e 42 decessi in cavalli); sempre nel 1996 in Romania dove si ripresenta anche nei due anni successivi; nel 1997 nella Repubblica Ceca ed in Tunisia. Il virus viene segnalato nel 1998 in Italia nel 1999 in Russia ed in USA, nel 2000 in Israele ed in Francia dove, sempre nella regione della Camargue ricompare nel 2004 e nel Nel 2000 nel 2002 e nel 2005 positività sierologica per WNV viene riscontrata in uccelli selvatici catturati in Germania, Nel 2006 WNV è stato segnalato di nuovo in Russia nell uomo nella regione di Astrakan e Rostov). Nel 2006 viene segnalato in Argentina, dove si è avuto il primo isolamento nei cavalli. Nel 2007 è stato notificato un focolaio negli Emirati Arabi. Nel 2008 la malattia compare di nuovo in Italia in Provincia di Ferrara (Macini 2008) (IZS Teramo 2009) (Autorino et al 2002)(Jourdain et al 2004) (Linke et al 2007).

19 Distribuzione e ciclo WNV Distribuzione geografica e ciclo epidemiologico del virus West Nile (WNV)

20 Japanese encephalitis virus (JEV) Attualmente diffuso nel sud-est Asiatico dall ovest dell India al Nord dell Australia. Questo virus ha come ospiti di mantenimento gli uccelli come ospite amplificatore il suino, come vettore principale la zanzara (Culex spp.) e come ospiti accidentali cavallo e uomo. Nel cavallo la malattia causa encefalite spesso mortale, nell'uomo provoca sindrome influenzale, talvolta encefalite, convulsioni e paralisi, nel maiale,, causa natimortalità e aborto mentre negli uccelli, principali responsabili della diffusione del virus sul territorio, la malattia era ad oggi caratterizzata da assenza di sintomatologia (ICTVdB 2009)(Radostits et al 2007)(Sellon et al 2007) (OIE 2008).

21 Distribuzione e ciclo JEV? Distribuzione geografica e ciclo epidemiologico del virus dell Encefalite Giapponese (JEV)

22 La positività a virus dell'encefalite Giapponese (JEV) in Toscana in: Passer domesticus, Turdus merula Sturnus vulgaris Turdus iliacus (uccelli da richiamo) costituisce il primo rilevamento in uccelli sinantropi nel nostro Paese e, in generale, in Europa;

23 Solleva un inquietante interrogativo epidemiologico. come ha fatto un Flavivirus mosquitos borne a superare la grande distanza che separa l area originale di diffusione al Nostro Paese?...

24 Fra le ipotesi, da non escludere quella del cavallo di Troia. Il vettore: Aedes albopictus la zanzara tigre.. che in quegli anni ha raggiunto il nostro Paese

25 Aedes albopictus è vettore di diverse malattie virali, in particolare quelle causate da arbovirus, tra cui la Chikungunya, la dengue, la febbre gialla e alcune encefaliti nelle zone tropicali e in numerose zone dell Asia.

26 La positività a JEV in passero, merlo e storno conferma il ruolo degli uccelli selvatici sinantropi nella diffusione dei Flavivirus Mosquito-borne JE group.

27 La positività in T.iliacus suggerisce di utilizzare gli uccelli da richiamo come animali sentinella in aree ad elevato rischio epidemiologico.

28 CONCLUSIONI La positività al virus dell'encefalite Giapponese nel Passero in Toscana può costituire il classico episodio che, solo se considerato correttamente come un precedente da verificare nel tempo, può contribuire all'analisi di un problema quale ad esempio quello della diffusione dei Flavivirus nell'ambiente in diverse parti del mondo;