Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche

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1 Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche VIRUS HERPES SIMPLEX HSV-1 e HSV-2 Prof. Oliviero E. Varnier Sezione di Microbiologia dell Università Sezione di Microbiologia Dipartimento di Scienze Chirurgiche R Diagnostiche Integrate (DISC)

2 I siti nei quali HSV-1 e HSV-2 causano malattia nell uomo 2 di 22

3 MALATTIE CAUSATE DA HSV I virus Herpes simplex 1 e 2 sono frequentemente asintomatici, ma possono anche causare gravi malattie. La lesione iniziale è la stessa. Un vescicola trasparente su una base eritematosa contenente virus infettivo. Questa è spesso indicata come una goccia di rugiada su un petalo di una rosa, che si trasforma in pustola e poi in ulcera, che infine si ricopre di croste. 3 di 22

4 PROGRESSIONE DELLE LESIONI DA ALFA HERPESVIRUS Arrossamento con rigonfiamento Vescicole trasparenti contenenti liquido e pustole Risoluzione delle vescicole, erosioni e ulcere 4 di 22

5 PROGRESSIONE DELLE LESIONI DA ALFA HERPESVIRUS Formazione di croste Lesione coperta di croste guarigione 5 di 22

6 HERPES ORALE MALATTIE CAUSATE DA HSV! Può essere il risultato di una infezione da HSV-1 o da HSV-2. Poichè l HSV-2 è trasmesso sessualmente, le infezioni nei bambini sono quindi causate da HSV-1.! Nella gengivostomatite erpetica primaria, le lesioni iniziano come vescicole chiare che si trasformano rapidamente in ulcere, caratterizzate da un aspetto biancastro. L infezione inizia sulle labbra, poi si diffonde intorno alla bocca, e raggiunge palato,faringe, gengive e la lingua.! La riattivazione dai gangli del trigemino può dare manifestazioni mucocutanee ricorrenti (ulcere fredde).! La faringite erpetica è spesso associata ad altre infezioni virali delle vie aeree superiori. La malattia è più grave nei soggetti immunosoppressi. 6 di 22

7 MALATTIE CAUSATE DA HSV CHERATITE ERPETICA La cheratite erpetica, principalmente causata da HSV-1, è quasi sempre limitata ad un solo occhio. Può dare episodi ricorrenti causando cicatrici permanenti, danno corneale e cecità. 7 di 22

8 HERPES ORALE Il virus herpes simplex può iniziare un infezione primaria nelle labbra e quindi raggiungere il ganglio trigemino, dove rimane latente. Il virus può successivamente riattivarsi, ritornare nel sito originario dell infezione e indurre le lesioni tipiche della febbre erpetica labbiale. 8 di 22

9 EPIDEMIOLOGIA! Le infezioni da HSV 1 e 2 durano tutta la vita e sebbene l instaurarsi della latenza sia iniziale, il soggetto infetto può trasmettere l infezione ad altri durante la riattivazione.! Il virus si trova nelle lesioni della cute, ma può essere presente anche in numerosi liquidi biologici (saliva e secrezioni vaginali).! Entrambi I virus possono infettare le mucose orali e genitali: HSV-1 di solito si diffonde bocca-bocca (con il bacio e l uso di utensili contaminati da saliva) o con il traferimento di virus infettivo con le mani e la sua entrata nell organismo attraverso qualsiasi lesione o la mucosa degli occhi.! La maggior parte della popolazione ha contratto l infezione da HSV-1, come dimostrato dalla presenza di anticoopri specifici. Oltre il 90% dei bambini hanno anticorpi anti HSV-1 per la scarsa igiene dei paesi in via di sviluppo. 9 di 22

10 EPIDEMIOLOGIA! L HSV-2 si trasmette per via sessuale e si ritrova nell ano, retto, e apparato digerente e nell area genitale.! Un neonato può essere infettato alla nascita dalla madre con un infezione genitale, ma anche in utero se la madre ha una infezione sistemica. Poichè il neonato ha un sistema immune immaturo, l infezione può essere grave e talvolta letale.! Tutti coloro che vengono a contatto con un liquido contenente virus infettivo sono a rischio d infezione.! Il PATERECCIO erpetico è una infezione delle dita e l herpes dei GLADIATORI è una infezione del corpo. Il virus penetra attraverso tagli o abrasioni della cute. Il personale sanitario spesso contrae il patereccio da pazienti con infezioni erpetiche.! Le infezioni da HSV-2 sono prevalenti negli adulti con l aumento dell attività sessuale con percentuali dell 80% nelle prostitute. 10 di 22

11 PATOGENESI! L esposizione al virus di superfici mucose o di cute abrasa ne permette l inizio della replicazione all interno delle cellule del derma e dell epidermide.! Una replicazione virale sufficiente per permettere l infezione delle terminazioni nervose sensoriali e autonome si può verificare in presenza e in assenza di lesioni clinicamente evidenti.! Si pensa che il virus o più probabilmente il nucleocapside, sia successivamente trasportato, per via intraassonale, nella cellula nervosa, a livello dei gangli. Nell uomo non è conosciuto l intervallo che intercorre fra l inoculazione del virus in un tessuto periferico e la sua diffusione ai gangli. 11 di 22

12 PATOGENESI! Durante le fasi iniziali dell infezione, la replicazione virale avviene a livello dei gangli e nel tessuto nervoso adiacente.! Il virus diffonde poi ad altre superfici mucose e cutanee con una migrazione di tipo centrifugo dei virioni infettanti attraverso il sistema nervoso periferico. Questa diffusione del virus dai nervi sensoriali alla cute aiuta a spiegare la vasta superficie e l elevata frequenza di nuove lesioni distanti dalla sede iniziale dell infezione, caratteristiche in pazienti con infezione primaria da HSV a livello orolabiale o genitale e l isolamento del virus nel tessuto nervoso distante dai neuroni che innervano il sito di inoculazione.! Si può inoltre avere diffusione per contiguità del virus inoculato localmente e ciò può permettere un ulteriore estensione mucocutanea della malattia. 12 di 22

13 PATOGENESI! Al termine dell infezione primaria non è più possibile isolare il virus dai gangli sebbene in una certa percentuale di casi sia possibile trovare DNA virale nelle cellule gangliari nella sede dell infezione iniziale.! L HSV può poi essere riattivato da vari stimoli quali immunodepres-sione, traumi, luce ultravioletta, ecc.; i meccanismi di tale riattivazione sono sconosciuti. 13 di 22

14 HSV! Gli Herpes simplex virus sono molto grandi e i loro genomi codificano almeno 80 proteine, metà delle quali non fanno parte della struttura virionale e neppure controllano la replicazione virale, ma interagiscono con l ospite o con la risposta immune dell ospite.! Esistono due tipi: HSV-1 e HSV-2 con caratteristiche simili.! Il genoma di HSV codifica per numerosi enzimi:! DNA-polimerasi DNA-dipendente! Timidina chinasi (fosforila la timidina e altri nucleosidi)! Riduttasi dei ribonucleotidi (converte i ribonucleotidi in deossiribonucleotidi)! Serino-proteasi (converte una proteina dello scheletro nella sua forma finale) è essenziale per la produzione di virioni maturi infettivi 14 di 22

15 HSV Il genoma codifica 11 glicoproteine di superficie, che sono coinvolte in: u Adsorbimento (gb, gc, gd e gh) u Fusione della membrana virale con quella della cellule ospite (gb) u Escape immunitario! Un esempio di funzione di escape immune è gc che si lega alla proteina C3 del complemento e quindi la allontana dal siero dell ospite e inibisce le reazioni mediate dal complemento.! altre funzioni (gc, ge e gi).! Le proteine virali ge e gi possono anche legare il frammento FC delle IgG. Il virus si copre di immunoglobuline e si nasconde al sistema immune. 15 di 22

16 INFEZIONE LATENTE! Il virus HSV risiede nei gangli infetti, nei quali non è in grado di replicarsi e solo pochi geni virali sono espressi. HSV persiste nei gangli infetti per tutta la vita, ma determinati stimoli sono in grado di riattivare il virus.! Nelle infezioni secondarie il virus segue gli assoni in direzione centrifuga e si ha un ciclo di replicazione sulla cute o sulle mucose.! Riattivazioni spontanee avvengono nonostante la presenza nell ospite di immuntità umorale e cellulare, che comunque limita la replicazione virale locale cosicchè le infezioni riccorrenti sono meno estese e meno severe.! Molte infezioni ricorrenti sono asintomatiche e caratterizzate solamente da presenza virale nelle secrezioni. 16 di 22

17 INFEZIONE LATENTE! Sebbene la base molecolare della riattivazione non sia nota, si conoscono numerosi stimoli scatenanti quali: febbre, stress fisico o psichico, esposizione alla luce ultravioletta, traumi e variazioni ormonali.! Più dell 80% della popolazione ospita HSV-1 nella forma latente, ma solamente una piccola parte va incontro a infezioni ricorrenti. 17 di 22

18 LA RISPOSTA IMMUNE VERSO HSV 1 e 2! Interferone è importante nel limitare l infezione primaria e le cellule natural killer sono coinvolte in questa fase.! Le cellule T citotossiche e i macrofagi sono il braccio cellulare della risposta e uccidono le cellule infettate.! La risposta umorale (di solito anticorpi anti glicoproteine di superficie) conferisce la neutralizzazione.! HSV evita il sistema immune coprendosi con IgG utilizzando i recettori FC e quelli del complemento. Il virus può anche diffondersi passando da una cellula all altra senza entrare negli spaci intercellulari e venire a contatto degli anticorpi umorali.! Le risposte cellulo-mediate sono vitali nel controllo delle infezioni erpetiche. 18 di 22

19 DIAGNOSI! Esame microscopico diretto delle cellule prelevate dalla lesione, mediante striscio di Tzanck (un raschiamento alla base della lesione), che evidenzia cellule giganti multinucleate e corpi inclusi di Cowdry di tipo A.! Un rapida e definitiva diagnosi può essere ottenuta dimostrando al presenza di antigeni virali (mediante tecniche di immunofluorescenza o di immunoperossidasi) oppure di DNA (ibridizzazione o PCR) nel tessuto o nel liquido delle vescicole.! Isolamento in colture cellulari (HeLa, Hep2 e fibroblasti con comparsa di effetto citopatico in 1-3 giorni.! I test sierologici sono utili per la diagnosi di una infezione primaria da HSV e per studi epidemiologici. 19 di 22

20 TERAPIA! L acyclovir (acicloguanosina) è il farmaco di scelta, è un analogo nucleosidico, ma ha un invidiabile reputazione di nontossicità. Le sue proprietà farmacologiche anti-virali si rivelano solo quando viene fosforilato nella sua forma monofosfato e successivamente nel derivato trifosfato (acyclo-gtp).! La fosforilazione avviene nelle cellule che contengono le deossicitidina chinasi codificata da HSV, ma non in presenza dell analogo enzima presente nelle cellule di mammifero.! La fosforilazione è quindi una prerogativa delle cellule infettate da HSV e non avviene in modo significativo nelle cellule non infettate-! L acyclo-gtp è un potente inibitore selettivo della DNA polimerasi di HSV e causa di un arresto della catena, competendo con il guanosintrifosfato per l incorporazione nel DNA virale neosintetizzato. 20 di 22

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22 VACCINI! La ricerca di un vaccino anti-hsv non è un fatto nuovo.! Tentativi in tal senso risalgono a mezzo secolo fa e circa venti anni fa alcuni vaccini, costituiti da virus interi inattivati, furono commercializzati in Europa.! È interessante notare che il principale beneficio di questi primi prodotti sembra essere stato più terapeutico che profilattico (essi servirono a ridurre l ipersensibilità alle proteine di HSV e perciò attenuarono la gravità delle ricadute).! Per la possibile oncogenicità di HSV, sono stati prodotti vaccini privi di DNA, sia per purificazione sia per ingegneria genetica.! Questi vaccini composti da subunità o da glicoproteine sono senza dubbio antigenici e gli anticorpi che evocano possono essere protettivi. 22 di 22