Introduzione Generalità sul poliomavirus JC Il poliomavirus umano JC (JCV) è un virus a DNA a lenta evoluzione appartenente alla famiglia

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Introduzione Generalità sul poliomavirus JC Il poliomavirus umano JC (JCV) è un virus a DNA a lenta evoluzione appartenente alla famiglia"

Orazio Castelli
6 anni fa
Visualizzazioni

1 Introduzione Generalità sul poliomavirus JC Il poliomavirus umano JC (JCV) è un virus a DNA a lenta evoluzione appartenente alla famiglia Polyomaviridae. Esso possiede un genoma formato da una molecola circolare di DNA a doppia elica, con un'ampiezza di 5.1 kilobasi (Frisque et al. 1984). Come mostrato in Fig. 1, il genoma di JCV comprende tre porzioni: i) una regione regolatrice contenente il sito di inizio della replicazione ii) una prima regione codificante, la quale include i geni codificanti le proteine del capside VP1, VP2 e VP3 e una agnoproteina LP1, il cui ruolo nella regolazione dell'espressione dei geni virali e nella modulazione di attività proprie della cellula ospite è stato di recente accertato (Khalili et al. 2005) iii) una seconda regione codificante, la quale include due geni codificanti proteine a funzione regolativa (antigene T e antigene t). JCV mostra un'ampia diffusione geografica, in quanto presente in tutte le popolazioni umane finora campionate. Esso è eliminato con le urine in una larga fascia della popolazione adulta. L'infezione viene acquisita nel corso dell'infanzia, molto spesso dai genitori o da parenti con i quali vi sia prolungata coabitazione. 3

Il virus penetra nell'organismo attraverso le vie respiratorie e va a localizzarsi nei reni dove rimane per molti anni in uno stato di assoluta quiescenza. Figura 1.

2 Il virus penetra nell'organismo attraverso le vie respiratorie e va a localizzarsi nei reni dove rimane per molti anni in uno stato di assoluta quiescenza. Figura 1. Organizzazione del genoma di JCV (ceppo Mad- 1; Frisque et al. 1984). Sono evidenziate le regioni genomiche codificanti le sei proteine virali (antigene t, antigene T, LP1, VP1, VP2 e VP3). Il tratteggio indica l'introne posto nel gene codificante l'antigene T. "Ori" indica il sito di inizio della replicazione, seguito dalla regione regolativa. 4

3 La riattivazione di JCV è frequente nell'età adulta, come provato dall'isolamento di progenie virale nelle urine di un alta percentuale (40-60%) di individui (Chang et al. 2002). E' solo in una piccola frazione di persone adulte con grave deficit del sistema immunitario che JCV può causare una malattia a esito letale, nota come leucoencefalopatia multifocale progressiva (Major et al. 1992). La probabilità che una persona sia infettata da due distinti ceppi di JCV è pressochè nulla, come provato dal fatto che i campioni di urina prelevati da una stessa persona a distanza di anni contengono lo stesso identico ceppo virale (Kitamura et al. 1997). Ne consegue che JCV non è soggetto a ricombinazione genetica, vale a dire a processi di rimescolamento fra differenti varianti genetiche. Nella gran parte dei casi, la trasmissione del virus avviene per via materna o paterna (Kunitake et al. 1995). In alternativa, il bambino può ricevere il virus da altre persone adulte con le quali vive a stretto contatto. La marcata etnicità di JCV è spiegata da un meccanismo di trasmissione principalmente verticale (dai genitori ai figli) o comunque in ambito strettamente familiare. Ne consegue che le popolazioni africane sono infettate da ceppi tipicamente africani, quelle europee da ceppi europei, quelle asiatiche da ceppi asiatici e così via. 5

4 E' solo in popolazioni con composizione etnica di tipo misto (per esempio popolazioni dell'america centrale o meridionale con ascendenza Africana, Europea e Amerindia) che i diversi ceppi entrano in competizione fra loro, nel momento in cui l'infezione è trasmessa alla prole (Chima et al. 2000). Il poliomavirus JC come marcatore della storia di Homo sapiens Due gruppi di ricercatori (Agostini et al. 1997; Sugimoto et al. 1997) hanno per primi ipotizzato che JCV possa essere un prezioso marcatore della storia evolutiva di Homo sapiens. I movimenti migratori delle antiche popolazioni umane, infatti, hanno sicuramente causato dei fenomeni di isolamento genetico. Tale processo ha favorito sia la differenziazione genetica fra popolazioni umane che la differenziazione fra popolazioni di JCV, dal momento che il virus è strettamente legato all'uomo. Ecco spiegato il motivo per cui esistono diversi genotipi e sottogenotipi di JCV, gran parte dei quali mostrano una ben specifica area di diffusione geografica. I principali ceppi virali finora identificati includono i genotipi 1 e 4, diffusi principalmente in Europa, Siberia e estremo Nord delle Americhe (Agostini et al. 2001; Sugimoto et al. 2002), i genotipi 3 e 6, diffusi rispettivamente in Africa Orientale e Africa Centro-Occidentale (Sugimoto et al. 1997). I genotipi 2 e 7 6

5 sono frequenti in Asia (Sugimoto et al. 1997; Agostini et al. 1998), mentre il genotipo 8 è stato identificato in Papua Nuova Guinea e nelle isole dell'oceano Pacifico (Yanagihara et al. 2002). La marcata etnicità di JCV depone a favore di un antica interazione fra JCV e Homo sapiens. Tale ipotesi si basa sulla forte somiglianza fra ceppi virali asiatici e ceppi isolati da popolazioni di Indiani d'america (Agostini et al. 1997). Il risultato è in pieno accordo con l'origine asiatica degli Amerindi, comprovata da numerosi studi di genetica di popolazioni e antropologia. Il dato nuovo è che lo stretto legame di parentela fra Asiatici e Amerindi è anche scritto nella sequenza di DNA di un virus. Sulla base del modesto grado di divergenza fra ceppo Amerindio e ceppo Asiatico, Agostini (1997) ritiene possibile uno stretto rapporto di co-evoluzione fra JCV e uomo, sin dal tempo delle prime migrazioni umane dall'africa in Asia ed Europa (circa anni or sono). L'idea che JCV sia un buon marcatore della storia umana è stata messa in dubbio da Wooding (2001). La critica principale è che l albero filogenetico di JCV, ottenuto dall'analisi di sequenza di genomi virali, ha una radice costituita dal ceppo virale europeo (Sugimoto et al. 1997; Agostini et al. 2001; Yanagihara et al. 2002). 7

Documenti analoghi

Genetica dei caratteri quantitativi

PAS Percorsi Abilitanti Speciali Classe di abilitazione A057 Scienza degli alimenti Tracciabilità genetica degli alimenti Genetica dei caratteri quantitativi 1 Concetti di base in genetica L informazione