IL REBUS TTV Fabrizio Maggi U.O Virologia Universitaria Azienda Ospedaliero - Universitaria Pisana
TTV: un virus emergente ma antico Simmonds, J Med Microbiol 2002 Thom et al., 2003
1997: LA SCOPERTA Paziente con epatite posttrasfusionale non-a non-e Sequenza di DNA
Se per sopravvivere un virus ha come obiettivi: Adattabilità, Persistenza, Prevalenza, Trasmissibilità Un virus di successo
TTV: IL PRIMO VIRUS COMMENSALE DELL UOMO!? Time to consider the concept of a commensal virus? Griffiths P. Rev Med Virol 1999; 9:73-4 TT virus - part of the normal human flora? Simmonds P. J Infect Dis 1999; 180:1748-50 TTV a common virus, but pathogenic? Cossart Y. Lancet 1998; 352:164
1960..... I virus sono cattive notizie imbustate in un involucro proteico Peter Medawar Premio Nobel per la Medicina
Perchè è un virus di successo? E veramente un virus apatogeno?
L ACRONIMO 1997 Nishizawa et al. BBRC Paziente TT 1998 Simmonds et al. Lancet Transfusiontransmitted virus 2001 Torques (collana) tenuis (sottile) ICTV
TORQUETENOVIRUS È il prototipo di un vasto gruppo di virus dell uomo e degli animali 2 membri: Nuovo genere: Anellovirus TTV TTMV (ex TLMV) as Torque Teno Mini virus
TTV: I PARENTI STRETTI BFDV CAV PCV CIRCOVIRUS CoCV CaCV GCV Importanti patogeni degli uccelli e dei mammiferi
Dimensioni TTV 30 32 nm
IL VIRIONE TTV al ME Ipotetica rappresentazione Involucro esterno Assente Forma Sferica Simmetria Icosaedrica? Densità ( g/ml ) 1.31 1.33 Itoh et al., BBRC 2000
GENOMA DNA Filamento Singolo, circolare Lunghezza (nt) ~ 3.800 Polarità Negativa ORFs 2 5/? mrna 3 /? UTR ORF 1 Segmento N22 Tratto ricco in GC ORF 2
% PREVALENZA DELLA VIREMIA NELLA POPOLAZIONE GENERALE 42 51-100 35-99 74-96 81-82 37
PREVALENZA IN ITALIA Media totale: 89 % Maggi et al., J Infect Dis 1999
Parenterale Oro-fecale VIE DI TRASMISSIONE Verticale Sessuale Respiratoria Bendinelli et al., Clin Microbiol Rev 2001
Morrica et al., J Infect Dis 2000;181:803
Totale tamponi cervicali: 50 TTV positivi: 40 (80%) Titoli medi di TTV: 8.8 x 10 6 copie/μg DNA
Bile Saliva Seme Lacrime Feci Liquor Bendinelli et al., Clin Microbiol Rev 2001
DECORSO DELL INFEZIONE Scomparsa del DNA virale (definitiva,momentanea o fluttuazione della viremia?) ~20% Persistenza protratta del DNA virale ~ 80% Bendinelli et al., Clin Microbiol Rev 2001
VARIABILITA DEI TITOLI DI TTV NEL PLASMA Range (copie per ml) 3.100 150.000.000
TITOLI DI TTV E PATOLOGIA 5,0 ± 1,1 5,2 ± 0,9 (n. 136) HCV + (n. 77) 4,6 ± 1,1* p = 0.026 p = < 0.0001 Soggetti sani (n. 74) * Log 10 copie per ml di plasma Pistello et al., JMV 2001 Maggi et al., in preparation Maggi et al., submitted
Replicazione in cellule attivate: in vitro TTV cellula quiscente cellula attivata Maggi et al., J Med Virol 2001;64:190
Variazione media rispetto al titolo basale di TTV ( log 10 copie / ml)..... in vivo 0.6 p = 0.032 0.4 p = 0.008 0.2 0.0-0.2-0.4 Pazienti vaccinati (n. 22) Pazienti controllo (n. 7) -0.6 0 3 7 15 30 37 45 60 90 Giorni post-vaccinazione Maggi et al., J Med Virol, in press
DINAMICA DELL INFEZIONE Lisi? Vita media del virione 6,5 ore Produzione di particelle virali al giorno > 3.8 10 10 Maggi et al., J Virol 2001;75:11999
Quali conseguenze ha per l ospite la massiva replicazione di TTV?
RELAZIONE CON ALTRE VIREMIE CRONICHE Vita media del virione No. di virioni prodotti al giorno Referenza HIV < 1 ora > 9.8 x 10 9 Ramratnam et al., 1999 TTV 6.5 ore > 3.8 x 10 10 Maggi et al., 2001 HCV 2.7 ore > 1.3 x 10 12 Neumann et al., 1998 HBV 1.2 giorni > 1.7 x 10 13 Whalley et al., 2001 CMV 1 giorno Emery et al., 1999
CLASSIFICAZIONE GENETICA Genogruppo Genotipo Sottotipo Variante
L UNIVERSO TTV 5 genogrouppi > 40 genotipi Bendinelli and Maggi, Topley and Wilson, cap. 57, 2004
TTV Jelcic et al., J Virol 2004;78:7498
ALGORITMO DIAGNOSTICO DNA virale PCR - + Estrazione Real-time PCR Universale No. di copie Genogruppi 1-5 Genotipo PCR genogruppospecifica Sequenziamento
REAL-TIME PCR UNIVERSALE TTV ORF 1 UTR ORF 2 Specificità: ~ 100% Sensibilità: 1.000 copie per ml
PCR GENOGRUPPO-SPECIFICA UTR ORF 1 ORF 1 (genogruppi 1, 2, 3) UTR (genogruppi 4, 5) Specificità: ~ 100 % Sensibilità: ~ 4.000 copie per ml
0.1 PMV JA10 JA4 4882 5206 5437 T3PB P/1C1 5387 HEL32/6a US35 US32 JA2B JA1 JA20 GH1 5174 5315 BDH1 TRM1 CHN1 CHN2 TA278 JA9 TK16 TP1-3 6 3 1 67 78 75 100 95 Genogruppo 1 Genotipo PMV SENV-F SENV-D TJN01 TYM9 TCHN-C2 SENV-E IR1031 S039 TCHN-G2 TJN02 TCHN-A 5312 SENV-H 5387 SENV-C SENV-A TCHN-G1 SENV-B 105 5315 5206 5174 5386 TUPB SENV-G 5314 576 20 16 15 11 83 82 98 97 100 96 87 99 99 100 0.1 Genogruppo 3 Genotipo SEQUENZIAMENTO Pisa TTV
NO. ED IDENTITA DEI GENOGRUPPI TTV 30% 34% 25% 11% Coinfezioni : 70% 0 20 40 60 80 100 % Positivi Genogruppo 1 Genogruppo 2 Genogruppo 3 Genogruppo 4 Genogruppo 5 Maggi et al., submitted
DISTRIBUZIONE TISSUTALE Paziente CE Sangue Genogruppi 1, 3 Plasma Genogruppo 3 PBMC Genogruppi 1, 3 Stomaco Genogruppi 1, 3, 4 Antro Corpo Genogruppo 1 Genogruppi 1, 3, 4 Maggi et al., J Med Virol 2003; 71:160
Titolo medio di TTV (log 10 copie ± 95% CI) NO. DI GENOGRUPPI E TITOLO VIRALE 7.0 p = 0.001 6.5 6.0 5.5 p < 0.0001 p = 0.008 (no. 25) 5.0 (no. 60) 4.5 (no. 81) 4.0 (no. 73) 3.5 3.0 Uno Due Tre Quattro No. di genogruppi di TTV Maggi et al., submitted
p = 0.029 p = 0.036 Sinergia 1 + 3 1 + 4 3 + 4 genogruppi 1 e 3 Mancanza di cross-protezione Genogruppi di TTV Cellule suscettibili
TTV IN BAMBINI CON MALATTIE RESPIRATORIE ACUTE Pazienti Prelievo % TTV positivi Tampone nasale 87 % 151 bambini ricoverati per MRA 84 % Plasma Maggi et al., J Virol 2003;77:2418
TTV IN CAMPIONI APPAIATI Plasma Tampone nasale % bambini + + - + + - 93 % 7 % 0 % Maggi et al., J Virol 2003;77:2418
Follow-up di due bambini inizialmente TTV-positivi nel tampone nasale e TTVnegativi nel plasma 3936 2025 1 2 3 4 5 TTV negativo TTV positivo Età in mesi Tempo di campionamento Maggi et al., J Virol 2003;77:2418
COMPARAZIONE DEI TITOLI plasma secrezione nasale PBMC cellule nasali 105 576 4882 4910 4999 5135 5174 5206 5210 5276 5312 5314 5315 5386 5387 5436 5437 5575 < 3 6 9 12 15 < 3 6 9 12 Log 10 copie/ml Log 10 copie/μg DNA Maggi et al., J Virol 2003;77:2418
% TTV positivi TTV E SEVERITA DELLA MALATTIA 100 80 60 * ** * p < 0.001 ** p < 0.05 40 20 0 BP Altre MRA Tamponi nasali ( No. esaminati: 54 BP, 46 altre MRA ) Plasma ( No. esaminati: 62 BP, 89 altre MRA ) Maggi et al., J Virol 2003;77:2418
Titoli di TTV (log 10 copie/ml) TTV E SEVERITA DELLA MALATTIA 15 12 BP 9 6 Altre MRA <3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Proporzione di pazienti ordinati per incremento della carica virale Secrezioni nasali Plasma Maggi et al., J Virol 2003;77:2418
GENOGRUPPO 4 E SEVERITA DELLA MALATTIA RESPIRATORIA POLMONITE ALTRE MALATTIE (laringiti, bronchiti, bronchiolite) 21% 3% p = 0.03 Genogruppo 4 di TTV nel fluido nasale Maggi et al., J Virol 2003; 77:2418
TTV E SISTEMA IMMUNITARIO Totale: 40 80 CD3 CD4 CD19 60 r = - 0.69 p < 0.0001 r = 0.40 p < 0.01 40 20 0 r = - 0.56 p < 0.001 < 3 6 9 12 < 3 6 9 12 < 3 6 9 12 Titolo di TTV ( log 10 copie/ml ) Maggi et al., J Virol 2003;77:9081
% % GENOGRUPPI E LINFOCITI T CIRCOLANTI Un solo genogruppo Genogruppo 3 Due o più genogruppi Altri genogruppi Linfociti T totali CD3 60 55 50 p = 0,008 p = 0,04 45 40 Totale: 40 40 35 p = 0,025 p = 0,03 Linfociti T helper CD4 30 25 20 Maggi et al., J Virol 2003; 77: 9081
TTV E MEDIATORI D INFIAMMAZIONE Totale: 139 Proteina cationica degli eosinofili (ECP) eosinofili 1 ECP 2 3 Epitelio respiratorio Danno dell epitelio Aumento della secrezione di muco Inibizione proliferazione cellule T
TTV E CONCENTRAZIONE DI ECP Positivi TTV Negativi ECP 7.8 ng/ml Media geometrica 5.1 ng/ml p = 0.019 Correlazione: r = 0.276; p = 0.009 Maggi et al., J Infect Dis 2004;190:971
Titolo di TTV (log 10 copie/ml) ECP > 16 ng/ml TTV IN PAZIENTI CON ELEVATE CONCENTRAZIONI DI ECP (> 16 ng/ml) TTV + TTV - 96% 4% 6.0 5.0 5.9 4.0 4.9 3.1 3.9 0 10 20 30 40 50 60 % positivi Maggi et al., J Infect Dis 2004;190:971
ECP nell espettorato ( ng/ml ) TTV ED ECP IN BAMBINI CON ASMA 32 bambini (età:7-15 anni) con asma persistente ben controllata 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 * p = 0.046 no. = 20 no. = 12 * Correlazione: r = 0.357 p = 0.045 < 6.0 log 10 6.0 log 10 TTV nel fluido nasale Pifferi et al., submitted
Uno Due + T T V - % prevalenza Numero Identità 5 4 3 0 50 100 Citochine (pg/ml) IL- 1 IL- 2 IL- 4 Livello medio in TTV Neg Pos 3.0 1.0 0.2 0.8 144.5 104.7 p NS NS NS 1 IL- 5 5.5 8.5 NS IL- 6 7.6 8.7 NS IL- 8 14.1 24.5 NS ECP 0 10 20 30 16 ng/ml No. / mm 3 > 16 ng/ml IL- 10 IL- 12 IL- 13 11.7 467.7 4.0 19.0 549.5 5.0 NS NS NS Genogruppi di TTV No. eosinofili Citokine TTV Eosinofili ECP
Indici di funzione respiratoria TTV ED INDICI DI FUNZIONE RESPIRATORIA 59 bambini con asma FVC FEV 1 FEF 25-75% FEV 1 /FVC FEF 25-75 /FVC p = 0.036 p = 0.023 p = 0.022 Titoli di TTV 6.0 log Titoli di TTV < 6.0 log 80 85 90 95 100 105 110 % del valore predetto (media) Pifferi et al., submitted
FEF 25 75 / FVC 160 140 120 100 80 60 40 20 r = - 0.334 p = 0.010 120 FEF 25 75% FEV1 /FVC 110 100 90 80 170 120 70 20 2 3 4 5 6 7 8 9 r = - 0.312 p = 0.016 r = - 0.321 p = 0.013 TTV nel fluido nasale Pifferi et al., submitted
TTV ED ASMA Alterazione delle vie aeree più profonde Concentrazione di ECP Livello soglia di TTV Titolo di TTV
ASMA Infiammazione? Funzione polmonare ECP TTV Vie aeree profonde