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Virus dell’influenza EMAGGLUTININA (HA) PROTEINA M2 (M2) RNA NUCLEOPROTEINA (NP) E POLIMERASI (P) MATRICE (M) NEURAMINIDASI (NA)

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1 Virus dell’influenza EMAGGLUTININA (HA) PROTEINA M2 (M2) RNA NUCLEOPROTEINA (NP) E POLIMERASI (P) MATRICE (M) NEURAMINIDASI (NA)

2 VIRUS INFLUENZALI UMANI C/Taylor/1233/47 C/Paris/1/67 C B/Beijing/184/93 B/Sichuan/379/99 B/Hong Kong/330/01 B/Shanghai/361/02 B A/Hong Kong/1/68 A/Wuhan359/95 A/Sydney/5/97 A/Moscow/10/99 A/Panama/2007/99 A/Fujian/411/02 H3N2 A/Sing/1/57 A/Engl/12/64 A/Tokyo/3/67 H2N2 A A/Singapore/6/86 A/Bayern/7/95 A/Beijing/262/95 A/New Caledonia/20/99 H1N1 VARIANTESOTTOTIPOTIPO

3 Viruses recommended for inclusion in the influenza virus vaccines,

4 Varianti epidemiche:-conseguenza di mutazioni puntiformi nei segmenti genomici le proteine di superficie HA e NA (drift antigenico) Varianti epidemiche:-conseguenza di mutazioni puntiformi nei segmenti genomici codificanti le proteine di superficie HA e NA (drift antigenico) -pressione immunologica selettiva presente nella popolazione Varianti pandemiche:-conseguenza della comparsa di nuovi sottotipi di HA e NA sulla superficie virale (shift antigenico) Varianti pandemiche:-conseguenza della comparsa di nuovi sottotipi di HA e NA sulla superficie virale (shift antigenico) -trasmissione all’uomo di virus influenzali circolanti in animali domestici e selvatici (uccelli, maiali, cavalli ecc.) Variabilità antigenica dei virus influenzali e manifestazioni morbose associate Variabilità antigenica dei virus influenzali e manifestazioni morbose associate

5 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Sottotipi antigenici dell’ emagglutinina (H) e della neuraminidasi (N) Sottotipi antigenici dell’ emagglutinina (H) e della neuraminidasi (N)

6 Specie animali che ospitano virus influenzali di tipo A

7 Meccanismi responsabili della emergenza di pandemie nell’uomo (antigenic shift) Meccanismi responsabili della emergenza di pandemie nell’uomo (antigenic shift) Infezione mista: virus aviari ed umani Infezione mista: virus aviari ed umani Riassortimento genetico 1957 H2N2 “Asian” 1968 H3N2 “Hong Kong” Riassortimento genetico 1957 H2N2 “Asian” 1968 H3N2 “Hong Kong” Virus aviario Virus umano

8 Evoluzione dei virus influenzali pandemici

9 Virus aviario Virus umano 1997 H5N1 Hong Kong Passaggio diretto di virus aviari all’uomo Passaggio diretto di virus aviari all’uomo “Chicken Flu”

10 Number Recovered Died Recovered Died Week no. Rimmelzwaan et al., Vaccine 1999; 17: Influenza A (H5N1) infections in Hong Kong,1997 Onset of illness by week

11 H1N1 H2N2 H3N2H1N1 H5N1 H9N2H5N1 H7N7 Feb HK March NL 2004 H5N1 Timeline of human influenza over the past 100 years R. G. Webster*et al., Science 2003; 302

12 2004 H5N1 VIETNAM 28 CASI 20 MORTI THAILANDIA 17 CASI 12 MORTI 2004 H5N1 VIETNAM 28 CASI 20 MORTI THAILANDIA 17 CASI 12 MORTI I PRECEDENTI 1997 H5N1 HONG KONG 18 casi umani 6 morti 1999 H9N2 HONG KONG 2 casi umani 2003 H5N1 HONG KONG 2 casi umani 1 morto 2003 H7N7 PAESI BASSI 84 casi umani (congiuntivìte) 1 morto (polmonite virale) I PRECEDENTI 1997 H5N1 HONG KONG 18 casi umani 6 morti 1999 H9N2 HONG KONG 2 casi umani 2003 H5N1 HONG KONG 2 casi umani 1 morto 2003 H7N7 PAESI BASSI 84 casi umani (congiuntivìte) 1 morto (polmonite virale) Cina Corea del Sud Taiwan Hong Kong Kong Giava (1° caso dal 1925) (1° caso Flu polli) Cina Vietnam Thailandia Cambogia Giappone Aggiornamento al 10 novembre 2004 Laos Casi umani Epidemie nei polli Casi umani Epidemie nei polli

13 Uomo come “mixing vessel” ? Riassortante virale Vaccinazione per evitare riassortimenti genetici Virus umano Virus aviario

14 Campagna di vaccinazione antinfluenzale della Regione Lazio per la stagione

15 Programma O.M.S. di sorveglianza dell' influenza Sorveglianza virologica/epidemiologica dei virus circolanti nella popolazione umana Prevenzione delle epidemie nell’uomo Sorveglianza virologica dei virus circolanti in ospiti animali (uccelli domestici/selvatici - suini - cavalli) Prevenzione delle Controllo di gravi epizoozie Prevenzione delle Controllo di gravi epizoozie pandemie nell’uomo in alcune specie pandemie nell’uomo in alcune specie (suini, cavalli, pollame) (suini, cavalli, pollame) SECONDO OBIETTIVO OBIETTIVO PRINCIPALE

16 Programma di Sorveglianza dell’influenza 1980: Progetto di Ricerca ISS in collaborazione con: IZS (Parma), IZS (Brescia), INFS (Ozzano), Università di Bologna, St. Jude (Memphis) IZS (Padova): Centro Nazionale Influenza aviaria IZS (Parma): Diagnostica Influenza Suina

17 Sorveglianza clinico-epidemiologica e virologica Stagione influenzale Centro Nazionale Influenza- Dip.to MIPI - ISS Sorveglianza clinico-epidemiologica e virologica Stagione influenzale Centro Nazionale Influenza- Dip.to MIPI - ISS Sistema sentinella di sorveglianza epidemiologica Oltre 700 medici sentinella  1.5% della popolazione totaleOltre 700 medici sentinella  1.5% della popolazione totale Incidenza settimanle: numero dei casi di ILI (Influenza Like Illness) / 1000 assistitiIncidenza settimanle: numero dei casi di ILI (Influenza Like Illness) / 1000 assistiti Sistema sentinella di sorveglianza epidemiologica Oltre 700 medici sentinella  1.5% della popolazione totaleOltre 700 medici sentinella  1.5% della popolazione totale Incidenza settimanle: numero dei casi di ILI (Influenza Like Illness) / 1000 assistitiIncidenza settimanle: numero dei casi di ILI (Influenza Like Illness) / 1000 assistiti

18 Centro Nazionale OMS per la sorveglianza dell’influenza (Laboratorio di Virologia dell’ISS) Laboratori periferici in collaborazione con il Centro Nazionale TOTALE NAZIONALE Campioni raccolti:2964 Campioni positivi: 423 Tipo A: 398 Non Sottotipizzati: 58 Sottotipo A/H1N1 8 Sottotipo A/H1N2: 1 Sottotipo A/H2N3: 331 Tipo B: 25 Stagione influenzale

19 Analisi antigenica di virus di tipo B

20 Lo studio dell’ evoluzione molecolare dei virus influenzali attraverso l’analisi filogenetica ha permesso di comprendere che L’evoluzione delle varianti influenzali responsabili delle epidemie annuali nell’uomo avviene secondo lineaggi specifici, la cui identificazione è necessaria per l’aggiornamento annuale della composizione del vaccino Lo studio dell’ evoluzione molecolare dei virus influenzali attraverso l’analisi filogenetica ha permesso di comprendere che L’evoluzione delle varianti influenzali responsabili delle epidemie annuali nell’uomo avviene secondo lineaggi specifici, la cui identificazione è necessaria per l’aggiornamento annuale della composizione del vaccino

21 A/Trieste/15/04 A/Parma/48/03 A/Oslo/171/03 A/Parma/29/04 A/Parma/61/04 A/Trento/2/04 A/Denmark/13/04 A/Berlin/1/04 A/Iceland/6/04 A/Firenze/10/04 A/Barcelona/50/03 A/Genoa/2162/03 A/Israel/613/03 A/Israel/11/04 A/ Shantou/575/04 A/ Christchurch/28/03 A/Trieste/31/03 A/Ireland/10108/03 A/UK/1861/03 A/Shantou/1219/04 A/Hong Kong/2874/04 A/Hong Kong/2976/04 A/Norway/807/04 A/Madagascar/71824/04 A/Netherland/327/03 A/Shantou/564/04 A/WELLINGTON/1/04 A/Parma/74/04 A/Dakar/15/04 A/Shantou/351/03 A/Hong Kong/1186/03 A/Hong Kong/358/04 A/Shantou/237/03 A/England/423//03 A/Trieste/19/04 A/Bucarest/194/03 A/Hong Kong/1537/02 A/Johannesburg /41/03 A/Dakar/66/03 A/Denmark/20/03 A/FUJIAN/411/02 A/Oslo/1738/03 A/Madagascar/70081/03 A/Kumamoto/102/02 A/WYOMING/3/03 A/Chita/1/03 A/Hong Kong/1537/02 A/Madagascar/70081/03 A/Dakar/26/01 A/Bucharest/972/03 A/Iceland/22/03 A/Greece/109/03 A/New York/55/01 A/Parma/7/03 A/Egypt/130/02 A/Prague/34/03 A/Toulose/8781 A/Hannover/154/03 A/Belgrade/1543/03 A/Austria/70589/03 A/Lyon/19989/02 A/PANAMA/2007/99 A/Hong Kong/2019/99 A/SYDNEY/5/97 A/MOSCOW/10/99 10 nucleotides 1 2 Analisi filogenetica del gene HA di virus H3N2 isolati nel mondo Analisi filogenetica del gene HA di virus H3N2 isolati nel mondo N126D K145N Y159F S227P S189N

22 Lo studio dell’ evoluzione molecolare dei virus influenzali attraverso l’analisi filogenetica ha permesso di comprendere che:  Il serbatoio originario di tutti i virus influenzali presenti in natura si trova negli uccelli acquatici e migratori  La comparsa di virus influenzali pandemici nell’uomo è dovuta all’introduzione di virus o singoli geni da altre specie animali  Virus influenzali in specie diverse hanno un corredo genetico diverso, specie-specifico Lo studio dell’ evoluzione molecolare dei virus influenzali attraverso l’analisi filogenetica ha permesso di comprendere che:  Il serbatoio originario di tutti i virus influenzali presenti in natura si trova negli uccelli acquatici e migratori  La comparsa di virus influenzali pandemici nell’uomo è dovuta all’introduzione di virus o singoli geni da altre specie animali  Virus influenzali in specie diverse hanno un corredo genetico diverso, specie-specifico

23 Trento Trieste Torino Genova Milano Parma Modena Firenze Perugia RomaCampobasso Napoli Salerno Matera Siena Palermo Lecce Sassari Cagliari Nuoro FRIULI VENEZIA GIULIA VENETO Vittorio Veneto Talamssons Eraclea Venezia Cavallino Campolongo Dueville Giacciano Pozzoleone         Outbreaks of avian influenza in poultry farms (rural type) Veneto and Friuli Venezia Giulia Regions End of Beginning of 1998 Bolzano Aosta Cuneo Outbreak N° StrainSubtypeIVPIHA Cleavage Site 1Ck/312/97H5N23PQRRRKKRGLF 2Ck/326/97H5N23PQRRRKKRGLF 2Gf/330/97H5N23PQRRRKKRGLF 3Ck/367/97H5N22,98PQRRRKKRGLF 4Ck/365/97H5N22,98PQRRRKKRGLF 5Ck/373/97H5N23PQRRRKKRGLF 6Ty/382/97H5N22,94PQRRRKKRGLF 7Gf/392/97H5N23PQRRRKKRGLF 8Ck/8/98H5N22,81PQRRRKKRGLF N° = Outbreak reference

24 Analisi filogenetica delle HA di virus H5 isolati in allevamenti avicoli italiani

25 VIROLOGY Vol. 323, Issue 1, 20 May 2004, Pages “Interspecies transmission of an H7N3 influenza virus from wild birds to intensively reared domestic poultry in Italy” L. Campitelli, E. Mogavero, M. A. De Marco, M. Delogu, S. Puzelli, C. Chiapponi, E. Foni, P. Cordioli, R. Webby, G. Barigazzi, R. G. Webster and I. Donatelli “Interspecies transmission of an H7N3 influenza virus from wild birds to intensively reared domestic poultry in Italy” L. Campitelli, E. Mogavero, M. A. De Marco, M. Delogu, S. Puzelli, C. Chiapponi, E. Foni, P. Cordioli, R. Webby, G. Barigazzi, R. G. Webster and I. Donatelli

26 <, <20; R, rabbit; Ck, Chicken Titers in yellow indicate virus reactivity with homologous antiserum < < 20 < A/RuddyTurnstone/NJ/65/85 (H7N3) A/England/268/96 (H7N7) A/Turkey/Italy/2676/99 (H7N1) A/Mallard/33/01 (H7N3) A/Mallard/Italy/43/01 (H7N3) A/Turkey/Italy/214845/02 (H7N3) A/Turkey/Italy/220158/02 (H7N3) Ty/2676/99F6/02F5/02F4/02 Ty/ (Ck) Ty/2676 (Ck) RT/NJ (R) Viruses Monoclonal antibody to Post Infection ferret antisera Ck/It/13474/99 (H7N1) Hyperimmune antisera to Hemagglutination – inhibition titer Antigenic characterization of H7N3 influenza viruses by HI test performed using horse red blood cells

27 Phylogenetic tree of the HA1 gene of the HA1 gene of wild and domestic H7N3 avian viruses isolated in Italy in Phylogenetic tree of the HA1 gene of the HA1 gene of wild and domestic H7N3 avian viruses isolated in Italy in

28 Analisi di virus H7N3 isolati in Italia da uccelli selvatici e pollame domestico Analisi di virus H7N3 isolati in Italia da uccelli selvatici e pollame domestico Studio delle relazioni evolutive esistenti tra virus influenzali circolanti nei serbatoi animali e umani (ISS) npEN89 EN96 osSA91 paEN94 coEn94 osSA96 A/Mall/It/43/01(H7N3) A/Mall/It/33/01(H7N3) Ck/Neth/1/03 A/Neth/127/03 (H7N7) 0.01 CkGerR28-03 (H7N7) A/Neth/33/03 (H7N7) A/Neth/219/03(H7N7) A/Mall/Neth/12/00 (H7N3) A/Ty/It/220158/02 (H7N3) A/Ty/It/214845/02 (H7N3) A/Ty/It/2505/99 (H7N1) A/Ty/It/4640/99 (H7N1) A/Ty/It/1081/99 (H7N1) A/Ty/It/2676/99 A/Ty/It/4603/99 Te al Ta i98 Fa i_blu-Si Ck-Pk-447 NETHERLANDNETHERLAND ITALYITALY DUCKDUCK POULTRYPOULTRY

29 SORVEGLIANZA UMANA Centro coordinamento I.S.S. I Donatelli S. Puzelli C. Affinito L. Calzoletti L. Campitelli C. Fabiani S. Fiaccavento T. Grisetti Epidemiologia I.S.S. S. Salmaso, A. Bella, S. Giannitelli, B De Mei, D. Mandolini, F.P. D’Ancona, M.C. Rota Ministero della Salute D. Greco D. Caraffa De Stefano L. Vellucci A. Prete M.G. Pompa Laboratori periferici di collaborazione A. Azzi (Firenze) C. Campello (Trieste) P. Crovari (Genova)A. Dolei (Sassari) C. Gabutti (Lecce) A.M. Iorio (Perugia) A. Lang (Bolzano) E. Montomoli (Siena) G. Ribera (Napoli)A. Rossi (Roma) F. Pregliasco (Milano) M.L. Tanzi (Parma) SORVEGLIANZA ANIMALE I.S.S. Dip. MIPI I Donatelli L.Campitelli S. Puzelli I.S.S. Med. Vet. L. Di Trani, B. Bedini Laboratori periferici I. Capua (I.Z.S., Padova) P. Cordioli (I.Z.S., Brescia) ) A. De Marco (I.F.S., Ozzano, Bologna ) M. De Logu (Univ. Bologna) C. Bonavoglia (Univ. Bari) G. Barigazzi, E. Foni (I.Z.S., Parma) Istituti internazionali di collaborazione A. Hay (MRC, London, UK) D.J. Alexander (EU A.I.C., Weybridge, UK) K. Stohr (W.H.O., Geneva, SW) R.G. Webster (St. Jude Children’s Hospital, Memphis, TN, USA ) RINGRAZIAMENTI


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