Gastroenteriti virali Gastroenterite sporadica nei bambini negli adulti Gastroenterite epidemica* Rotavirus norovirus, rotavirus, astrovirus, adenovirus 40 e 41, sapovirus norovirus Comunità semichiuse Acqua, alimenti

Famiglia Reoviridae Orthoreovirus Orbivirus/coltivirus Rotavirus

Capside interno VP1 RNA polimerasi VP2 componente del complesso enzimatico VP3 mRNA capping VP6 70 nm

Digestione del capside esterno da parte di proteasi nel tratto GI Esposizione della proteina di attacco al recettore Ingresso per endocitosi Intermediate subviral particle

Diverse combinazioni PG Sierotipi VP7 G 14 sierotipi ++ G1,G2,G3,G4 G9 emergente VP4 P 20 sierotipi ++ P4,P8 P6 emergente Diverse combinazioni PG

7 gruppi di rotavirus ( antigene VP6 del capside interno e mobilità elettroforetica segmenti RNA) : A-G Principali responsabile malattia nell’uomo: gruppo A e occasionalmente B e C

Più comuni in tutto il mondo: P8G1, P4G2,P8G3,P8G4

Rotavirus Causano enterite in mammiferi e uccelli Resistenti da pH 3.5 a pH 10 Resistenti a congelamenti e scongelamenti ripetuti Infettività aumentata in presenza di tripsina

Campioni: Feci (1012 particelle virali/grammo) Diagnosi Campioni: Feci (1012 particelle virali/grammo) ME Metodi immunoenziamtici e agglutinazione al latice – antigeni nelle feci Isolamento difficile Aumento titolo anticorpale (almeno 4 volte) Biologia molecolare-RT PCR Sierotipo: RT-PCR, Monoclonali Elettroferotipi

Vaccino RotaTeq (Merck) Vaccino vivo ottenuto per riassortimento genetico tra ceppi di rotavirus umani e bovini 5 ceppi riassortanti 4 contengono VP7 di virus umani (G1-G4) e VP4 di un ceppo bovino 1 con G6 del ceppo bovino e P1A(8) di rotavirus umano

Caliciviridae Genere norovirus (ex Norwalk*-like, small round structured virus) Genere sapovirus (ex Sapporo-like viruses) Genere lagovirus Genere vesivirus ssRNA+ Simmetria cubica Assenza envelope 27-40 nm * Da Norwalk (Ohio), 1968, episodio epidemico in una scuola elementare: agente di Norwalk – 1972, Kapikian: l’ agente di norwalk virus è un virus.

Recettore I norovirus si legano a complessi-carboidrati presenti alla superficie dei globuli rossi (antigeni di gruppo sanguigno) e sulle cellule epiteliali della mucosa intestinale. Norovirus diversi riconoscono antigeni di gruppo diversi

Approcci molecolari per lo studio dei norovirus Clonaggio del genoma dalle feci Sequenziamento Espressione delle proteine del capside come proteine ricombinanti Sviluppo di RT-PCR per la ricerca del genoma virale Saggi ELISA per anticorpi

GII.4 predominante dagli anni 90 Grande variabilità 5 genogruppi: GI-GV (cluster genetici) numerosi genotipi GI e GII infettano l’uomo; al loro interno 28 genotipi Ceppi dello stesso genogruppo: almeno 60% identità aa Tra genogruppi < 50% Cluster genetici all’interno del genogruppo: >80% GII.4 predominante dagli anni 90

Causa > 85% delle epidemie di gastoenteriti non batteriche 23 milioni di casi/anno in USA

Epidemie invernali (vomito invernale) 30% infezioni asintomatiche Incubazione gastroenterite: 12-48 ore Nausea, vomito, diarrea acquosa, crampi addominali Mialgie, malessere, mal di testa Febbre non elevata o assente nel 50 % casi Decorso acuto, autolimitante Trasmissione feco-orale (ma anche aerosol di vomito) Elevata trasmissibilità Sufficienti 10-100 particelle virali Resistenza nell’ambiente Immunità di breve durata

Diagnosi ME e IEM – 106-107 particelle/ml Antigeni virali – ELISA – 104-105 part./ml Acido nucleico virale Ibridazione RT-PCR – 102-104 particelle/ml

I campioni Campione di feci – entro 48-72 dall’insorgenza 10-15 ml Conservazione e trasporto: 4°C per 2-3 settimane (congelamento per ricerca antigeni o acido nucleico) Vomito Siero fase acuta (5 gg) e convalescente (3-6 settimane dopo risoluzione)

Altri virus Astrovirus Adenovirus (++ 40 e 41) Piccoli virus a ssRNA (25-28 nm)

ADENOVIRUS 1953 identificazione di un virus come causa del processo degenerativo di colture cellulari derivate da adenoidi umane 1954 dimostrazione di effetto citopatico in colture di tessuto infettate con secrezioni dell’apparato respiratorio 1956 studi epidemiologici confermano l’origine virale dell’agente eziologico delle malattie acute dell’apparato respiratorio. Virus simili causano congiuntiviti e gastroenteriti infantili

Adenoviridae Aviadenovirus Mastadenovirus dsDNA Privi pericapside Medie dimensioni 52 sierotipi

STRUTTURA DEGLI ADENOVIRUS 70-100 nm Core : ds DNA - covalentemente legato alla proteina TP - complessato alla proteina VII proteina X (proteasi) proteina V core proteasi Capside (252 capsomeri) 240 esoni : trimeri di proteina II 12 pentoni : Base (pentameri di proteina III) Fibra (trimeri di proteina IV) proteina IIIA esoni che circondano i pentoni proteina IX esoni delle facce proteina VI ancora l’anello di esoni che circondano i pentoni con il core proteina VIII ancora gli esoni delle facce al core

Nel virione maturo: 3 tipi di proteine proteine del capside 240 esoni (centro delle facce dell’ icosaedro) 12 pentoni (ai vertici delle facce) fibre: prolungamento estroflesso all’ esterno del pentone proteine dello scheletro (tengono insieme il capside) proteine legate al DNA Antigeni: Esoni e fibre: tipo specifico (fibre: emoagglutinano) Pentoni: antigeni comuni

Adenovirus Genome Late genes E1 E3 E2 E4 36 kb linear ds DNA Early genes for host and viral transcription control, viral DNA replication Late genes for virion structure

Fibre adsorbimento (HA) (recettori glicoproteici sulle membrane cellulari) Esone Monomero strutturale Pentone base penetrazione Associato al pentone penetrazione

Penetrazione di Adenovirus entrata mediata da endocitosi clatrina-dipendente Perdita delle fibre Lisi della membrana degli endosomi mediato dalla proteina della base dei pentoni (citotossica) A livello dei pori nucleari la struttura capsidica subisce un disassemblaggio parziale : - perdita dei pentoni III e della proteina IIIa - dissociazione della proteina VIII - degradazione proteolitica della proteina VI da parte della proteasi presente nel virione - perdita della proteina IX pH

Adenovirus replication cycle (From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley, eds, Lippincott Williams & Wilkins, 2001, Fig. 67-5.)

Espressione genica a fasi: IE, E, L: 20-30 proteine E1a trasformanti E1b L’ assemblaggio nel nucleo Antigeni sulla membrana cellulare (T ag)

Tipi di infezioni Infezioni litiche (10.000-1.000.000 di particelle) croniche latenti trasformanti (integrazione del DNA nel nucleo)

Adenoviridae Due Generi: AVIADENOVIRUS: non patogeni per l’ uomo MASTADENOVIRUS: divisi in gruppi (A-G) che contengono 47 tipi diversi che infettano l’ uomo 70-95% di omologia genomica all’ interno dei gruppi e 5-20% di omologia tra tipi appartenenti a gruppi diversi

Adenovirus presenti in molte specie animali Gli esseri umani sono l’ unico reservoir per l’ uomo Trasmissione: interumana Respiratoria Oro-fecale Mano-mano (?)

Adenovirus pathogenesis From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005,, Fig. 50-4.

Infezione da adenovirus

Adenovirus diseases From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Table 53-1.

AdV 40-41 Subgenus F Difficili da coltivare (cellule 293) gastroenteriti in bambini > 4 anni Tutto l’anno Incubazione: 3-10 gg Durata diarrea: 10-14 gg Febbre Può svilupparsi intussusception e appendicite