RETROVIRUS

Retrovirus

•Sono generalmente parassiti benigni (infezione non citopatiche, cronica per molti anni in poche cellule, controllata dalla risposta immune). A volte causano malattia per mutagenesi inserzionale

Tuttavia possono causare:

•Infezioni citopatiche (HIV)

•Infezioni oncogene “acute transforming retroviruses” (virus trasduttori di oncogeni cellulari - difettivi per la replicazione)

Famiglia Retroviridae comprende tre sottofamiglie

Oncovirinae Oncovirus esogeni a trasmissione orizzontale tra individui della stessa specie Oncovirus endogeni a trasmissione verticale come provirus integrato nella linea germinale

Lentivirinae

Spumavirinae

STRUTTURA DEI RETROVIRUS

Glicoproteina superficiale (SU): responsabile legame con il recettore cellulare

Legata a

Glicoproteina di transmenbrana (TM): responsible fusione envelope con membrana celllulare

PROTEINE DELL’ENVELOPE

ORGANIZZAZIONE GENOMICA DI UN CLASSICO RETROVIRUS

R Region: corta sequenza (18-250 nt) ripetuta ad entrambe le estremità del genoma (ridondante)

U5: sequenza unica non codificante di 75-250 nt che è la prima parte del genoma ad essere retrotrascritta e formerà la porzione 3’ del provirus

Primer Binding Site: 18 nt complementari alla estremità 3’ di uno specifico tRNA (che funge da primer per retrotrascrizione)

Leader: sequenza di 90-500 nt non-tradotta a valle del sito di inizio della trascrizione e perciò presente a 5’ di tutti gli mRNA virali

Polypurine tract (PPT): corta sequenza di ~10 residui A/G necessari per iniziare la sintesi dell’elica (+) durante retrotrascrizione

U3: regione unica non-codificante di 200-1,200 nt che forma estremità 5’ del provirus dopo la retrotrascrizione e contiene il promotore virale per l’espressione dei geni del virus

ORGANIZZAZIONE GENOMICAAlcuni retrovirus hanno geni aggiuntivi

I Retrovirus murini (MLVs) sono anche raggruppati in base al recettore che determina specificità dell’ospite:

Ecotropici: Infettano solo cellule di topo

Xenotropici: Infettano solo cellule non di topo (es. ratto, criceto).

Anfotropici: Infettano sia cellule di topo sia cellule non di topo

CICLO REPLICATIVO

Trascrizione inversa

Struttura del genoma a RNA di un retrovirus maturo

Struttura del DNA provirale integrato

Il DNA provirale è più lungo del RNA virale di una sequenza U3,R,U5

Sequenze ripetute a 5’ e 3’ del provirus (LTR)

Nella cellula infettata si trovano 3 forme di DNA provirale

INTEGRAZIONESpecifica per il provirus (sempre nelle LTR), ma casuale nel genoma cellulare

Richiede Integrasi virale

DNA provirale 2LTR circle

DNA cellulare

Provirus integrato

↓

ESPRESSIONE GENICA

PROMOTORELa regione U3 dell’LTR contiene gli elementi a funzione di promotore

SPLICINGLo splicing è regolato dall’apparato cellulare che interagisce con sequenze in cis dell’mRNA.

ASSEMBLAGGIO

B- & D-type viruses: assemblaggio capside/nucleocapside avviene nel citoplasma e fuoriuscita per gemmazione (acquisizione dell’envelope)

C-type viruses: assemblaggio avviene alla superificie cellulare (il genoma è impacchettato mentre il virus attraversa la membrana)

La maturazione della particella infettiva avviene per tutti i retrovirus fuori dalla cellula (mediante eventi proteolitici catalizzati dalla proteasi virale)

PARTICELLA IMMATURA

PARTICELLA MATURA

Retrovirus come vettori per la terapia genica o delivery di transgeni

GENETICA DEI RETROVIRUS

•Elevata frequenza di mutazione (RT è un processo che introduce molti errori)

•Ricombinazione

•Interazioni con genoma ospite (mutagenesi inserzionale, trasduzione)

ENDOGENOUS RETROVIRUS-LIKE GENETIC ELEMENTS:

40% del genoma dei mammiferi è composto da retrotrasposoni (simili ai retrovirus)

Retrovirus endogeni nel genoma umano

MALATTIE CAUSATE DA RETROVIRUS

Tumori

Malattie ematopoietiche

Malattie neurologiche

Fukuyama-type muscular dystrophy: malattia autosomica recessiva molto comune in Giappone causata da inserzione di retrotrasposone (Kobayashi et al, Nature 394: 388-392, 1998). E’ un esempio di malattia causata da mutagensi inserzionale

RETROVIRUS

1. ONCOVIRINAE

I virus di questo gruppo che causano tumori nell’uomo sono HTLV-1 (human T-cell lymphotropic virus) :HTLV-2: Hairy cell leukemia

2. LENTIVIRINAEHanno un lungo periodo di latenza (es. Visna virus malattia ungulati; HIV)

3. SPUMAVIRINAE Non ci sono evidenze di malattie associate a questi virus

Retrovirus oncogeni

Raggruppati in 3 gruppi principali in base al meccanismo di oncogenesi

1. Acutely transforming or transducing

2. Replication competent viruses and insertional mutagenesis

3. Replication competent viruses with transacting functions, ad esempio HTLV-1

Acutely transforming or transducing

ONCOVIRINAE

•Contengono oncogeni (v-onc)

•Difettivi nella replicazione

•Inducono tumori policlonali (100% efficienza) in pochi giorni

•Trasmissione orizzontale

1. Acutely transforming or transducing

1. Acutely transforming or transducing

• Il v-onc origina da un c-onc che viene incorporato nel genoma di un retrovirus che ha capacità replicativa

• Il v-onc differisce dal c-onc per:

-Mancanza di introni

-Gene troncato (es. v-src)

-Presenza di mutazioni puntiformi (es. v-ras)

-Frequente fusione tra gene virale e oncogene (es. gag-onc or env-onc)

-Espressione molto elevata sotto controllo dell’LTR

FUNCTION OF PROTO-ONCOGENE- ENCODED PROTEINS EXAMPLE

Control of DNA transcription (found in nucleus) myc

Signaling of hormone/growth factor binding such as a tyrosine kinase src is a membrane-bound tyr kinase.

GTP-binding proteins involved in signal transduction from a surface receptor to the nucleus ras

Growth factors sis is an altered form of platelet-derived growth factor B chain

Growth factor receptorserb-B is a homolog of the epidermal growth factor receptor (it is also a tyrosine kinase). fms is a homolog of the macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) receptor

Quale è la normale funzione di un oncogene cellulare

(proto-oncogeni)?

I c-onc sono geni normali cellulari che vengono espressi in alcune fasi del ciclo vitale della cellula (durante replicazione e differenziamento)

Sono generalmente proteine importanti per crescita cellulare (es. Fattori di crescita o recettori per fattori di crescita)

Simian Sarcoma Virus v-sis Fattore di crescita

Avian Erthyroblastosis Virus v-erbB Recettore del fattore di crescita

Rous sarcoma virus v-src Tirosin chinasi

Kirsten murine sarcoma virus v-kras Proteina G

Moloney murine sarcoma virus v-mos Serin/treonin chinasi

MC29 avian myelocytoma virus v-myc Fattore di trascrizione

ALCUNI RETROVIRUS HANNO UN GENE EXTRA

ALCUNI RETROVIRUS PRESENTANO ONCOGENI

Come viene acquisito il gene cellulare?

Replication competent viruses and insertional mutagenesis(chronically transforming retroviruses)

ONCOVIRINAE

2. Replication competent viruses and insertional mutagenesis

Non hanno un v-onc. Es. avian leukosis virus (ALV).

Provirus SEMPRE integrato nella stessa posizione del genoma cellulare (importante!!). Es. Nei tumori indotti da ALV, il provirus è sempre integrato vicino al gene c-myc

Evento cruciale per la trasformazione è perciò raro e le cellule che formano un tumore sono un clone (tumori monoclonali)

L’inserzione del retrovirus vicino a c-myc aumenta l’espressione della proteina cellulare e la rende indipendente dai normali sistemi di controllo

Il riulstato finale è lo stesso che si avrebbe se il virus codificasse un v-onc

Attivazione della trascrizione di un gene cellulare da parte delle LTR virali

L’effetto può essere anche legato all’attività enhancer di specifiche sequenze

virali

Target dell’attivazione inserzionale

Fattori trascrizionali [es.c-myc, N-myc, c-myb, Fli1, Fli2, Ets1, Evi1(Fim3), Bmi1 (Flvi2), Spi1 (PU.1)]

Fattori di crescita [es. Wnt1 (Int1), Wnt3 (Int4), Int2 (Fgf3),and Fgf8] Recettori per fattori di crescita [es. c-erbB, Int3 (Notch4), Mis6 (Notch1), c-fms (Fim2), recettore prolattina, Fit1] Geni di segnali di trasduzione [es. serina/treonina kinasi Pim1 and Pim2]

Mutagenesi inserzionale

Replication competent viruses with trans-activating functions

ONCOVIRINAE

3. Replication competent viruses with trans-activating functions

Trans-activating non-defective oncoviruses:

Human T Cell Leukaemia virus tipo I e II

HTLV

HTLV

HTLV-1

• Isolato nel 1980 da linea cellulare derivata da un linfoma T-cutaneo

• Agente eziologico della leucemia-linfoma a cellule T dell'adulto (ATL), forma molto aggressiva di leucemia che coinvolge anche la cute (linfoma cutaneo)– HAM/TSP (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale

spastica)

• Azione trasformante, non citocida

• Morfologia di tipo C, con nucleocapside centrale e isometrico

HTLV-1

• Se ne conoscono diversi tipi caratterizzati da un 8-10% differenza genetica

• COSMOPOLITAN – A (Giappone, Caraibi, Colombia,Cile, India) – B (Giappone, India) – C (Caraibi, Africa)

• MELANESIAN & ZAIRIAN

1982 isolato da una linea T derivata da paziente con hairy-cell leukemia

Associazione con malattie umane? Pochi casiHTLV-I e HTLV-II condividono la stessa organizzazione genomica ma differiscono per la composizione nucleotidica e antigenica.

Profonde omologie strutturali con alcuni virus recentemente identificati negli animali (STLV, BLV).

Bassa omologia di sequenza con HIV-1 e HIV-2

Le infezioni persistono per tutta la vita

HTLV-II

GenomaExtra-geni: proteine regolatorie che non hanno omologhi cellulari

LTR

Tax

Tax e Rex (nucleari) necessarie per l’espressione genica e per la trasformazione

Tax (p40) transattiva LTR, interagisce con fattori trascrizionali (CREB/ATF/p300)

Rex (p27) è una fosfoproteina a localizzazione nucleolare necessaria per l’espressione degli mRNA un-spliced (gag,pol) o single-spliced (env), stimola il trasporto nucleo citoplasmatico, aumenta la stabilità, inibisce lo splicing e/o facilita la traduzione degli mRNA contenenti Rex-RXRE. Rex stabilizza l’mRNA della catena dell’IL2-R (ruolo trasformazione)Dalla stessa ORF è prodotta una p21 a funzione NON nota

ORF I e II Importanti per infettività e replicazione in vivo

ORF I p12 altamente conservata, altera il rilascio di calcio dalle cellule infettate, arriva la trascrizione di fattori nucleari e IL2-R. Si localizza a livello di RE e GA. Attiva la proliferazione cellulare e condiziona l’infettività.

ORF II p30 e p13p30 si localizza nel nucleo e nucleolo, ha omologia con fattori trascrizionali (Oct-

1, -2, Pit-1, POU-M1), riduce il livello di tax e rex. Si lega a fattori trascrizionali costituiti da p300 e una o più proteine correlate o CPB.

Env gp46 (SU), p21 (TM) L’infezione richiede una cellula T attivata (env attività mitogena)

Gag p15 (nucleocapside), p24 (capside), p19 (matrice)

Pol: Trascrittasi inversa, RNASi e integrasi

Meccanismi d’azione di Tax

Tax è una FOSFOPROTEINA ad azione pleiotropica

• Aumenta la trascrizione virale promuovendo l’interazione di fattori cellulari con alcune sequenze enhancer localizzate nelle LTR

•Aumenta la trascrizione di geni cellulari (linfochine, recettori per le linfochine, molecole di superficie e proto-oncogeni), legandosi a due co-attivatori (CBP/300 e P300/CBP)

•Si lega a numerosi mebri della famiglia NF-kB stimolando la crescita delle celluleT

•Attiva l’oncogene cellulare c-Fos e l’antigene 1-Fos correlato

•Facilita la trascrizione interagendo con la TATA boxbinding protein

•Stimola l’attività trascrizionale di AP1-1 (attivazione di IL-2)

•Reprime il TGF-, inibitore della proliferazione cellulare

HTLV-I e IIIl DNA provirale si integra CASUALMENTE nel DNA cellulare

Non codificano oncogeni

Immortalizzano (co-coltivazione) in vitro cellule T mature (CD4+, CD8+) primarie umane e immature (CD4- e CD8-)

Immortalizzano i linfociti T di scimmie, coniglio, gatto e ratto

Può infettare altri tipi cellulari ma trasforma solo i linfociti T

Le cellule trasformate in vitro trascrivono RNA e producono virioni a differenza delle cellule ATL (primo step della trasformazione ?)

Topi transgenici per Tax sviluppano tumori (leucemie, e tumori mesenchimali)

Tax immortalizza le cellule umane (ed è espressa nelle linee trasformate in vitro)

HTLV-I – EPIDEMIOLOGIA

Ubiquitario

ZONE ENDEMICHECaraibi, Giappone, Africa, Sud America, Melanesia

Europa e USA (IVDA, omosessuali)

15-25 milioni attualmente infettati persistentemente

FATTORI PREDISPONENTI

BASSO LIVELLO SOCIO-ECONOMICO

ETA’ (bassa incidenza nell’infanzia, aumento incidenza adolescenza, maggior incidenza oltre i 60 anni)

SESSO (DONNE)

Incidenza di ATL - HAM/TSP è del 5%

HTLV-II - EPIDEMIOLOGIA

TOSSICODIPENDENTI co-infettati con HIV-1 (30%) in Europa, Nord e Sud America

Molto frequente tra gli Indiani di America

UGUALE NEI DUE SESSI

Trasmissione

Il virus replica per espansione clonale delle cellule infettate più che attraverso cicli di replicazione che implicano la trascrizione inversa

Diffusione da cellula a cellula

La trasmissione richiede la presenza di cellule infettate:

Transplacentare (rara)Allattamento (frequente)Sangue (trasfusioni, scambio siringhe …) Sessuale (nello sperma)

HTLV-I e IIMANIFESTAZIONI CLINICHE

ATL (Adult T cell leukemia)Linfadenopatia generalizzataInteressamento visceraleIpercalcemiaInteressamento cutaneo Lesioni ossee liticheInfezioni opportunistiche

HAM/TSP (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale spastica)

Demielinizzazione neuroni motori midollo spinaleSporadicaDonneTalvolta familiareDisturbi andaturaSpasticitàDisturbi sensorialiIncidenza circa metà dell’ATL

POLIMIOSITEPOLIARTROPATIAUVEITE

Lesioni cutaneeATL acuta

Morfologia Cellule ATL

Nuclei convoluti

eosinofiliLesioni litiche Nel cranio ATL

ATL

•Espansione di un clone CD4+ (raramente CD8+) spesso IL-2 indipendente

•Si sviluppa 20-30 anni dopo l’infezione

•Individui infettati hanno 1% di probabilità di sviluppare tumore durante la loro vita e il 5-10% di sviluppare una patologia legata ad HTLV

•Costante presenza di DNA provirale di HTLV-1 (no RNA)

•Integrazione del DNA provirale casuale nel DNA cellulare

•Integrazione policlonale (pre-ATL), oligoclonale o monoclonale (fasi avanzate)

Risposta del sistema immunitario

•Tutti i pazienti con ATL e HAM/TSP hanno anticorpi anti-Gag (p19,p24, p15) e anti-Env (gp46, p21)

•Molti individui presentano anche anticorpi Anti- Tax •Compaiono prima quelli contro Gag p24, p19, contro Env p21, gp46, e dopo molti mesi contro Tax

•Anticorpi possono modificare corso dell’infezione ma non l’eliminano

•Risposta varia da individuo a individuo

•CTL si sviluppano contro env, ma la maggior parte è contro tax

•Descritta anche la citotossicità dipendente da anticorpi e NK

•La risposta immuniaria indotta da HTLV non è in grado di “eliminare” l’infezione virale che si trasforma in un’infezione persistente

infezione Trasformazione(Tax e Rex)

Popolazionepoliclonale

ATL acuta

Selezione clonaleTax-dipendente

Risposta immune non controlla infezione

completamente.Infezione persistente immunodepressione

IL-2/IL-2Rloop autocrino

Sistema immune controlla comparsa cloni maligni

durante la fase asintomatica

Fase sintomaticaSmouldering ATL, ATL cronica,

ATL acuta

Fase asintomatica

Anomaliecromosomiche

Pre-ATL

Perdita dipendenza IL-2

HTLV-I e la patogenesi dell’ATL

Una delle caratteristiche dell’ATL acuta e probabilmente anche della pre-ATL e dell’ATL cronica/smoldering è che NONOSTANTE IL GENOMA SIA PRESENTE IN TUTTE LE CELLULE TUMORALI NON C’E’ ESPRESSIONE GENICA.

Il blocco dell’espressione genica NON è legato a difetti nel genoma.

Non è chiaro se si verifichi espressione genica virale nelle fasi pre-ATL o cronica della malattia

La mancanza di espressione genica potrebbe essere dovuta sia allo stato latente dell’infezione sia alla selezione negativa da parte del sistema immunitario delle cellule che esprimono antigeni sulla loro superficie.

E’ probabile che in alcuni distretti cellulari il virus sia trascrizionalmente attivo, ma i livelli di espressione non sono noti

TSP/HAM (mielopatia associata a HTLV/paraparesi tropicale spastica)•Patogenesi poco chiara•Si sviluppa pochi anni dopo l’infezione (spesso dopo trasfusione di sangue contaminato)•Presenza di DNA provirale integrato (cellule del sangue e presenti nel liquor)•Integrazione policlonale •mRNA di Tax espresso negli astrociti •Isolati virali identici a quelli isolati da ATL•Replicazione attiva costante necessaria per HAM/TSP rispetto a stato quiescente di HTLV-I in ATL (un elevato viral load in individui asintomatici predispone allo sviluppo di HAM)•Danno neurologico:

- Infezione di cellule del SN (in vitro e in vivo)- Immunità (alti livelli di CTL specifici per HTLV-I nel sangue e nel CSF)- Autoimmunità (sequenze di retrovirus endogeni HRES-1, autoanticorpi p28 gag)- Citochine neurotossiche (TNF-, GM-CSF, INF-, IL-1 più elevati

in pazienti con HAM rispetto asintomatici)- Associazione HAM/TSP con spcifici aplotipi HLA- Anticorpi a livelli più elevati nei pazienti HAM/TSP rispetto ai pazienti ATL

Diagnosi

Ricerca anticorpi

ELISA discriminanti (monoclonali anti-gag) perchè HTLVI e II cross-reagiscono

Western blot discriminano

Ricerca sequenze genomiche (PCR)

HIV

VIRUS DELL’IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA (HIV)

E SINDROME DELL’IMMUNODEFICIENZA ACQUISITA (AIDS)

- FINE ANNI ‘70-INIZIO ANNI ‘80: Identificazione di una nuova sindrome caratterizzata da

- linofoadenopatia generalizzata

- Infezioni opportunistiche - polmonite da Pneumocystis carinii - encefaliti da

Toxoplasma gondii - retinite da

citomegalovirus (CMV) - meninigite

criptococcica

- Tumori inusuali - sarcoma di Kaposi, - linfomi non-Hodgkin

- deplezione dei linfociti CD4+

in omosessuali e drogati, emofiliaci, politrasfusi, partenr sessuali e/o figli dei gruppi a rischio suggerendo che una nuova malattia era trasmessa da un nuovo agente eziologico

- 1981-83: ricerca agente eziologico - CMV ? - HTLV-I ?

- 1983: isolamento di un retrovirurs da linfonodi di un individuo asintomatico (LAV)

(Barrè-Sinoussi F, et al. Science 220:868–871)

- 1984: isolamento di un retrovirus da un paziente con AIDS (HTLV-III)

(Popovic M et al. Science 224: 497-500)

- 19841984: isolamento di un retrovirus da pazienti con AIDS ed individui sani a rischio (ARV)

(Levy JA et al., Science 225:840-842)

- 1986: LAV, HTLV-III, ARV rinominati come HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS

(HIV-1) (Coffin J. Et al., Science 232:697)

- 1986: isolamento di un retrovirus correlato ad HIV-1 da pazienti con AIDS dell’Africa

occidentale, ma immunulogicamente distinto e meno patogeno (HIV-2)

(Clavel et al., Science 233:343-346)

- Anni successivi: altri virus dei primati (SIV)

Numero stimato alla fine del 2000 di individui infettati

Famiglia: Retroviridae

Sottofamiglia: Lentiviridae

Virione: 100-120 m con envelope

Isolamento di HIV-1da sangue periferico

Immagine al microscopio elettronico

L’interazione gp120-CD4-corecettore determina

la fusione dell’envolope e membrana cellulare

Replicazione di HIV

Genoma e proteine di HIV-1

PROTEINE REGOLATRICI

TAT promuove la trascrizione dei geni virali associandosi a TAR RNA e ciclina T

Tat e TAR

Tat promuove la fosforilazione della RNA POLIIe attiva la trascrizione

PROTEINE REGOLATRICI

REV regola lo splicing degli mRNA virali associandosi a RRE

Rev e RRE

Rev entra e esce dal nucleo e regola lo splicing degli mRNA virali

Analisi filogenetica indica 3 principali gruppi genetici (M, N, O) correlati a SIV

O West Africa (Cameroon, Gabon, Guinea Equatoriale)

N Cameroon

M distribuzione mondiale (diversità genetica delle popolazioni, diverse proprietà virali):

- divisi in sottotipi (A-J) a seconda del grado di similarità

- differiscono nella sequenza nucleotidica principalmente in gag (14%) e in env (30%)

Sottotipi di HIV

TRASMISSIONE

La trasmissione avviene principalmente con:

Rapporti sessuali

Esposizione parenterale al sangue e suoi derivati contaminati

Materno-fetale (in utero, alla nascita, allattamento)

A differenza di altri retrovirus, HIV può rimanere latente per molti anni,

specialmente a livello delle cellule CD4 + di memoria. Quando queste cellule

vengono riattivate, anche il virus riprende a replicarsi portando alla morte

cellulare

Inoltre bisogno notare che, anche se il virus scompare dal circolo sanguigno,

esistono distretti specifici (reservoir) nei quali la replicazioni continua

costantemente anche se a bassi livelli 

Anticorpi legati ad HIV

Modified by: www.unipoint.it

Uccisione di una cellula infettata da parte di un CTL

Modified by: www.unipoint.it

Parametri virologici e cellulari durante il decorso dell’infezione da HIV

Velocità di progressione della malattia

La velocità di progressione della malattia è estremamente variabile tra individui infettati da HIV e dipende da una miriade di fattori virali e dell’ospite. Una piccola percentuale di individui HIV+ non manifesta sintomi della malattia (long-term-non- progressors), raramente in seguito ad infezione con virus attenuati, ma principalmente per fattori dell’ospite:

Capacità di certi HLA di presentare epitopi virali immunodominanti (risposte CTL efficaci)

Polimorfismo genetico nei corecettori di HIV e nei lori ligandi: individui omozigoti per il gene CCR5-32 sono resistenti all’infezione da HIV, mentre gli eterozigoti sono parzialmente protettiMutazioni nel dominio di transmembrana di CCR2 (che previene formazione eterodimero con CXCR4 e CCR5)

Polimorfismo del promotore: es. di CCR5 (accelera o riduce progressione).

Risposte immuni (qualità e quantità): studi in LTNP indicano un ruolo importante per CTL, CD8+ T-cell suppressor factors, CD4+ T-helper, ADCC, anticorpi neutralizzanti, risposta umorale mucosali nella protezione dall’infezione e progressione della malattia.

Nei LTNP l’architettura del tessuto linfoide è generalmente preservata, indicando bassi livelli di replicazione virale in questi individui

La probabilità di sviluppare AIDS entro tre anni correla con i valori di plasma viremia e il numero

di linfociti CD4

PATOGENESI DELL’AIDS

È un processo complesso e multifattoriale che coinvolge fattori virali e dell’ospite

Paradossalmente HIV sovverte il sistema immune inducendo attivazione immunitaria e usando questo ambiente per un

proprio vantaggio replicativo

Alcuni degli effetti di HIV sul sistema immunitario sono:

Alterata espressione di citochine

Diminuzione delle funzioni CTL e NK

Minore risposta umorale e proliferativa agli antigeni e ai mitogeni

Diminuita espressione delle molecole di MHCII

Minore capacità chemotattica dei monociti

Deplezione del numero di cellule CD4+

Compromissione delle reazioni di ipersensibilità ritardata

Linfopenia

Attivazione policlonale delle cellule B

La replicazione di HIV è controllata da un complesso network di citochine

Tessuto linfoide

Fattori virali

gp120 liberata dalla lisi cellule infettate Reclutamento di linfociti T CD4+ non infettati

Tat ruolo chiave replicazione, infezione, trasmissione e patogenesi

Nef lega CD4 e HLA-I e trasporta verso i lisosomi

Vpu lega a CD4 nel RE e ne favorisce la degradazione e libera gp160

Vif incorparato nel virione favorisce infettività e trasmissione cellula-cellula

Vpr incorporato nel virione favorisce trasporto del DNA provirale nel nucleo

Manifestazioni cliniche

L’AIDS è caratterizzata da elevata disregolazione del sistema immune che causa:

immunosoppressione

sviluppo di neoplasie insolite (es. sarcoma di Kaposi, linfoma non-Hodgkin, anogenitali)

infezioni opportunistiche rare in pazienti immuno-competenti

malattia neurologica

AIDS pediatrica

I sintomi più gravi nell’adulto sono spesso preceduti da manifestazioni che possono comprendere affaticamento, perdita di peso, febbre, dispnea, diarrea cronica, linfoadenopatia, candidiasi orale.

Misure di controllo

1. Educazione sanitaria fondamentale per la prevenzione:

Rapporti sessuali protetti Non usare aghi o siringhe infetti Evitare allattamento in caso di madre infetta Evitare gravidanze nei gruppi a rischio Sterilizzazione al calore dei ferri chirurgici Decontaminare superfici contaminate da sangue con candeggina (1:10)

2. Terapia farmacologica (inibitori RT, e proteasi)

3. Vaccino profilattico e/o terapeutico (non ancora disponibile)

Terapia antiretrovirale

Problema farmaco-resistenza

 Highly active anti-retroviral therapies (HAART)

Terapia che combina l’utilizzo di almeno tre farmaci: due inibitori

della retrotrascrittasi (un nucleosidico e un non-nuclesidico) e un

inibitore della proteasi

Il trattamento riduce significativamente il viral load, fino a livelli non

misurabili

Tuttavia il virus permane a livello dei reservoir

Esami di laboratorio

Ricerca anticorpi mediante saggi immunoenzimatici (con eventuale conferma mediante western blotting) nei confronti di mescolanze di antigeni ricombinanti e/o peptidi sintetici che riproducono gli epitopi antigenici più significativi delle principali proteine struttural di HIV-1 e HIV-2 e dei diversi sottotipi di HIV-1

Limiti: Nella fase iniziale (3-4 settimane) dell’infezione Nei neonati In modesta % di soggetti infetti che sono borderline

Ricerca di HIV Isolamento culturale (indaginoso) Rilevazione antigeni specifici (p24) Rilevazione di specifiche sequenze nucleotidiche (DNA provirale, RNA

virionico)

Follow-up del paziente

Per monitorare l’efficacia della terapia antiretrovirale o per derivare indicazioni prognostiche adeguate

Determinazione viral load

DNA-PCR Determinazione virus infettante in circolo (infectious culture dose) p24 plasma antigenemia HIV-1 RNA plasmatico (RT-PCR, NASBA, bDNA, real time PCR)