Altri Herpes virus

1. Altri Herpes virus Ubiquitari (> 90% popolazione). Isolati dalla saliva HHV-6 Linfociti B e T, megacariociti. Infezione primaria: exanthem subitum (roseola infantum) Latenza nei linfociti T Associato a disordini neurologici (encefaliti, convulsioni) Ruolo nella sclerosi multipla? HHV-7 Linfociti T (CD4). Associato a casi di exanthem subitum (roseola infantum) Gamma-herpesvirus…..

2. HHV-6 Isolatonel 1986 da PBMC di un pazienteimmunocompromesso (Salahuddin et al., 1986). Successivamentesi è dimostratochel’infezione è molto comune e virtualmentetutti i bambini sonoinfettati da questo virus neiprimianni di vita. Classificazione: β-herpesvirus VARIANTI: HHV-6A e HHV-6B, differiscononeltropismo, nellasequenzanucleotidica e nellapatogenesi MORFOLOGIA: tipicadegliherpesvirus, genomadsDNA, capsideiscosaedricoricoperto di tegumentoed envelope lipidicoderivatodalle membrane delle cellule infettatemodificate per l’inserimentodelleglicoproteinevirali (virione Ø 160-200 nm). TROPISMO: non limitatoalle sole cellule linfoidi (linfociti B e T), presenta un tropismoampio per diversi tipi di cellule umane (cellule timiche, glialimegacariociti, fibroblasti), in accordo al fattocheilsuorecettorecellulare è ilCD46(Santoro et al., 1999), unaglicoproteina di tipo-1 cheappartiene ad unafamiglia di regolatoridell’attivazione del complemento.

3. LATENZA: instaura un’infezione latente in linfociti T e monociti. EPIDEMIOLOGIA: Virus ubiquitario, presente in tutte le aree del mondo. Sieroprevalenza > 90% negli adulti. L’infezione avviene prevalentemente nei primi mesi di vita: 6-9 mesi (Caserta et al., 2001). La modalità di trasmissione non è completamente chiarita, HHV-6 replica nelle cellule epiteliali ed è presente nella saliva. PATOGENESI: nei bambini l’infezione primaria causa l’exanthem subitum (roseola infantum, sesta malattia) con febbre alta e lo sviluppo di un rash cutaneo dopo la risoluzione della febbre (Yamanishi et al., 1988). HHV-6 è correlato anche a patologie nell’adulto dovute a fenomeni principalmente di riattivazione (sindrome simil-mononucleosica), che possono essere clinicamente significative soprattutto nei pazienti immunocompromessi. …..è stato suggerito che possa essere associato a patologie autoimmuni come artrite reumatoide, sclerosi multipla….. DIAGNOSI DI LABORATORIO: ricerca di anticorpi o ricerca del virus mediante PCR nel sangue e nella saliva.

4. Altri Herpes virus Ubiquitari (> 90% popolazione). Isolati dalla saliva HHV-6 Linfociti B e T, megacariociti. Infezione primaria: exanthem subitum (roseola infantum) Latenza nei linfociti T Associato a disordini neurologici (encefaliti, convulsioni) Ruolo nella sclerosi multipla? HHV-7 Linfociti T (CD4). Associato a casi di exanthem subitum (roseola infantum) Gamma-herpesvirus

5. I gamma-herpesvirus umani Lymphocryptovirus Virus di Epstein Barr (EBV) Rhadinovirus Herpesvirus umano 8 (HHV-8) o Kaposis’s sarcoma associated herpesvirus (KSHV) La struttura di questi virus e la modalità di replicazione sono riconducibili a quelle comuni della famiglia.

6. Virus di Epstein-Barr (EBV) (I) • Scoperto nel 1964 da Epstein e Barr analizzando in microscopia elettronica delle biopsie linfonodali prelevate da adolescenti centroafricani con tumore di Burkitt. •  - E' un virus molto diffuso, oltre il 90% della popolazione adulta è sieropositiva per EBV.

7. Virus di Epstein-Barr (EBV) (II) - EBV è l’agente etiologico della mononucleosi infettiva, una malattia tipica dei giovani adulti. Di solito nell’infanzia è asintomatica.  - La malattia si manifesta con febbre, faringite, ingrossamento dei linfonodi, splenomegalia, alterazioni delle funzioni epatiche.  - EBV viene trasmesso attraverso le secrezioni faringee, spesso tramite scambio di saliva: Bacio (adolescenti/adulti) Contatti all’interno della famiglia o negli asili (spesso attraverso oggetti: posate, piatti, bicchieri, giocattoli, etc.)

8. Virus di Epstein-Barr (EBV) (III) • - La sede del primo impianto sono le cellule epiteliali del faringe, dove si instaura un’infezione produttiva. • Da qui il virus viene trasmesso ai linfociti B, dove instaura un’infezione non produttiva (latenza). • Recettore cellulare per l’EBV • CR2, CD21: recettore per il C3d del complemento • corecettore: molecole di classe II HLA • Linfociti B, cell. epitelio oro- e naso-faringe, cellule • dendritiche follicolari, cell. cervice uterina

9. Virus di Epstein-Barr (EBV) (IV) • Nell’epitelio oro-faringeo il virus, dopo l’infezione primaria, può dar luogo a un’infezione litica persistente che può durare alcuni anni. Il soggetto infetto anche se asintomatico funziona da sorgente di infezione. • Il genoma virale è presente in forma circolare episomiale all’interno del nucleo.

10. Comparsa e durata degli anticopri anti-EBV EBV VCA IgM sono in genere già presenti all'esordio clinico. Declinano con la guarigione, ma in una piccola percentuale dei casi (10%) possono essere rilevabili fino a 4 mesi dalla presentazione della malattia, (eccezionalmente osservati fino ad 1 anno). EBV VCA IgG possono essere già presenti all’esordio clinico, aumentano fino ad un picco in 3-4a settimana e poi declinano in un periodo di mesi. Possono essere rilevate a basso titolo per tutta la vita. EBNA IgG compaiono tardivamente in fase di convalescenza 1-2 mesi dopo l'esordio della malattia. Persistono per tutta la vita. La comparsa di anticorpi anti-EBNA in persone precedentemente positive per VCA e negative per EBNA documenta una sieroconversione e quindi infezione recente. Anticorpi eterofili: anticorpi (IgM) reattivi contro antigeni di specie diversa, in particolare contro antigeni di superficie di emazie di pecora e di cavallo (emoagglutinine) o di bue (emolisine).

11. EBV: diagnosi, terapia e profilassi • La diagnosi si basa attualmente: sulla dimostrazione di anticorpi contro le proteine virali precoci, nucleari o del capside virale (ELISA o immunofluorescenza su linfociti paziente) ricerca del genoma con PCR (PCR quantitativa) • Non è attualmente disponibile un vaccino efficace • Gli antivirali efficaci contro altri herpesvirus non hanno dimostrato alcuna efficacia nella progressione della malattia

12. EBV e tumori L’EBV è classificato dall’International Agency for Research on Cancer come agente di tipo 1: agente cancerogeno nell’uomo. L’infezione da EBV è significativamente associata a: • Linfoma di Burkitt (endemico in Africa) • Malattia linfoproliferativa e linfomi immunoblastici in pazienti immunocompromessi (trapiantati, AIDS) • Mononucleosi linfoproliferativa fatale associata a immunodeficienza congenita (XLP) • Carcinoma nasofaringeo • Nei pazienti con AIDS si ritiene associato alla leucoplachia orale

13. EBV e tumori In vitro può infettare ed immortalizzare i linfociti B. La capacità trasformante dell’EBV è tipicamente legata all’espressione delle proteine di latenza: 6 proteine a localizzazione nucleare EBNA – 1, 2, 3A, 3B, 3C e LP 3 proteine localizzate sulla membrana LMP1, LMP2A, LMP2B

14. LMP 2 LMP 1 EBNA-3A EBNA-1 EBNA-3B EBNA-3C EBNA-2 EBERs EBERs EBERs LP BARF0 BARF0 BARF0 LMP 1 LMP 2 EBNA 1 EBV e tumori Proteine espresse durante la latenza EBNA-1 Latenza di tipo I linfoma di Burkitt Latenza di tipo III PTLD Linee cellulari Linfoblastoidi Latenza di tipo II Linfoma di Hodgkin Carcinoma Nasofaringeo

15. Gli antigeni nucleari (EBNA) e le proteine di membrana (LMP) sono correlate con l’immortalizzazione dei linfociti B • LMP1:si associa con molecole di membrana e induce: • molecole di adesione (vimentina, ICAM 1, LFA • 1, and LFA 3) (adesionione omotipica) • Espressione bcl2 • Calcio intracellulare • Markers di attivazione (recettore della transferrina, HLA-II, CD21, CD23, CD39,CD40, CD44) • Altera il pathway di risposta a TGF-beta • LMP2A: attiva il pathway tirosin-chinasico del B-cell receptor desensibilizzando l’ulteriore attivazione dei B EBNA-1: si lega al DNA virale e consente al genoma EBV di essere mantenuto nella cellula B come DNA episomiale circolare EBNA-2: incrementa l’espressione delle LMP1 e LMP2, così come di proteine cellulari che contribuiscono alla crescita e trasformazione di cellule B. EBNA-3C: aumenta espressione CD23

16. Co-fattori • Lo sviluppo del tumore richiede comunque • la presenza di co-fattori • Risposta CTL (EBNA 2, 3A, B, C) controlla l’infezione • Deficit CTL • per cause endogene (es. immunodeficenza congenita) • per cause esogene (es. malaria, immunodeficienza • post-trapianto, AIDS) • Favorisce la proliferazione policlonale dei linfociti B e i successivi eventi genetici (es. traslocazione e attivazione di c-myc)

17. Patogenesi multifattoriale del linfoma di Burkitt Deficit CTL  Evento genetico  EBV  Malaria  L.Burkitt B • Attivazione policlonale dei linfociti B, • proliferazione e immortalizzazione • Blocco della differenziazione • a plasmacellula Attivazione policlonale dei linfociti B, soppressione dei linfociti T Traslocazione cromosomica, attivazione c-myc Cellula tumorale Linfoma di Burkitt Linfocita B quiescente Linfociti B attivati e proliferanti

18. Burkitt’s Lymphoma traslocazioni 8;14 (90%) 2;8 (5%) 8;22 (5%) myc

19. Linfoma di Burkitt

20. Persistenza di EBV nei tessuti e nel sangue periferico Kimura H et al., Rev. Med Virol 2008

21. Metodi di valutazione della carica virale di EBV Kimura H et al., Rev. Med Virol 2008

22. Valutazione della carica virale di EBV e PTLD Kimura H et al., Rev. Med Virol 2008

23. Uccisione selettiva delle cellule tumorali EBV+ mediante chemioterapia/RT e ganciclovir

24. Herpesvirus umano di tipo 8 E’ il più recente herpesvirus umano scoperto Identificato nel 1994 con un approccio di biologia molecolare in biopsie di sarcoma di Kaposi Genoma dsDNA di circa 165 kbp Classificato tra i Rhadinovirus Virus di difficile coltivazione

25. Diffusione e modalità d’infezione Diversamente dagli altri herpesvirus HHV-8 è poco diffuso nella popolazione generale. E’ presente in determinate aree geografiche: Italia, Egitto, Israele, Grecia e regione sub-sahariana. La trasmissione avviene tramite la via alimentare e sessuale.

26. Sarcoma di Kaposi Linfoma ad effusione primaria Malattia Multicentrica di Castleman Iperplasia policlonale Proliferazione Clonale Patologie associate all’infezione con HHV-8 HHV-8 è classificato dall’International Agency for Research on Cancer come agente di tipo 2a: agente probabilmente cancerogeno nell’uomo.

27. HHV-8 DNA in leucociti circolanti La cellula infettata è positiva in sezioni consecutive, dimostrando la specificità del segnale sezione I sezione II Blasig et al., 1997

28. HHV-8 èpresente nei linfociti B derivati da PEL (BCBL-1) Riattivazione dell’infezione con TPA

29. HHV-8 e PEL • Effusioni maligne delle cavità viscerali • Rappresentano un tipico processo neoplastico, a differenza del KS • Estremamente aggressivi in corso di AIDS • 100% infettati latentemente da HHV-8 (molti co-infettati da EBV) • Le cellule derivate da PEL esprimono i geni di latenza di HHV-8 e nello 0.1-1% di esse si riattiva l’infezione litica spontaneamente • Le cellule derivate dai PEL, a differenza delle cellule derivate dal KS sono trasformate e tumorigeniche in topi immunodeficienti

32. Interazioni delle proteine di HHV-8 con proteine che controllano il ciclo cellulare

33. Interazione di HHV-8 con molecole che regolano le risposte immuni K3, K5 sequestrano molecole di MHC classe I nel reticolo endoplasmatico K5 inoltre diminuisce l’espressione delle molecole co-stimolatorie B7.1 e di ICAM-1 Ciò potrebbe contribuire alla ridotta attività CTL verso cellule latentemente infettate da HHV-8 ed inibire le risposte delle cellule NK Coscoy et al., PNAS 2000 Ishido et al., J. Virol. 2000; Immunity 2000 Stevenson et al., PNAS 2000 Brander et al., J. Immunol. 2000

34. HHV-8 e trasformazione cellulare Le interazioni delle proteine di HHV-8 con proteine che regolano il ciclo cellulare e i segnali di attivazione dell’immunità innata, nonché la modulazione dell’espressione di molecole che regolano le risposte immuni, producono come effetto finale l’attivazione della proliferazione cellulare, l’inibizione dell’apoptosi e potrebbero contribuire all’ “immune escape” di HHV-8 e potrebbero perciò contribuire ai processi di trasformazione cellulare e di carcinogenesi

35. HHV-8 e KS Evidenziato in PCR in: • 80-100% lesioni KS (AIDS-KS, CKS, PT-KS, AKS) • 40-80% dei PBMC di pazienti con KS • 10-30% dei PBMC di individui omosessuali • 0-20% dei PBMC di donatori normali con prevalenza diversa in base alle aree geografiche (USA, Nord Europa, paesi bacino mediterraneo, Africa)

36. HHV-8 e KS • Presente nella popolazione normale, e in particolare nelle aree ad alta incidenza di KS (Mediterranean area e Africa), ma anche in regioni a bassa incidenza di KS • Il carico virale è elevato nei pazienti con KS o a rischio per KS ed è associato con attivazione di citochine Th1 e produzione di citochine proinfiammatorie IC) • Nelle lesioni il carico virale di HHV-8 aumenta con la progressione e la presenza di citochine infiammatorie (CI) precede (aumenta il carico virale) il ritrovamento del virus nei tessuti • CI mantengono e aumentano il carico virale nei PBMC inducendo riattivazione virale • Fattore di inizio o di progressione? • L’espressione dei geni di latenza di HHV-8 predomina nelle lesioni KS, e i geni di latenza (v-cyclin, vFLIP, LANA etc.) potrebbero avere un ruolo nella progressione del KS a vero tumore Reviewed in: Stürzl et al., Adv. Cancer Res., 2001 Ensoli et al., Adv. Cancer Res., 2001

37. Sarcoma di Kaposi

38. Ensoli et al.

39. Ensoli et al.

40. Diagnosi di laboratorio di HHV-8 • Ricerca di anticorpi con metodologie ELISA o immunofluorescenza (LANA, K8.1) • Ricerca del genoma virale mediante PCR • Studio dei trascritti per valutare lo stato di replicazione

41. Herpes B (herpesvirus cercopitechino 1) • Virus erpetico della scimmia • Può essere un patogeno per persone che maneggiano scimmie (trasmissione tramite il morso) o per laboratoristi che utilizzano tessuti o cellule di scimmia • Nell’uomo la malattia può essere letale (75% casi) o dare gravi danni neurologici (mielite o encefalite) in chi sopravvive • Evidenza di trasmissione da uomo (infettato da scimmia) ad altro uomo. • Diagnosi mediante isolamento del virus e test sierologici • Acyclovir e Ganciclovir raccomandati per terapia (sensibile in vitro)