Cristoli virus: nuovo virus isolato da donna francese con encefalite fatale

“Riportiamo la scoperta di un nuovo Orthobunyavirus: Cristoli virus. Il virus è stato identificato in una paziente immunodepressa con encefalite fatale lentamente progressiva. In particolare il sequenziamento genomico full-length ha rivelato una forte espressione di un fattore di virulenza che potrebbe spiegare la severità dell’infezione”
[Fatal Encephalitis Caused by Cristoli Virus, an Emerging Orthobunyavirus – Journal of Emerging Infectious Disease]

La scoperta

Gli scienziati francesi dell’Henri Mondor Hospital di Créteil, un comune non lontano da Parigi, hanno annunciato la scoperta di un nuovo virus isolato da una paziente di 58 anni ricoverata con diagnosi di encefalite. La stampa ufficiale francese riporta la notizia di questa impressionante scoperta il 23 giugno 2020 e Cristoli è il nome che gli scienziati hanno deciso di dare al virus ispirandosi proprio al nome della città di Créteil.

Al momento questo rappresenta l’unico caso riportato in letteratura” – spiega il Professor Jean-Michel Pawlotsky capo della divisione di Biologia Medica dell’Henri Mondor Hospital – “quel che è certo è che i sanitari, da questo momento in poi, saranno agevolati nella diagnosi clinica e microbiologica di questo virus, poiché col nostro studio abbiamo fornito un identikit preciso di questo microrganismo, la diagnosi sarà molto più semplice.

Il Dottor Christophe Rodriguez del Dipartimento di Virologia dello stesso ospedale dichiara:
la scoperta di un nuovo virus è il chiaro segno che i metodi di identificazione dei microrganismi stanno migliorando sempre di più e ci aspettiamo di scoprire moltissimi nuovi virus nel futuro prossimo“.
Poi il Dottor Rodriguez aggiunge – “Non ci deve preoccupare il fatto di aver identificato un nuovo virus potenzialmente pericoloso perché ciò significa soltanto che negli anni precedenti non eravamo capaci di individuarlo, ma oggi lo siamo e questo è fondamentale per prevenire e disegnare trattamenti specifici per le malattie che questo può comportare”.

Gli scienziati rimangono però cauti nel definire quanto e in che modo il Cristoli virus abbia inciso sulla morte della paziente che già soffriva di importanti e severe condizioni di salute.

Gli Orthobunyavirus e il problema del cambiamento climatico

Il genere Orthobunyavirus della famiglia Peribunyaviridae racchiude numerosi virus con RNA segmentato a singolo filamento a polarità negativa, generalmente trasmessi da zanzare. I nuovi membri vengono scoperti regolarmente attraverso campagne di screening sulle zanzare, ma la maggior parte di loro non risulta patogena per l’uomo. Il riscaldamento globale però implica cambiamenti nella distribuzione dei loro vettori, le zanzare, ed è possibile che l’uomo risulti esposto a nuove malattie anche a latitudini inaspettate. Ad oggi non sappiamo ancora con certezza come la paziente abbia contratto questo nuovo virus, ma l’ipotesi più plausibile rimane quella del contatto con un insetto infetto.

Dal momento che la paziente non aveva viaggiato durante l’anno precedente l’insorgenza dei  sintomi, i risultati della ricerca  suggeriscono che il virus Cristoli sia endemico in Francia, infatti, alterazioni nella distribuzione delle specie di zanzare legate ai cambiamenti climatici potrebbero rendere tali trasmissioni molto più frequenti di quanto ci si aspetti.

Cristoli virus, Orthobunyavirus
Figura 1 – Struttura e Morfologia di un Orthobunyavirus

Il caso clinico

Una donna di 58 anni residente a Parigi viene ricoverata in ospedale nel settembre 2018 per febbre di origine sconosciuta resistente ad amoxicillina+acido clavulanico. La paziente possiede una storia pregressa di linfoma non Hodgkin in remissione completa, cirrosi scompensata correlata ad epatite autoimmune trattata con sirolimus, ipogammaglobulinemia probabilmente congenita associata a linfopenia B ed episodi ricorrenti di infezioni delle vie respiratorie inferiori e del tratto gastrointestinale.

Sebbene la febbre sia diminuita dopo somministrazione di ofloxacina, la paziente è stata nuovamente ricoverata nell’ottobre 2018 per deterioramento delle condizioni generali, con anoressia e ritardo psicomotorio. I suoi sintomi neurologici sono peggiorati nei 6 mesi seguenti. Elettroencefalogrammi multipli hanno mostrato un rallentamento non specifico dell’attività di fondo mentre la risonanza magnetica ha rivelato anomalie limbiche e cerebellari compatibili con un’encefalite infiammatoria o infettiva. I risultati dei test da campioni di liquido cerebrospinale hanno mostrato solo un aumento dell’interferone α; nessun agente microbico è stato identificato. Nel marzo 2019 è stata eseguita una biopsia cerebrale per procedere con una shotgun sequencing. Le condizioni della paziente hanno continuato a peggiorare ed è deceduta nel reparto di terapia intensiva il 27 marzo 2019.

Sequenziamento genomico: tecnica fondamentale per l’identificazione di nuovi microrganismi

Il metodo utilizzato per l’identificazione del nuovo virus si basa sulla tecnologia Shotgun Metagenomic Sequencing (Illumina) per la diagnosi di infezioni batteriche, virali, micotiche e parassitarie da ogni fluido o tessuto umano. In questo caso gli scienziati si sono serviti di una biopsia cerebrale opportunamente sospesa in soluzione sterile isotonica. Il genoma è stato estratto dalle cellule cerebrali sia tramite metodi fisici che chimici e successivamente analizzato.

Sono state identificate sequenze non-umane e confrontate con database (Genbank) contenenti informazioni su tutti i microrganismi conosciuti. Questa comparazione ha permesso l’analisi filogenetica del virus e di compararlo alla specie virale conosciuta più vicina. Il sequenziamento shotgun ha rivelato la presenza si sequenze appartenenti a un nuovo membro del genere Orthobunyavirus della famiglia Peribunyaviridae e permesso la ricostruzione a piena lunghezza del genoma virale de novo in silico.
Cristoli virus è fortemente correlato ad Umbre virus il quale appartiene al sierogruppo Turlock.

Sono stati identificati i segmenti genomici L (Large), M (Medium) e S (Small) del tutto similari ad altri Orthobunyavirus conosciuti, in particolare Cristoli virus differisce da Umbre virus del 11.4% per il segmento L, 12.3% per M, e 7.0% per il segmento S. In particolare:

  • Una ORF appartenente al segmento L codifica per la RNA polimerasi RNA dipendente e questa differisce solamente di 44 aminoacidi con la stessa appartenente a Umbre virus;
  • Nel segmento M, che differisce di soli 78 aminoacidi da quello di Umbre virus, è stata identificata una ORF codificante per una poliproteina successivamente processata per formare le 2 glicoproteine dell’envelope (Gn e Gc) e una proteina non strutturale (NSm);
  • Nel segmento S due ORF codificano rispettivamente per la proteina nucleocapsidica (N) e una proteina non strutturale (NSs), queste proteine mostrano pochissime differenze con Umbre virus.


Per conferma è stata eseguita una Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RTPCR) per i segmenti L, M e S di Cristoli virus. Gli estratti cerebrali sono risultati positivi per tutti e tre i segmenti, con sequenze di ampliconi identiche a quelle del genoma a lunghezza intera. Il gruppo di ricerca capitanato dal Dottor Rodriguez ha depositato la sequenza del genoma del Cristoli virus nel database  Genbank.

Conclusioni

Fare diagnosi eziologica di encefalite è molto difficile anche per una difficoltà nel reperire campioni bioptici adeguati qualora i test su liquor risultassero negativi, infatti più del 25% dei casi rimane di causa ignota.
Il metodo metagenomico  messo in pratica dal team di ricerca è particolarmente utile per rilevare agenti infettivi insoliti o emergenti in pazienti con sindromi infettive misconosciute.
Il virus Cristoli risulta correlato al virus Umbre, un membro del sierogruppo Turlock non precedentemente associato a malattia umana. In particolare il segmento genomico che codifica per la proteina NS è stato trovato in una quantità 10 volte superiore a quella degli altri segmenti. Poiché le NS sono state descritte come un fattore di virulenza, la sua elevata espressione associata ad un contesto di depressione immunitaria potrebbe spiegare l’insolita gravità della malattia documentata dal team del Dottor Rodriguez.

Giulia Pucci

Fonti

  • Rodriguez, C., Gricourt, G., Ndebi, M., Demontant, V., Poiteau, L., Burrel, S., Boutolleau, D., Woerther, P. L., Calvez, V., Stroer, S., & Pawlotsky, J. M. (2020). Fatal Encephalitis Caused by Cristoli Virus, an Emerging Orthobunyavirus, France. Emerging infectious diseases26(6), 1287–1290. https://doi.org/10.3201/eid2606.191431
  • https://www.france24.com/en/20200623-cristoli-virus-new-virus-discovered-in-paris-using-coronavirus-technique
  • Patrick R. Murray, Ken S. Rosenthal, Michael A. Pfaller – Microbiologia Medica, Elsevier 2017, ISBN9788821441448

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