Epstein-Barr virus e sclerosi multipla: il nuovo studio sierologico

Che il virus di Epstein-Barr sia sospettato, a vario titolo, di promuovere una patologia degenerativa tanto temuta ed invalidante come la sclerosi multipla non è una novità per la comunità scientifica mondiale. Quello che, però, di essenziale apporta l’ultimo studio sierologico, appena pubblicato su Frontiers in Immunology, è un patrimonio di dati certi per poterlo finalmente affermare.

Virus erpetici ed Epstein-Barr

Viviamo in competizione evolutiva con microbi, batteri e virus. Non c’è nessuna garanzia che saremo noi a sopravvivere.

Joshua Lederberg

I virus erpetici (o herpes virus) sono virus a DNA dotati di capside e pericapside, rivestimenti, questi, intensamente protettivi per il sottostante materiale genetico, unica traccia di esistenza e strumento per la stessa. Tali impalcature molecolari rendono i virus “capsulati”, perciò, spiccatamente ostinati nella colonizzazione, umana ed animale.

Proprio a ricordo e monito della caratteristica persistenza, i primi medici greci sostenevano che questi virus “strisciassero” (dal verbo greco “herpein“) nel corpo del malato. Pur privi di strumenti ottici per osservarne forma e comportamnto, infatti, essi li definivano “esseri furtivi” che, cioè, silenziosamente restavano nell’ospite. Una nota latenza, dunque, pronta a trasformarsi in infezione cronica e ricorrente, qualora le evenienze divenissero favorevoli.

Modus operandi virale e memoria immologica nell’ospite

Gli herpes virus sono responsabili di infezioni primarie “litiche“, cioè compiono il loro ciclo vitale di infezione-replicazione nelle cellule ospiti, le quali, poi, finiscono lise, a maturazione virale ultimata. La rottura della cellulla-incubatrice obbligata (lisi cellulare) consente, infine, la diaspora dei nuovi germi, all’interno dello sfortunato organismo. A seconda di molte variabili biologiche del soggetto infettato, la prima infezione si tramuta poi in infezione costante e latente.

I più classici test sierologici ricercano, da sempre, gli anticorpi prodotti contro i virus. Durante la prima fase d’infezione, l’organismo genera IgM (Immunoglobuline M): il loro riscontro nel siero del soggetto, infatti, denuncia una infezione recente e, tendenzialmente, ancora in atto. Le famigerate ri-attivazioni successive dei virus, invece, non causano nuovi rialzi anticorpali. Ormai, però, mediante tecniche di biologia molecolare si procede a tipizzare e quantificare il DNA virale, archiviando il dosaggio di IgM, ritenuto poco sensibile e specifico.

In fase avanzata o tardiva, nel siero umano compaiono, invece, le IgG: esse restano per tutta la vita eppure non risalgono mai in concentrazione sierica, nella eventuale riattivazione virale. Nuovi test di attività delle IgG, svecchiano, anche in questa classe immunitaria, il significato diagnostico dei semplici dosaggi “deduttivi”.

La grande famiglia degli “erpetici”

Gli herpes virus sono tipicamente suddivisi in 3 sottofamiglie, a seconda
del tropismo tissutale, della patogenicità e del comportamento in coltura
sperimentale. Uno stesso ospite può essere infettato da molti sottotipi, distinti in:

  • α-herpesvirus (Simplexvirus, Varicellovirus, Mardivirus, Ictalurivirus)
  • β-herpesvirus (Cytomegalovirus, Roseolovirus, Muromegalovirus)
  • γ-Herpesvirinae (Lymphocryptovirus, Rhadinovirus).

I β-herpesvirus presentano uno spettro d’ospite più ristretto, rispetto agli altri. Il loro ciclo riproduttivo è più lento ed in vitro le cellule infettate assumono un aspetto rigonfio (citomegalìa).

Nell’ospite naturale, umano o animale che sia, invece, infettano le cellule linfoidi restando poi latenti nelle ghiandole secretorie, nelle cellule linforeticolari, nel fegato ed in altri tessuti. Sono tuttavia privi di neurotropismo, cioè della tendenza a localizzarsi nei distretti neurologici.

Herpesvirus: associazioni patologiche

Nell’uomo, i β-herpesvirus sono:

  • Herpes simplex virus 1 e 2 (HSV1-2): infettano le mucose labiali (herpes labiale) e genitali (herpes genitale). Sito di latenza risulta il ganglio sensitivo.
  • Varicellovirus zoster: è responsabile della varicella durante l’infezione primaria e del “fuoco di Sant’Antonio” durante la riattivazione. Sito di latenza è, anche qui, il ganglio sensitivo.
  • Epstein-Barr Virus o EBV o HHV4: in infezione primaria determina mononucleosi infettiva, detta anche “malattia del bacio” (per la ovvia via di trasmissione). In questo caso, sito di latenza sono i linfociti B e le cellule epiteliali della mucosa orale, ma si riscontra anche a livello genitale ed intestinale. In fase latente d’infezione il virus può trasformarsi e promuovere lo sviluppo di linfoma di Burkitt, carcinoma nasofaringeo, disordine linfo-proliferativo post-trapianto, linfoma di Hodgkin, linfoma diffuso a grandi cellule B, carcinoma gastrico. Si annovera, tra queste patologie, anche la sclerosi multipla.
  • Cytomegalovirus o HHV5: con sintomi simili all’infezione da EBV. Contratto in gravidanza può causare microcefalia nel nascituro o sordità. Siti di latenza sono linfociti, monociti e neutrofili.
  • Herpesvirus umano o HHV6 e HHV7: responsabile della roseola infantum o IV malattia. Si manifesta nei bambini tra 6 mesi e 2 anni con esantemi, febbre, gonfiore periauricolare e linfonodi ingrossati. Siti di latenza sono i linfociti T CD4+ per HHV7, ma anche cellule Natural Killer (NK), astrociti e monociti.
  • Herpesvirus umano o HHV8: in infezione primaria i sintomi sono generalmente subclinici ma, durante la latenza, può causare il sarcoma di Kaposi soprattutto in soggetti positivi per HIV o immunodepressi per altre ragioni.

Epstein-Barr virus e sclerosi multipla

Gli Herpesvirus umani-6 (HHV-6), sono β-herpesvirus scoperti nel 1986 in pazienti affetti da AIDS con annessa patologia linfoproliferativa. Se ne conoscono due varianti virali, dette HHV-6A e HHV-6B. Pur strettamente legate, le due forme presentano proprietà biologiche ed immunologiche distinte. Esse differiscono, inoltre, fra loro per le associazioni patologiche ed epidemiologiche.

HHV-6A e HHV-6B: infezione primaria ed infezione latente

Il virus HHV-6B si acquisisce precocemente nell’arco della vita, infatti i bambini ne fanno esperienza già prima dei 2 anni. La sua infezione primaria si definisce rosolia, malattia esantematica caratterizzata da febbre alta, rash cutanei (esantemi) e, occasionalmente, convulsioni febbrili. Come tutti gli herpesvirus, anche i ceppi HHV-6A e HHV-6B restano latenti e si riattivano durante il resto della vita. Una simile peculiarità porta esiti patologici dai contorni drammatici come lo sviluppo di encefaliti.

Molto meno, invece, si sa della infezione primaria relativa al ceppo HHV-6A, eppure si tratta di una variante ampiamente citata in numerosi lavori scientifici, accostata alla promozione della sclerosi multipla, in fase di infezione latente.

Studi precedenti sono stati limitati sia nella portata dei campioni raccolti sia nella capacità di distinzione tra i ceppi A e B. Una visione più nitida sulle loro rispettive responsabilità nella patogenesi della sclerosi multipla si è, dunque, resa necessaria. E, finalmente, nuovi dati sono arrivati.

La sclerosi multipla ad eziologia multi-virale: Epstein-Barr e gli altri

La sclerosi multipla è una malattia infiammatoria che si sviluppa a livello del Sistema Nervoso Centrale (SNC), con annesso fenomeno della de-mielinizzazione delle fibre nervose. Da quest’ultima temibile manifestazione patologica discende la disregolazione della conduzione degli impulsi nervosi di varia matrice e natura. Raffinatezza e precisione dei movimenti dipendono proprio, in età adulta, dalla preziosa mielina che avvolge le fibre nervose, velocizzando la conduzione degli impulsi elettrici tra i vari centri nervosi.

La neurodegenerazione può avere decorsi differenti a seconda del soggetto in cui si manifesta. Si parla, infatti, di soggetti con remissione recidivante (RRMS) o di progressione secondaria (SPMS), oppure ancora di progressione primaria (PPMS).

Le cause della comparsa di una simile complessa patologia comprendono predisposizioni genetiche, come affermato nello studio condotto da Sawcer e colleghi. Eppure anche fattori ambientali, stile di vita, infezioni virali concomitanti e abitudine al fumo sembrano giocare un ruolo chiave sui geni che esprimono il rischio di sclerosi multipla.

Sclerosi multipla: lo studio sierologico che chiarisce i ruoli virali

Tra le infezioni virali coadiuvanti l’insorgenza della sclerosi multipla spiccano di certo i β-herpesvirus HHV-6A e HHV-6B, insieme all’ Epstein-Barr virus (EBV). Inoltre, un ennesimo β-herpesvirus, il Cytomegalovirus (CMV) è stato scagionato dall’eziologia della sclerosi multipla, attraverso indagini sierologiche.

I ricercatori guidati da Elin Engdahl, hanno appena pubblicato un lavoro di ricerca ed approfondimento sulle potenziali connessioni immunologiche tra HHV-6A, HHV-6B ed Epstein-Barr virus rispetto alla insorgenza della neurodegenerazione multipla. Come si è già detto, nella prima infanzia si verifica una risposta sierica contro il ceppo HHV-6B (in corso di rosolia). Distinguere tra i due proteomi (corredi di proteine caratteristici delle specie) delle varianti virali A e B è la difficoltà principale in questo genere di studi sierologici.

Tuttavia, nonostante una omologia di sequenza aminoacidica virale, tra A e B, del 90% esistono, fortunatamente, porzioni di genoma con maggiore divergenza.

Anticorpi contro proteine immediate precoci dei virus

I virus che infettano le cellule possono esprimere due tipi di proteine, utili alla colonizzazione dell’habitat ed alla loro stessa proliferazione:

  • immediate precoci, sono le proteine sintetizzate subito dopo la spoliazione, di natura enzimatica e regolatoria, intervengono nella replicazione dell’acido nucleico virale (polimerasi);
  • tardive, sintetizzate dopo la replicazione dell’acido nucleico, sono soprattutto strutturali.

L’innovativo saggio sierologico multiplo, applicato da Elin Engdahl e colleghi ha consentito di misurare la reattività di una classe di anticorpi preposti alla difesa da agenti esogeni, le Immunoglobuline (IgG), alla presenza di proteine immediate precoci virali dei due ceppi di studio (IE1A del ceppo HHV-6A e IE1B del ceppo HHV-6B)

Le proteine immediate precoci virali IE1 sono codificate da sequenze a lettura aperta (ORF), U90-U89, presenti sul DNA. Esse sono, fortunatamente, tra le più divergenti e dirimenti ai fini della identificazione virale. In particolare, IE1A (e non IE1B) può attivare molte sequenze geniche promotrici eterologhe. Le proteine IE-1B, invece, possono silenziare il segnale degli Interferoni INF-α/β.

Un altro gene virale, ad esempio, come l’U11 codifica per la proteina p100 nella variante HHV-6A e per la proteina 101K nella variante virale HHV-6B e mostra una ottima divergenza per consentire di distinguere tra virus diversi. In questo caso, però, le p100 sono proteine strutturali, mentre le 101K servono a favorire il riconoscimento antigenico da parte degli anticorpi.

Il saggio sierologico “bead-based multiplex serology assay”

Per discriminare tra anticorpi IgG rispondenti ai due virus (HHV-6A e -6B), i ricercatori hanno applicato un nuovo saggio sierologico, in grado di misurare la quantità di immunoglobuline contro le proteine virali afferenti ai due ceppi in studio (IE1A, IE1B, p100 e 101K), individuando le porzioni proteiche più divergenti e quindi caratterizzanti. I campioni di siero e plasma, i ricercatori li hanno prelevati sia da soggetti affetti da sclerosi multipla, sia da soggetti in pre-sclerosi multipla, sia da controlli sani. Inoltre, per scoprire se, per caso, le differenze di risposta immunitaria si riscontrassero anche prima della insorgenza della patologia in forma conclamata, i ricercatori hanno incluso nel saggio anche campioni di siero da soggetti con remissione recidivante (in media 8.3 anni prima dei nuovi sintomi).

Risultati del saggio: più a rischio i casi più reattivi

I casi di studio che rispondevano immunologicamente con forza alle proteine virali IE1A hanno manifestato un rischio più elevato di futura sclerosi multipla, rispetto a coloro che rispondevano in modo più blando. Nessuna differenza, invece, i ricercatori hanno rilevato, nel responso immunologico contro le proteine del ceppo B (IE1B), prima dell’insorgenza della sclerosi multipla conclamata.

Suddividendo, in questo studio “caso-controllo”, la coorte dei soggetti in pre-sclerosi multipla in base all’età, i ricercatori hanno scoperto un rischio di neurodegenerazione maggiore giovanile (sotto i 20 anni) in chi rispondesse immunologicamente più duramente alle proteine virali. I rischio di sclerosi multipla, tra chi reagisse più drasticamente ai virus, decresceva con l’aumentare dell’età (30-39 anni). Lo stesso dicasi per le età dei già malati di sclerosi multipla: sintomi più severi nei giovani, immunologicamente più reattivi.

Le donne, in particolare, hanno manifestato una reattività immunitaria particolarmente elevata contro IE1B e 101K virali. Nessuna differenza tra i sessi per le reazioni immunitarie alle proteine virali del ceppo A.

Che nesso d’interazione esiste tra elevata risposta immunitaria alle proteine virali IE1A o ad Epstein-Barr virus e rischio di sclerosi multipla?

I livelli medi di anticorpi anti-Epstein-Barr virus (Fig.1) e anti-Cytomegalovirus nei controlli sani sono stati assunti dai ricercatori come valori-soglia (cutoffs) per definire risposte immunitarie forti e deboli. Le analisi di interazione hanno rivelato una significativa interazione virale additiva sulla risposta immunitaria contro IE1A ed Epstein-Barr virus (EBV), nell’insorgenza di sclerosi multipla.

Il virus di Epstein-Barr è coinvolto nella insorgenza, geneticamente determinata, della sclerosi multipla.
Figura 1 – Epstein-Barr virus

Da ciò, i ricercatori hanno evinto che il 24% in più del rischio neurodegenerativo sia direttamente derivante da tale interazione crociata degli anticorpi IgG contro più virus contemporaneamente.

Perchè alcuni soggetti rispondono ai virus con attacchi anticorpali più forti di altri?

I responsi sierologici contro gli antigeni virali (proteine virali oggetto dello studio) sono risultati grandemente influenzati da caratteristiche genetiche riscontrabili in una specifica regione del DNA umano. La regione di DNA detta HLA si trova a livello del 6p21(sul cromosoma 6), locus genico che ospita appunto l’Antigene Leucoitario Umano. Esso rappresenta il maggior sistema di istocompatibilità umano, in grado di produrre le molecole di superficie (antigeni) utili nel riconoscimento da parte dei linfociti T del sistema immunitario (legame antigene-anticorpo). Eppure, nonostante tale regione genetica influenzi il tipo di risposta immunitaria agli antigeni virali (risposta forte o debole), da cui dipenderà il maggiore o minor rischio di sclerosi, aggiustamenti genici qui non modificano la temibile correlazione patogenetica.

Resta fermo che l’antigene proteico virale IE1A abbia conquistato il ruolo cardine di innesco supremo delle risposte immunitarie, dimostrando indirettamente l’abilità “differenziale” del Sistema HLA nel sostenere risposte anticorpali specifiche contro diverse infezioni.

E’ grazie a tale sistema di istocompatibilità, perciò, che soggetti diversi rispondono differentemente alle medesime infezioni virali.

Riferimenti bibliografici

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