Mamastrovirus (MAstV)

Caratteristiche

Il genere Mamastrovirus (MAstVs) fa parte della famiglia Astroviridae, che comprende anche il genere Avastrovirus (AAstVs). In generale, il nome “Astroviridae” deriva dalla tipica forma a stella tipica di queste specie virali, che è caratterizzata dalla presenza di 5 o 6 punte.

Nello specifico, sia i Mamastrovirus che gli Avastrovirus sono dotati di un genoma ad RNA di tipo ssRNA (+) (singolo filamento di RNA con polarità positiva), e possono provocare una forma di gastroenterite negli organismi ospite, i quali consistono rispettivamente in diverse specie di mammiferi e uccelli. In particolare, 8 dei 14 sierotipi di Mamastrovirus (che vengono comunemente chiamati “Astrovirus umani“) sono in grado di infettare l’uomo, soprattutto neonati e bambini, e si stima che siano coinvolti nel 2-9% dei casi di gastroenterite umana in tutto il mondo.

Particelle di Astrovirus umano osservate mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM). — *Figura 1: Particelle di Astrovirus umano osservate mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM), Barra: 50 nm* [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4187635/pdf/zcm1048.pdf]

Filogenesi dei Mamastrovirus

Dominio	Orthornavirae
Gruppo	Pisuviricota
Famiglia	Astroviridae
Genere	Mamastrovirus

Morfologia strutturale dei Mamastrovirus

Dal punto di vista strutturale i Mamastrovirus, e in generale tutti gli Astroviridae, sono caratterizzati dalla presenza di un capside dalla simmetria icosaedrica, con un diametro di circa 35 nm e privo di envelope.

Struttura di una particella virale di Mamastrovirus. — *Figura 2: Struttura di una particella virale di Mamastrovirus* [https://viralzone.expasy.org/281?outline=all_by_species]

Nello specifico, il genoma è costituito da ssRNA (+) dalla lunghezza di 6.4 – 7.7 kb, escludendo la coda di poli(A) nella regione 3’UTR che possiede una funzione regolatrice. Una proteina VPg (Proteina Virale legata al genoma) è associata in modo covalente all’estremità 5′ del genoma. L’RNA virale contiene tre regioni codificanti (chiamate open reading frame, o ORF) denominati dall’estremità 5′ all’estremità 3′ ORF1a, ORF1b e ORF2: ORF1a e ORF1b codificano per le proteine non strutturali coinvolte nella trascrizione e replicazione dell’RNA (tra cui nsP1a e nsP1a1b), mentre ORF2 codifica per le proteine strutturali.

In particolare, le varie proteine strutturali sono prodotte a partire da un’unica proteina precursore, VP90; che viene tagliata nella regione C-terminale da parte delle proteine caspasi dell’ospite per generare VP70. Ulteriori scissioni di VP70 da parte di proteasi extracellulari portano poi alla formazione delle tre proteine strutturali, VP34, VP27 e VP25:

VP34 è la proteina del capside;
VP27 e VP25 costituiscono il recettore virale, che consente l’ingresso nella cellula ospite.

Organizzazione del genoma virale di Mamastrovirus. — *Figura 3: Organizzazione del genoma virale di Mamastrovirus* [https://viralzone.expasy.org/281?outline=all_by_species]

Ciclo replicativo

Il virus è in grado di entrare nelle cellule bersaglio, che in particolare consistono negli enterociti e nelle cellule staminali intestinali, tramite un processo di endocitosi che viene attivato dal legame tra recettori. A questo punto il capside si disassembla, e l’RNA genomico virale viene rilasciato nel citoplasma. Successivamente le due principali poliproteine non strutturali, nsP1a e nsP1a1b, sono tradotte dall’RNA genomico legato a VPg. La scissione di queste poliproteine porta in seguito alla formazione delle singole proteine non strutturali necessarie per la replicazione del genoma, che avviene in stretta associazione con le membrane intracellulari. Le proteine strutturali, al contrario, vengono prodotte a partire da un unico precursore, la proteina VP90. Dopo l’incapsulamento e la maturazione i virioni vengono rilasciati dalla cellula senza causarne la lisi, e maturano definitivamente grazie all’azione dell’enzima tripsina dell’ospite.

Patogenesi

Il sintomo pricipale di un’infezione da Mamastrovirus è la diarrea, che viene provocata in modo non convenzionale rispetto agli altri virus intestinali: piuttosto che causare infiammazione e morte cellulare nel tratto intestinale, l’astrovirus infatti distrugge le tight junctions (giunzioni occludenti che permettono alle cellule adiacenti di aderire tra loro), provocando così un afflusso di acqua con conseguente diarrea. Ulteriori sintomi possono anche includere nausea o vomito, crampi addominali, inappetenza, febbre, malessere generale, e dolori muscolari.

Questi sintomi solitamente si risolvono spontaneamente nell’arco di pochi giorni. Il picco delle infezioni da Mamastrovirus si registra solitamente in inverno e a inizio primavera, a causa dei cambiamenti di stagione e degli sbalzi climatici.

Metodi di identificazione dei Mamastrovirus

L’identificazione di Mamastrovirus può essere effettuata tramite diverse tecniche, tra cui le principali ad oggi sono le seguenti:

l’utilizzo di anticorpi monoclonali (test ELISA) che consentono il rilevamento dei diversi sierotipi virali;
RT-qPCR (PCR quantitativa a trascrittasi inversa), che consente il rilevamento del genoma virale, e in generale consiste in una variante della PCR standard che permette l’amplificazione di specifici mRNA a partire da quantità limitate di campione.

Terapia

Purtroppo non esiste un trattamento specifico per la gastroenterite da Mamastrovirus, né un vaccino: di conseguenza al momento è possibile solo trattarne i sintomi come ad esempio la nausea e, in caso di diarrea, aumentare l’assunzione di liquidi per ridurre il rischio di disidratazione. Inoltre, è indicato adottare alcuni comportamenti che possono evitare il peggioramento dei sintomi come ad esempio non consumare bevande contenenti caffeina ed alcolici (in quanto possono aumentare la motilità intestinale e, di conseguenza, peggiorare la diarrea e la disidratazione), e assumere probiotici per integrare e favorire l’equilibrio della flora batterica intestinale. Un’igiene personale accurata, il lavaggio frequente delle mani, e la decontaminazione degli oggetti e delle superfici contaminate dal virus sono sono inoltre abitudini indicate per ridurre il rischio di propagazione dell’infezione.