Polyomavirus

Caratteristiche dei Polyomavirus

La famiglia Polyomaviridae è composta da virus a DNA a doppio filamento, senza envelope. Precedentemente, si pensava che i Polyomavirus fossero gli unici virus ad appartenere alla famiglia Polyomaviridae. Successivamente sono stati isolati altri Polyomavirus e la famiglia è stata riorganizzata in 3 generi: Orthopolyomavirus, Wukipolyomavirus, e Avipolyomavirus.

I Polyomavirus sono responsabili dell’insorgenza di patologie come la leucoencefalopatia multifocale progressiva (PML), nefropatia, e il carcinoma di Merkel.

Sono considerati potenzialmente oncogeni, spesso persistono nell’ospite senza causare la malattia, ma sono in grado di produrre tumori in ospiti immunocompromessi e in ospiti di specie diverse.

Finora sono stati classificati 14 Polyomavirus umani:

• JCV infetta l’albero respiratorio, i reni o il cervello (causando la PML= progressive multifocal leukoencephalopathy).
• BKV causa lievi infezioni respiratorie e può infettare i reni dei pazienti trapiantati immunosoppressi (nefropatia).
• KI (Karolinska Institute) isolato nel 2007 è associato a malattie respiratorie acute nei bambini.
• WU (Washington University) isolato nel 2007 da secrezioni respiratorie, è associato a amalattie respiratorie acute.
• MCV (Merkel cell polyomavirus) isolato nel 2008, causa la maggioranza dei tumori cutanei a cellule di Merkel.
• HPyV6 e HPyV7, non ancora associati ad alcuna malattia, e TSV (Trichodysplasia Spinulosa-associated polyomavirus), associato alla tricodisplasia, una rara malattia cutanea osservata solo in immunosoppressi, isolati nel 2010.
• HPyV9 isolato nel 2011 il 9° polyomavirus umano, correlato al monkey lymphotropic virus (LPV), da coltura di sangue da un paziente immunosoppresso.
• HPyV10 isolato in campioni di feci di bambini nel 2012.
• HPyV11 isolato in un campione di feci nel 2013.
• HPyV12 isolato nel 2013
• HPyV13 isolato nel 2014 in un ricevente di trapianto di pancreas.
• HPyV14 isolato nel 2014.

Filogenesi

Morfologia strutturale

I virioni hanno un diametro di 40-45 nm e sono sprovvisti di involucro. Il capside è icosaedrico contenente il genoma virale, il DNA a doppia elica circolare (dsDNA). I capsidi sono costituiti da tre proteine virali VP1, VP2, VP3 che circondano la molecola di DNA assemblata con gli istoni cellulari H2A, H2B, H3 e H4 in forma di cromatina.

Il genoma è suddiviso in una regione precoce (early), una regione tardiva (late) e una regione regolatoria. La regione precoce codifica due proteine non strutturali: la prima è fosfoproteina nucleare definita large tumor (T) antigen (TAg), e una seconda proteina ricca di cisteine, chiamata small tumor (t) antigen (tAG). Queste proteine sono le prime ad essere espresse durante l’ingresso del virus nella cellula. La regione tardiva, espressa durante la replicazione virale, codifica per le proteine VP1, VP2 e VP3. La regione regolatoria, non codificante, è posta tra la regione precoce e tardiva e svolge un ruolo importante nel controllo della regolazione della sintesi e replicazione virale.

Patogenesi

Principalmente le vie di trasmissione dei Polyomavirus sono: le vie respiratorie, la via oro fecale, il sangue e i trapianti. Tutti i Polyomavirus infettano comunemente nell’infanzia, la maggior parte delle infezioni sono asintomatiche o lievi. Questi virus possono persistere poi per tutta la vita nei soggetti adulti.

Le principali malattie causate sono:

• Leucoencefalite multifocale progressiva (PML): è una rara malattia degenerativa del sistema nervoso, insorge come complicazione di malattie che compromettono il sistema immunitario.
• Carcinoma di Merkel è una rara e aggressiva forma tumorale, di cui attualmente si conosce poco.
• La nefropatia associata a BK è ampiamente diffusa nella popolazione e responsabile di infezioni asintomatiche in pazienti immunocompetenti, è invece associato a patologie renali in pazienti immunocompromessi o immunosoppressi.

Metodi di identificazione

L’identificazione può avvenire mediante tecniche di:

• Immunoelettromicroscopia;
• Immunofluerescenza;
• Test ELISA;
• PCR.

Terapia contro Polyomavirus

Attualmente non sono disponibili farmaci specifici né vaccini contro l’infezione da Polyomavirus.

Fonti

• https://it.wikipedia.org/wiki/Poly
• https://en.wikipedia.org/wiki/Polyomaviridae
• G. Antonelli, M. Clementi, 2008, Virologia Medica
• Ahsan, N., Shah, K.V. (2006). Polyomaviruses and Human Diseases. In: Ahsan, N. (eds) Polyomaviruses and Human Diseases. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 577
• https://www.unife.it/scienze/lm.biomolecolare/insegnamenti/virologia/materiale-didattico/15-dna-n-.pdf
• https://www.microbiologiaitalia.it/virologia/riattivazione-del–jc-nei-soggetti-immunodepressi-leucoencefalopatia-multifocale-progressiva-pml/
• https://link.springer.com/article/10.1007/s00705-016-2794-y#Tab1

Crediti immagini

• Immagine in evidenza: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:_(14550144862).jpg
• Figura 1: https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/07/05/yes-new-york-times-there-is-a-scientific-method/?sh=ab7533115c32
• Figura 2: https://www.lsbio.com/research-areas/infectious-disease/polyomaviridae