Virus della febbre gialla

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Caratteristiche

Il virus della febbre gialla o YFV è un virus a singolo filamento positivo di RNA facente parte del genere Flavivirus. Viene inoltre classificato come arbovirus (arthropode-borne-virus) in quanto è l’agente eziologico della febbre gialla, una malattia emorragica potenzialmente mortale. Dalla metà del XVII secolo fino ai nostri giorni, il virus della febbre gialla è infatti stato responsabile di numerose epidemie in Africa, America e in alcune zone d’Europa, causando all’incirca 30.000 morti l’anno.

Questo virus è trasmesso all’uomo attraverso il morso di alcune zanzare delle specie Aedes o Haemagogus.

Filogenesi

DominioAcytota
GruppoGruppo IV ((+)ssRNA)
OrdineNon assegnato
FamigliaFlaviviridae
GenereFlavivirus
SpecieVirus della febbre gialla (YFV)

Morfologia strutturale

Il genoma di YFV è costituito da un singolo filamento positivo di RNA (ssRNA+) con un pericapside icosaedrico, caratteristico dei Flavivirus, ed ha un diametro di circa 50nm. Il suo genoma, costituito all’incirca da 10.760-11.008 nucleotidi,è caratterizzato da una singola ORF (open reading frame) fiancheggiata da due regioni non codificanti: la regione al 5’ presenta un CAP seguito da un dinucleotide AG conservato, mentre la regione al 3’ è priva di coda di poli-A. La singola ORF codifica per un’unica poliproteina che viene scissa in:

  • 3 proteine strutturali (E= envelope, PrM= membrane precursor, C= capside)
  • 7 proteine non strutturali (NS1,NS2a,NS2b,NS3,NS4a,NS4b e NS5).
Rappresentazione schematica dell’organizzazione del genoma di YFV. Le regioni che codificano per le proteine strutturali, sono evidenziate in blu ,quelle che codificano per proteine non strutturali sono invece in rosso. I siti di clivaggio delle proteasi degli ospiti (nero) e virali (rosso)sono indicate dalle frecce (^)
Figura 1 – Rappresentazione schematica dell’organizzazione del genoma di YFV. Le regioni che codificano per le proteine strutturali, sono evidenziate in blu, quelle che codificano per proteine non strutturali sono invece in rosso. I siti di clivaggio delle proteasi degli ospiti (nero) e virali (rosso)sono indicate dalle frecce (^)

Per quanto riguarda la struttura dei virioni, sono state identificate due forme: virioni immaturi e virioni maturi. I virioni maturi appaiono come particelle sferiche di circa 50nm di diametro e presentano un’envelope lipidica derivante dalle membrane della cellula ospite. L’envelope presenta le proteine E e M, necessarie per l’entrata del virus nelle cellule ospiti. In contrasto, i virioni immaturi hanno un’organizzazione di superficie completamente differente, con spikes costituiti da eterodimeri trimerici di PrM/E che si proiettano dalla superficie del virione.

Rappresentazione di un virione maturo
Figura 2 – Rappresentazione di un virione maturo

Patogenesi

La malattia derivante dall’infezione da parte di questo tipo di virus viene chiamata febbre gialla. Il nome deriva dal fatto che, in uno stadio avanzato della malattia, il paziente va in contro a insufficienza epatica con conseguente iperbilirubinemia, responsabile dell’ittero che caratterizza la malattia.

I vettori del virus sono alcune zanzare appartenenti al genere Aedes e Haemagogus. Le zanzare infette iniettano il virus all’interno dei vasi sanguigni sottocutanei, permettendone quindi la trasmissione.

Queste zanzare vivono in ambienti differenti: in particolare, la zanzara A. aegypti è un insetto appartenente alla famiglia dei Culicidae. E’ caratterizzata dalla presenza di macchie bianche sulle zampe e da bande chiare a forma di lira sul torace. E’ originaria dell’Africa ma, a causa del traffico marittimo, si è diffusa anche in regioni tropicali e subtropicali.

E’ possibile identificare 3 cicli attraverso i quali il virus si mantiene in natura:

  • Ciclo silvestre: si attua all’interno delle foreste tropicali. Le scimmie, che rappresentano i serbatoi primari, vengono morse da zanzare appartenenti alle specie Aedes e Haemogogus. Occasionalmente queste zanzare  pungono e infettano gli uomini, di solito giovani che lavorano in questi ambienti.
  • Ciclo urbano: in questo caso la trasmissione del virus avviene tra umani, che rappresentano i serbatoi, e zanzare urbane (generalmente A. aegypti). Il virus, in questo caso, è in grado di raggiungere contesti urbani attraverso un umano viremico che è stato precedentemente infettato nella giungla o nella savana. Il sangue dei pazienti infetti è contagioso da 24 a 48 ore prima della comparsa dei sintomi fino a 3-5 giorni dopo la guarigione clinica.
  • Ciclo intermedio (savana): riguarda la trasmissione del virus da zanzare infette a uomini che vivono o lavorano in aree circostanti la giungla. In questo ciclo, il virus può essere trasmesso dalle scimmie all’uomo o da uomo a uomo attraverso le zanzare.

Ingresso nella cellula

L’entrata del virus nella cellula ospite avviene mediante un meccanismo di endocitosi. Il virus utilizza le proteine E per legarsi a recettori presenti sulle cellule dell’ospite promuovendo il processo di endocitosi mediata da clatrina. ll virus viene racchiuso all’interno di una vescicola endosomiale dentro la quale si ha una diminuzione del pH tale da far si che il virus perda il capside e il genoma venga rilasciato. (figura 3)

Ciclo di replicazione del virus
Figura 3 – Ciclo di replicazione del virus

Informazioni sul genoma virale

Il genoma virale, una volta nella cellula ospite, viene replicato all’interno del reticolo endoplasmatico. Inizialmente, nel RE, viene prodotta una forma immatura del virione caratterizzata dalla proteina PrM (la forma immatura della proteina M), la quale forma un complesso con la proteina E. Successivamente, nell’apparato del Golgi, il virione immaturo subisce un processo di maturazione (ovvero si ha la proteolisi di PrM) e viene poi rilasciato per esocitosi.

La replicazione virale avviene nei linfonodi regionali e, inseguito ad una diffusione sistemica, il virus replica a livello di fegato, milza e midollo osseo, portando ad una degenerazione epatocellulare con formazione di  Corpi di Councilman. I corpi di Councilman sono dei globuli che appaiono all’interno del citoplasma degli epatociti e sono rappresentativi di un epatocita che sta andando in contro a necrosi/apoptosi. E’ stato inoltre dimostrato che i pazienti in condizioni severe presentano alti livelli di citochine pro-infiammatorie (IL-6,TNF-α).

Periodo di incubazione/remissione/intossicazione

  • Generalmente, il periodo di incubazione in seguito al pizzico della zanzara va dai 3 ai 6 giorni con una rapida comparsa dei classici sintomi quali febbre, mal di testa, dolore muscolare,nausea,vomito e affaticamento.
  • Il periodo di remissione inizia 3-4 giorni dopo la comparsa dei primi sintomi. A questo punto i segni clinici si placano e il paziente può andare in contro a remissione o progredire verso lo stadio successivo.
  • Il periodo di intossicazione è caratterizzato dalla ri-comparsa di febbre alta, vomito e alterazioni della coscienza. Il paziente risulta essere letargico e disidratato a causa del vomito protratto e della malnutrizione.

Clinicamente, molte persone infette risultano essere asintomatiche.  Tuttavia, circa il 15% dei pazienti sviluppa una forma più acuta della malattia con febbre alta, collasso renale, instabilità cardiovascolare, collasso renale e itterizia (dovuta a una sovrabbondanza di bilirubina). Il 20%-50 %  di questi pazienti, va in contro a morte.

Inoltre, nei pazienti gravi, potrebbero verificarsi complicazioni a livello neurologico come fotofobia, encefalopatia, edema celebrale e coma. E’ però interessante notare che, in questi pazienti è assente l’infiammazione del tessuto celebrale, facendo quindi pensare che la causa sia di origine sistemica piuttosto che dovuta all’invasione virale del sistema nervoso centrale.

Metodi di identificazione

La presenza del virus è difficile da diagnosticare, soprattutto se il paziente si trova ai primi stadi dell’infezione. In alcuni casi, infatti, potrebbe essere confusa con malaria, epatite virale, avvelenamento e altre malattie causate dall’infezione di flavivirus.

Tuttavia, la diagnosi della malattia avviene attraverso metodi virologici (detenzione del genoma virale, isolamento del virus) e/o serologici (ELISA).

La tecnica più utilizzata per una diagnosi di tipo molecolare è la “reverse transcriptase-polymerase chain reaction” (RT-PCR) , mediante la quale è possibile amplificare il genoma virale e rilevare quindi tracce di RNA virale all’interno di campioni di siero. Generalmente, questa tecnica ha un buon esito se utilizzata entro i primi 10 giorni  dalla comparsa dei sintomi o, nei casi più gravi, anche oltre.

In quanto a metodi sierologici, il più utilizzato è la determinazione di IgM o IgG specifiche mediante tecnica ELISA. In aggiunta ai sintomi clinici, la rilevazione di IgM o di un aumento di quattro volte delle IgG specifiche viene considerato un’indicazione sufficiente.

Terapia

Attualmente non sono disponibili farmaci antivirali specifici per la malattia, ma è possibile trattare la disidratazione e gli eventuali problemi a reni e fegato. Le infezioni batteriche che potrebbero associarsi alla malattia, possono essere trattate mediante l’utilizzo di antibiotici.

Tuttavia, a fini preventivi, è stato sviluppato un vaccino. Questo vaccino viene definito come 17 D perché prodotto dal ceppo 17 D del virus. Si tratta di un vaccino vivo attenuato sicuro ed affidabile, e una singola dose è sufficiente per conferire immunità e protezione per tutta la vita.

Sono state attuate varie strategie di vaccinazione per prevenire la malattia: immunizzazione di routine per bambini, campagne di vaccinazione di massa e vaccinazioni di viaggiatori diretti verso le aree più a rischio.

Raramente, sono stati segnalati effetti collaterali in seguito all’immunizzazione. Il numero di eventi avversi seguenti la vaccinazione, è compreso tra 0 e 0,2 casi per 10000 dosi in paesi in cui il virus è endemico e 0,09 e 0,4 casi per 10000 dosi in popolazioni non esposte al virus. Il rischio di questi effetti collaterali è maggiore in individui over 60 e soggetti immunocompromessi.

Per quanto riguarda i viaggiatori, al fine di allontanare gli insetti e di scongiurare quindi l’insorgenza della malattia, si consiglia l’utilizzo di repellenti per insetti, indicati come “Enviromental Protection Agency (EPA)- registered insect repellents”.  E’ inoltre importante tenere sempre braccia e gambe coperte.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità, ogni anno, stila una lista dei paesi a rischio in cui è fortemente raccomandata la vaccinazione per la febbre gialla. Tra questi troviamo Angola, Argentina, Benin, Bolivia, Brasile, Burkina Faso, Burundi, Cameroon, Repubblica dell’Africa Centrale, Chad, Colombia, Congo, Ecuador, Guinea equatoriale, Guiana francese, Gabon, Gambia, Ghana, Guyana, Kenya, Liberia, Mali, Mauritania, Niger, Nigeria, Rwanda, Senegal, Sierra Leone, Sudan, Togo, Uganda, Panama, Paraguay, Peru e Venezuela.

Fonti:

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