Virus della rosolia

Caratteristiche

Il virus della rosolia (Rubella virus, RuV) venne isolato per la prima volta nel 1962 da Parkman e Weller. Appartiene alla famiglia dei Matonaviridae (precedentemente Togaviridae) ed è l’unico membro del genere Rubivirus. Il virione ha una forma sferica (fig.1), con un diametro compreso tra 40 e 80 nm, l’envelope è strettamente associato al capside icosaedrico, composto da monomeri di proteina C, che racchiude al suo interno il genoma virale rappresentato da una molecola di RNA a polarità positiva di circa 9762 nucleotidi.

Figura 1 - Virione di RuV. L’RNA virale è racchiuso in un capside formato molte unità di proteina C. L’envelope è strettamente associato al capside icosaedrico e presenta le glicoproteine (spike) E1 ed E2 coinvolte nell’attacco e penetrazione del virus all’interno della cellula ospite.
Figura 1 – Virione del virus della rosolia. L’RNA virale è racchiuso in un capside formato molte unità di proteina C. L’envelope è strettamente associato al capside icosaedrico e presenta le glicoproteine (spike) E1 ed E2 coinvolte nell’attacco e penetrazione del virus all’interno della cellula ospite.

Due tipi di glicoproteine sono associate all’envelope: E1 (58 kDa) ed E2, E2a (47 kDa) e E2b (42 kDa). E1 funge da antirecettore virale essendo responsabile del riconoscimento e attacco del virione al recettore posto sulla membrana della cellula bersaglio. Possiede anche un’attività fusogena dipendente dalla presenza di ioni calcio. L’interazione tra E1 e Ca2+ ha luogo in un sito della glicoproteina compreso tra due regioni fusion loop (FL): FL1 dal residuo 88 al 93 e FL2 dal residuo 131 al 137. L’assenza di ioni Ca2+ inibisce l’attività di E1.

La glicoproteina E2 invece ha un ruolo nel garantire il corretto folding di E1. Il recettore ad oggi non è stato ben individuato anche se molte evidenze dimostrano che possa trattarsi della glicoproteina oligodendrocitaria associata alla mielina (MOG) senza escluderne potenziali altri. La MOG è espressa soprattutto nel sistema nervoso centrale come ad esempio nei processi degli oligodendrociti nell’uomo; nel timo e milza in topi e ratti. L’assenza però dell’espressione di questa glicoproteina nel tratto respiratorio dimostra che RuV si debba legare ad un altro tipo di recettore.

Il genoma (fig.2) come detto in precedenza è costituito da una molecola di RNA a polarità positiva, simile ad un RNA messaggero cellulare poiché presenta all’estremità 5’ un cappuccio di 7-metil guanosina e all’estremità 3’ una coda di poliA. Organizzato in due frammenti aperti di lettura (ORF), quello al 5’ codifica per le proteine non strutturali necessarie per la trascrizione e replicazione, la p150 con attività metil-/guanililtransferasica e la p90 che esibisce attività di replicasi e elicasi tipiche delle RNA polimerasi-RNA dipendenti. L’ORF al 3’ invece codifica per le proteine strutturali del capside (C) e per le glicoproteine dell’envelope E1 ed E2. Sono presenti inoltre 3 regioni non codificanti (UTRS): una di 40 nt all’estremità 5’, una posta tra i due ORF di 118 nt e una di 59 nt all’estremità 3’.

Genoma di RuV. Vengono illustrati i due ORF con i relativi prodotti genici di tipo strutturale e non strutturale.
Figura 2 – Genoma del Virus della rosolia. Vengono illustrati i due ORF con i relativi prodotti genici di tipo strutturale e non strutturale.

Filogenesi

DominioAcytota
GruppoIV (+ssRNA)
OrdineNon assegnato
FamigliaMatonaviridae*
GenereRubivirus
SpecieRubella virus (RuV)
Il virus fino al 2018 è stato classificato nella famiglia Togaviridae.

Patogenesi

L’uomo è l’unico ospite naturale e la sola riserva d’infezione per il virus della rosolia, del quale si conosce un unico sierotipo. Così come il morbillo e la scarlattina, anche questa patologia è esantematica, caratterizzata cioè dalla comparsa di un rash cutaneo maculo-papulare che procede dal capo agli arti (fig.3). Il periodo d’incubazione (tempo che intercorre tra l’ingresso del virus nell’organismo alla comparsa dei primi sintomi) è di circa 15-18 giorni.

L’ingresso del virus nell’organismo avviene attraverso il tratto respiratorio per mezzo di goccioline aerodiffuse (droplet) e replica a livello della mucosa del tratto respiratorio superiore ed in seguito nei linfonodi regionali, determinando un ingrossamento degli stessi (linfoadenopatia) che precede l’esantema in genere di 5-10 giorni. In seguito alla viremia, il virus diffonde e si replica in molti distretti. Può attraversare la placenta e la replicazione di RuV nei tessuti embrionali può essere causa di aborto spontaneo. Se l’infezione è contratta nelle prime 8-12 settimane di gestazione, il rischio di difetti alla nascita è molto alto.

La replicazione del virus interferisce con le mitosi e la normale crescita delle cellule determinando così una sindrome rubeolica congenita (SRC) le cui manifestazioni a carico del sistema nervoso (ritardo mentale, sordità, disturbi del comportamento), degli occhi (glaucoma, corioretinite), apparato cardiovascolare (stenosi aortica, stenosi valvolare polmonare, difetti del setto atriale e ventricolare) sono evidenti alla nascita, riscontrabili nel primo anno di età o durante l’infanzia. Seppur rare le complicanze dovute alla rosolia si osservano soprattutto negli adulti come l’artrite e la porpora trombocitopenica.

Esantema o rash cutaneo maculo-papulare costituito da macchie rosee e piatte, scatenato dall’attivazione della risposta immunitaria contro il virus.
Figura 3 – Esantema o rash cutaneo maculo-papulare costituito da macchie rosee e piatte, scatenato dall’attivazione della risposta immunitaria contro il virus della rosolia.

Metodi di identificazione

Poiché l’esantema può essere confuso con quello sostenuto da altri virus, la diagnosi è tipicamente indiretta sierologica con la ricerca di IgM specifiche la cui presenza indica infezione acuta o recente (fig.4). L’indagine viene svolta anche nel sospetto di sindrome rubeolica congenita, in quanto la persistenza del virus provoca nel feto la risposta anticorpale IgM-specifica a partire dalla 20° settimana di gestazione ed, il riscontro di IgM nel bambino indica inequivocabilmente infezione intrauterina. Gli anticorpi IgG persistono per tutta la vita, pertanto la loro positività indica vaccinazione o pregressa infezione. La ricerca dell’RNA genomico in diversi campioni clinici del neonato o in campioni di liquido amniotico o di villi coriali può essere effettuata con molta specificità tramite RT-PCR con sonde specifiche solitamente per il gene E1. L’immunità acquisita è permanente, ma sono possibili reinfezioni.

Figura 4 – Andamento dei livelli di concentrazione delle immunoglobuline durante l’infezione da RuV e a distanza di mesi. La presenza nel siero di anticorpi dosabili di classe IgM correla con la comparsa dell’esantema, gli anticorpi di classe IgG vengono sintetizzati con un lieve ritardo (IgG che riconoscono E1, IgG contro E2 ecc) ma restano determinabili nel siero per tutta la vita dell’individuo.

Terapia

Non esiste un trattamento per la rosolia ma è presente un vaccino vivo attenuato efficace e sicuro che negli anni ha contribuito notevolmente ad un decremento dei casi, soprattutto per quanto riguarda la rosolia congenita. Si tratta di un vaccino trivalente MPR (Morbillo, Parotite e Rosolia). In Italia la prima dose è somministrata a 12-15 mesi di età, la seconda a 5-6 anni. Negli adolescenti e adulti mai vaccinati sono previste due dosi a distanza di almeno 4 settimane.

Si ringrazia Diego Piacentini per il contributo

Fonti

  • N. Lambert, P. Strebel et all., 2015, Rubella.
  • Z. Zhu, M. Chen et all., 2016, Analysis of complete genomes of the rubella virus genotypes 1E and 2B which circulated in China 2000-2013.
  • W. Dimech, L. Grangeot-Keros e C. Vauloup-Fellous, 2016, Standardization of assays that detect anti-rubella virus IgG.
  • M. Dubé, F.A. Rey, M. Kielian, 2014, Rubella virus: first calcium-requiring viral fusion protein.
  • G. Antonelli, M. Clementi, 2008, Virologia Medica.
  • P.J. Walker, SG Siddell, E.J. Lefkowitz et all., 2019, Changes to virus taxonomy and the International Code of Virus Classification and Nomenclature ratified by the International Committee on Taxonomy of Viruses (2019).
  • https://www.iss.it

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