familia picornaviridae

Familia Picornaviridae

Caractere generale

• virusuri mici (22-30 nm), nude, cu simetrie icosaedrică, genom viral de tip ARN monocatenar cu polaritate pozitivă;

• capsida virală, reprezentată de 12 pentamere formate din 60 subunităţi (protomere) constituite din 4 polipeptide (VP1-VP4), cu rol în ataşarea virusului la receptorii celulari şi în diferenţierea antigenică a speciilor şi serotipurilor;

• replicare intracitoplasmatică, cu eliberare prin liza celulelor (excepţie virusul hepatitei A);

• include 3 genuri de interes medical: Enterovirus, Rhinovirus şi Hepatovirus.

ME - picornavirusuri

Genul EnterovirusCaractere generale

• include virusuri cu transmitere predominent fecal-orală, rezistente la pH acid, enzime proteolitice sau săruri biliare;

• subdivizate în:

- poliovirus (3 serotipuri);

- coxsakievirus A (23 serotipuri);

- coxsakievirus B (6 serptipuri);

- echovirus (28 serotipuri); enteric cythopatic human orphan

- enterovirus 68-71;

• determină frecvent infecţii asimptomatice imunizante, ce conferă protecţie faţă de infecţia cu acelaşi tip de virus;

• sunt lipsite de Ag cu specificitate de grup;

• nu dispunem de agenţi terapeutici cu activitate pe enterovirusuri.

Virusurile poliomielitei• prezintă 3 serotipuri diferenţiate prin testul de neutralizare,

cu patogenitate exclusivă pentru om;

• aprox. 90% din infecţii sunt asimptomatice;

• 4 tipuri de manifestări clinice:

- boala “minor”;

- meningită limfocitară;

- forma majoră, cu paralizii de tip flasc;

- forma bulbară cu prognostic vital rezervat;

• diagnostic de laborator

- direct: izolarea virusului pe culturi de celule din probe de exsudat faringian sau materii fecale;

- indirect: serodiagnostic – Ac neutralizanţi;

• profilaxie specifică prin vaccinare cu cele 3 serotipuri:

- vaccin inactivat (Salk) pe cale injectabilă;

- vaccin viu atenuat (Sabin) cu administrare orală.

Caractere generale

• VP1 – VP3 – reactioneaza cu Ac specifici• VP4 – asociata genomului.• Pentonele varfului icosaedrului (in număr de 12) sunt

inconjurate de o crevasă în profunzimea careia sunt liganzii pentru receptorii celulari specifici (liganzii sunt inaccesibili Ac neutralizanţi).

• Nu se pot selecta variante antigenice ale liganzilor- stabilitatea antigenică a picornavirusilor.

• Ataşarea de tip “creastă -canion”.

Atasareamodelul “creastă - canion”

Replicarea picornavirusurilor

Sechele ale poliomielitei

Stadiul eradicarii poliomielitei – mai 2002

Argumente pentru eradicare

• Nu exista rezervor animal.

• Nu este transmis pe cale aeriana.

• Exista doar 3 serotipuri.

• Patrunderea virusului in celule este foarte ineficientă.

• Vaccinul (oral) este ieftin şi uşor de adminstrat

• Virusul sălbatic a fost eliminat din multe zone ale globului.

Contra-argumente• Poate induce boala la animale (experimental).• Majoritatea infecţiilor sunt inaparente (1-2 % paralizii).• Dificil de vaccinat majoritatea persoanelor receptive

(zone ca India, Pakistan, ţări din Africa, etc). De regulă, acoperirea vaccinală este suficientă dacă se asigură o acoperire vaccinală de cel puţin 95%.

• Bulgaria – aprilie 2001 (2 cazuri infecţii cu tulpini sălbatice).

• Botswana – februarie 2004 !!!• Camerun – august 2006!• 2009: 1606 tulpini de virus sălbatic izolate în lume!

• 1.Progress Toward Interruption of Wild Poliovirus Transmission—Worldwide, 2009

• CDC Division of News and Electronic Media(404) 639-3286

• During 2009, a total of 1,606 cases of wild poliovirus (WPV) were reported worldwide, a number within the range of cases reported annually since 2005 (1,315 to 1,997 cases).

• Of these, 1,256 (78 percent) were from the four polio-endemic countries (Afghanistan, India, Nigeria and Pakistan), 207(13 percent) were from 15 previously polio-free countries after WPV importation, and 143 (9 percent) were from four countries (Angola, Chad, Democratic Republic of Congo and Sudan) with WPV transmission reestablished for >12 months after virus importation.

• Wild poliovirus type 1 (WPV1) cases decreased from 976 in 2008 to 482 in 2009, whereas wild poliovirus type 3 (WPV3) cases increased from 675 in 2008 to 1,124 in 2009.

• http://198.246.98.21/media/mmwrnews/2010/n100513.htm

• In response to continued WPV1 and WPV3 transmission in all endemic countries and reestablished transmission in some previously polio-free countries, a new Global Polio Eradication Initiative strategic plan for 2010–2012 has been developed and is being implemented, incorporating lessons learned and introducing specific new strategies, milestones for monitoring progress, enhanced oversight and defined mechanisms for taking corrective actions, with the objective of interrupting poliovirus transmission by the end of 2012.

• Globally, careful monitoring of indicators during 2010–2012 and implementing corrective actions will be essential for polio eradication efforts to succeed.

• http://198.246.98.21/media/mmwrnews/2010/n100513.htm

România• România – zona libera de virus polio salbatic –

iunie 2001

• Ultimele cazuri: cazuri de paralizie post-vaccinala (2001, 2003).

• Controlul, conform cerinţelor OMS, prin supravegherea cazurilor de PAF (paralizie acută flască).

• Tinta: 1 caz la 0/000 copii sub 15 ani (Ro: 1.2 cazuri 0/000). N-E tarii – 1.7.

Oral polio vaccin – OPV

• 1954: Dr. Jonas Salk develops the first vaccine against polio, an inactivated (killed), injectable polio vaccine (IPV).

• Mass OPV campaigns are conducted in Czechoslovakia and Hungary. 1955 – 1956)

Jonas Salk Texas Scottish Rite Hospital for Children Image Archive

1955

1956 Dr. Harold Fuerst, Dr. Leona

Baumgartner si …

Istoric - VVOA• 1961: Dr. Albert Sabin obtine vaccinul oral viu

atenuat (V.V.O.A).

• Devine imediat vaccinul utilizat pentru prevenirea poliomielitei.

• Utilizat in Cuba si Europa de Est – virusul sălbatic poate fi eliminat de pe arii întinse; argument al eradicarii posibile.

Albert Sabin

Enterovirusuri nepoliomielitice• pot determina infecţii subclinice sau cu manifestări diverse

- neurologice: meningite cu lichid clar, encefalite, ocazional forme paralitice;

- cardiace şi musculare: miocardite sau pancardite, pleurodinia (boala Bornholm);

- cutanate şi mucoase: herpangina, boala “mână-gură-picior”, erupţii cutanate;

- oculare: conjunctivite hemoragice, keratite;- respiratorii: rinofaringite, bronşeolite;- digestive: boală diareică;

• diagnostic de laborator:- direct: izolarea şi identificarea virusului pe culturi de

celule şi inoculare intracerebrală la şoareci nou-născuţi;- indirect: confirmarea diagnosticului direct prin

autoserodiagnostic; • nu dispunem de tratament şi metode de profilaxie specifică.

Herpangina – coxsackie A (serotipuri: 2-6, 8, 10)

Boala “mână-gură-picior”

Diagnostic

• Situsuri permisive versus nepermisive

• Semnificatia eliminării enterovirusurilor în MF si EF

• Sedii permisive: nasofaringele şi tractul digestiv.

• Evidenţierea enterovirusurilor în aceste sedii trebuie interpretată cu prudenţă.

• Sedii nepermisive: LCR, sânge, tractul genito-urinar.

• Evidenţierea enterovirusurilor în aceste sedii este sinonimă cu infecţia.

• Enterovirusurile izolate din LCR au semnificaţie clinică.

• Enterovirusurile izolate din fecale, conţinut intestinal sau spălătură faringiană nu permit stabilirea cu siguranţă a agentului etiologic având în vedere larga răspândire a enterovirusurilor în rândul populaţiei aparent sănătoase şi eliminarea lor uneori, timp de mai multe săptămâni.

• Autoserodiagnosticul este cel care precizează semnificaţia clinică a acestor izolate.

• Reacţii fals negative: în cazul unor tulpini de virus slab antigenice

- apariţia tardivă a anticorpilor

• Reacţii fals pozitive – se datorează reacţiilor heterologe, deoarece apariţia Ac anti EV pot induce creşterea Ac anamnestici faţă de alte virusuri.

• Autoserodiagnosticul:

• - se recoltează produsul patologic de la pacient, din care se izolează o tulpină de enterovirus

• -se recoltează serul I şi II care conţine anticorpi faţă de tulpina infectantă

• - se realizează o reacţie antigen-anticorp folosind ca antigen virusul izolat de la pacient

• -dacă se evidenţiază seroconversie sau dinamică semnificativă- tulpina infectantă este responsabilă de episodul acut investigat; în caz contrar – eliminare îndelungată după un episod anterior.

Genul Rhinovirus• include virusuri cu structură şi replicare asemănătoare cu

enterovirusurile;

• spre deosebire de acestea

- sunt sensibile la pH acid;

- temperatura optimă de cultivare este de 330C;

• sunt descrise > 100 serotipuri (mod de eludare a sistemului imun şi persistenţă în natură);

• agenţi etiologici ai guturaiului, cu transmitere prin intermediul mâinilor contaminate sau prin aerosoli;

• diagnosticul de laborator nu este utilizat curent;

• nu dispunem de tratament şi metode de profilaxie specifică.

Genul Hepatovirus• include virusul hepatitei A (vezi hepatitele virale).

Rinovirusuri

Diagnostic de laborator

• Produse patologice:

• exsudat nazal şi faringian;

• aspirat nasofaringian;

• lichid sinusal;

• spută;

• Se prelevă în primele trei zile de boală.

Izolarea

• Culturi de celule: de origine umană (e.g. MRC5, WI138), la temp. de 33C.

• Efectul citopatic apare, de regulă, după 1-2 săpt.

• Identificare: prin apariţia unui efect citopatic tipic şi demonstrarea sensibilităţii faţă de acizi.

Rinovirus tip 16 – ECP pe celule fibroblastice umane si celule neinfectate (stânga)

Diagnostic serologic

• Serotiparea: rar este necesară, dar este posibilă utilizând seruri specifice anti-serotip.

• Diagnosticul serologic nu este util datorită marii diversităţi de serotipuri şi a absenţei unui antigen comun.

Familia Reoviridae

Caractere generale• virusuri cu aspect sferic (60-80 nm), nude, cu dublă

capsidă icosaedrică şi genom de tip ARN bicatenar segmentat, cu replicare intracitoplasmatică;

• 4 genuri includ virusuri izolate de la om:

-Orthoreovirus care determină cel mai frecvent infecţii asimptomatice, fiind uneori asociate cu infecţii respiratorii sau digestive;

-Coltivirus şi Orbivirus care determină boli febrile uneori complicate cu encefalite, pericardite sau hemoragii, transmise prin artropode hematofage (arbovirusuri);

-Rotavirus, agenţi etiologici ai bolii diareice acute, în special la copii < 3 ani.

Genul Rotavirus• denumirea este legată de aspectul

caracteristic al virusului în m.e.(stratul intern al capsidei are contur zimţat iar stratul extern este neted);

• Ag capsidale (VP1-VP7) au specificitate de grup, subgrup şi tip, din cele 7 grupe (A-G), 3 au fost izolate de la om, cele mai frecvente tulpini fiind din grupa A;

• determină diaree apoasa cu deshidratare la copilul de vârsta mică, uneori cu evoluţie epidemică, în zona temperată frecvenţa maximă fiind in lunile de iarnă;

Genul Rotavirus

• virusul se elimină masiv prin scaun în primele zile de boală (108-1011/g), putând fi evidenţiat în m.e.;

• diagnosticul de laborator se bazează pe identificarea Ag virale în probele de scaun prin latexaglutinare sau ELISA;

• tratamenmt prin reechilibrarea hidroelectrolitică;

• în studiu un vaccin anti-rotaviral viu atenuat.

Agenţi etiologici virali mici sferici ai bolii diareice

• fac parte din familiile Caliciviridae (virus Norwalk şi Norwalk-like) şi Astroviridae;

• virusuri nude, ARN monocatenar de sens pozitiv, nu au putut fi cultivate pe culturi de celule;

• dimensiuni cuprinse între 27-35 nm;

• determină forme autolimitate de boală, cu transmitere fecal-orală;

• diagnostic prin imuneletronomicroscopie sau ELISA, accesibile laboratoarelor de cercetare;

• nu dispunem de tratament şi metode de profilaxie specifică.

Familia Coronaviridae, genul Coronavirus

• virusuri mari (120-160 nm) cu genom ARN monocatenar de sens pozitiv, capsida cu simetrie helicală, anvelopate;

• glicoproteine virale pedunculate, dispuse caracteristic “în coroană” permit ataşarea virusului la receptorii celulari, cu epitopi recunoscuţi de Ac neutralizanţi;

• determină infecţii la om (OC43, 229E), la numeroase specii de mamifere şi păsări, tulpinile animale nefiind transmise la om;

Familia Coronaviridae, genul Coronavirus

• manifestă tropism pentru tractusul respirator, dar pot replica la nivelul mucoasei intestinului subţire, fiind implicate în infecţii respiratorii superioare şi pneumonii interstiţiale, posibil în gastroenterite;

• diagnostic etiologic bazat pe examen serologic: ELISA, HAP, RFC;

• nu dispunem de un tratament etiotrop sau profilaxie specifică.

SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome)

• reprezintă prima infecţie emergentă a secolului XXI, care a afectat peste 8.000 de persoane din 26 ţări şi a cauzat mai mult de 700 decese;

• determinat de o tulpină de coronavirus izolat de la animale care a depăşit bariera de specie şi a trecut la om;

• transmis prin aerosoli sau pe cale fecal-orală, este capabil să determine infecţii sistemice cu manifestări severe de pneumonie, asociate, mai ales la copii, cu fenomene digestive;

• virusul a fost izolat pe culturi de celule din secreţii respiratorii, materii fecale, sânge, urină;

• diagnosticul de laborator poate fi direct, prin RT-PCR sau indirect, prin ELISA, IFI;

• în studiu agenţi terapeutici antivirali şi vaccin.

Familia Orthomyxoviridae

Caractere generale• virusuri pleomorfe, cu genom ARN m.c. cu

polaritate negativă şi segmentat, capsida cu simetrie helicală, la exterior o anvelopă cu 2 glicoproteine sub formă de spiculi: hemaglutinina şi neuraminidaza;

• replicarea genomului are loc în nucleul celulei gazdă, asamblarea nucleocapsidei fiind realizată în citoplasmă cu eliberarea virionilor prin înmugurire;

• proteinele nucleocapsidei au specificitate de gen iar glicoproteinele anvelopei au specificitate de subtip (16 subtipuri de HA şi 9 subtipuri de NA) şi tulpină;

• trei genuri de interes medical, Influenzavirus A, Influenzavirus B, Influenzavirus C, agenţii etiologici ai infecţiei gripale.

Influenzavirus A şi B

Variaţii antigenice• variaţia antigenică minoră rezultă din mutaţii

punctiforme la nivelul genelor care codifică cele două glicoproteine (HA şi NA), cu apariţia unei noi tulpini capabilă să determine epidemii;

• variaţia antigenică majoră (numai la v.gripal A) este consecinţa unor reasortări genomice consecutiv coinfecţiei unei celule cu două tulpini diferite, umană şi animală, noua tulpină fiind responsabilă de apariţia pandemiilor de gripă;

• exemple de variaţii antigenice majore ale v.gripal A:

1947 - H1N1 1977 - H1N1

1957 - H2N2 în prezent - H1N1 şi H3N2

1968 - H3N2 2009: noul virus uman H1N1

Influenzavirus A şi B (continuare)

Infecţia gripală• virusul pătrunde pe cale respiratorie şi determină infecţia

şi necroza celulelor mucoasei tractusului respirator;

• manifestări clinice: rinoree, disfagie, disfonie, tuse uscată, febră;

• afectarea transportului muco-ciliar face posibilă infecţia secundară cu bacterii oportuniste, în special la vârstele extreme;

• sindromul Reye (encefalomielită asociată cu insuficienţa hepatică acută) reprezintă o posibilă complicaţie extra-respiratorie în infecţia cu v.gripal B la copii care au primit aspirină;

• consecutiv infecţiei, apare un răspuns imun umoral şi celular, Ac anti-HA având cel mai important protector.

Diagnosticul etiologic al gripei• diagnostic direct (secreţii nazale, faringiene)

- metode rapide: IF, ELISA, metode moleculare;- izolarea virusului pe ouă embrionate sau culturi de celule, urmată de

caracterizarea Ag;• diagnostic indirect: seroconversia sau dinamica ascendentă a Ac

specifici prin RFC, RIH, ELISA.

Tratament etiotrop• infecţia cu v.gripal A beneficiază de tratament cu amantadină sau

rimantadină.

Profilaxie specifică• vaccin inactivat care include noile tulpini epidemice circulante (v.gripal

A, subtipuri H1N1 şi H3N2 + v.gripal B);• vaccinul pandemic faţă tulpina AH1N1/California/2009

• vaccinuri purificate;• în studiu, mutante reci (care cultivă la 250C);• chimioprofilaxie cu amantadină sau rimantadină în cursul unei epidemii

cu v.gripal A, la cei cu risc major.

“Este mai uşor să previi decăt să tratezi”