Adenovirus respiratori

I primi rappresentanti della famiglia degli adenovirus furono isolati nel 1953 da W. Rowe (et al.) dalle tonsille e dalle adenoidi dei bambini, da cui il nome. La famiglia degli Adenoviridae è divisa in due generi: Mastadenovirus - adenovirus dei mammiferi, che comprende adenovirus dell'uomo (41 sierovarianti), delle scimmie (24 sierovarianti), nonché di bovini, cavalli, pecore, maiali, cani, topi e anfibi; e Aviadenovirus - adenovirus degli uccelli (9 sierovarianti).

Gli adenovirus sono privi di supercapside. Il virione ha la forma di un icosaedro, una simmetria cubica, con un diametro di 70-90 nm. Il capside è costituito da 252 capsomeri con un diametro di 7-9 nm. Gruppi di 9 capsomeri formano 20 facce equilatere (180 capsomeri) e ai loro angoli si trovano 12 vertici costituiti da 6 capsomeri (72 capsomeri). Poiché ciascuno dei 180 capsomeri è adiacente ad altri sei, è chiamato esone. A sua volta, un esone è costituito da tre subunità con mm di 120 kD. Ciascuno dei 12 vertici dei capsomeri è adiacente a cinque, quindi è chiamato pentone. Dodici capsomeri di vertice dell'icosaedro presentano protrusioni filamentose (fibre) lunghe 8-30 nm, che terminano con una testa di 4 nm di diametro. Il core del virione contiene una desossiribonucleoproteina costituita da una molecola di DNA genomico a doppio filamento (20-25 mm), con una proteina terminale (55 kD) legata covalentemente alle estremità 5' di entrambi i filamenti, e due proteine principali: VII (18 kD) e V (48 kD). La desossiribonucleoproteina è una struttura di 12 anse, i cui apici sono diretti verso le basi dei capsidi apicali, quindi il core del virione ha una sezione trasversale a forma di fiore. La proteina V è situata sulla superficie esterna. Inoltre, le proteine VI e X sono situate nel core. Il genoma dell'adenovirus è rappresentato da DNA lineare a doppio filamento con mm di 19-24 mm. I filamenti di DNA sono fiancheggiati da ripetizioni terminali invertite, che consentono la formazione di molecole ad anello. Una proteina terminale idrofobica, necessaria per l'inizio della replicazione del DNA, è legata covalentemente alle estremità 5' di entrambi i filamenti. Il numero di geni in una molecola di DNA non è stato determinato con precisione. Negli adenovirus umani, le proteine rappresentano l'86-88% della massa del virione. Il loro numero totale è probabilmente superiore a 30 e il peso molecolare varia da 5 a 120 kDa. Le proteine sono designate con numeri romani, di cui sono state caratterizzate le regioni II-XIII. Attualmente, nel genoma dell'adenovirus sono state identificate quattro regioni di trascrizione precoce: E1, E2, E3, E4 e almeno 5 regioni di trascrizione tardiva: LI, L2, L3, L4, L5.

I prodotti E1 inibiscono il trasporto dell'mRNA cellulare nel citoplasma e la sua traduzione. La regione E2 codifica per la sintesi di una proteina legante il DNA che svolge un ruolo importante nella replicazione del DNA virale, nell'espressione genica precoce, nel controllo dello splicing e nell'assemblaggio del virione. Una delle proteine tardive protegge gli adenovirus dall'interferone. I principali prodotti codificati dai geni tardivi includono proteine che formano esoni, pentoni, il core del virione e una proteina non strutturale che svolge tre funzioni: a) partecipa alla formazione dei trimeri degli esoni; b) trasporta questi trimeri nel nucleo; c) partecipa alla formazione dei virioni adenovirus maturi. Sono stati identificati almeno 7 antigeni nel virione. L'antigene A (esone) è gruppo-specifico e comune a tutti gli adenovirus umani. In base all'antigene B (base dei pentoni), tutti gli adenovirus umani sono suddivisi in tre sottogruppi. L'antigene C (filamenti, fibre) è tipo-specifico. In base a questo antigene, tutti gli adenovirus umani sono suddivisi in 41 sierovarianti. Tutti gli adenovirus umani, ad eccezione delle sierovarianti 12, 18 e 31, hanno attività emoagglutinante, mediata da un pentone (capsomero apicale). Nel 1960, L. Rosen propose l'RTGA per identificare le sierovarianti degli adenovirus.

Il ciclo vitale degli adenovirus durante l'infezione produttiva è costituito dalle seguenti fasi:

• adsorbimento su specifici recettori della membrana cellulare mediante la testa della fibra;
• penetrazione nella cellula mediante il meccanismo dell'endocitosi mediata da recettori, accompagnata da parziale "svestimento" nel citoplasma;
• deproteinizzazione finale del genoma a livello della membrana nucleare e sua penetrazione nel nucleo;
• sintesi dei primi mRNA utilizzando la RNA polimerasi cellulare;
• sintesi delle prime proteine specifiche del virus;
• replicazione del DNA virale genomico;
• sintesi di mRNA tardivi;
• sintesi di proteine virali tardive;
• morfogenesi dei virioni e loro uscita dalla cellula.

I processi di trascrizione e replicazione avvengono nel nucleo, il processo di traduzione nel citoplasma, da dove le proteine vengono trasportate al nucleo. Anche la morfogenesi dei virioni avviene nel nucleo ed è multistadio: inizialmente, i polipeptidi vengono assemblati in strutture multimeriche - fibre ed esoni - poi si formano capsidi, virioni immaturi e, infine, virioni maturi. Nei nuclei delle cellule infette, i virioni formano spesso cluster cristallini. Nelle fasi avanzate dell'infezione, non solo i virioni maturi, ma anche i capsidi immaturi (privi di DNA) si accumulano nei nuclei. Il rilascio di virioni neosintetizzati è accompagnato dalla distruzione delle cellule. Non tutti lasciano la cellula in cui vengono sintetizzati fino a un milione di nuovi virioni. I virioni rimanenti interrompono le funzioni del nucleo e causano la degenerazione cellulare.

Oltre alla forma produttiva di infezione, gli adenovirus possono causare infezioni abortive, in cui la riproduzione virale è gravemente compromessa in una fase precoce o tardiva. Inoltre, alcune sierovarianti di adenovirus umani sono in grado di indurre tumori maligni se inoculate in vari roditori. In base alle loro proprietà oncogene, gli adenovirus si dividono in altamente oncogeni, debolmente oncogeni e non oncogeni. Le capacità oncogene sono inversamente correlate al contenuto di coppie GC nel DNA dell'adenovirus. L'evento principale che porta alla trasformazione cellulare (anche nelle loro colture) è l'integrazione del DNA virale nel cromosoma della cellula ospite. I meccanismi molecolari dell'azione oncogena degli adenovirus rimangono poco chiari.

Gli adenovirus non hanno proprietà oncogene nei confronti degli esseri umani.

Gli adenovirus non si riproducono negli embrioni di pollo, ma si riproducono bene nelle colture cellulari primarie tripsinizzate e trapiantate di varia origine, causando un caratteristico effetto citopatico (arrotondamento delle cellule e formazione di grappoli a forma di uva, degenerazione a punta fine).

Rispetto ad altri virus umani, gli adenovirus sono un po' più stabili nell'ambiente esterno, non vengono distrutti dai solventi grassi (non hanno lipidi), non muoiono a una temperatura di 50 °C e a un pH di 5,0-9,0; si conservano bene allo stato congelato.

Caratteristiche epidemiologiche. La fonte dell'infezione è solo una persona malata, inclusa la sua forma latente. L'infezione avviene tramite goccioline disperse nell'aria, contatto domestico, attraverso l'acqua delle piscine e per via oro-fecale. Il virus può anche penetrare nell'intestino attraverso il sangue. Le malattie delle vie respiratorie superiori e degli occhi sono causate dalle sierovarianti 1-8, 11, 19, 21. Le sierovarianti 1, 2, 3, 12, 18, 31, 40 e 41 causano gastroenterite nei bambini dai 6 mesi ai 2 anni e adenite mesenterica. Le sierovarianti 1, 2, 5, 6 sono spesso rilevate nelle forme latenti di infezione.

Non ci sono dati sulla capacità degli adenovirus animali di causare malattie negli esseri umani e, al contrario, degli adenovirus umani negli animali. Gli adenovirus causano malattie sporadiche ed epidemie locali. La più grande epidemia nel nostro Paese ha colpito 6.000 persone.

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Sintomi dell'infezione da adenovirus

Il periodo di incubazione è di 6-9 giorni. Il virus si moltiplica nelle cellule epiteliali delle vie respiratorie superiori e nella mucosa oculare. Può penetrare nei polmoni, colpire bronchi e alveoli e causare una grave polmonite; una proprietà biologica caratteristica degli adenovirus è il tropismo per il tessuto linfoide.

Le malattie adenovirali possono essere caratterizzate da febbre con infiammazione catarrale delle mucose delle vie respiratorie e degli occhi, accompagnata da un ingrossamento del tessuto linfoide sottomucoso e dei linfonodi regionali. Il più delle volte si manifestano sotto forma di tonsillite, faringite, bronchite, polmonite atipica, malattia simil-influenzale e febbre faringo-congiuntivale. In alcuni casi, la congiuntivite accompagna la malattia adenovirale, in altri ne è il sintomo principale.

Pertanto, le malattie adenovirali sono caratterizzate dalla predominanza di una sindrome respiratoria, congiuntivale o intestinale. Allo stesso tempo, il virus è in grado di causare infezioni latenti (asintomatiche) o croniche con persistenza a lungo termine nei tessuti delle tonsille e delle adenoidi.

L'immunità post-infezione è duratura, stabile, ma specifica per tipo di infezione, senza cross-immunità. L'immunità è dovuta ad anticorpi neutralizzanti il virus e a cellule della memoria immunitaria.

Diagnostica di laboratorio dell'infezione da adenovirus

1. Rilevamento degli antigeni virali nelle cellule colpite mediante metodi di immunofluorescenza o IFM.
2. Isolamento del virus. Il materiale per lo studio è costituito da secrezioni nasofaringee e congiuntivali, sangue e feci (il virus può essere isolato non solo all'esordio della malattia, ma anche dal 7° al 14° giorno). Per isolare il virus vengono utilizzate colture cellulari primarie tripsinizzate (anche diploidi) dell'embrione umano, sensibili a tutti i sierotipi di adenovirus. I virus vengono rilevati tramite il loro effetto citopatico e mediante l'antigene legante il complemento (CBA), poiché hanno tutti un antigene legante il complemento comune. L'identificazione viene eseguita mediante antigeni tipo-specifici utilizzando RTGA e RN nella coltura cellulare.
3. Rilevazione dell'aumento del titolo anticorpale in sieri di pazienti appaiati mediante RSC. La determinazione dell'aumento del titolo anticorpale tipo-specifico viene effettuata con ceppi sierologici di adenovirus standard in RTGA o RN in coltura cellulare.

Prevenzione specifica dell'infezione da adenovirus

Sono stati sviluppati vaccini orali immunogenici vivi contro alcune sierovarianti dell'adenovirus, ma il loro utilizzo non è stato molto diffuso.