Virus della polio

Il genoma del poliovirus è rappresentato da RNA a singolo filamento non frammentato, composto da 7.500-8.000 nucleotidi, con un peso molecolare di 2,5 MD. L'organizzazione dell'RNA virionico presenta le seguenti caratteristiche che determinano la natura del suo comportamento nella cellula:

• le sequenze codificanti rappresentano circa il 90% della lunghezza totale;
• tra l'estremità 5' e l'inizio del frame di lettura si trova la cosiddetta regione 5' non tradotta, che rappresenta circa il 10% della lunghezza dell'RNA; questa regione contiene da 6 a 12 codoni di inizio AUG;
• l'RNA genomico del poliovirus non contiene un cappuccio all'estremità 5'; al suo posto, una piccola glicoproteina specifica del virus è legata covalentemente all'estremità 5' dell'RNA, che viene scissa da un enzima cellulare prima della traduzione;
• sotto l'influenza dell'RNA del virione, la sintesi dei fattori proteici necessari per l'inizio della traduzione cap-dipendente viene soppressa nella cellula, per cui la traduzione cap-indipendente delle proteine virali avviene in modo molto attivo;
• La regione 5-non tradotta dell'RNA del poliovirus contiene uno speciale elemento regolatore che ne garantisce la traduzione indipendente dal cap. È stata stabilita una relazione tra la neurovirulenza del virus e il grado di attività di questo elemento regolatore, che determina l'intensità della sintesi delle proteine virali, soprattutto nelle cellule nervose.

La massa del virione è di 8-9 MD. Il virus ha una forma sferica. Il tipo di simmetria è cubico. Il capside del virione è formato da quattro proteine, 60 copie ciascuna. Tre di queste - VP1, VP2 e VP3 - formano la superficie esterna del capside, mentre VP4 è quella interna, quindi non è visibile dall'esterno.

L'involucro del virione è formato da 12 strutture compatte chiamate pentameri, poiché contengono 5 molecole di ciascuna proteina. I pentameri sono disposti come una montagna, la cui cima è occupata da VP1 e la cui base è formata da VP4; le proteine VP2 e VP3 circondano alternativamente il piede. Il genoma del virione è racchiuso strettamente nella sua cavità centrale. Le proteine dell'involucro svolgono un ruolo nel riconoscimento del recettore della cellula ospite, nell'adesione del virione a esso e nel rilascio dell'RNA virionico all'interno della cellula. Il virione non ha proprietà emoagglutinanti. Anche la capacità del virus della poliomielite di causare paralisi è apparentemente associata a una delle proteine dell'involucro. Queste proteine, infatti, determinano anche le proprietà immunogeniche del virus. In base alle caratteristiche antigeniche, i virus della poliomielite sono suddivisi in tre tipi: I, II, III.

Il poliovirus di tipo I ha la maggiore patogenicità per l'uomo: tutte le epidemie di poliomielite significative sono state causate da questo tipo. Il poliovirus di tipo III causa epidemie meno frequentemente. Il poliovirus di tipo II causa più spesso una forma latente di infezione.

Riproduzione intracellulare del virus. L'interazione del virus con la cellula si articola nelle seguenti fasi:

• adsorbimento del virus;
• penetrazione nella cellula, accompagnata dalla distruzione del capside e dal rilascio di RNA genomico.

Essendo positivo, il vRNA viene tradotto direttamente in proteine specifiche del virus. Una di queste proteine, non strutturale, è la RNA replicasi, con la partecipazione della quale la replicazione del vRNA avviene secondo lo schema:

VRNA -> cRNA -> vRNA.

Le proteine strutturali, tutte e quattro, vengono sintetizzate inizialmente come una singola catena polipeptidica, che poi subisce una cascata di proteolisi e viene infine scissa in quattro proteine, VP1-VP4. Questa scissione è apparentemente catalizzata dalla proteina virale stessa ed è necessaria per la formazione di virioni neoformati. Il vRNA neosintetizzato viene incorporato nel capside e la formazione del virione è completa. I virioni neosintetizzati escono dalla cellula. Da un virione nella cellula vengono sintetizzati fino a 150.000 virioni.

La parola poliomielite, tradotta in russo, significa infiammazione della sostanza grigia del cervello (dal greco polios - grigio, myelitis - infiammazione del midollo spinale). La proprietà biologica più importante dei poliovirus è il loro tropismo per il tessuto nervoso: colpiscono le cellule motorie della sostanza grigia del midollo spinale.

Patogenesi e sintomi della poliomielite

Il punto di ingresso della poliomielite è la mucosa della faringe, dello stomaco e dell'intestino. In questi organi avviene la riproduzione primaria del virus e, pertanto, diversi giorni dopo l'infezione, il virus può essere rilevato nel muco faringeo e nelle feci. Dopo la riproduzione nelle cellule epiteliali, il virus penetra nei linfonodi regionali e quindi nel sangue. In altre parole, dopo la fase alimentare della malattia, si verifica una viremia con disseminazione ematogena del patogeno. I sintomi della poliomielite in questi due stadi sono solitamente assenti. Solo occasionalmente la viremia è accompagnata da un breve aumento della temperatura e da un lieve malessere, caratteristica della cosiddetta malattia "minore", che si conclude con la guarigione e la formazione di un'immunità post-infezione. Tuttavia, i poliovirus possono superare la barriera emato-encefalica e penetrare nel sistema nervoso centrale, con conseguente sviluppo di una malattia "maggiore". La morte dei motoneuroni nelle corna anteriori del midollo spinale, indotta dal virus, porta allo sviluppo di una paralisi dei muscoli scheletrici, in seguito alla quale il paziente muore o rimane disabile per tutta la vita.

Esistono quattro principali forme cliniche di poliomielite:

• abortivo (malattia lieve);
• non paralitica (meningea), manifestata da meningite sierosa;
• paralitico;
• inapparente (nascosto).

A seconda della localizzazione della lesione, la forma paralitica si divide in spinale, bulbare, pontina (ponte) e altre forme più rare.

Il decorso della poliomielite è determinato dall'entità della dose infettante, dal grado di neurovirulenza del virus e dallo stato immunitario dell'organismo. Le lesioni si riscontrano nelle corna anteriori del midollo spinale, più spesso nella zona dell'espansione lombare, nelle cellule motorie della formazione reticolare del midollo allungato e del ponte, nel cervelletto, nelle aree motorie e premotorie della corteccia cerebrale.

Immunità alla poliomielite

Dopo la malattia (anche in forma latente), persiste una forte immunità che dura tutta la vita, causata da anticorpi neutralizzanti il virus e da cellule della memoria immunitaria.

Epidemiologia della poliomielite

La fonte di infezione è esclusivamente l'uomo. Sebbene il virus si moltiplichi nei tessuti epiteliali e linfoidi delle vie respiratorie superiori, la via di infezione aerea non svolge un ruolo significativo a causa dell'assenza di fenomeni catarrali. La principale via di infezione è quella oro-fecale. Il virus viene escreto con le feci in grandi quantità dalla fine del periodo di incubazione (gli ultimi 3-7 giorni) fino al 40° giorno di malattia e, in alcuni casi, anche per diversi mesi.

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Trattamento della poliomielite

Il trattamento della poliomielite acuta deve essere completo e condotto tenendo conto dello stadio e della forma della malattia. Nelle forme paralitiche, è particolarmente importante seguire un regime ortopedico precoce. Il principale significato nel trattamento della poliomielite risiede nella ginnastica corretta e prolungata. I pazienti con disturbi respiratori devono essere sottoposti a una supervisione speciale da parte di personale specializzato. Non esiste un trattamento specifico per la poliomielite.

Profilassi specifica della poliomielite

Entro la metà del XX secolo, la poliomielite era diventata una formidabile malattia epidemica, che colpiva periodicamente migliaia e decine di migliaia di persone, di cui circa il 10% moriva e il 40% rimaneva paralizzato per tutta la vita. L'unica arma affidabile contro questa malattia poteva essere solo il vaccino antipolio e la creazione dell'immunità di gregge con il suo aiuto. Per fare ciò, era necessario sviluppare metodi che consentissero al virus di accumularsi nella quantità necessaria. E gli sforzi persistenti degli scienziati alla fine diedero i loro frutti. Tra la fine degli anni '40 e l'inizio degli anni '50, furono sviluppati metodi per ottenere colture cellulari monostrato (prima tripsinizzate primariamente, poi trapiantate), che furono ampiamente utilizzate per la coltivazione di virus, e quindi si crearono le condizioni reali per la creazione di un vaccino contro la poliomielite. Va notato che lo sviluppo di metodi per ottenere colture cellulari fu di grande importanza per lo sviluppo della virologia. Negli anni '50 del XX secolo furono creati due vaccini contro la poliomielite:

• Vaccino inattivato con formaldeide di J. Salk.
• A. Vaccino vivo di Sebin da ceppi attenuati di poliovirus di tipo I, II e III.

La produzione su larga scala di un vaccino vivo è stata avviata nel nostro Paese per la prima volta negli anni '50. Immediatamente (dal 1959) è stata avviata la vaccinazione di massa dei bambini contro la poliomielite con questo vaccino. Entrambi i vaccini, sia quello inattivato che quello vivo, sono piuttosto efficaci, tuttavia nel nostro Paese si preferisce il vaccino vivo, poiché i ceppi vaccinali, moltiplicandosi nelle cellule epiteliali del tratto intestinale, vengono rilasciati nell'ambiente esterno e, circolando in gruppi, sostituiscono i ceppi selvaggi di poliovirus. Secondo la raccomandazione dell'OMS, le vaccinazioni contro la poliomielite sono obbligatorie e vengono effettuate a partire dai 3 mesi di età fino ai 16 anni. Poiché il vaccino vivo, sebbene estremamente raro, causa complicazioni, ora si raccomanda di vaccinarsi con il vaccino Salk inattivato. Con l'aiuto dei vaccini esistenti, l'incidenza della poliomielite in tutti i Paesi del mondo può e deve essere ridotta a casi isolati, ovvero è diventato possibile ridurla drasticamente.