FAMILIA ADENOVIRIDAE

Clasificare

Familia Adenoviridae cuprinde agenti implicati in afectiuni ale tractului respirator, gastrointestinal si afectiuni oculare, grupati in genurile Mastadenovirus si Aviaadenovirus.

Pentru patologia umana prezinta importanta genul Mastadenovirus, incluzand 6 grupe delimitate in functie de tropism. (Tabel X).

Tabel X. Clasificarea adenovirusurilor implicate in patologia umana.

Caractere comune

Morfologie

Virionii au dimensiuni cuprinse intre 70-90 nm. si sunt lipsiti de anvelopa.

Structura

Genomul viral - ADN dublu catenar, liniar, cu o proteina terminala (TP) atasata covalent la fiecare dintre capetele 5' ale celor doua catene.

Capsida - simetrie icosaedrica, find compusa din 252 de capsomere dintre care :

- 12 pentone care prezinta proiectii exterioare denumite fibre. Fibrele contin antigene specifice de tip

- 240 hexone - contin antigene comune de grup.

Replicare

Proteinele din componenta fibrelor reactioneaza cu receptorii specifici de pe suprafata celulelor tinta, facilitand penetrarea virusului in celula prin endocitoza.

Virusul lizeaza vezicula de endocitoza, dupa care se produce decapsidarea si migrarea genomului viral spre nucleul celulei. Concomitent cu decapsidarea se produce inhibarea sintezei proteice a celulei gazda (efect citotoxic al proteinelor din pentone si fibre).

Replicarea ADN are loc in nucleu sub actiunea ADN-polimerazei virale. Proteinele capsidale sunt produse in citoplsama si apoi migreaza in nucleu, unde are loc asamblarea particulei virale. In cursul acestui proces, prin erori de asamblare, cantitati variabile de proteine capsidale, particule virale defective se acumuleaza intracelular sub forma de incluziuni intranucleare.

Eliberarea virionului din celula se face prin degenerescenta si liza acesteia.

Patogeneza

Adenovirusurile prezinta tropism epitelial (Tabel X).

Infectiile se realizeaza pe cale digestiva sau aeriana. In cazul infectiilor oculare transmiterea se poate face prin apa (piscine) sau maini murdare.

Dupa replicarea la nivelul portii de intrare, se produce diseminarea prin contiguitate, apoi pe cale limfatica si sanguina (viremia) urmate de determinari in diferite viscere. Aceste diseminari viscerale sunt mai probabile in cazul pacientilor imunodeprimati.

Exista posibilitatea unor infectii latente ale tesuturilor limfoide adenoidiene, amigdaliene. Aceste infectii latente se pot reactiva prin factori imunosupresori sau infectii supraadaugate (cu alti agenti).

Sindroame clinice

1. Febra faringo-conjunctivala - asociere de faringita si conjunctivita pe fond general febril. Se manifesta cel mai frecvent sub forma de epidemii in colectivitati de copii.

2. Afectiuni respiratorii acute - febra, tuse, faringita, adenpoatii cervicale cu manifestare epidemica ;

- pneumonii virale - rar ;

- laringite, bronsiolite, sindroame 'pertusis-like'.

3. Conjunctivite. - inflamatie conjunctivala palpebrala si bulbara, uneori cu aspect nodular

* Keratoconjunctivita epidemica - favorizata de factori iritativi locali (corpi straini intraoculari)

4. Gastroenterite. - cauzate de serotipurile din grupa F - episoade de diaree la copii

5. Infectii generalizate - la pacientii imunocompromisi - pneumonii, hepatite si alte determinari viscerale.

Raspuns imun

Imunitatea umorala este reprezentata de :

- anticorpi anti-antigen comun de grup care apar la aproximativ 1 saptamana de la debut si persista pana la 1 an

- anticorpi anti-antigen specific de tip a caror persistenta este mai indelungata (ani de zile).

Raspunsul imun mediat celular este foarte intens.

Diagnostic de laborator

Izolarea se face din materii fecale, exsudat faringian, exsudat conjunctival, urina.

Examen direct. Se realizeaza prin microscopie electronica, imunomicroscopie electronica, imunofluorescenta, ELISA. Aceste procedee sunt indicate in special in cazul tipurilor 40 si 41 care nu sunt cultivabile in culturi celulare.

Cultivare. Se realizeaza in culturi de celule diploide umane, diagnosticul bazandu-se pe observarea efectului citopatic : aglomerari de celule mari, rotunjite cu acidifierea concomitenta a mediului.

Diagnosticul se bazeaza pe identificarea antigenelor specifice de grup (reactia de fixare a complementului, imunofluorescenta, ELISA) si de tip (seroneutralizare, hemaglutinoinhibare).

Serologia. Diagnosticul se bazeaza pe decelarea anticorpilor specifici prin :

- Hemaglutinare

- Hemaglutino-inhibare (cu anti-seruri specifice de grup si de tip - vezi Tabel X).

Profilaxie

Profilaxia specifica prin vaccinare nu este de uz curent. Exista in prezent un vaccin viu atenuat, cu administrare orala, ce contine adenovirusurile tip 4 si 7.

Familia Arenaviridae

Cuprinde virusuri cu aspect caracteristic 'granular' sau 'nisipos' (arena = nisip, lat.).

Cativa agenti ai acestei familii de virusuri si-au dovedit semnificatia in patologia umana (Tabel X).

Tabel X. Arenavirusuri implicate in patologia umana.

Morfologie si structura

Virionii sunt pleiomorfi, avand diametrul intre 50-300 nm.

Anvelopa este de natura lipoproteica, prevazuta cu spiculi glicoproteici.

Capsida are simetrie dublu helicoidala.

Genomul este ARN monocatenar cu polaritate negativa.

Aspectul granular este datorat includerii in virion a materialului celular ribozomal, proces care are loc in cursul eliberarii din celula prin inmugurire.

Replicare

Arenavirusurile sunt diferite de alti agenti virali ARN monocatenari cu polaritate negativa. Deosebirea consta in faptul ca segmentul ARN de la capatul 5' are polaritate pozitiva, iar cel situat la capatul 3' are polaritate negativa.

In urma patrunderii in celula tinta se produce decapsidarea, urmata de activarea transcriptazei virale. Aceasta va determina copierea segmentului ARN predominant in ARNm.

Replicarea are loc intracitoplasmatic, iar eliberarea virionului se realizeaza prin inmugurire, cu incorporarea concomitenta a ribozomilor celulari.

Patogenie

Rezervorul de virus este reprezentat de rozatoare care dezvolta infectii persistente. Omul se infecteaza prin contactul cu urina acestora.

Infectarea se realizeaza pe cale respiratorie. Virusul se replica la nivelul ganglionilor hilului pulmonar. Urmeaza diseminarea sanguina (viremia) cu infectarea consecutiva a altor viscere (ficat, splina, inima, meninge).

Febre hemoragice (Argentiniana, Boliviana, Lassa)

In zonele endemice, infectiile subclinice sunt frecvente. Formele clinic manifeste pot fi severe (letalitate 15-25%).

Incubatia este de 1-2 saptamani, iar debutul este nespecific : febra, cefalee. Urmeaza, de obieci o eruptie cutanata limitata la nivel facial si cervical. Ulterior apar simptome gastro-intestinale si urogenitale hemoragice. Hemoragiile sunt masive ducand la soc.

Coriomeningita limfocitara

Spre deosebire de febrele hemoragice, coriomeningita limfocitara are o evolutie mai benigna. Debutul este, de asemenea, nespecific (febra, cefalee). In multe cazuri, manifestarile clinice se limiteaza la simptomele de debut, dar o parte dintre pacienti dezvolta o meningita care, de obicei se vindeca fara sechele.

Diagnostic de laborator

Virusul poate fi izolat si identificat in sangele si urina pacientilor cu boala acuta, timp de cateva saptamani. De asemenea, el se poate evidentia in secretia faringiana.

A. Examen direct

- Imunofluorescenta cu anticorpi monoclonali - identificarea se face prin evidentierea antigenelor capsidale

B. Cultivare

Se realizeaza in linii celulare continue. In absenta efectului citopatic, identificarea se face prin detectarea antigenelor virale (imunofluorecsenta, ELISA, RIA)

C. Inoculare la animal - se utilizeaza soareci nou-nascuti care sunt inoculati intracerebral ; diagnosticul se bazeaza pe evidentierea directa (ELISA, imunofluorescenta) a virusului in creierul animalului sacrificat.

C. Serologie

Diagnosticul de realizeaza prin decelarea anticorpilor specifici (ELISA, RIA).

Familia Coronaviridae

Include virusuri ce infecteaza animale (feline, bovine, rozatoare, etc) si omul. De fapt, o singura specie virala are semnificatie in patologia umana, provocand infectii ale tractului respirator si gastro-intestinal.

Morfologie si structura

Virionii au forma sferica sau ovoidala, cu dimensiuni intre 75-160 nm.

Structura virionului include :

- Anvelopa - dublu strat lipidic la suprafata caruia proemina spiculi dispusi radiar (sub forma de 'coroana'). Spiculii contin glicoproteinele E1 (cu rol de matrice) si E2 (implicata in adeziunea virionului la celula tinta si in fuziunea membranelor celulare).

- Capsida are simetrie helicoidala si contine o proteina nucleocapsidica (N).

- Genomul este ARN monocatenar, cu polaritate pozitiva.

Replicare

Se realizeaza dupa modelul replicarii moleculelor ARN cu polaritate pozitiva.

Patogeneza

Infectia determina probabil distructii la nivelul epiteliului respirator ciliat sau ale epiteliului gastro-intestinal, producand simptome de intensitate medie. Uneori, la copiii mici, infectia poate determina enterocolite necrozante.

Raspuns imun

Aspectele legate de imunitate nu sunt elucidate. Se pare ca durata imunitatii naturale (dobandite prin infectie) este redusa, dat fiind ca frecventa reinfectiilor este ridicata.

Diagnostic de laborator

A. Microscopia electronica evidentiaza virionii cu aspect caracteristic, in extractele de fecale.

B. Cultivare - Se realizeaza in culturi primare embrionare umane, culturi diploide umane. Efectul citopatic este reprezentat de formarea de sincitii celulare si de vacuole citoplasmatice.

C. Inoculare la animal - Se utilizeaza soareci nou-nascuti care sunt inoculati intracerebral.

B. Serologia - Decelarea anticorpilor specifici prin :

- RFC

- ELISA

Familia Filoviridae

Cuprinde virusuri care determina afectiuni extrem de severe, de tip febra hemoragica acuta, cu letalitate ridicata (pana la 90%).

Genul Filovirus - virusurile Marburg si Ebola

Morfologie si structura

Acesti agenti se caracterizeaza printr-un mare pleiomorfism. Virionii au forma caracteristica de baston sau ramificata, cu diametrul de 80 nm si lungimea de 900-1000nm. Acest aspect 'filamentos' este sugerat si de denumirea familiei de virusuri (filum = fir, lat.)

Virionii sunt compusi din :

- Anvelopa - de natura lipoproteica, prevazuta cu spiculi de natura glicoproteica

- Capsida - are simetrie helicoidala si contine proteinele virale : NP, VP si L

- Genomul este ARN monocatenar cu polaritate negativa.

Replicare

Are loc intracitoplasmatic, conform modelului replicativ al moleculelor de ARN monocatenar cu polaritate negativa. Eliberarea virionilor din celula se face prin inmugurire.

Patogeneza

Virusurile Marburg si Ebola sunt asa-numite virusuri pantrope (infecteaza si determina leziuni multiple intr-un numar foarte mare de tesuturi si organe).

Caile pe care se realizeaza infectiile cu aceste doua virusuri nu sunt complet elucidate. Sursa de virus este necunoscuta. Transmiterea interpersonala se realizeaza pe cale aeriana, prin contact cu sange si organe infectate, contact sexual.

Ambele virusuri afecteaza sistemul reticulo-endotelial. Replicarea are loc la nivelul splinei, ficatului, ganglionilor limfatici, pancreasului, rinichiului, creierului, etc., unde apar focare de necroza. Acestea se asociaza cu fenomene hemoragice importante la nivelul pleurei, pericardului, peritoneului. Decesul se produce prin fenomene de coagulare intravasculara diseminata.

Clinic, debutul este acut, cu febra, manifestari acute respiratorii si digestive, urmate de aparitia unei eruptii maculo-papuloase. Ulterior apar manifestari hemoragice dramatice : hematemeza, melena.

Diagnostic de laborator

Produse patologice : sange, preparate de necropsie (fragmente de organe)

A. Microscopia electronica evidentiaza aspectul filamentos caracteristic al virionilor.

Prin imunofluorescenta se realizeaza identificarea in preparatele de tesuturi.

B. Cultivare - se realizeaza in linii celulare continue in care se observa efectul citopatic (incluziuni intracitoplasmatice). Identificarea se face prin imunofluorescenta cu anticoropi monoclonali.

C. Inocularea animalelor de experienta (cobai) determina aparitia bolii si deces.

D. Serologia - in cazurile care supravietuiesc se deceleaza anticorpi specifici IgM prin:

- imunofluorescenta indirecta

- ELISA ; Western blot

Familia Flaviviridae

Include virusuri transmise prin artropode care determina la om imbolnaviri grave. Familia cuprinde un unic gen - Flavivirus, cu un numar de tipuri.

Recent, s-a propus o alta subdivizare a familiei in 3 genuri :

- genul Flavivirus - include foste arbovirisuri (v. febrei galbene, v. febrei Dengue)

- genul Pestivirus - virusuri implicate in patologia animala

- genul Hepacavirus - nume propus pentru diferitele variante de virus hepatitic C (descris in capitolul 'Virusuri Hepatitice).

Clasificare

Genul Flavivirus cuprinde 7 subgrupe (Tabel X)

Tabel X. Clasificarea genului Flavivirus

Morfologie si structura

Virionii sunt sferici, anvelopati, avand dimensiuni cuprinse intre

40-90 nm.

- Anvelopa - contine o singura proteina (E) care mediaza patrunderea virionului in celula tinta prin fuziune.

- Capsida - are simetrie icosaedrica.

- Genomul - ARN monocatenar, cu polaritate pozitiva.

Replicare

Dupa patrunderea virionului in celula, acidul nucleic viral este eliberat in citoplasma, unde el va functiona ca ARNm, dirijand sinteza unei singure poliproteine care este apoi clivata, rezultand proteinele structurale virale.

Eliberarea virionilor se realizeaza printr-un proces de inmugurire interna intr-o vacuola citoplasmatica.

Patogeneza

Transmiterea infectiilor se realizeaza prin intepatura vectorului. Dupa o etapa de multiplicare locala, virionii migreaza in ganglionii regionali, de unde ajung in vasele limfatice si in sange (viremie), dupa care se produc diverse visceralizari determinate de tropismul tipului respectiv : encefalite, infectii generalizate severe cu eruptii hemoragice, hepatite, nefrite, determinari articulare, etc (vezi Tabel X). Decesul survine in pana la 25% din cazuri (febra galbena).

Diagnostic de laborator

A. Cultivare - culturi de tesut de tantar

B. Serologie - testarea anticorpilor specifici, in dinamica (probe duble de ser) prin :

- hemaglutino-inhibare

- fixarea complementului

- ELISA

Gastroenterite virale

Sub denumirea generica de 'virusuri gastroenteritice' sunt grupati o serie de agenti care datorita imposibilitatii de propagare in culturi celulare sunt insuficient caracterizati in prezent. De asemenea, incadrarea lor in familii este provizorie (Tabel X).

Tabel X. Virusuri gastroenteritice umane

Majoritatea acestor virusuri au fost identificate prin microscopie electronica in materii fecale.

Rotavirusuri si Adenovirusuri

Acesti agenti sunt incadrati in familia Reoviridae si, respectiv Adenoviridae, motiv pentru care sunt descrisi in capitolele respective.

Grupul Norwalk

Sub aceasta denumire sunt incadrate virusuri cu dimensiuni intre 25-35 nm ('small round viruses'), lipsite de anvelopa. Cel mai bine cunoscut este asa-numitul agent Norwalk care da si numele grupului. Infectiile cu aceste virusuri produc gastroenterite epidemice. In unele cazuri sursa de virus o constituie crustaceele infectate.

Diagnosticul de laborator se bazeaza pe evidentierea virionilor in probele de materii fecale, prin microscopie imunoelectronica, RIA, ELISA. Examenul serologic se bazeaza pe evidentierea anticorpilor specifici (ELISA, RIA).

Calicivirusuri - Familia Caliciviridae

Determina gastroenterite acute cu manifestare endemica sau epidemica. Evolutia infectiei este benigna, cu exceptia copiilor mici (sindrom de deshidratare).

Virionii sunt de forma sferica, avand diametrul intre 35-40 nm., lipsiti de anvelopa.

Capsida are simetrie icosaedrica, iar genomul este ARN monocatenar cu polaritate pozitiva.

Diagnosticul de laborator se bazeaza pe detectarea virionilor in materiile fecale prin microscopie imunoelectronica.

In mod provizoriu, in aceasta familie este incadrat si virusul hepatitic E care este descris in capitolul 'Virusuri hepatitice'.

Astrovirusuri

Acesti agenti nu sunt in prezent incadrati taxonomic. Denumirea de 'astrovirusuri' se datoreaza morfologiei virionilor vizualizati prin microscopie electronica in materiile fecale, si anume : forma sferica, prezentand la suprafata prelungiri ce dau aspectul caracteristic de stea ('astru'). Sunt virusuri cu genom ARN monocatenar cu polaritate pozitiva care determina imbolnaviri de gravitate medie, cu manifestare epidemica.

GRIPA

Taxonomic, virusurile gripale, agen'i etiologici ai gripei, fac parte din familia ORTHOMYXOVIRIDAE, genul INFLUENZAVIRUS. Din punct de vedere al structurii antigenice au fost identificate 3 specii (serotipuri) de virusuri gripale : A, B si C.

Morfologie si structura

Virionii sunt de forma sferica sau alungita, cu diametrul de 100-200 nm. Sunt caracterizati prin pleiomorfism, astfel incat uneori se pot observa virioni cu forma filamentoasa si cu lungimi pana la 1000 nm.

Anvelopa-strat dublu lipoproteic ce deriva din membrana celulei infectate. Stratul extern este prevazut cu spiculi care contin hemaglutinina (HA) si neuraminidaza (N). Stratul intern contine proteina M (matrix) cu rol in mentinerea formei virionului.

Hemaglutinina se gaseste sub forma inactiva (poliproteina) care este activata prin scindare sub actiunea proteazelor celulei gazda. In urma scindarii rezulta doua tipuri de segmente : H1 si H2. Rolul HA este deosebit de important atat pentru atasarea virionului la celula (la nivelul receptorilor celulari specifici), cat si pentru eliberarea intracitoplasmatica a ARN viral.

Neuraminidaza (prezenta doar la virusurile gripale A si B) mediaza patrunderea virionului in stratul de mucus al cailor respiratorii.

Capsida-simetrie helicoidala

Genomul-ARN monocatenar cu polaritate negativa.

La acest nivel, exista componente suplimentare asociate genomului :

- nucleoproteina (NP) - proteina interna asociata ARN, cu rol in protejarea acestuia.

- polimeraze : PB1, PB2, PA.

- proteine nestructurale NS1, NS2 si BM2 .

Variabilitate antigenica

Virusurile ARN tind sa posede o rata crescuta a mutatiilor (de aproximativ 10.000 de ori mai mare decat a virusurilor ADN), aspect ce se confirma si in cazul virusurilor gripale.

Modificarile posibile se clasifica in 2 categorii : minore si majore.

1. Modificari minore ('antigenic drift') - mutatii punctiforme cu aparitia de mutante HA sau N. Aceste mutatii, produse sub presiunea sistemului imun al gazdei, sunt cauzate de multiplele pasaje ale v. gripal de la o gazda la alta in cursul epidemiilor. Aceste mutatii sunt lent-progresive si cumulative.

2. Modificari majore ('antigenic shift') - sunt rezultatul recombinarii genice intre diferite subtipuri virale. Aceste modificari sunt constatate in cazul virusului gripal A.

Astfel, intr-o celula infectata simultan cu 2 virusuri diferite, virionii progeni (rezultati in urma replicarii) pot contine mixturi ale genelor parentale. In acest fel, prin infectii duble cu virusuri de origine umana si animala, la intervale de timp impredictibile, se formeaza noi tulpini virale cu compozitie genetica diferita de cea a tulpinilor aflate in circulatie. Aceste rearanjari genice pot avea loc si intre tulpini de origine umana.

Daca aceste modificari implica si genele ce codifica HA, N sau ambele, noile tuplini vor beneficia de un avantaj, deoarece imunitatea colectiva a populatiei receptoare va fi ineficienta. Aceasta deoarece imunitatea antigripala este mediata de anticorpi fata de HA si N.

Replicare

1 Initierea infectiei se realizeaza prin atasarea hemaglutininei la receptorii specifici de pe membrana celulei gazda.

2 Virionul patrunde in celula prin endocitoza, fiind inclus in vacuole (endozomi). La acest nivel, pH-ul acid induce modificari ale HA : o anumuita secventa aminoacidica ('secventa de fuziune') vine in contact cu peretele lipidic al vacuolei.

3 Fuziunea cu vacuola declanseaza decapsidarea virusului, dupa care ARN viral este transportat in nucleul celulei gazda.

4 Replicarea are loc conform etapelor caracteristice moleculelor de ARN monocatenar, cu polaritate negativa.

5 Asamblarea virionilor are loc la nivelul membranei celulare, eliberarea facandu-se prin inmugurire, proces in care sunt implicate HA si N.

Patogeneza

Infectia este transmisa pe cale respiratorie, interesand, de obicei, tractul respirator superior. Virusul se replica la nivelul epiteliului respirator, determinand distrugerea cililor (element important in apararea locala). Urmeaza apoi o etapa de viremie tranzitorie.

Infectia virala a tractului respirator inferior (pneumonia gripala) se produce uneori, manifestandu-se cu semne majore de toxemie si cu letalitate ridicata.

Mai frecvent, insa, pneumonia este rezultatul suprainfectiei bacteriene secundare (S. aureus, H. influenzae, Streptococi hemolitici).

Raspuns imun

Cel mai important tip de anticorpi protectori specifici (neutralizanti) sunt cei anti-HA, acestia impiedicand atasarea virionului la celula. Anticorpii anti-N impiedica, probabil, eliberarea virionilor din celula.

Dupa producerea infectiei, sistemul imun reactioneaza prin :

- anticorpi IgG serici

- limfocitele T citotoxice si macrofagele alveolare.

Diagnostic de laborator

Virusologic

A. Examen direct

- Microscopia electronica

- Imunofluorescenta - detectarea antigenelor virale

B. Cultivare

Se realizeaza pe culturi celulare primare de rinichi de maimuta. Efectul citopatic nu este caracteristic, dar identificarea se poate realiza prin hemaglutinare directa.

Si in cazul inocularii oualor embrionate, diagnosticul se pune tot pe baza proprietatilor hemaglutinante ale v. gripal.

Inocularea la animale de experienta produce fie infectia experimentala, fie, doar cresterea titrului de anticorpi specifici.

Serologic

Decelarea anticorpilor specifici de tip (anti-NP) si de subtip (anti-HA) prin :

- hemaglutinoinhibare

- seroneutralizare

- fixarea complementului

- ELISA

Profilaxie

Profilaxia specifica activa se realizeaza prin administrarea de vaccinuri inactivate sau vaccinuri vii atenuate.