La biologia del virus dell’epatite B (HBV)

Il virus dell’epatite B (HBV) appartiene alla famiglia degli Hepadnaviridae. Tale famiglia è composta da virus che condividono il tropismo per il tessuto epatico, la struttura a DNA e l’organizzazione del loro genoma, una peculiare strategia replicativa e la capacità di dar luogo ad infezioni croniche. Tale virus può essere trasmesso per via parenterale (inoculazione di sangue e derivati del sangue infetto, uso di aghi, siringhe, strumenti chirurgici contaminati, trapianto di organi infetti), via sessuale e verticale (da madre infetta a figlio al momento della nascita). Esistono altre vie di trasmissione quali possono essere il lavoro in strutture sanitarie, le trasfusioni, la dialisi, l’agopuntura, i tatuaggi, i viaggi all’estero con comportamenti a rischio, pratiche odontostomatologiche in condizioni di scarso controllo e igiene sono tutti fattori di rischio.

In microscopia elettronica, il virione dell’HBV appare come una particella sferica a doppia parete costituita da un involucro esterno di natura lipoproteica, chiamato envelope e da un rivestimento proteico interno, il capside, che racchiude il DNA virale ed una DNA-polimerasi virus-specifica.

Il capside, il genoma virale e la DNA-polimerasi nel loro insieme formano il core o nucleocapside del virione.

Il genoma dell’HBV, isolato per la prima volta nel 1974 da W. S. Robinson della Standford University School of Medicine, è costituito da una molecola di DNA a doppia elica incompleta, circolare, rilassata e composta da circa 3200 subunità nucleotidiche.

Quello dell’HBV è uno dei più piccoli tra i genomi dei virus animali patogeni per l’uomo, ed è da considerarsi uno straordinario esempio di compattezza strutturale ed organizzativa.

Il ciclo riproduttivo dell’HBV presenta caratteristiche uniche; infatti, pur essendo un virus a DNA, l’HBV replica come un retrovirus.  Per duplicare il proprio genoma, infatti, utilizza come stampo un RNA pregenomico, intermedio, su cui viene poi copiato, per trascrizione inversa, il corrispondente DNA.

Virus epatite B (http://it.123rf.com)

Virus epatite B (http://it.123rf.com)

Il virus HBV è associato a epatite acuta, epatite cronica e carcinoma primitivo del fegato. Il periodo di incubazione è di 60-180 giorni. La manifestazione clinica che si accompagna all’infezione primaria può presentarsi in varia forma (asintomatica, anitterica, con ittero colestatico e, più raramente, con insufficienza epatica). Nell’infezione acuta i marcatori di replicazione nel plasma e nel siero sono rilevabili 6 settimane dopo il contagio, prima dell’inizio della sintomatologia. La presenza dell’antigene nel sangue per un periodo di tempoche supera i 6 mesi determina la cronicizzazione dell’infezione. Il rischio di cronicizzazione è correlato a due fattori: l’età di acquisizione dell’infezione e le condizioni “immunitarie” del soggetto che viene a contato col virus. Il rischio di cronicizzazione dopo infezione è basso negli adulti immunocompetenti, ossia nei soggetti in cui il sistema immunitario è maturo ed efficace e può eliminare il virus, (rischio < 5%). I pazienti in chemioterapia o immunodepressi perché trapiantati o a seguito di altre condizioni mediche, hanno un rischio decisamente superiore per la ridotta capacità di riconoscere ed eliminare il virus. Nei neonati la cronicizzazione di malattia arriva fino al 90%, probabilmente perché il sistema immunitario dei bambini è ancora immaturo.

Sono stati individuati due meccanismi virus specifici a proposito del ruolo oncogeno di HBV. Il primo riguarda l’integrazione di porzioni di genoma di HBV nel genoma della cellula ospite. L’integrazione non è essenziale per il processo di replicazione. Tuttavia è abbastanza frequente e può portare all’inserimento di frammenti genetici alterando così l’espressione di geni coinvolti nella replicazione delle cellule epatiche.

Il secondo meccanismo riguarda il ruolo del prodotto della regione nucleotidica detta X la quale svolge un’attività transattivante della trascrizione di oncogeni cellulari, con conseguente disregolazione della replicazione epatocitaria.

Inoltre, se si considera che il virus può persistere per decenni nell’organismo di un soggetto con infezione cronica da HBV si comprende come singole mutazioni, sia spontanee – insorte durante la replicazione virale – sia indotte dalla pressione immunologica dell’ospite, possono nel tempo sommarsi e consentire l’emergere di ceppi virali genotipicamente diversi dall’originario ceppo infettante ed il cui peso, nella storia naturale dell’infezione da HBV può essere significativo.

L’identificazione di mutazioni nel genoma dell’HBV è stata resa possibile dall’avvento delle tecniche di amplificazione del DNA mediante polymerase chain reaction (PCR) che hanno consentito di individuare varianti virali che presentano particolare rilevanza clinica.

Le tecniche di biologia molecolare utilizzate in diagnostica clinica per mettere in evidenza il DNA virale sono essenzialmente di due tipi: tecniche di ibridizzazione diretta dell’HBV-DNA sierico – ne è un esempio la classica dot blot descritta all’inizio degli anni ‘80 -,  e tecniche più recenti che sfruttano sistemi di amplificazione del segnale, quale la metodica del Branched DNA, o di amplificazione del DNA, come le metodiche basate sulla reazione polimerasica a catena (PCR) che raggiungono il massimo grado di sensibilità.

Un evento sfavorevole per i portatori di HBV è rappresentato dalla superinfezione con il virus dell’epatite D che può determinare una malattia epatica cronica progressiva. Diversi modelli animale vengono utilizzati  per studiare la biologia e le manifestazioni cliniche dell’infezione virale. Ne sono un esempio lo Scimpanzé (attualmente però quest’animale non viene più usato per motivi etici, economici e scientifici), la marmotta e lo scoiattolo.

Attualmente è presente il vaccino contro HBV e rappresenta la più valida misura di profilassi dell’infezione. Sono stati allestiti vaccini prodotti con tecniche ricombinanti in cellule di lievito. Questi vaccini sono molto più sicuri dei precedenti e vengono allestiti con costi di produzione molto più bassi. Ciò ha consentito di programmare in molti paesi campagne di vaccinazione di massa finalizzate a ridurre la popolazione dei portatori cronici, vero serbatoio d’infezione.

Fonti:

  1. http://www.roche.it
  2. http://www.microbiologia.unige.it
  3. http://www.epatiteb.com/
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