Questa pagina contiene:
Caratteri generali
Cenni sull'agente eziologico
Cenni sulla storia naturale dell'infezione
Cenni sulla patogenesi
Cenni di epidemiologia
Diagnosi convenzionale ed avanzata di laboratorio
Bibliografia
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A che punto siamo a proposito della diagnosi di laboratorio
delle infezioni da Virus Herpes Simplex
Caratteri generali
Il Virus Herpes Simplex (VHS) appartiene alla famiglia
Herpesviridae, composta da numerosi membri, oltre 100, capaci di infettare altrettanto
numerosi animali a sangue caldo e freddo.
Infatti si può affermare che, nell'ambito dei
vertebrati, per ogni specie animale per la quale siano state condotte ricerche accurate è stato
riscontrato almeno un virus herpes che ha compiuto la sua evoluzione congiuntamente al
proprio ospite; inoltre per alcuni animali, come per l'uomo, è stato riscontrato che virus
herpes specifici per quel dato ospite ed appartenenti a differenti sottofamiglie possono
occupare in un singolo individuo nicchie ecologiche diverse infettando, in maniera non
competitiva, tipi differenti di cellule.
Come gli altri virus herpes umani (Tab. 1)
anche VHS, una volta prodotta una prima infezione (infezione primaria), ha la capacità
di rimanere indefinitamente, sotto forma di episoma, nel nucleo delle cellule che lo ospitano,
i neuroni dei gangli dei nervi sensitivi, realizzando in questo modo infezioni latenti e persistenti.
A seguito di riattivazione si possono verificare manifestazioni cliniche
ricorrenti, di cui si farà cenno oltre e la cui importanza emerge in tutta la sua drammaticità
in determinate circostanze (infezione da virus dell'immunodeficienza acquisita, immunosoppressione terapeutica per trapianti
d'organo o conseguente a trattamenti antineoplastici), essendo frequentemente caratterizzate
da una disseminazione dell'infezione, spesso con esito letale (Stewart, J.A. et al., 1995).
Cenni sull'agente eziologico
Le caratteristiche morfologiche di VHS ricalcano quelle generali dei virus herpes
(Fig. 1):
la particella virale appare formata da un "core" interno rappresentato dal genoma virale, DNA, avvolto a gomitolo e associato a
materiale proteico; il "core" appare sospeso per mezzo di fibrille ancorate alla superficie
interna del capside, a simmetria icosaedrica, a sua volta circondato da uno strato di
materiale globulare, il tegumento.
La struttura della particella è completata da un involucro
lipoproteico, il "pericapside" o "peplos", provvisto di numerose e corte proiezioni, dette
peplomeri.
A causa della presenza del "pericapside", sia la morfologia esterna che le
dimensioni della particella virale possono essere relativamente variabili, oscillando queste
ultime tra 120 e 200 nm.
Ciascuna particella contiene un numero relativamente alto di proteine, oltre trenta,
distribuite tra il "core", il capside, il tegumento ed il pericapside; alcune di esse presentano
determinanti antigenici comuni nell'ambito della famiglia, altre, come alcune glicoproteine
del pericapside, sono invece caratteristiche della specie e del tipo virale.
Il genoma del virus è rappresentato da una molecola di DNA bicatenario lineare, di
152 kbp, caratterizzato da due sequenze uniche, denominate U, delle quali una lunga, UL,
ed una corta, Us (da short), separate da due sequenze ripetute interne, IRL e IRs (Internal
Repeats), invertite rispetto alle due sequenze analoghe presenti alle estremità del genoma,
TRL e TRs (Terminal Repeats), rispettivamente (Fig. 2).
Come è noto, si conoscono due tipi di VHS, tipo 1 e tipo 2, distinguibili dal punto di vista
antigenico.
In accordo con gli altri membri della sottofamiglia Alphaherpesvirinae, VHS si
replica in maniera relativamente rapida ed in coltura passa velocemente da una cellula
all'altra.
La sua moltiplicazione non richiede che la cellula infettata venga particolarmente
attivata per la sintesi di DNA in quanto il genoma virale codifica per la maggior parte degli
enzimi da impiegarsi allo scopo; questa caratteristica appare di vitale importanza per il virus
allorchè la sua replicazione deve realizzarsi all'interno di cellule nervose per le quali non è
prevista alcuna sintesi di DNA e quindi non predisposte a fornire il sistema enzimatico
corrispondente.
Inoltre solo una metà circa dei 73 geni presenti nel genoma di VHS sembra
indispensabile per la replicazione; la maggior parte dei restanti geni codifica per proteine di
regolazione e per proteine che, ampliando lo spettro di suscettibilità dei tessuti all'infezione,
consentendo e mantenendo lo stato di latenza e sopprimendo la risposta immunitaria
dell'ospite, da un lato migliorano l'efficienza moltiplicativa e la diffusione dell'infezione e,
dall'altro, rafforzano il potenziale offensivo del virus.
Degno di essere ricordato, anche se in questa sede solo per cenni, è il ciclo replicativo di
VHS, non solo per la mirabile regolazione cui è sottoposto, ma anche perchè la sua
considerazione risulta di aiuto nella comprensione della storia naturale dell'infezione e della
patogenesi delle diverse manifestazioni cliniche.
Dopo adsorbimento della particella virale
alla superficie della cellula e sua penetrazione all'interno della stessa attraverso fusione del
pericapside con la membrana plasmatica, mentre le proteine del tegumento vengono
rilasciate (ed una di queste inibisce la sintesi proteica cellulare) il capside si sposta verso il
nucleo della cellula.
In questo movimento sembra che venga sfruttato una specie di
"mimetismo molecolare" adottato dalle proteine del capside al fine di utilizzare il
citoscheletro della cellula, simulando la conformazione di proteine cellulari; in questo modo
il capside si avvicina ai pori della membrana nucleare attraverso cui può passare il DNA
virale, una volta liberato dal contenitore capsidico.
Il DNA, una volta entrato nel nucleo,
assume una conformazione circolare e ad opera della RNA polimerasi II cellulare viene
trascritto, secondo una successione a cascata, rigorosamente coordinata (Fig. 3), in tre classi
principali di RNA messaggeri (mRNA) denominate alfa, beta e gamma; il segnale per la trascrizione da
parte della polimerasi viene garantito da un complesso multiproteico, formato da una
proteina del tegumento rilasciata durante lo scapsulamento del virus e dotata di attività
transattivante ( a-Trans-Induction Factor: a-TIF) e da una o due proteine cellulari, in grado
di riconoscere in maniera specifica una determinata sequenza nella regione "promoter" del
DNA virale.
Cinque geni alfa, denominati "immediati precoci", vengono così trascritti in
altrettanti mRNA che trasportati dal nucleo al citoplasma vengono traslati in proteine alfa, ad
attività fondamentalmente regolatoria nei riguardi della trascrizione degli altri geni. Infatti
una delle proteine alfa, pervenuta nel nucleo, promuove la trascrizione dei geni beta, "precoci", la
cui espressione culmina nella disponibilità di proteine beta; queste sono rappresentate
essenzialmente da enzimi, quali la timidino-chinasi, la timidilato-sintetasi, la dUTPasi, la
ribonucleotido-reduttasi, etc., necessari per provvedere alla disponibilità di nucleotidi, e la
DNA polimerasi, l'elicasi, la primasi, la topoisomerasi e altri, indispensabili per la
replicazione del DNA.
Una volta che quest'ultima è avvenuta, alcune proteine "precoci"
riattivano il processo di trascrizione che a questo punto interessa i geni gamma o "tardivi"; la
loro espressione consente la disponibilità di proteine strutturali, fondamentalmente
impiegate nella morfogenesi virale.
Si formano dapprima capsidi vuoti che successivamente vengono corredati di genomi
virali neoreplicati; i nucleocapsidi tendono quindi ad avvicinarsi a zone della membrana
nucleare nelle quali si sono associate proteine del tegumento e glicoproteine del pericapside
e, attraverso una specie di "gemmazione", passano nel citoplasma acquisendo il pericapside stesso.
Le particelle virali si accumulano nelle cisterne del reticolo endoplasmico e
sottoforma di virioni ormai maturi vengono trasportati entro vescicole per essere liberati
all'esterno attraverso un meccanismo detto di "esocitosi".
A causa dell' inibizione operata
dalle proteine virali nei riguardi delle sintesi macromolecolari della cellula, il nucleo di
cellule infettate presenta dapprima alterazioni a carico della cromatina e quindi grosse
inclusioni nucleari, acidofile, contenenti anche abbondante materiale virale, tipiche
dell'infezione erpetica (corpi di Cowdry).
Questo tipo di infezione, definita produttiva,
contrariamente a quanto avviene nell'infezione latente, conduce inevitabilmente alla lisi e
quindi alla morte della cellula.
Cenni sulla storia naturale dell'infezione
La trasmissione del VHS richiede un contatto diretto tra un soggetto che
elimina virus ed un individuo suscettibile; quest'ultimo è generalmente, ma non necessariamente, sieronegativo.
La penetrazione del virus avviene a livello delle mucose o attraverso lesioni di continuo della
cute, dipendendo il sito d'infezione fondamentalmente dalle modalità di trasferimento del
virus dal soggetto infetto a quello suscettibile; per VHS di tipo 1 la localizzazione più
frequente è l'orofaringe, per VHS di tipo 2 la mucosa genitale.
Nel punto di penetrazione avviene la moltiplicazione del virus, seguita da una
viremia di breve durata; questa infezione, detta primaria, nella maggior parte dei casi è
asintomatica mentre in altri è accompagnata da sintomi locali ed a volte anche generali.
Durante la moltiplicazione locale il virus, venuto a contatto con i recettori cutanei
dei nervi sensitivi cranici o spinali, può penetrarvi e risalire, privo di pericapside ed
utilizzando il normale flusso retrogrado all'interno dell'assone, verso il ganglio fino a
raggiungere il pirenoforo; pervenuto in vicinanza del nucleo, il DNA viene rilasciato dal
capside, penetra nel nucleo stesso ed assume la configurazione circolare.
Durante lo stato di latenza il genoma virale rimane extracromosomiale
e all'interno del neurone interessato non sono svelabili nè particelle nè antigeni virali;
è verosimile che, anche per quest'ultima
ragione, la risposta immunitaria dell'ospite, così efficace nell'eliminare il virus e le cellule
da esso infettate dalle localizzazioni periferiche dell'infezione primaria, non interviene verso
un tesssuto nervoso apparentemente normale.
La realizzazione dello stato di latenza è
strategica per la sopravvivenza in natura del virus; infatti, pure in presenza di una completa
ed efficace risposta immunitaria, il genoma virale può persistere nell'ospite per tutta la
durata della sua vita e, attraverso periodiche riattivazioni, cui si accompagnano infezioni
ricorrenti, può essere immesso nell'ambiente esterno dove nel frattempo può essersi
accumulato un sufficiente numero di individui suscettibili.
I meccanismi molecolari che stanno alla base della realizzazione e del mantenimento
dello stato di latenza come pure della riattivazione, anche se sono stati e sono ancora
oggetto di studi accurati, non sembrano essere stati chiariti.
Sebbene, come si è detto, all'interno dei neuroni con infezione latente da VHS non siano
dimostrabili nè virioni nè proteine virali, al contrario in esperimenti condotti su animali è
stato osservato che il numero di copie di DNA virale presente nei neuroni con infezione
latente aumenta col tempo, senza che si manifestino infezioni ricorrenti evidenti o che nel
frattempo sia possibile svelare all'interno delle cellule prodotti dell'espressione del genoma virale.
Nell'uomo è stato riscontrato che una quantità
variabile dallo 0,1 al 3,0% dei neuroni del ganglio del trigemino infettato allo stato latente
contiene genoma virale e che il numero di copie per cellula oscilla tra 1 e 20 o più ( Ho, J.D., 1992 ).
Non escludendo la possibilità che singoli neuroni siano infettati da più
di una particella virale, questi risultati sembrano deporre più verosimilmente per una replicazione del genoma
virale durante lo stato di latenza; se questa seconda evenienza corrisponde alla realtà, è allora
necessario ammettere che nella cellula nervosa infettata allo stato latente la replicazione del genoma virale
avvenga attraverso meccanismi attualmente sconosciuti.
Poichè allo stato attuale la terapia
antivirale è efficace esclusivamente nei riguardi di VHS in attiva replicazione e non è in
grado di eradicare il virus latente, si ritiene che la comprensione di quei meccanismi sarà di
grande giovamento nella gestione delle infezioni ricorrenti.
Da quanto è stato detto appare evidente che la localizzazione della latenza virale
dipende dalla localizzazione dell'infezione primaria. Generalmente VHS tipo 1 si localizza
nel ganglio del trigemino, mentre quello di tipo 2 nei gangli sacrali; meno frequentemente
possono venire coinvolti altri livelli come pure relativamente rara è l'infezione primaria
dell'orofaringe con il tipo 2 e quella genitale con il tipo 1.
La riattivazione del virus latente comporta una infezione ricorrente; mentre è noto
che diversi stimoli e svariate situazioni possono efficacemente indurre la riattivazione
(esposizione alla luce solare, raffreddamento, affaticamento, disturbi emotivi, mestruazioni,
etc.), non è conosciuto il meccanismo molecolare che ne è alla base.
Altrettanto sconosciuto è il motivo per cui, sorprendentemente, pur essendo
la riattivazione accompagnata dalla produzione di particelle virali, l'infezione non è litica per la cellula nervosa,
come di norma avviene nell'infezione produttiva, nè sembra che il neurone divenga riconoscibile per il
sistema immunitario attraverso l'esposizione di glicoproteine virali alla sua superficie (Cleator, G.M. e Klapper, P.E., 1994).
Ricerche condotte su cellule embrionali umane di
gangli di radici dorsali infettate in vitro con VHS tipo 1 sembrano indicare che la fuoriuscita
del virus dalle fibre sensitive avvenga utilizzando vescicole di trasporto che si muovono
nella direzione anterograda del flusso assoplasmico.
In vivo il virus rilasciato sarebbe in grado di infettare le cellule adiacenti della cute, di replicarsi, di infettare altre cellule vicine
producendo così le tipiche lesioni che si possono osservare nell'infezione ricorrente da VHS.
Non tutti gli episodi di riattivazione esitano in infezioni ricorrenti clinicamente
evidenti e/o sintomatiche. Infatti, degli individui sierologicamente VHS-positivi (e quindi
presumibilmente portatori di virus latente) solo il 45% dichiara di aver sofferto di herpes
labiale ricorrente e con numero di episodi di ricorrenza molto variabile; tuttavia nella
rimanente popolazione sieropositiva, pur in assenza di manifestazioni cliniche ricorrenti, il
virus viene rilasciato ad intervalli in maniera silente ed è dimostrabile negli sciacqui orali e
nelle secrezioni lacrimali.
Cenni sulla patogenesi
La comparsa o meno della sintomatologia e la sua
severità, come pure la guarigione dall'infezione erpetica primaria ed il controllo di quella
conseguente alla riattivazione, coinvolgono in maniera rilevante il sistema immunitario,
prevalentemente nella componente cellulo-mediata e meno, apparentemente, in quella
umorale; è stato osservato infatti che in pazienti con deficienze note dell'immunità cellulo-
mediata, l'herpes labiale ricorre frequentemente e con un decorso più grave e prolungato.
Immunità cellulo-mediata - L'intervento dell'immunità cellulo-mediata
nell'infezione erpetica prevede un'interazione complessa di cellule "natural Killer" (NK), di
macrofagi, di linfociti T e di citochine.
Nell'infezione primaria, a livello del punto d'ingresso di VHS, gli antigeni virali, in
particolare le glicoproteine del pericapside, sono presentati dalle cellule dendritiche (nelle
infezioni cutanee) e dai macrofagi a linfociti CD4+ che iniziano ad organizzare
l'eliminazione del virus attraverso la secrezione di citochine; queste da un lato esercitano
un'azione antivirale diretta, come gli interferoni, e, dall'altro, reclutano ed attivano
macrofagi e cellule NK.
L'intervento di cellule T CD4+ e CD8+, delle cellule NK e
dell'attività citotossica cellulo-mediata e anticorpo-dipendente conduce quindi alla lisi delle
cellule infettate; mentre l'infezione primaria si avvia in questo modo alla guarigione, alcune
particelle virali, come si è più volte detto, risalgono lungo le fibre sensitive in direzione del
ganglio.
La severità dell'infezione primaria è legata ad almeno
tre fattori principali: l'età del soggetto, il sito e l'immunocompetenza, in particolare di tipo cellulo-mediata.
Nei neonati l'infezione da VHS può comportare una malattia grave, legata alla relativa
immaturità del sistema immunitario; in questi pazienti infatti la risposta proliferativa dei
linfociti T e la produzione di interferoni alfa e gamma sono ritardate, la moltiplicazione del virus non
viene circoscritta come di norma al sito di penetrazione e si realizza una viremia prolungata.
Ne consegue un'ampia disseminazione con il possibile coinvolgimento anche di più di un
organo; la lesione è fondamentalmente legata alla citolisi operata del virus.
Altre condizioni dove la quantità e la qualità della risposta immunitaria sembrano
giocare un ruolo determinante nella patogenesi sono rappresentate dalle infezioni da parte di
VHS del sistema nervoso centrale, in particolare dall'encefalite, e dell'occhio.
Nell'encefalite neonatale alla immaturità del sistema immunitario si associa
l'immaturità delle barriere emato-encefalica ed emato-liquorale; ciò rende conto del facile
passaggio del virus dal sangue, dove è peraltro presente ad alto titolo, al parenchima
encefalico dove l'infezione assume in genere un aspetto diffuso (panencefalite).
Il sistema immunitario, a causa della sua immaturità, se da un lato
non è in grado di contrastare la diffusione dell'infezione, dall'altro, non si rende responsabile dei danni
immuno-mediati osservabili nell'adulto.
Pertanto la gravità dell'encefalite neonatale è
riconducibile alla estensione dell'infezione e all'azione citolitica diretta del virus.
Un altro fattore che sembra condizionare la severità della encefalite
neonatale è il rapporto con il tipo di infezione materna, se primaria o ricorrente; la minore severità della
malattia neonatale quando associata all'infezione ricorrente probabilmente riflette l'effetto
positivo del trasferimento passivo di componenti immunitari materni.
Al contrario, nell'adulto non solo le barriere encefaliche sono funzionanti ma anche il
sistema immunitario ha raggiunto la maturità.
Il virus potrebbe accedere al parenchima
dell'encefalo passando dalla periferia attraverso vie sensitive olfattorie, del trigemino od
altre ancora sconosciute.
Preferenzialmente la localizzazione primitiva riguarda i lobi temporali e frontali e le
strutture limbiche associate, apparentemente in relazione alla particolare situazione
neurochimica e neuroimmunologica offerta da questi distretti; tuttavia VHS può infettare
primitivamente o raggiungere secondariamente anche altre regioni dell'encefalo.
Nelle prime fasi VHS infetta principalmente i neuroni, coinvolgendo solo occasionalmente gli
astrociti ed altre cellule gliali, e le lesioni sembrano da attribuirsi fondamentalmente
all'azione citolitica del virus; successivamente la quantità di antigeni virali svelabili
diminuisce notevolmente mentre si rende evidente una marcata demieliminizzazione associata
ad una rilevante infiltrazione cellulare e ad un cospicuo rivestimento linfocitario
perivascolare.
Queste alterazioni sono principalmente dovute ad un danno immuno-mediato
e verosimilmente sono l'espressione dell'acquisizione di una reattività immunitaria
endocerebrale conseguente all'infiltrazione di cellule dalla circolazione periferica a seguito
dell'aumentata permeabilità della barriera emato-liquorale e dell'infiammazione delle
meningi.
La natura e la severità del danno immuno-mediato che si osserva in questo stadio
della malattia sono legate alla quantità ed al tipo di componenti del sistema immunitario che
sono riusciti a raggiungere il sistema nervoso centrale. Inoltre il recupero funzionale delle
barriere emato-encefalica ed emato-liquorale che si osserva negli stadi successivi invece che
svolgere un ruolo benefico, al contrario può limitare l'accesso di altri componenti del
sistema immunitario periferico e condizionare l'efficacia dei sistemi di controllo e di
modulazione propri del sistema stesso: la conseguenza può corrispondere ad una persistenza
dello stesso danno capace di tradursi in una prolungata citolisi immuno-mediata dei neuroni
che si aggiunge a quella operata direttamente dal virus negli stadi iniziali della malattia.
Nell'infezione oculare da VHS, sebbene l'infezione primaria non possa essere
esclusa, la maggior parte dei casi sembra essere riconducibile a reinfezioni endogene per
autoinoculazione del virus da altri siti; pertanto l'infezione oculare può essere
contemporanea ad una infezione orofacciale primaria o ad un episodio ricorrente e
generalmente consegue al trasporto del virus con le dita contaminate.
È stata invocata anche un'altra modalità d'infezione: a seguito di riattivazione del
virus latente nel ganglio del trigemino, dove vi è pervenuto per una infezione orofaringea
primitiva attraverso le branche mascellare o mandibolare, VHS diffonde nella porzione
ganglionare della branca oftalmica per instaurarvi di nuovo uno stato di infezione latente.
La riattivazione da questa nuova localizzazione consentirebbe al virus di raggiungere la cornea.
Questa modalità d'infezione rende conto delle possibili infezioni ricorrenti capaci di
produrre riparazioni cicatriziali estese che possono portare ad opacità della cornea.
La ricorrenza di episodi di cheratite erpetica è stata anche correlata con la possibilità
che VHS possa latentizzarsi nella cornea stessa; questa ipotesi, suffragata da diverse
osservazioni sperimentali, spiegherebbe la tendenza delle infezioni ricorrenti a manifestarsi
negli stessi distretti della cornea.
A causa delle caratteristiche anatomiche e fisiologiche peculiari dell'occhio, la
risposta immunitaria locale all'infezione da VHS può dipendere dall'accesso o meno dei
diversi componenti del sistema immune alla superficie dell'occhio e può variamente
influenzare il controllo dell'infezione e la patogenesi del danno oculare.
Immunità umorale - Nel siero di pazienti che hanno superato gravi infezioni da
VHS si possono riscontrare anticorpi diretti contro tutte (circa 30) le proteine strutturali del
virus; sebbene i tipi e la quantità degli anticorpi siano direttamente proporzionali alla
severità della malattia, la risposta umorale è principalmente diretta verso i determinanti
antigenici dei peplomeri glicoproteici del pericapside espressi anche alla superficie delle
cellule infettate.
Gli anticorpi sono del tipo neutralizzante, precipitante e citolitico.
Nella infezione primaria la comparsa di IgM precede di poco o coincide con quella di
IgG e IgA, è di breve durata ma può ripresentarsi anche in occasione di episodi ricorrenti; al
contrario il livello di IgG, soprattutto, e di IgA tende a mantenersi per più tempo.
Sebbene successive infezioni ricorrenti esercitino un progressivo effetto
di richiamo sulla produzione anticorpale, ciascun episodio non modifica significativamente il livello di anticorpi
circolanti la cui presenza sia in termini quantitativi che qualitativi non sembra correlare con
la frequenza e la gravità delle ricorrenze nè sembra proteggere dalle reinfezioni.
Mentre la risposta umorale iniziale verso VHS è relativamente tipo-specifica, col
passar del tempo tende a presentare sempre più reazioni crociate di tipo; questo fenomeno
sembra legato alla progressiva inversione del rapporto quantitativo tra gli anticorpi diretti
contro gli epitopi tipo-specifici e quelli tipo-comuni, entrambi presenti sulle glicoproteine
virali; nelle risposte umorali iniziali prevarrebbero i primi, nelle risposte successive i
secondi.
Negli individui con encefalite erpetica che sopravvivono oltre 2 settimane, l'esame
del liquido cefalorachidiano può evidenziare una significativa risposta immune intratecale;
questa sintesi può protrarsi a lungo, potendo venire ritrovata a distanza dall'infezione acuta,
riflettendo o una incompleta soppressione della risposta immune o una infezione cronica
dell'encefalo.
Cenni di epidemiologia
VHS è ubiquitario, endemico nell'ambito di ogni
popolazione e non dispone di alcun serbatoio animale.
Gli indici di infezione come pure il
momento dell'infezione primaria sono diversi per VHS tipo 1 e VHS tipo 2, in accordo con
le differenze circa le principali modalità di trasmissione dei due virus.
Infezione primaria da VHS tipo 1 - L'infezione primaria da VHS tipo 1 si verifica
generalmente durante l'infanzia (entro i primi 5 anni di vita), allorchè gli individui
suscettibili vengono a contatto ravvicinato, come con il bacio, con soggetti (genitori e
parenti) che eliminano virus; con le stesse modalità viene generalmente contratta l'infezione
dagli adolescenti che sono sfuggiti alla stessa durante l'infanzia.
Mentre nei bambini piccoli l'infezione viene riconosciuta meno
facilmente perchè o asintomatica o perchè scambiata
con manifestazioni della dentizione, negli adolescenti tende ad essere più facilmente
accompagnata da sintomi, anche se solo molto raramente di certo rilievo.
Il 90 - 95% dei giovani adulti ha già contratto l'infezione
primaria e possiede anticorpi; tuttavia il titolo anticorpale tende progressivamente a diminuire. Cosicchè oltre i 60 anni gli anticorpi
possono essere svelati solo attraverso saggi sensibili.
Infezione primaria da VHS tipo 2 - Poichè la maggior parte delle infezioni si
trasmette attraverso i rapporti sessuali, il momento del contagio è spostato generalmente
fino all'inizio dell'attività sessuale, cioè all'adolescenza ed alla giovane età adulta.
A questa età la maggior parte degli individui ha già contratto
l'infezione primaria da VHS tipo 1 e possiede una certa immunità protettiva anche nei riguardi di
VHS tipo 2, grazie alla relativa comunanza antigenica tra i due virus; è possibile pertanto che non tutti coloro che si
espongono all'infezione vengano necessariamente infettati.
Se inoltre si considera che, come
è già stato detto, generalmente la trasmissione di VHS tipo 2 avviene per contagio sessuale,
e quindi il numero delle esposizioni è certamente inferiore a quello relativo alle infezioni da
VHS tipo 1, VHS tipo 2 apparentemente può contare su una trasmissione meno efficiente
rispetto a VHS tipo 1.
L'epidemiologia delle infezioni da VHS tipo 2 è difficile da studiare ed i risultati di
studi epidemiologici anche accurati sono difficili da interpretare per i seguenti motivi:
- come nel caso delle infezioni da VHS tipo 1, anche se in misura inferiore a causa della maggior età degli interessati, l'infezione con VHS tipo 2 può essere asintomatica.
- circa il 10-40% delle infezioni genitali primarie può essere dovuto a VHS tipo 1 così come, al contrario, alcune infezioni primarie dell'orofaringe possono essere imputate a VHS tipo 2.
- esiste una rilevante reattività sierologica crociata tra i due tipi virali.
Comunque, la sieroprevalenza per VHS tipo 2 è molto più
bassa di quella relativa all'infezione con il tipo 1.
Rilevamenti effettuati negli Stati Uniti indicano un passaggio dal
7% circa, all'età di 15-30 anni, al 32% circa, all'età di 60; sono state anche rilevate
differenze significative in relazione alla razza.
Altri fattori, quali lo stato socio-economico,
il livello culturale, la religione ed il sesso possono influenzare non solo la sieroprevalenza
ma anche l'età alla quale avviene l'infezione primaria.
Infezioni ricorrenti - Studi condotti mediante monitoraggio continuo attraverso
indagini colturali per l'isolamento del virus indicano che, nell'ambito di coorti di adulti con
sieroprevalenza per VHS tipo 1 pari al 90-95%, solo il 40-45% va incontro ad episodi di
herpes labiale ricorrente; la frequenza della ricorrenza è variabile: un episodio al mese (5%),
ogni 2-11 mesi (34%), ogni anno o meno (61%).
Nell'infezione genitale da VHS tipo 2, la percentuale di individui che va incontro ad
episodi ricorrenti è valutata attorno al 60%; anche la frequenza di ricorrenza individuale è
più alta di quella riportata per il tipo 1, con valori leggermente più elevati per l'uomo
rispetto alla donna.
Reinfezioni endogene ed esogene - L'epidemiologia delle reinfezioni (infezioni in
un individuo già infettato da VHS da parte del suo stesso virus in un altro sito: infezione
endogena, o da parte di ceppi differenti dello stesso tipo, 1 o 2: infezione esogena) è
chiaramente diversa da quella delle infezioni primarie potendo verificarsi a qualsiasi età.
La differenziazione tra reinfezione endogena e reinfezione esogena può essere compiuta
esclusivamente isolando i ceppi virali dai due siti e studiando il polimorfismo genetico del
loro DNA, attraverso l'impiego di opportuni enzimi di restrizione.
Infezioni oculari - Le infezioni oculari possono verificarsi a qualsiasi età ma la
frequenza maggiore è osservata nell'infanzia e nell'adolescenza; quasi sempre è coinvolto
VHS tipo 1.
Infezioni neonatali - Vengono riportate incidenze relativamente basse (0,02 - 0,07%
dei nati vivi) e diverse a seconda dei paesi, Gran Bretagna e Stati Uniti prevalentemente,
dove sono stati condotti studi al riguardo; tali differenze, a parità di sieroprevalenza per
VHS tipo 1 e 2, di età di acquisizione dell'infezione primaria e di pratiche ostetriche, può
essere messa in relazione a sottostima per difetto di segnalazione.
La maggior parte dei casi (80 - 85%) è dovuta a VHS tipo 2 che viene trasmesso da
infezioni genitali ricorrenti materne durante il parto; la maggior parte dei casi riconducibili
al tipo 1 viene acquisito invece in un periodo immediatamente post-natale.
Infezioni del sistema nervoso centrale - Vengono riportati con incidenze variabili
casi di meningite in adulti come complicanza occasionale di una infezione genitale primaria
da VHS tipo 2. I valori rilevati negli Stati Uniti si avvicinano al 10 - 25% delle infezioni
genitali primarie.
L'encefalite erpetica può manifestarsi a tutte le età, non presenta
una variabilità stagionale ed i casi si presentano in maniera sporadica.
Diagnosi convenzionale ed avanzata di laboratorio
La diagnosi di laboratorio delle infezioni da VHS ha cominciato a diventare una parte sempre
più rilevante del trattamento del paziente dal momento in cui si sono rese disponibili
possibilità terapeutiche sempre più efficaci (WHO Meeting, 1991).
Alcune manifestazioni cliniche, come l'herpes labiale, sono così caratteristiche da
non richiedere una conferma di laboratorio; al contrario, in altre situazioni in cui le lesioni
sono atipiche o non sono direttamente o agevolmente visibili come nell'encefalite, nelle
cheratocongiuntiviti o nelle infezioni genitali endocervicali, la diagnosi di laboratorio si
propone come uno strumento di grande utilità o addirittura indispensabile.
La capacità di VHS di produrre infezioni latenti, dalle quali lo
stesso può venire riattivato e può produrre infezioni ricorrenti in risposta ad
una grande varietà di stimoli, inevitabilmente rende complicata la diagnosi; inoltre il ruolo eziologico di VHS nella
manifestazione clinica oggetto dell'osservazione non sempre può essere stabilito
semplicemente attraverso la dimostrazione del virus in materiali prelevati al paziente.
Come è stato affermato nella parte introduttiva, gli accertamenti diagnostici possono
essere rivolti alla dimostrazione del virus o di suoi componenti nel materiale patologico e/o
alla dimostrazione di un movimento anticorpale specifico.
Dimostrazione di VHS o di suoi componenti nel materiale patologico -
I campioni utilizzati per procedimenti finalizzati a questo
obiettivo possono essere diversi a seconda del tipo di manifestazione clinica: liquido vescicolare;
tamponi o raschiati prelevati dal tratto genitale, occhio, orofaringe, cute; liquido cefalo-rachidiano;
biopsie cutanee e cerebrali.
Uno dei procedimenti più tradizionali, oggi raramente impiegato, è rappresentato
dall'osservazione microscopica diretta delle cellule eventualmente presenti nel campione al
fine di evidenziare, mediante opportune colorazioni, le inclusioni intranucleari (corpi di
Cowdry) ed eventuali cellule giganti multinucleate; tali alterazioni, tuttavia, non sono
esclusive delle infezioni da VHS ma sono osservabili anche nelle infezioni da altri
Herpesvirus.
Pertanto questo metodo, applicabile anche a campioni bioptici ed autoptici
attraverso inclusione e sezione, relativamente rapido ed economico, può rivelare la sua
utilità solo nel suggerire una possibile infezione da VHS che deve essere confermata con
altri procedimenti, quali l'immunofluorescenza o saggi immunoistochimici.
Questi ultimi tipi di indagine diagnostica, fino a qualche tempo fa
confinati all'impiego da parte di pochi laboratori specializzati, grazie anche alla sempre maggior
disponibilità e qualità di antisieri
commerciali, hanno guadagnato attualmente una diffusione tale da poter essere considerati
procedimenti di "routine".
L'obiettivo che ci si prefigge di raggiungere con l'impiego diretto di questi saggi sul
campione è quello di dimostrarvi la presenza di cellule contenenti antigeni virali, in questo
caso di VHS.
Nella versione diretta del saggio di immunofluorescenza vengono impiegati come sonda
anticorpi monoclonali (o ancor meglio loro miscele) o sieri policlonali anti-VHS coniugati
con traccianti fluorescenti; nella versione indiretta, più spesso utilizzata perchè più sensibile
e meno dispendiosa, gli anticorpi anti-VHS sono sprovvisti di tracciante che si trova invece
legato ad altri anticorpi diretti contro i primi.
La specificità del procedimento dipende dalla
specificità degli anticorpi anti-VHS utilizzati; se essi sono diretti verso determinati antigeni
specie-specifici, il saggio risulterà positivo qualora le cellule presenti nel campione siano
infettate indifferentemente da VHS tipo 1 o tipo 2.
Se al contrario la sonda anticorpale è
tipo-specifica, ad esempio nei riguardi di epitopi di VHS tipo 1, solo cellule presenti in
campioni di pazienti infettati con questo virus reagiranno positivamente.
L'osservazione del
preparato viene effettuata con miscroscopio munito di dispositivo a raggi ultravioletti.
Analogo al metodo descritto è il procedimento che impiega come sonda anticorpi
anti-VHS specie- o tipo-specifici coniugati con un enzima; il riconoscimento degli antigeni
da parte della sonda anticorpale viene evidenziato dall'applicazione di un substrasto
cromogenico per l'enzima e successiva osservazione microscopica per la ricerca della
colorazione specifica all'interno delle cellule del campione.
La dimostrazione di antigeni di
VHS nel campione può essere ottenuta anche con saggi immunoenzimatici simili
concettualmente al precedente ma attraverso i quali tuttavia la presenza di antigeni virali
viene ricercata indipendentemente dalla loro localizzazione intra - o extracellulare; la loro
applicazione ottimale è rappresentata dalla ricerca di antigeni di VHS in liquidi vescicolari
raccolti come tali o mediante tampone.
L'immunofluorescenza, i saggi immunoistochimici e quelli immunoenzimatici sopra
ricordati sono stati oggetto di numerose valutazioni e prove comparative, tra loro e con il
metodo colturale tradizionale.
Nel complesso la sensibilità di questi procedimenti è risultata
compresa, a seconda dei diversi Autori (Marcon, M.J. e Salamon, D., 1997; Verano, L. e Michalski, F.J., 1995;
Ogburn, J.R. et al., 1994; Cone, R.W. et al., 1993; Zimmerman, S.J. et al., 1991; Gonik, B,
et al., 1991;), tra il 70 e il 95%, con specificità anche superiore al 90%; il loro costo è
contenuto, sono in grado di fornire risultati entro poco tempo (alcune ore) dal prelievo del
campione, sono di facile esecuzione e non richiedono la disponibilità di attrezzature
sofisticate e/o costose, salvo il microscopio con dispositivo per illuminazione con raggi
ultravioletti, qualora si adotti il metodo di immunofluorescenza.
L'impiego dei saggi immunoenzimatici inoltre non richiede particolari
precauzioni per la raccolta, il trasporto e la conservazione del campione.
Con alcuni materiali, quali ad esempio i liquidi da vescicole o da pustole, è
relativamente agevole dimostrare la presenza di particelle virali con morfologia e struttura
caratteristiche dei virus erpetici mediante osservazione elettromicroscopica diretta; il
metodo è rapido, economico nell'esecuzione ma dispendioso in quanto richiede la
disponibilità del microscopio elettronico, non è in grado di differenziare VHS da altri virus
erpetici (come pure il tipo 1 dal tipo 2) e richiede che il campione contenga un elevato
numero di particelle virali.
L'impiego dei saggi che utilizzano sonde immunologiche e, per certi versi, anche
della microscopia elettronica comporta tra le conseguenze di maggior conto quella che
tramite il loro uso non necessariamente e non solo si rileva virus completo infettante.
Questo aspetto può essere considerato positivamente qualora si
desideri applicare un saggio sensibile senza riguardo dell'infettività, come per esempio per campioni trasportati e/o
conservati in condizioni non ottimali.
Al contrario gli stessi saggi non si prestano ad essere
utilizzati in situazioni in cui si renda necessario verificare la presenza, o addirittura misurare
la carica, di VHS infettante; può essere questo il caso di campioni genitali raccolti da donne
gravide attorno al periodo previsto per il parto o di materiali prelevati da soggetti trattati con
farmaci antivirali.
Quando occorre verificare la presenza di virus infettante è indispensabile ricorrere
all'esame colturale.
L'esame colturale rappresenta il metodo di riferimento per la diagnosi di laboratorio
dell'infezione da VHS; mentre in passato veniva condotto utilizzando anche animali di
laboratorio particolarmente suscettibili, quali il coniglio, il topo e la cavia, oggi si esegue -
salvo necessità particolari - impiegando esclusivamente colture cellulari. Attualmente è
disponibile una grande varietà di cellule primarie ed in linea continua, umane ed animali,
che possono essere vantaggiosamente impiegate per la coltivazione e l'isolamento di VHS.
Nella versione di coltura tradizionale la moltiplicazione di VHS è
rivelata dalla comparsa di effetto citopatico; questo è abbastanza caratteristico ed è
rappresentato generalmente da arrotondamento cellulare (aspetto a palloncino) e dalla comparsa
di cellule multinucleate.
Sebbene l'isolamento in coltura di VHS sia un procedimento molto sensibile, tuttavia la sua
efficienza e la rapidità di comparsa dell'effetto citopatico (da uno a oltre 5-6 giorni) può
dipendere da molti fattori.
Alcuni di essi fondamentalmente condizionano il numero e
l'infettività delle particelle virali presenti nel campione e sono legati al tipo di
manifestazione clinica, al momento ed alle modalità della raccolta, al tipo e alla qualità del
trasporto e della conservazione del campione; generalmente il grado d'influenza di tali
fattori dipende da interventi che precedono l'arrivo del campione al laboratorio di
Microbiologia.
Altri fattori, al contrario, sono legati alle procedure utilizzate nel laboratorio
per l'esame colturale e principalmente sono rappresentati dai tipi di cellule impiegate, dalle
modalità del loro pretrattamento e di quello del materiale patologico prima dell'inoculo,
dalle condizioni di adsorbimento del campione, dalle condizioni di incubazione, etc.
I campioni che contengono elevate quantità di particelle virali infettanti, se vengono
rispettate le condizioni tecniche ottimali, possono indurre un effetto citopatico entro 20 - 24
ore dall'inoculo.
I campioni che consentono un isolamento più frequente e
più rapido sono il liquido vescicolare ed il materiale raccolto da lesioni pustolose cutanee;
meno si prestano le lesioni ulcerate o le croste.
Per quanto le caratteristiche dell'effetto citopatico e le indicazioni anamnestiche e cliniche
possano essere significative al riguardo, l'identificazione formale del virus è una tappa
obbligata.
I procedimenti di laboratorio utilizzabili allo scopo ed i corrispondenti livelli
identificativi possono essere diversi a seconda delle necessità, delle possibilità anche
economiche e delle capacità tecniche del laboratorio.
Così accanto a procedimenti
tradizionali, quali la prova di etere-sensibilità, la reazione di fissazione del complemento e
la reazione di neutralizzazione dell'infettività, sono disponibili metodi più recenti come la
microscopia elettronica, i saggi di immunofluorescenza, immunoistochimici ed
immunoenzimatici e l'analisi del DNA virale ottenibile mediante ibridizzazione con sonde
nucleotidiche o mediante elettroforesi su gel di agarosio dopo trattamento con enzimi di
restrizione (Lipson, S.M. et al., 1991; Patel, H. et al., 1991).
Come è facilmente
comprensibile, i gradi di identificazione, i costi, i tempi e le complessità di esecuzione, come
pure le esperienze richieste, possono essere relativamente ridotti od elevati a seconda del
metodo scelto.
Il metodo che generalmente consente un livello identificativo sufficiente (volendo
anche il tipo virale), rapido, non estremamente indaginoso e non dispendioso è
rappresentato dal saggio di immunofluorescenza.
Addirittura questo procedimento viene
spesso utilizzato anche per svelare (e identificare) precocemente VHS in corso di
replicazione in colture cellulari, prima della comparsa dell'effetto citopatico; in breve il
metodo prevede una rapida centrifugazione a bassa velocità del campione su opportune
minicolture cellulari (shell vial assay), l'impiego di idonei anticorpi monoclonali rivolti
verso antigeni precoci o immediati precoci, e consente di ottenere il risultato anche entro 24
ore (Espy, M.J. et al., 1991; Brumback, B.G. e Wade, C.D. 1994).
Procedimenti analoghi,
anch'essi finalizzati ad accorciare il tempo dell'esame colturale, non prevedono l'impiego di
fluorocromi ma di altri traccianti, quali perossidasi e biotina, con risultati praticamente
sovrapponibili.
Più recentemente è stato messo a punto un particolare
metodo colturale per VHS, denominato ELVIS (Enzyme Linked Virus Inducibile System) che impiega monostrati di
cellule BHK (Baby Hamster Kidney) "ingegnerizzate" (Stabell, E.C. e Olivo, P.D., 1992).
Esse contengono infatti un plasmide che, a sua volta, reca il gene strutturale LacZ di
Escherichia coli, codificante per l'enzima beta-galattosidasi; questo gene è controllato dal
promotore di VHS 1 per il gene della ribonucleotido-reduttasi ( Fig. 4).
Quando il campione inoculato in queste cellule contiene VHS, indifferentemente di
tipo 1 o di tipo 2, proteine virali transattivanti, agendo sul promotore virale inducono la
sintesi dell'enzima beta-galattosidasi (Marcon, M.J. e Salamon, D., 1997.).
A distanza di 16 - 24 ore dall'inoculo le cellule vengono fissate e messe a contatto
con il substrato dell'enzima, denominato X-gal, inizialmente incolore.
Le cellule che, infettate da VHS, hanno prodotto beta-galattosidasi si coloreranno in blu grazie alla
trasformazione operata dall'enzima su X-gal e potranno agevolmente essere osservate al
microscopio ottico.
Secondo gli Autori che l'hanno impiegato (Stabell, E.C. et al., 1993;
Schidler, S.A. e Proffitt, M.R., 1994) il sistema, attualmente disponibile in confezione
commerciale contenente anche le cellule, il terreno di coltura ed i diversi reagenti,
accoppierebbe i vantaggi di sensibilità del metodo colturale classico a quelli legati alla
specificità dei risultati (assenza di reattività con altri virus erpetici), ad una possibile
standardizzazione, a facilità d'uso, a risultati precoci e alla agevole interpretazione dei
risultati.
Sebbene, come si è visto, siano stati compiuti notevoli sforzi , anche con successo,
per agevolare la ricerca di antigeni di VHS direttamente nel campione e per ridurre i tempi
dell'esame colturale, i risultati più promettenti sembrano derivare dall'applicazione di diversi
procedimenti rivolti allo svelamento diretto del genoma virale presente nel campione.
Fondamentalmente questi metodi si avvalgono dell'impiego di specifiche sonde
nucleotidiche o "probe" marcate con traccianti radioisotopici, enzimatici o
chemiluminescenti; esse sono costituite da sequenze opportunamente selezionate di VHS,
prodotte sinteticamente o rappresentate da determinati frammenti di DNA virale clonati e
amplificati in plasmidi.
La ricerca del genoma di VHS viene effettuata attraverso una
reazione di ibridizzazione in cui l'eventuale DNA virale, presente nel campione con la
naturale configurazione bicatenaria, viene preliminarmente denaturato mediante
riscaldamento al fine di ottenere la separazione dei due filamenti, indispensabile per il
confronto con la sonda (Seal, L.A. et al., 1991).
La versione ibridizzazione in situ trova la sua utilizzazione nella ricerca di DNA di
VHS in sezioni di tessuti bioptici od autoptici; il procedimento è rapido, specifico,
relativamente sensibile e, dopo idoneo trattamento, può essere applicato anche a tessuti
inclusi in paraffina.
Inoltre, apportando opportune modificazioni al procedimento di base, il
metodo può consentire la ricerca in situ anche di specifici mRNA virali, permettendo in
questo modo di poter distinguere nell'ambito del tessuto osservato tra virus latente e virus in
corso di espressione del genoma.
Allorchè siano disponibili campioni diversi dai precedenti, come esempio liquido
vescicolare o tamponi vari, o qualora per ragioni di sensibilità sia necessario operare la
ricerca di DNA di VHS su quantità di tessuto maggiori di quelle offerte da sezioni
istologiche, si può ricorrere alla ibridizzazione "dot-blot".
In questa configurazione il DNA
del campione, opportunamente estratto, viene applicato e immobilizzato mediante
filtrazione su di un'area ristretta di una membrana di nylon e denaturato; l'eventuale
presenza di DNA virale viene quindi ricercata attraverso una sonda marcata con
radioisotopo o con enzima e successiva autoradiografia o reazione cromogenica,
rispettivamente.
Anche questo sistema è specifico, sensibile e rapido.
Sebbene i livelli di sensibilità raggiungibili con i metodi descritti siano notevoli,
tuttavia per alcune situazioni che vedremo in seguito essi non sono sempre sufficienti; in
questi casi il procedimento che sembra possedere i presupposti per un successo diagnostico
è la reazione polimerasica a catena (PCR: Polymerase Chain Reaction).
Inizialmente impiegata a scopo di ricerca, questa procedura ha ben presto
trovato un gran numero di applicazioni nella diagnostica microbiologica e non solo.
Come è noto, attraverso la PCR, di
cui esistono diverse versioni, ci si propone come obiettivo l'amplificazione di una
determinata sequenza contenuta in un acido nucleico presente in scarsa quantità e quindi
difficilmente svelabile.
Il procedimento è concettualmente semplice
(Fig. 5) ma è gravato da
numerose difficoltà di ordine pratico per cui sono fondamentali sia rigorosi controlli di
qualità sia un'attenzione costante ai dettagli operativi.
Sostanzialmente il DNA di VHS, se presente nel campione, viene denaturato al
calore ed i due filamenti vengono messi a contatto nel successivo raffreddamento con un
eccesso di due oligonucleotidi, specifici per VHS; questi sono rappresentati da corti
segmenti di acido nucleico (da 15 a 30 basi) a sequenza nota, complementari ciascuno a due
diverse porzioni di corrispondente lunghezza, situate a breve distanza una dall'altra ma
localizzate sugli opposti filamenti del genoma di VHS.
Questi oligonucleotidi, chiamati
ormai comunemente "primers", secondo la terminologia inglese, funzionano da inneschi o
da punti iniziali per la trascrizione delle sequenze adiacenti a quelle riconosciute dai
"primers" stessi, nella direzione 3' - 5' di ciascun singolo filamento del DNA originale; la
trascrizione è operata da una DNA-polimerasi termostabile, Taq-polimerasi, estraibile da un
bacillo termofilo, Thermus aquaticus, dal cui nome è derivata la sigla dell'enzima stesso.
Dopo un certo tempo, durante il quale la polimerasi ha operato la trascrizione su
ciascuna catena del DNA originale, si denatura nuovamente al calore e si ricomincia con un
nuovo ciclo durante il quale i "primers" si combineranno anche ai segmenti di DNA
neosintetizzati, e così via per il numero di cicli di amplificazione desiderato.
La dimensione del segmento amplificato, man mano che si compiono i primi cicli,
va gradatamente a corrispondere alla distanza tra le sequenze riconosciute sull'acido nucleico di partenza dai
"primers"; ad ogni ciclo si ottiene un raddoppio del numero dei segmenti che alla
conclusione del procedimento può raggiungere valori anche molto elevati.
Una variante del procedimento di base sopraricordato è rappresentato dalla cosiddetta
"nested" PCR nella quale, dopo un certo numero di cicli di amplificazione, il prodotto stesso
viene utilizzato in una seconda serie di cicli di amplificazione impiegando una coppia di "
primers" interni a quelli utilizzati nella prima serie; poichè in questo caso una
amplificazione positiva richiede il legame di quattro oligonucleotidi specifici per il DNA di
VHS, la reazione è molto specifica e sensibile.
In ogni caso, al termine dell'amplificazione, la presenza e la dimensione del prodotto,
denominato anche "amplicon", possono venire determinate attraverso elettroforesi su gel di
agaroso o di poliacrilamide, successiva colorazione con bromuro di etidio e confronto della
migrazione con opportuni marcatori.
La specificità del DNA amplificato può essere
confermata mediante ibridizzazione dello stesso con una sonda costituita da una sequenza
omologa ad una regione del DNA di VHS situata all'interno dei siti di attacco dei "primers"
in "Southern-blot", in "dot-blot" o con sistemi immunoenzimatici concepiti per rivelare
DNA bicatenario.
L'impiego di "primers" con sequenze specifiche per il tipo 1 o per il tipo 2 di VHS nel
procedimento di amplificazione mediante PCR consente la ricerca differenziale del DNA
dei due tipi virali.
In alternativa, qualora vengano impiegati "primers"che amplificano con la
stessa efficienza i due tipi, la diagnosi differenziale può essere posta sulla base dei risultati o
di analisi del prodotto di amplificazione dopo trattamento con enzimi di restrizione che
tagliano esclusivamente il DNA di VHS di tipo 1 e non 2, o viceversa, o di ibridizzazione
dell' "amplicon" con sequenze di VHS tipo-specifiche.
Sebbene la PCR possa essere impiegata nella diagnosi di laboratorio di qualsiasi tipo
di infezione da VHS utilizzando gli opportuni campioni (Cone, R.W. et al., 1991; Kriesel,
J.D. et al., 1994), tuttavia essa trova la sua corretta valorizzazione in quelle situazioni dove
le classiche lesioni o sono assenti o hanno localizzazione profonda e/o non sono facilmente
accessibili all'osservazione e/o sono associate ad una carica virale bassa; le infezioni oculari
e le encefaliti erpetiche rientrano in questi casi.
Per quanto riguarda le infezioni oculari, generalmente le forme caratteristiche di
congiuntivite e di cheratite da VHS possono essere diagnosticate in maniera relativamente
agevole su base clinica e tenendo conto dei risultati delle indagini virologiche
convenzionali, come l'esame colturale di raschiati congiuntivali e corneali.
Nelle manifestazioni primarie e ricorrenti atipiche o prive di sintomatologia classica e nelle
infezioni intraoculari quali le iridocicliti, le uveiti e le corioretiniti, dove da un lato è
difficile ottenere campioni bioptici dei tessuti oculari profondi e i fluidi oculari hanno una
bassa carica virale e dall'altro una diagnosi eziologica definitiva è importante per la terapia
antivirale specifica, la PCR sembra rappresentare, per la sua sensibilità, un procedimento di
laboratorio ragionevolmente proponibile (McConnell, I.M., 1994; Werner, J.C., 1994).
I campioni possono essere rappresentati da materiali corneali (Alvarado, J.A. et al., 1994),
fluido lacrimale (Yamamoto, S. et al., 1994.) e umori acqueo e vitreo (Garweg, J. et al., 1993).
Eventuali risultati positivi devono tuttavia essere considerati anche tenendo presente
che, grazie all'elevata sensibilità del metodo e a causa della possibile latenza di VHS nei
tessuti occulari a seguito di precedenti infezioni, il DNA virale riscontrato potrebbe avere
nessun rapporto con la manifestazione clinica in atto.
Nel caso dell'encefalite erpetica, se è vero che ancor oggi l'esame colturale di
materiale cerebrale ottenuto attraverso biopsia rappresenta il metodo di scelta per una
diagnosi eziologica definitiva (Whitley, R.J. e Lakeman, F. 1995), la sempre più abbondante
esperienza che si sta accumulando circa l'impiego della PCR per la ricerca di DNA di VHS
nel liquido cefalo-rachidiano di pazienti con sospetta encefalite causata da questo agente
virale ( Aurelius, E. et al., 1991; Rozemberg, F. e Lebon, P. 1991; Puchhammer-Stöckl, E.
et al., 1993; Kessler, H. H. et al., 1994; De Vincenzo, J.P. e Thorpe, G., 1994; Schlesinger,
Y. et al., 1995; Lakeman, F.D. et al., 1995), indica nella PCR un procedimento
estremamente sensibile allo scopo; essa, inoltre, in virtù della sua efficienza, potrebbe
assumere in un prossimo futuro il ruolo di metodo diagnostico di scelta.
Nonostante la più volte dichiarata sensibilità
della PCR ed in accordo con quanto è
già stato accennato in precedenza, i risultati ottenibili con un tale procedimento sono
affidabili solo se vengono definite accuratamente le singole tappe operative (pre-analitiche,
analitiche e post-analitiche) e se vengono previsti adeguati controlli al fine da ridurre al
minimo i risultati non significativi, i risultati falsi positivi e quelli falsi negativi.
Solo per citare i più importanti, tra i fattori capaci di influenzare
in maniera rilevante la qualità del risultato di un saggio con PCR per VHS ricordiamo il criterio
di selezione utilizzato per individuare i pazienti da cui ottenere il campione da sottoporre all'indagine, il momento del
prelievo rispetto all'inizio della malattia, la conservazione e la preparazione del campione, la
scelta dei "primers"; rivestono grande importanza anche le condizioni di amplificazione
come pure i controlli dell'amplificazione stessa per scartare la possibilità che l'eventuale
risultato negativo sia un falso negativo dovuto alla presenza di inibitori nel campione
(Wiedbrank, D.L., Warner J.C. e Drevon, A.M., 1995) o che l'eventuale risultato positivo sia
in realtà un falso positivo (Landry, M.L., 1995) dovuto a contaminazione ambientale,
derivante ad esempio da DNA amplificato in precedenti saggi nello stesso ambiente.
Inoltre, anche nel caso che i fattori sopra elencati siano sotto controllo, il risultato del
saggio PCR per la ricerca di DNA di VHS nelle infezioni oculari e nelle encefaliti deve
sempre essere interpretato con cautela e comunque nel contesto di altre indicazioni di
carattere clinico e di laboratorio e, nelle forme cerebrali, neurodiagnostico ( Tomografia
Assiale Computerizzata, Risonanza Magnetica Nucleare, etc.).
Dimostrazione di un movimento anticorpale anti-VHS (diagnosi sierologica) -
L'infezione primaria da VHS induce una risposta immunitaria umorale specifica
caratterizzata da sintesi di IgM seguite da IgG ed IgA; in alcuni individui, anche la
riattivazione del virus nelle infezioni ricorrenti è accompagnata da una produzione, variabile
da soggetto a soggetto e da un episodio all'altro, di IgM, oltre che da un effetto " booster",
per altro modesto in ogni singola ricorrenza nei riguardi di IgG e di IgA.
La presenza ed il titolo di IgG VHS-specifiche possono essere determinati con tutta
una serie di reazioni sierologiche che vanno da quelle più tradizionali, come la reazione di
fissazione del complemento, la reazione di neutralizzazione dell'infettività e
l'immunofluorescenza, a quelle più recenti, come i saggi immunoenzimatici.
Anche le immunoglobuline VHS-specifiche della classe M
(e volendo anche della classe A) possono
essere ricercate e titolate con alcuni degli stessi procedimenti, in particolare con
l'immunofluorescenza e con il saggio immunoenzimatico.
In questo impiego e qualora le eventuali IgM VHS-specifiche presenti nel siero
vengano evidenziate da anticorpi anti-IgM coniugati con il tracciante fluorescente o con l'enzima, è
necessario tenere conto della possibile interferenza di alcuni fattori, tra i quali ad esempio la competizione esercitata nei
riguardi delle IgM da parte delle quasi sempre più abbondanti IgG VHS-specifiche che in
questo modo possono rendersi eventualmente responsabili di risultati falsi negativi per IgM;
al contrario, una possibile causa di risultati falsi positivi per IgM è rappresentata dalla
presenza nel siero di fattore reumatoide (IgM anti-IgG).
Al fine di sfuggire a queste insidie
è necessario procedere in via preliminare alla separazione fisica (per cromotografia,
ultracentrifugazione, immunoprecipitazione, etc.) delle IgG totali dal siero prima di
procedere con l'immunofluorescenza o con il saggio immunoenzimatico, oppure, qualora si
scelga di utilizzare quest'ultimo, avendo cura di optare per l'impiego di quella
configurazione del saggio stesso denominata "a cattura" .
La dimostrazione di IgM VHS specifiche nel siero del soggetto depone per una
infezione in atto; tuttavia, data la possibile comparsa di IgM anche nel corso di infezioni
ricorrenti, qualora sia necessario valutare un paziente per un'infezione primaria, tranne che
si tratti di un neonato, la sola positività per IgM per quanto suggestiva non può dare al
riguardo una sicurezza sufficiente. In questi casi è necessario procedere anche ad una
titolazione delle IgG VHS-specifiche su due campioni di siero raccolti in tempi
opportunamente distanziati (non meno di due settimane).
Nel caso di un'infezione primaria, accanto alla positività per IgM sarà
rilevabile una differenza significativa (almeno quattro volte maggiore nel secondo siero rispetto al primo)
nel titolo anticorpale; al contrario qualora il soggetto sia affetto da un episodio ricorrente e
conseguente a riattivazione, il titolo di IgG VHS-specifiche nei due campioni di siero sarà
aumentato solo di poco, in maniera non significativa, o per nulla.
La differenziazione tra
una risposta anticorpale verso VHS tipo 1 da quella verso il tipo 2, di grande valore dal
punto di vista epidemiologico, non riveste particolare rilevanza dal punto di vista
diagnostico; sebbene le preparazioni commerciali non sempre rispondano adeguatamente
allo scopo (Arvin, A.M., e Prober, C.G., 1995; Ashley, R.L., et al., 1991) è possibile operare
la distinzione VHS di tipo 1 e quello di tipo 2 attraverso l'impiego di saggi
immunoenzimatici o "immunoblot" (Sánchez-Martínez, D. et al., 1991; Safrin, S. et al.,
1992; Dalessio, J. e Ashley, R., 1992; Ho, D.W.T. et al., 1993) dove gli anticorpi vengono
svelati utilizzando come antigeni le glicoproteine gG1 e gG2, rispettivamente.
Nel caso di sospetta infezione del sistema nervoso centrale da VHS, la dimostrazione
di una risposta anticorpale specifica nel siero non è sufficiente; infatti tale risposta potrebbe
semplicemente rappresentare la riattivazione di VHS latente, secondaria ad una affezione
neurologica ad eziologia diversa; in questi casi può essere di aiuto la prova dell'avvenuta
sintesi intratecale di anticorpi specifici.
Questa può essere dimostrata attraverso la
determinazione dei livelli anticorpali virus-specifici nel siero e nel liquido cefalo-rachidiano
ed evidenziando, attraverso opportuni calcoli, che la quantità di anticorpi presente nel
liquido cefalo-rachidiano non può essere riconducibile ad un trasporto di anticorpi anti-VHS
sierici attraverso la barriera emato-liquorale (Klapper P.E., e Cleator, G.M., 1992).
Deve tuttavia essere ricordato che non tutti gli individui rispondono alle infezioni del sistema
nervoso centrale con la produzione intratecale di anticorpi e coloro che lo fanno possono
produrli molto tardivamente; al contrario, altri individui, come è stato anche ricordato in
precedenza, possono continuare a produrre anticorpi in sede intratecale anche per molto
tempo a distanza dell'episodio encefalitico acuto.
Conclusione -
In conclusione a fronte dell'ampio spettro di manifestazioni cliniche
causate da VHS e caratterizzate da aspetti epidemiologici particolari, da storie naturali
differenziate e da gravità di vario grado, oggi disponiamo di una altrettanto vasta gamma di
procedimenti diagnostici di laboratorio; questi possono essere rivolti sia alla dimostrazione
del virus o di suoi componenti (antigeni o acidi nucleici) nei diversi materiali sia alla
dimostrazione di una reazione anticorpale specifica recente.
Sebbene anche sul versante della diagnosi sierologica delle infezioni da VHS sia oggi
disponibile un sufficiente numero di saggi affidabili in termini di sensibilità e di specificità e
differenziati anche per il rilevamento di immunoglobuline delle varie classi sia specie - sia
tipo-specifiche, è soprattutto per il raggiungimento del primo obiettivo che sono stati
compiuti gli sforzi più fruttuosi.
In questo ambito è così disponibile una discreta scelta di
saggi convenzionali affiancati da procedimenti tecnologicamente avanzati.
Gli accertamenti
convenzionali, come l'esame colturale, sono affidabili per la loro consolidata efficacia e
sensibilità, tanto da essere considerati ancora i metodi di riferimento, ma a volte appaiono
troppo lenti per fornire informazioni diagnostiche fruibili per un trattamento del paziente
mirato e tempestivo.
Al contrario altri saggi, come l'immunofluorescenza ed i saggi
immunoenzimatici, comportano tempi di esecuzione e di completamento molto contenuti
allorchè le loro sonde immunologiche vengano impiegate direttamente sui campioni per lo
svelamento di antigeni; essi sono quindi in grado di fornire risposte rapide ma in questa
applicazione sono relativamente poco sensibili e non forniscono informazioni circa
l'infettività e la carica virale infettante.
L'applicazione all'esame colturale convenzionale
dopo 24 ore dall'inoculo del campione delle sonde immunologiche come pure l'impiego di
cellule ingegnerizzate ha consentito di privilegiare i vantaggi dei diversi metodi riducendo
significativamente i tempi di completamento dell'indagine. Sono disponibili anche saggi che
impiegano sonde nucleotidiche capaci di rivelare direttamente nei materiali clinici quantità
relativamente esigue di acido nucleico virale; essi sono specifici, sono in grado di fornire
risultati in breve tempo (anche se sono più indaginosi dei precedenti) ma possono non
presentare la sensibilità richiesta in situazioni caratterizzate da una bassa carica virale.
In ragione della necessità di doversi affidare in certe situazioni
come unico mezzo diagnostico alla ricerca di quantità estremamente scarse di sequenze virali,
possono essere utilizzati i procedimenti di amplificazione dell'acido nucleico virale attraverso la reazione polimerasica
a catena e successivo svelamento e identificazione.
In questi saggi è evidentemente
esasperata la sensibilità che si deve pagare attraverso l'adozione ineluttabile di rigide
precauzioni, organizzative e tecniche, pena l'ottenimento di risultati falsi positivi o falsi
negativi; tra qualche tempo, quando nuovi accorgimenti tecnologici renderanno più
maneggevole la metodologia così da consentirle una diffusione maggiore e anche costi
meno elevati, sarà possibile apprezzare completamente il grande potenziale offerto dalla
PCR nella pratica diagnostica quotidiana.
È fuor di dubbio comunque che, essendo difficile disporre di un unico metodo che
riunisca tutti i vantaggi dei procedimenti attualmente disponibili e che possa essere
impiegato in tutte le situazioni, la diagnosi di laboratorio delle infezioni da VHS deve essere
condotta fondamentalmente sulla base dell'esperienza maturata, eventualmente accoppiando
anche più metodi, ed interpretando con cautela i risultati di nuovi procedimenti per i quali
non sia stata acquisita ancora una sufficiente confidenza.
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