PESTIVIRUS fam. FLAVIVIRIDAE Suddivisa in tre generi Flavivirus Pestivirus Hepacivirus 1 CLASSIFICAZIONE CLASSIFICAZIONE DEI DEI PESTIVIRUS PESTIVIRUS •• Un Un tempo tempo classificati classificati in in BVDV, BVDV, CSFV, CSFV, BDV BDV •• Questo Questo schema schema tiene tiene conto conto SOLO SOLO dello dello spettro spettro d’ospite d’ospite •• La La classificazione classificazione in in base base al al genoma genoma ha ha permesso permesso di di stabilire stabilire l’esistenza l’esistenza di di sei sei genotipi: genotipi: CLASSIFICAZIONE CLASSIFICAZIONE DEI DEI PESTIVIRUS PESTIVIRUS ° CSFV BVDV1a BVDV1a significato significato sconosciuto sconosciuto BVDV1b BVDV1b ° BDV ° BVDV1 Problemi Problemi nella nella vaccin vaccinazione!!! azione!!! ° BVDV2 ° pestivirus isolato dalla giraffa ° pestivirus isolato da un daino CARATTERIS CARATTERIS TICHE TICHE DEI DEI PESTIVIRUS PESTIVIRUS •• •• •• Virus Virus piccoli piccoli (40-60 (40-60 nm) nm) Provvisti Provvisti di di envelope envelope Possiedono Possiedono una una singola singola molecola molecola di di RNA RNA monocatenario monocatenario aa polarità polarità positiva positiva (12,5 (12,5 kb) kb) •• Ogni Ogni virione virione contiene contieneuna una singola singola copia copia di di genoma, genoma, ma ma alcuni alcuni tratti tratti possono possono essere essere duplicati duplicati •• IlIl genoma genoma viene viene tradotto tradotto in in un’unica un’unica poliproteina poliproteina (3.900 (3.900 amminoacidi) amminoacidi) 2 Quattro strutturali e 9 non strutturali • 53.000 Da: glicoproteina dell’envelope gp53 • 48.000 Da: glicoproteina dell’envelope gp48 • 25.000 Da: glicoproteina dell’envelope gp25 • 14.000 Da: proteina del nucleocapside p14 ORDINE ORDINE E E NOMENCLATURA NOMENCLATURA DEI DEI PRODOTTI PRODOTTI DEL DEL CLIVAGGIO CLIVAGGIO DELLA DELLA POLIPROTEINA POLIPROTEINA PRO-C-E rns-E1-E2-p7-NS NH NH22-N -NPRO -C-Erns -E1-E2-p7-NS2-NS 2-NS33-NS4A-NS -NS4A-NS5A-NS5B-COOH 5A-NS5B-COOH PRO = •N •NPRO = autoproteinasi autoproteinasi •C •C == proteina proteina principale principale del del nucleocapside nucleocapside rns/E1/E2 •E •Erns /E1/E2 == glicoproteine glicoproteine •Restanti •Restanti proteine proteine == componenti componenti enzimatici enzimatici oo strutturali strutturali •NS3 •NS3 == proteina proteina legante legante l’RNA l’RNA •NS5B •NS5B == RNA RNA polimerasi polimerasi RNA RNA dipendente dipendente I CEPPI CITOPATICI (CP) E NON CITOPATICI (NCP) •• Un’ulteriore Un’ulteriore classificazione classificazione di di BVDV BVDV riguarda riguarda la la capacità capacità dei dei ceppi ceppi di di sostenere sostenere effetto effetto citopatico citopatico (ecp) (ecp) in in coltura coltura •• Questa Questa capacità capacità èè legata legata alla alla presenza presenza di di una una proteina proteina detta detta NS3 NS3 (p80) (p80) •• La La proteina proteina NS3 NS3 èè la la proteina proteina marker marker dei dei ceppi ceppi cp cp •• Si Si suppone suppone sia sia indispensabile indispensabile all’induzione all’induzione di di ecp ecp 3 ** L’analisi L’analisi molecolare molecolare dei dei ceppi ceppi cp cp suggerisce suggerisce che che questi questi evolvono evolvono da da una una ricombinazione ricombinazione dell’RNA dell’RNA di di un un ceppo ceppo ncp ncp ** La La ricombinazi ricombinazione one riguarda riguarda l’inserimento di pezzi l’inserimento di pezzi di di genoma genoma cellulare cellulare che codificano per alcune che codificano per alcune proteine proteine quali quali ubiquitina ubiquitina ee cINS cINS DIARREA VIRALE BOVINA Forme cliniche sostenute da BVDV •• acuta/i acuta/iperacuta, peracuta, febbre, febbre, leucopeni leucopenia, a, di diarrea, arrea, decesso decesso entr entroo 48 48 hh •• polmoni polmonite te associ associata ata all’i all’infezi nfezione one •• problemi problemi della della ssfer feraa ri riprodutti produttiva va associ associati ati all’i all’infezi nfezione one •• si sindrome ndrome emorragi emorragica, ca, di diarrea, arrea, trom tromboci bocitopeni topenia, a, morte morte 4 BVDV •M •Membro embro della della fam. fam. Flav Flav iviridae, iviridae, gen. gen. PPestivirus estivirus •Identificato •Identificato nei nei bovini bovini nel nel 1946 1946 •G •Glili episodi episodi iniziali iniziali erano erano associati associati con con gastroenterite gastroenterite non-citopatico (ncp) biotipi citopatico (cp) BVD virus type 1 genotipi (specie) type 2 I genotipi di BVDV •• Si Si conoscono conoscono due due genotipi genotipi del del virus: virus: •• Tipo I e Tipo II Tipo I e Tipo II –– ilil tipo tipo II sostiene sostiene le le forme forme cliniche cliniche classiche classiche –– ilil tipo tipo IIII sostiene sostiene la la cosiddetta cosiddetta “sindrome “sindrome emorragica” emorragica” •• èè stato stato isolato isolato in in Canada Canada ee USA USA durante durante la la metà metà degli degli anni anni ‘90 ‘90 5 I biotipi di BVDV •• Esistono Esistono due due biotipi biotipi del del virus: virus: citopatico citopatico ee non non citopatico citopatico •• IlIl biotipo biotipo viene viene definito definito dalle dalle caratteristiche caratteristiche di di crescita crescita del del virus virus nelle nelle colture colture cellulari cellulari Epidemiologia •• BVDV BVDV ha ha una una diffusione diffusione cosmopolita cosmopolita •• La La prevalenza prevalenza all’interno all’interno di di un un allevamento può essere molto allevamento può essere molto varia, varia, ma ma spe sso si aggira intorno al 60-70% spe sso si aggira intorno al 60-70% Costi economici •• La La forma forma acuta acuta sos sostenuta tenuta da da un un ceppo ceppo altam altamente ente patogeno patogeno può: può: –– determinare determinare ilil decesso decesso del del 25-40% 25-40% degli degli animali animali infetti infetti –– causare causare diminuzione diminuzione della della produzione produzione lattea lattea ee perdita perdita di di peso peso •• Solo Solo una una percentual percentualee mol molto to bass bassaa dell dellee iinfezi nfezioni oni da da BVDV BVDV sono sono cli clini nicamente camente mani manifes feste te 6 Costi dei problemi riproduttivi indotti da BVDV •• Le Le perdite perdite riproduttive riproduttive rappresentano rappresentano ii costi economici più cospicui costi economici più cospicui di di un un allevamento allevamento bovino bovino •• ipofecondità, ipofecondità, ritorni ritorni in in calore, calore, aborti, aborti, ecc. ecc. •• nascita nascita di di vitelli vitelli persistentemente persistentemente infetti infetti Gli animali persistentemente infetti sono la più importante sor gente di danni economici • Il 15% degli allevamenti di bovini da latte contengono almeno un animale PI – Gli animali PI sono circa 1-2% in un allevamento – La maggior parte degli animali PI sono vitelli Le sorgenti d’infezione •• Animali Animali infetti infetti in in forma forma acuta acuta durante durante la la viremia viremia •• la la durata durata dell’eliminazione dell’eliminazione èè più più breve: breve: 4-7 4-7 gg. gg. •• la la quantità quantità di di virus virus eliminata eliminata èè minore minore rispetto rispetto aa quella quella degli degli animali animali PI PI •• Gli Gli animali animali immunotolleranti immunotolleranti •• eliminano eliminano ilil virus virus per per tutta tutta la la durata durata della della loro loro vita vita •• alte alte quantità quantità di di virus virus nel nel siero siero ee nelle nelle secrezioni secrezioni delle delle mucose mucose Gli Gli animali animali PI PI sono sono ilil mezzo mezzo con con cui cui BVDV BVDV èè mantenuto mantenuto nella nella popolazione popolazione bovina bovina 7 FORME CLINICHE Postnatale Prenatale (<150 gg) • morte embrionale/fetale • subclinica • blandi resp./intest. complesso • mummificazione • immunodepressione • malformazioni • sindrome emorragica • aborto • malattia delle mucose animali persistentemente infetti (PI) 1. Infezione postpost-natale èè normalmente normalmente subclinica… subclinica… 8 …ma determinerà una temporanea diminuzione delle cellu le bianche (leucopenia) e… … causerà una immunodepressione (transitoria) Può Può facilitare facilitare l‘infezione l‘infezione con con altri altri patogeni, patogeni, p.e. p.e. infezioni infezioni dell‘apparato dell‘apparato gastrointestinale gastrointestinale (diarrea (diarrea virale virale bovina) bovina) … … … … oo infezioni infezioni dell‘apparato dell‘apparato respiratorio respiratorio (p.e., (p.e., PI3 PI3 virus, virus, BRSV, BRSV, pasteurella) pasteurella) 9 Sindrome emorragica infezione infezione postnatale postnatale di di animali animali sieronegativi sieronegativi ee immunocompetenti immunocompetenti descritta in USA e Canada sostenuta sostenuta da da alcuni alcuni ceppi ceppi di di BVDV2 BVDV2 ncp ncp I ceppi isolati in Europa non sostengono HS febbre, febbre, emorragie emorragie (bocca, (bocca, occhi), occhi), epistassi, epistassi, diarrea, diarrea, disidratazione disidratazione trombocitopenia trombocitopenia severa, severa, spesso spesso leucopenia leucopenia letalità letalità variabile variabile 10 2. Infezione prenatale BVDV BVDV può può facilmente facilmente attraversare attraversare la la placenta placenta ed infettare l‘embrione ed infettare l‘embrione La La madre madre (sieronegativa) (sieronegativa) non non presenterà presenterà sintomi; sintomi; dopo dopo la la sieroconversione sieroconversione sarà sarà immune immune II primi primi 120 120 gg. gg. di di gravidanza gravidanza sono sono particolarmente critici particolarmente critici I problemi riproduttivi 00 •• morte morte embrionale embrionale •• 100-125 100-125 gg. gg. animali animali PI PI giorni giorni •• 3-5 3-5 mesi mesi difetti difetti congeniti congeniti •• Aborti-soprattutto Aborti-soprattutto tra tra 4-7 4-7 mesi mesi •• Vitelli Vitelli normali normali ee sieropositivi sieropositivi 282 282 11 In alto: embrione normalmente sviluppato In basso: dopo infezione con BVDV BVD: aborto BVD: malformazioni congenite cervello occhio ipoplasia cerebell are idroanencefalia idrocefalo microencefalia demielinizzazion e cataratta degenerazione retinica microftalmia neurite (n. ottico) Altri: ipotricosi/alopecia, aplasia timica, etc. 12 Sindrome oculocerebellare BVD: n ascita di animali PI Infezione prima del 125° gg di gravidanza La bovina non ha Ac verso BVD virus BVD virus infetterà bovina e feto 13 La La bovina bovina sieroconvertirà; sieroconvertirà; eliminazione eliminazione virale virale Il Il feto feto non non èè (ancora) (ancora) immunologicamente immunologicamente competente, il virus non competente, il virus non sarà sarà eliminato eliminato Il Il virus virus non non danneggerà danneggerà ilil feto feto nonostante nonostante la la replicazione replicazione Il Il sistema sistema immunitario immunitario accetterà accetterà ilil virus virus come come „self“ „self“ → → no no anticorpi, anticorpi, no no eliminazione eliminazione di di BVDV BVDV (immunotolleranza) (immunotolleranza) Y Y Y •un animale persistentemente infetto (PI) nascerà… 14 Essi Essi elimineranno elimineranno ilil virus virus in in grandi grandi quantità quantità durante durante la la loro loro vita vita Essi Essi sono sono ilil reservoir reservoir del del virus virus per per la la populazione populazione bbovina ovina Essi Essi sspesso pesso presenteranno presenteranno una una crescita crescita diminuita diminuita Qual è l‘animale PI… ?? Vitelli della stessa età (Le e et a l. CVJ 38 :2 9 ) E’ necessario identificare l’animale PI in allevamento 15 ... ma attenzione: Solo il 50% degli animali PI mostrerà segni clinici! Solo gli animali PI possono soccombere di malattia delle mucose (MD), probabilmente come conseguenza di una ricombinazione virale… 16 Necrosi delle placche del Peyer 17 Diagnosi di laboratorio delle infezioni da BVDV BVDV: diagnosi Diagnosi diretta isolamento virale (colture cellul ari) antigene ELISA (capture ELISA) FACS analisi immunofluorescenza (IFT)/ immunoistochimica (ICH) acido nucleico (RT-PCR) Diagnosi indiretta (sierologia) ELISA virus neutralisation test BVDV diagnosi: sierolog ia anticorpi BVDV-speci fici 18 BVDV diagnosi: sierolog ia 1. Virus n eutralisation (VN) test Anticor pi neutralizzanti (blocco dell‘infettività) Eseguita in colture cellulari campione : siero BVDV diagnosi: sierolog ia 2. ELISA Numerosi kits commerciali disponibili Differiscono in sensibilità e specificità campione : siero, plasma; latte Controllo delle infezioni da BVDV 19 controllo BVD: opzione (1) controllo BVD: opzione (2) definizione dello status dell‘alle vamento Identificazione e allontanamento degli animali PI No vaccinazione Miglioramento del management e delle misure igieniche scopo: allevamen ti BVDV-free no virus no anticorpi 20 controllo BVD: opzione (3) definizione dello status dell‘alle vamento Identificazione e allontanamento degli animali PI vaccinazione delle bovine (protezione del feto!) Miglioramento del management e delle misure igieniche Scopo: allevam enti BVDV- indenni no virus anticorpi possibili Nelle aree con elevata sieroprevalenza vi è un elevato rischio di reintroduzione Gli allevamenti sieronegativi sono particolarmente vulnerabili La vaccinazione è raccomandata dopo l‘eliminazione degli animali PI per diminuire l‘impatto economico in caso di reinfezione per prevenire la nascita di nuovi animali PI 21 Vaccinazione sì – ma come? BVDV vaccino inattivato sicuro Più interventi vaccinali Più costoso del vaccino MLV Immunità: durata più breve Protezione fetale? BVDV attenuato Risposta immune: Rapida e di lunga durata Protezione fetale Meno costoso del vaccino inattivato Rischio danno al feto Rischio di eliminazione del virus vaccinale Leucopenia transitoria 22 CONCLUSIONI •• BVDV BVDV èè un un patogeno patogeno che che riveste riveste un un ruolo ruolo importante importante nella nella patologia patologia infettiva infettiva bovina bovina •• La La presenza presenza del del virus virus va va sospettata sospettata nel nel caso caso di di ridotta ridotta produttività produttività dell’allevamento dell’allevamento •• Necessità Necessità per per un un allevamento allevamento bovino bovino di di essere essere sottoposto sottoposto al al controllo controllo per per BVDV BVDV •• Riconoscimento Riconoscimento ed ed eliminazione eliminazione dei dei soggetti soggetti immunotolleranti immunotolleranti •• Programmazione Programmazione di di interventi interventi vaccinali vaccinali 23
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