Simian trasmissione del virus schiumoso agli esseri umani

BACKGROUND Un'ampia percentuale, circa il 75%, degli agenti virali emersi di recente nell'uomo ha avuto origine da altri animali. In seguito al contatto iniziale con conseguente trasmissione interspecie, questi virus si sono spesso evoluti e diffusi nella popolazione umana; sono coinvolti vari meccanismi, ma in molti casi la comprensione delle fasi iniziali dell'emergenza dei virus e delle malattie associate è ancora limitata.

Il monitoraggio microbiologico nelle popolazioni a rischio di trasmissione è necessario per identificare e documentare l'inizio e le prime fasi del processo di emergenza.

I primati non umani (NPH), che condividono molte somiglianze genetiche, fisiologiche e microbiologiche con gli esseri umani, sono una potenziale fonte di molti agenti infettivi.

Ciò è stato chiaramente dimostrato per diversi retrovirus scimmieschi: si ritiene che l'HIV-1 e 2 abbiano avuto origine dai virus dello scimpanzé e del mangabey, rispettivamente, nell'Africa centrale e occidentale. La distribuzione dei vari sottotipi molecolari del retrovirus oncogenico HTLV-1 in Africa è principalmente il risultato del modello di trasmissione interspecie di STLV-1 da varie specie NHP nel lontano passato.

I virus schiumosi appartengono alla famiglia dei retrovidae e al genere spumavirus. Sono retrovirus esogeni complessi e sono molto comuni in molte specie animali, inclusi primati, gatti, bovini e cavalli, in cui causano infezioni persistenti.

I virus schiumosi sono generalmente non patogeni, anche negli animali infettati sperimentalmente. Non sembrano causare malattie nei pochi esseri umani che sono stati infettati accidentalmente e seguiti clinicamente e biologicamente a lungo termine (meno di 15 persone sono state seguite fino ad oggi ed erano originariamente sane in modo tale che esiste un bias di selezione). L'assenza di patogenicità in vivo contrasta con i forti effetti citopatogeni del virus schiumoso in vitro dove causano sincizi nelle colture cellulari.

A differenza dei lentivirus (HIV-SIV), i virus schiumosi sono estremamente stabili dal punto di vista genetico in vivo. L'analisi filogenetica ha dimostrato la variabilità genetica, a seconda delle specie animali infette. Ciò indica una lunga coevoluzione di questi retrovirus con i loro ospiti naturali. Switzer et al., hanno dimostrato che i virus schiumosi si sono coevoluti con i primati del vecchio mondo per almeno 30 milioni di anni (Switzer et al. 2005). Questi dati possono spiegare l'apparente assenza di patogenicità in vivo nonostante l'infezione cronica.

Le caratteristiche molecolari dei virus schiumosi sono state ampiamente studiate in vitro, ma attualmente si sa poco sulle caratteristiche di questi virus in vivo e, in particolare, sui determinanti epidemiologici dell'infezione. Infatti, le modalità di contaminazione e le caratteristiche dell'infezione primaria nell'uomo in condizioni naturali sono ancora poco conosciute.

I rari dati epidemiologici pubblicati riguardano principalmente le popolazioni di NHP in cattività: la sieroprevalenza dei virus schiumosi può raggiungere il 75% o più negli adulti di queste popolazioni. Diversi studi hanno dimostrato che la saliva degli animali infetti ha titoli elevati del virus, indicativi della modalità di trasmissione. La mucosa dell'orofaringe è un importante sito di replicazione nelle scimmie verdi e un recente articolo riporta alti livelli di RNA virale nella saliva e nei campioni orofaringei di macachi. Queste osservazioni suggeriscono che i morsi o il contatto con la mucosa orale e la saliva possono essere meccanismi di trasmissione, almeno in alcuni casi. Altri studi su colonie di babbuini in cattività suggeriscono che la trasmissione può essere sessuale e/o da madre a figlio attraverso ripetuti contatti salivari.

È stata segnalata infezione umana da virus schiumosi: dall'1 al 4% delle persone professionalmente esposte a NHP (come veterinari e personale che lavora in stalle, zoo e laboratori di primatologia) in Nord America e, più raramente, in Europa possono essere infetto.

Un gruppo americano ha mostrato l'infezione da virus schiumosi, originati da gorilla e mandrilli, in alcuni cacciatori che vivono in Camerun (Wolfe et al. 2004). Alcuni casi di infezione sono stati dimostrati in persone nel sud-est asiatico a contatto con scimmie (soprattutto macachi): persone che lavorano nei templi, soprattutto in Indonesia, o coinvolte nella caccia o in altre attività che le mettono a stretto contatto con le scimmie. I modelli matematici hanno stimato che circa sei visitatori del tempio su 1000 a Bali, in Indonesia, dove ci sono molti macachi, sono stati infettati da un virus schiumoso scimmiesco (Engel et al. 2006).

La collaborazione a lungo termine tra i ricercatori, il Centro Pasteur del Camerun, l'IRD e l'Università di Yaoundé I, utilizzando tecniche sierologiche e molecolari (PCR), ha dimostrato virus schiumosi in popolazioni selvatiche di gorilla, scimpanzé, mandrilli e trapani in Camerun. Le popolazioni adulte di NHP in queste regioni sono altamente infette da virus schiumosi, con un virus specifico per ciascuna specie (Calattini et al. 2004 , Calattini et al. 2006b).

Coerentemente con lo studio americano sopra citato, i ricercatori hanno dimostrato l'infezione dei cacciatori da parte dei virus schiumosi trovati in gorilla, scimpanzé e mandrilli dopo essere stati in contatto con questi primati (Calattini et al. 2007).

L'unità EPVO dell'Institut Pasteur ha lavorato in stretta collaborazione con il Centro Pasteur del Camerun e l'IRD per più di 15 anni su numerosi studi epidemiologici nel campo dei retrovirus umani HTLV-1 (Mahieux et al. 2000b, Mauclere et al . 1997), HTLV-2 (Gessain et al. 1995, Mauclere et al. 1995), i retrovirus delle scimmie STLV-1 e STLV-3 (Mahieux et al. 2000a, Meertens et al. 2002, Meertens et al. 2001, Meertens et al.2003, Nerrienet et al.2004, Nerrienet et al.2001) e HTLV-3 (Calattini et al.2009, Calattini et al.2006a, Calattini et al.2005).

Le popolazioni umane studiate sono principalmente nel sud del Camerun. Gli investigatori continueranno a concentrarsi su diverse popolazioni del Camerun meridionale per raccogliere ulteriori informazioni sui fattori di rischio per l'acquisizione di retrovirus schiumosi a seguito del contatto con NHP.

Queste popolazioni vivono vicino o all'interno di fitte aree di foresta pluviale. Sono particolarmente a rischio, a causa dell'elevata biodiversità dei NHP in queste regioni. Il rischio maggiore deriva dal contatto relativamente frequente con gli NHP durante la caccia, che è sia per il consumo che per la vendita di carne di animali selvatici.

OBIETTIVI Il progetto qui presentato si compone di quattro fasi. Queste fasi possono essere eseguite contemporaneamente.

Obiettivo principale (fasi 1 e 2) Lo scopo di questo lavoro è quello di effettuare un'indagine sierologica e molecolare per valutare la prevalenza dell'infezione da virus schiumoso nelle persone a rischio di contatto con le scimmie e per caratterizzare i fattori di rischio per la trasmissione interspecie.

Questo progetto corrisponde al monitoraggio microbiologico e, in particolare, allo studio delle prime fasi dell'emergenza virale.

Obiettivi secondari (fasi 3 e 4)

1. Indagare sulla possibile trasmissione intrafamiliare di virus schiumosi da casi indice, che hanno tutti acquisito il virus essendo stati morsi da una grande scimmia.
2. Indagare possibili anomalie biologiche (soprattutto immuno-virologiche) e cliniche in individui infetti attraverso uno studio caso-controllo. Ciò richiederà un minimo di 30 casi indice e da 30 a 60 controlli, se possibile.

ORGANIZZAZIONE DELLO STUDIO Il valore e l'importanza di questo lavoro sull'emergenza virale sarà presentato alle autorità locali sia amministrative che tradizionali (capo villaggio). Gli investigatori lavoreranno in tre regioni del sud del Camerun: la regione costiera (Bipindi/Lolodorf/Campo), una regione più centrale (Djoum/Oveng/Mintom/Akonolinga/Somolamo), e ad est nella regione di Abong-Mang, Lomiè e Messok.

In queste aree boschive, gli investigatori lavorano nei villaggi bantu (Ngoumba, Fang, Mvae, Zimé, ecc.) e con le due diverse popolazioni di pigmei, i Bakola a ovest ei Baka a est.

Le informazioni vengono fornite a ciascun individuo e il consenso scritto di tutti i partecipanti viene raccolto dai medici.

Nella Fase 1 del progetto, lo studio viene proposto a tutti gli adulti. Non c'è selezione. Vengono eseguiti un esame obiettivo e un prelievo di sangue in una provetta con EDTA da 5/10 ml.

Nella Fase 2, gli investigatori cercheranno specificamente gli adulti che sono stati in contatto con un NHP durante la loro vita. Questi contatti possono includere morsi, graffi o altre lesioni durante la caccia o incontri casuali con NHP. Viene eseguito un esame e un prelievo di sangue in una provetta con EDTA da 5/10 ml. I dati epidemiologici sui fattori di rischio sono raccolti attraverso un breve questionario.

Nella Fase 3, gli investigatori effettueranno una seconda visita per estendere l'indagine al nucleo familiare dei soggetti infetti (coniuge e figli). Vengono eseguiti un esame e un prelievo di sangue in una provetta con EDTA da 5/10 ml (Tabella 1).

Durante la Fase 4, ulteriori esami clinici e biologici saranno effettuati su individui infetti presso il Centro Pasteur del Camerun a Yaoundé (Fase 4). Durante questa visita viene raccolta la saliva. I campioni orali verranno raccolti strofinando l'interno della guancia con un tampone e quindi risciacquando la bocca e raccogliendo il liquido di risciacquo in una bottiglia sterile. Il sangue sarà raccolto per ulteriori studi. L'alloggio a Yaoundé, il trasporto ei pasti dei soggetti saranno coperti dall'EPVO.

Lo studio familiare per rilevare la possibile trasmissione del virus, e lo studio caso-controllo clinico e biologico, saranno effettuati durante la seconda fase, se durante la prima indagine siero-epidemiologica e virologica saranno rilevati un numero sufficiente di persone infette.

L'unità EPVO presso l'Institut Pasteur è pienamente responsabile dell'organizzazione e dell'esecuzione del lavoro sul campo con il supporto logistico dell'IRD (noleggio di un veicolo con autista) e del CPC (accoglienza presso il laboratorio di virologia). Il prof. Antoine Gessain coordina il progetto a Parigi e in Camerun, mentre il dott. Edouard Betsem organizza il lavoro in Camerun.

I campioni sono aliquotati. Due aliquote di plasma e una preparazione di buffy coat di sangue periferico sono congelate presso il Centro Pasteur in Camerun. In alcuni casi, le cellule mononucleari del sangue periferico saranno ottenute su Ficoll e poi coltivate.

Questi campioni vengono poi inviati all'Institut Pasteur di Parigi per via aerea, secondo gli attuali standard di trasporto.

Di ritorno a Parigi, i membri dell'unità EPVO eseguono test biologici e analisi statistiche.