La Biologia Molecolare nella Diagnosi delle Infezioni Virali

I virus sono piccoli agenti infettivi che utilizzano i macchinari biosintetici delle cellule infettate per riprodursi, sono detti infatti parassiti intracellulari obbligati.
virusQuindi i virus riconoscono le cellule da infettare, liberano al loro interno il loro patrimonio genetico (DNA o RNA) e ne assumono il controllo. Una volta infettata la cellula, il virus può distruggerla e far rilasciare la progenie virale (effetto citotossico diretto) o può indirizzare il sistema di difesa dell’ospite verso la cellula infettata che viene cosi distrutta (effetto citotossico indiretto). I virus possono anche non uccidere le cellule infettate, ma possono farle diventare, con vari meccanismi cellule tumorali, come ad esempio i Papillomavirus [1].
Il contagio avviene quando un virus incontra un ospite e riesce a penetrare al suo interno superando le sue barriere difensive naturali. Un volta nell’ospite il virus può proliferare e raggiungere il suo organo bersaglio attraverso il circolo sanguigno o linfatico. In seguito si istaura un’infezione acuta e nei soggetti sani inizia una risposta immunitaria volta ad eliminare l’intruso, che può evolvere in tre modi diversi:  i globuli bianchi riescono ad identificare l’agente infettivo, ad attaccarlo e a distruggerlo insieme alle cellule infette o il virus riesce a prevalere e a diffondersi o si istaura un equilibrio tra virus ed ospite e l’infezione diventa persistente. Quest’ultima può essere definita cronica ed essere caratterizzata da una continua produzione di particelle virali, che causano cronicamente un danno alle cellule e ai tessuti infettati sia a causa della replicazione virale e/o a causa della risposta del sistema immunitario, come ad esempio il virus delle epatite C (HCV). L’infezione cronica può essere anche latente quando il virus rimane all’interno delle cellule senza replicarsi, come nel caso dei virus Erpetici. Se si riesce a superare l’infezione e a guarire i linfociti mantengono una memoria dell’agente che hanno incontrato e nei soggetti sani ad un secondo contatto sono in grado di eliminarlo prontamente; questo è il principio su cui si basano i vaccini [1].
Da un punto di vista clinico le infezioni virali possono essere sintomatiche o asintomatiche e causare patologie ad eziologia virale acute o croniche. Fortunatamente i virus che causano malattia quando infettano un ospite suscettibile sono molto pochi; tra quelli più diffusi troviamo i virus del Morbillo, della Varicella e della Parotite. La maggior parte (Adenovirus, Picornavirus, Herpesvirus) provoca manifestazioni patologiche evidenti solo in una bassa percentuale dei soggetti infettati, mentre negli altri si osservano disturbi lievi e talvolta aspecifici [1].
La diagnosi delle infezioni virali  spesso è possibile solo con indagini di laboratorio perché molti virus presentano segni e sintomi sovrapponibili e le confezioni sono molto frequenti. I test finora disponibili, soprattutto per l’identificazione di alcuni virus, presentano però: o scarsa sensibilità, o tempi di refertazione lunghi, o identificano uno o pochi virus contemporaneamente [2]. Oggi sono disponibili test di biologia molecolare per la diagnosi delle infezioni virali chiamati Clinical Array Technology (CLART); CLART è una piattaforma basata su microarray a bassa densità, veloce, accurata e sensibile che, permettendo la rilevazione simultanea di più virus in un singolo test è anche economicamente conveniente [2].
Molti studi scientifici hanno dimostrato che la metodica CLART è utile: a) nella diagnosi delle  infezioni virali respiratorie, che hanno un alto tasso di mortalità e morbidità tra i bambini, gli adulti e gli anziani [3,4]; b) per la rilevazione dei virus della famiglia Herpesviridae, che possono causare, sia durante l’infezione primaria che durante la riattivazione, sindromi gravi soprattutto negli anziani, nei bambini, nelle donne in gravidanza e negli immunodepressi [5], e di alcuni Enteroviruses, che sono la maggiore causa di infezioni gravi (meningiti, miocarditi, sepsi neonatale) soprattutto in età pediatrica [6]; c) per la rilevazione e genotipizzazione dei Papillomavirus umani (HPV). Il test HPV-DNA e tipizzazione sembra fornire una maggiore protezione contro il carcinoma della cervice uterina rispetto al pap-test [7], inoltre è essenziale per la valutazione della presenza dell’infezione soprattutto nella popolazione vaccinata [8].
La rapida identificazione dell’agente virale che causa la patologia permette di: stabilire prontamente una terapia adeguata evitando l’uso inappropriato di antibiotici, identificare l’agente eziologico responsabile della sindrome e prevederne le complicazioni, accorciare i tempi di ospedalizzazione o di trattamento, risparmiare risorse economiche.

Bibliografia
1 La Palca Principi di Microbiologia Medica XII edIZIONE 2012, ed. Esculapio
2 Matteoli et al. Intech BTC 2012
3 Frober et al. J of  Med Virol 2010
4 Romero-Gómez  et al. J Virol Methods.2014
5 Chin et al. J Hosp Infect 2014
6 Huang et al. Curr Opin Virol 2014
7 Rebolj et al. PLOS One, 2014
8 Eklund et al. J of Clin Microb 2012