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cenni di virologia
 

 

 

Eros Cisilino

(bibliografia a fine pagina)

 

Il sangue, gli emoderivati ed il siero sono, come è immaginabile, veicolo di numerose malattie e le trasfusioni sono certamente uno strumento “non voluto” per trasmetterle.

Di tutti i patogeni che si possono trasmettere con questa pratica i virus rappresentano il gruppo maggiore ed il più pericoloso.

Si calcoli che il rischio di infettarsi con una trasfusione di sangue può in certi casi risultare di 10 casi per 1000 unità trasfuse inoltre alcuni tipi di emoderivati riuniscono parecchie migliaia di donazioni in un solo pool.

 

La contaminazione dell'emocomponente può scaturire da:          - donatore infetto;

- modalità di prelievo, preparazione e conservazione del flacone o del preparato.

 

Il ricevente può contrarre l'infezione dipendentemente da:          - prodotto contaminato;

                                                                                                          - stato immunitario personale;

                                                                                                          - virulenza del microrganismo.

 

I criteri di prevenzione possono essere:

              donatore:                    - ricerca dei markers dell'infezione:

                                                  - alcuni sono obbligatori (HIV,  sifilide, HBV) 

-  alcuni non sono obbligatori ma possono essere attuabili qualora vi sia un sospetto diagnostico (virus di Epstein-Barr, citomegalovirus, plasmodium); 

                                                  - anamnesi dei precedenti e dell'area geografica di provenienza;

                                                  -  autoanamnesi.

              ricevente:                    - se è a rischio attuare particolari disposizioni (politrasfusi, immunodepressi);

                                                  - protezione attiva con vaccinazioni;

                                                  - protezione passiva con anticorpi.

              centro trasfusionale: - controllo batteriologico periodico del materiale trasfondibile;

                                                  - controllo qualitativo delle indagini effettuate sui campioni;

- controllo soprattutto dei preparati originati da più pool (fattore VIII per emofiliaci deriva da 20'000 donazioni).

 

HBV, HCV, HDV, HAV, HEV, HIV sono solo alcuni dei virus che vengono trasmessi per via ematica ma quantitativamente ne rappresentano una parte consistente.

 

 

HBV (epatite B)

 

Lo screening dei donatori di sangue per l'HBsAg (antigene di superfice del virus B) partito nel 1969 oltre ad offrire un sufficiente inquadramento della situazione ha ridotto drasticamente l'incidenza di questa epatite dal 63% al 10% rispetto a tutte le altre diffuse con le trasfusioni. Per attuare questo screening si usavano alcune metodologie tuttora sostituite dalle più efficienti EIA (immunoenzimatico) e RIA (radioimmunologico).

La riserva mondiale di virus B conta su 280 - 300 milioni di portatori cronici distribuiti in particolare nel continente asiatico.

 

Prevalenza mondiale di virus B:               <2%                 2 - 7%                8 -<15%

 

USA                                                                   #                                                

Europa occidentale                                         #

Australia                                                            #

Nuova Zelanda                                                 #

Sud America                                                                               #

Europa orientale                                                                         #

Sud Italia                                                                                      #

Africa sub-sahariana                                                                                                #

Asia sudorientale                                                                                                      #

Amazzonia                                                                                                                 #

Regione pacifica                                                                                                       #

 

La distribuzione totale italiana è di 1,5 milioni di portatori cronici di HBV, con 1000 morti anno per cirrosi e/o  carcinoma primitivo del fegato.

Solitamente l'infezione acuta (fulminante in 1/1000 delle infezioni) evolve in cronica nel 5 - 10% dei casi venendo a rappresentare il bacino per la diffusione della malattia.

In questi ultimi portatori il rischio di carcinoma al fegato aumenta fino a 2OO volte rispetto ai non portatori. Il rischio di sviluppare l'infezione è associato all'età in maniera molto significativa:

 

Periodo                                                                     Rischio (%)

 

Prenatale                                                                         5

Perinatale                                                                        80

2 -3 anni                                                                           50

Adulti                                                                                10

 

L'efficienza della via infettiva parenterale è così alta da poterla indicare con quasi il 100% delle possibilità di contrarre l'infezione.

Per via parenterale si può infettare facilmente un soggetto con difese immunitarie basse.

I rischi di contrarre l'infezione con una puntura da ago infetto è proporzionale alla profondità della penetrazione ed alla quantità di liquido iniettato:       

                                                          - probabilità sangue HBeAg positivo = 20 - 25%

                                                          - probabilità sangue HBeAg negativo = 5%

 

Un millilitro di sangue positivo per HBsAg e HBeAg può contenere 500 microgrammi di proteine virali relative a 1013 cellule ed è intuibile che solo un'iniezione di pochi microlitri di sangue possano trasmettere l'infezione.

Un'importante problema è il fatto che è stato osservato su primati che alcuni campioni di sangue possono essere negativi a tutti i marcatori sierografici convenzionali per l'HBV, eccetto la tecnica di rilevazione del DNA virale, e possono trasmettere il virus B. Quando l'introduzione di virus B è massiccia il trattamento profilattico post-trasfusionale risulta inutile.

Dopo la nascita il 90% dei bambini viene infettato dalle madri mentre per via verticale lo é solo il 12%.

In Italia l'incidenza dell'infezione nei neonati é del 5%.

Il mezzo migliore per prevenire lo stato di portatore è la combinazione adatta di immunizzazione passiva ed attiva immediatamente dopo la nascita: ciò ridurrebbe l'incidenza dei portatori dal 90% al 5% interrompendo lo stato di portatore cronico-bacino di virus.

 

Grazie a metodi immunoenzimatici molto sensibili il rischio trasfusionale è molto limitato ma qualora vi sia è imputabile a:

                                              1)  portatore a bassa viremia;

                                              2)  donatore con virus in fase di incubazione;

                                              3)  errore di laboratorio;

                                              4)  trasmissione per via diversa dalla trasfusione.

 

Inoltre un flacone può essere infetto e non identificato a causa di:

                                              a)  parziale o nulla espressione dei geni HBV;

                                              b)  assenza di risposta umorale;

                                              c)  infezione di sottotipi di HBV.

 

Alcuni studi hanno riportato i seguenti risultati:

- in un campione di 65 soggetti sani che non presentano la positività a nessun marcatore il 26% presenta HBV DNA;

                      -  in un campione di soggetti HBsAg negativi con malattia epatica cronica il  9,5% risulta con HBV DNA;

                      -  nel 1,8% dei donatori cinesi HBsAg negativi c'era la positività per HBV DNA.

 

Considerando il limite di rilevabilità dei test enzimatici, circa 30 milioni di virioni per millilitro, è facile intuire come molti soggetti passino inosservati allo screening. Una strategia preventiva potrebbe essere la vaccinazione preventiva in ogni paziente che subisce un intervento chirurgico o una trasfusione di sangue, siero o derivati.

 

 

HDV (epatite D)

 

E' dipendente dall'HBV per trasmettere la propria infettività ed una volta stabilitosi nell'ospite entra in concorrenza con il virus B inibendolo.

E' una infezione diffusa in molte aree meridionali con prevalenza variabile geograficamente. Situazione italiana:

 

A) prevalenza di portatori antiHDV nei portatori HbsAg

B) portatori asintomatici con anticorpo HDV nel siero

C) portatori di HBsAg con malattia epatica cronica

 

                                      A                        B                        C

                                                                                                                                                                                                 

Nord                           26,6%                   4,8%                         

                                                                                             50%    

Sud                            19,1%                   1,9%

 

 

Si evince che l'endemia è intermedia in Italia rispetto all'ipoendemia della Polonia o dell'iperendemia della zona attorno ai confini del Cile, Brasile e Bolivia. L'accuratezza dello screening per l'HDV è limitata ed il valore di infettati nel mondo è del 5% sul totale di 300 milioni di portatori di HBV.

In genere i soggetti di sesso maschile solo più colpiti rispetto al sesso opposto e l'età in cui si presenta l'HDV è più precoce rispetto all'HBV. Il virus si diffonde facilmente a livello familiare con trasmissioni parenterali inapparenti. La trasmissione verticale non è importante anche se possibile mentre nei pazienti trasfusi diventa efficacissima. La diffusione di questo virus non è sempre proporzionale alla prevalenza dell'HBV visto che in Cina e nel Sud Est asiatico è limitata nonostante una prevalenza HBV alta. Ciò è da imputarsi a fattori genetici, ambientali o differenze nei virus. Anche tra gli omosessuali con HBV si manifesta la stessa situazione con HDV non superiore al 3,6%. L'andamento clinico e le forme epidemiche sono drammatiche in una vasta zona tra il Cile , la Bolivia ed il Brasile con mortalità del 10-20%.

La trasmissione occupazionale ed ospedaliera è infrequente.

 

La prevalenza di antiHDV è significativamente più alta nei politrasfusi rispetto ai non politrasfusi in molte parti del mondo.

Il rischio di contrarre l'infezione con una trasfusione è basso grazie ai test di screening per l'HBV ma non è nullo. E' stato calcolato un rischio minore a 1 su 3000 per questo tipo di trasmissione vista la presenza di anti HDV nel 3,4% dei soggetti HBsAg positivi con epatite B da trasfusione.

Nei talassemici che hanno subito 50-300 trasfusioni di sangue tale percentuale sale a 5,4% (non diversa dal resto della popolazione italiana).

Non ha senso testare il sangue per questo virus visto che è comunque accompagnato dal virus B mentre l'attenzione è da porre per i soggetti che hanno già contratto l'infezione HBV e che devono essere trasfusi: in questo caso il rischio aumenta notevolmente. La prevalenza di anti HDV negli emofiliaci trasfusi va dal 27 all' 85%.

Le strategie per ridurre il rischio di contagio sono identiche a quelle adottate per l'HBV: per esempio una strategia preventiva potrebbe essere la vaccinazione preventiva in ogni paziente che subisce un intervento chirurgico o una trasfusione di sangue, siero o derivati.

E' consigliabile una vaccinazione anti epatite B per essere protetti anche contro il virus D oppure, nel caso di soggetti che abbiano già contratto l'HBV, è auspicabile una vaccinazione anti HDV.

 

 

HCV (epatite C)

 

Dopo la diffusione dello screening sulle epatiti A e B si notò una notevole incidenza di epatiti post-trasfusionali non imputabili ai rispettivi due virus. Si notava che usando un flacone ritenuto sano, il paziente trasfuso alle volte sviluppava dopo 2-26 settimane un aumento dell'ALT di 2 volte il limite massimo in almeno due determinazioni consecutive.

 

L'HCV ha due genotipi isolati in diverse aree geografiche ma in effetti esistono molte varianti e la similarità tra di loro è solo il 68-70% tanto che alcune classificazioni eleverebbero il numero dei sottotipi a 12.

 

E' trasmissibile efficacemente per via parenterale mentre questa caratteristica diminuisce significativamente con altri tipi di trasmissione. Questa caratteristica si deve al fatto che i soggetti portatori presentano una bassa concentrazione virale.

Da uno studio è emerso che solo 4 su 66 bambini nati da madri infette presentano infezione da HCV mentre altri studi indicherebbero tale dato con una percentuale di quasi il 100%. Probabilmente questi risultati sono da imputarsi al notevole polimorfismo di questo virus.

 

Sebbene la maggioranza delle infezioni sia dovuta a cause extra-trasfusionali (50%), un significativo 14% è dovuto a trasfusioni mentre il restante 36% è imputabile a tossicodipendenze.

L'HCV è responsabile del 90% delle epatiti non-A non-B dovute a trasmissione parenterale e del 70-90% delle epatiti sporadiche.

La prevalenza dell'anti HCV nei donatori di sangue italiani si colloca in un range di 1,1-1,9% con il massimo valore di 2,5% al Sud. Questi dati sono relazionabili alla situazione di tutta l'Europa che ha limiti di prevalenza compresi tra 0,23% della Finlandia e 2,2% della Spagna.

La prevalenza delle epatiti post-trasfusionali può variare da 45 a 90%; tenendo ben presente che la siero conversione si possa fare anche dopo settimane è auspicabile diminuire il tempo nel quale si esegue il test.

 

Categoria                                                                                                      % di prevalenza anti-HCV

 

trasfusi                                                                                                                           75-90%

tossicodipendenti                                                                                                        75-90%

tatuati                                                                                                                             75-90%

operati chirurgicamente                                                                                              75-90%

per via parenterale                                                                                                       75-90%

emofilici                                                                                                                         60-90%

talassemici                                                                                                                   60%

emodializzati                                                                                                                18,3%

 

dati centri immunotrasfusionali di Bari:          

Categoria                                                                                                      % positività anti-HCV

 

dializzati tot.                                                                                                               48,4%

dializzati maschi                                                                                                        61,1%

dializzati femmine                                                                                                     38,9%

dializzati centro 1                                                                                                      57,7%

dializzati centro 2                                                                                                      36,2%

dializzati da 0 a 5 anni                                                                                              38,82%

dializzati da oltre 5 anni                                                                                            59,45%

 

Si potrebbe ipotizzare che la dialisi favorisca la diffusione della malattia.

 

Categoria                                                                                                      % prevalenza

 

soggetti trasfusi                                                                                                         48,4%

soggetti non trasfusi                                                                                                 48,38%

dializzati da 0 a 5 anni                                                                                              differenza di +0,01

dializzati da oltre 5 anni                                                                                            +0,01

trapianto renale                                                                                                         20-25%

 

Il rischio dell'insorgenza della malattia tocca l'88% dei pazienti emotrasfusi.

In Italia i casi notificati di epatite non-A non-B sono di 2-3 casi su 100 mila persone di cui il 18% è stato trasfuso con sangue.

Dopo l'introduzione dei metodi di screening nei reparti emotrasfusionali si è notato un calo del 31% nel 1990 rispetto al 1989 e del 6% nel 1991 rispetto all'anno precedente. Inoltre chi ha subito una operazione chirurgica senza trasfusioni ha sviluppato l'infezione nel 2-3,3% dei casi.

Secondo alcuni studi il rischio di trasmissione dell'HCV per unità di sangue trasfuso è di 0,05-0,017%.

La prevenzione si attua solamente adottando come criterio centrale la selezione dei donatori soprattutto ricorrendo a volontari periodici piuttosto che occasionali.

 

La selezione del sangue si può attuare con questionari anamnetici da porre al donatore che escludano a priori le donazioni a rischio.

Una riduzione del rischio si attua pure con la diminuzione del numero di trasfusioni oppure con l'utilizzo delle autotrasfusioni o delle emodiluizioni.

Alle volte da moltissimi pool di plasma vengono ricavati pochissimi isolati come ad esempio il fattore VIII per gli emofiliaci che viene ricavato da non meno di 20 mila pool; questo fatto aumenta considerevolmente il rischio di infezione anche se la prevalenza del virus nella popolazione dei donatori è estremamente bassa. Perciò vengono attuati dei metodi di inattivazione virale con uso di calore o di solvente-detergente.

 

 

HAV (epatite A)

 

Ha scarsa importanza pratica nel trattamento trasfusionale e la possibilità di infettarsi è possibile quando si verificano particolari condizioni. Una di queste è il prelievo di sangue da un donatore che abbia il virus in fase d'incubazione ma rappresenta un evenienza alquanto rara a causa della non cronicità dell'HAV e della viremia bassa. Sono pochissimi i casi documentati di infezione da trasfusioni.

In Italia l'incidenza è di 12 casi su 100 mila abitanti e la prevalenza si stà riducendo, il che testimonia che una quota sempre maggiore di popolazione è suscettibile all'infezione. Nei soggetti adulti oltre i 50 anni di età l'anticorpo è presente nel 50-80% della popolazione

 

Il rischio è molto basso anche nei preparati di fattori della coagulazione dove i pool di partenza sono in numero elevatissimo. La probabilità di contrarre

 

l'infezione con trasfusione di isolati del sangue o del siero è di:   - 1/1016  con HIV presente;

                                                                                                          - 1/1013  con HBV presente;

                                                                                                          - 1/106    con HCV presente.

 

Per creare un sistema profilattico adeguato é consigliabile basarsi sulla immunizzazione dei trasfusi, in cui la risposta anticorpale dopo 15 giorni dalla prima dose è del 95%. Anche l'inattivazione con calore o

solvente-detergente è un fattore essenziale per ridurre ulteriormente la probabilità d'infezione.

 

 

HEV (epatite E)

 

La malattia è sporadica ma può assumere caratteri epidemici. E' a trasmissione fecale-orale ed è enterica.

 

Nei paesi tropicali è responsabile del 50% dei casi di ittero ed alle volte è legata all'andamento climatico. L'epidemia più recente si è verificata in Cina con 119'280 casi in 18 mesi.

C'è la possibilità, seppur remota, che si possa trasferire anche per via parenterale. Sarebbe quindi opportuno attuare uno screening sulle donazioni provenienti da aree a rischio.

In uno studio fatto in Germania il 37% dei pazienti trasfusi guariti, in fase di convalescenza o evoluzione cronica dell'epatite E erano infetti da HEV e virus epatici. Uno studio italiano ha osservato nel 1993 una percentuale di 0,95% di donatori anti-HEV positivi confermati ma l'entità e l'importanza del fenomeno non è tuttora ben chiarita a causa di dati discordi. Uno studio ha evidenziato che su 60 emofiliaci italiani trasfusi non ha rilevato positività  anti-HEV e ciò è importante per dimostrare la scarsa trasmissibilità dell'HEV alla luce del fatto che questo virus non dovrebbe essere inattivato dai normali metodi virucidi.

 

 

HIV

 

La sindrome fu identificata per la prima volta negli omosessuali di New York e della California nel 1981 ma il virus fu identificato 3 anni dopo in Francia.

L'anno dopo anche alcuni tossicodipendenti accusavano tale infezione ma nei mesi successivi raggiunse dimensioni epidemiche. La malattia determina deficienze immunitarie e neurologiche con effetto citopatico nelle cellule infettate. Un ipotesi formulata è che il rischio di acquisire la immunodeficenza non sia correlato direttamente all'infezione da virus HIV bensì ai  comportamenti a rischio associati all'infezione da HIV. Il 50% dei soggetti infettati contrae la immunodeficienza entro 10 anni. In questo caso il rischio di contrarre l'infezione con sangue ed emoderivati risulta drammaticamente efficace.

L'AIDS è una malattia caratterizzata da una o più patologie in funzione dello stato del paziente infetto elencate in un registro nazionale. Molti stati ed istituti hanno proposto una loro classificazione clinica che può comprendere varie analisi.

 

Esistono due tipi di virus HIV:   - HIV1

-                                                                                                                                  - HIV 2 (meno trasmissibile, con quadro clinico leggermente meno grave mortalità

-                                                                                                                                  più bassa.)

 

I due tipi di virus differiscono per una regione codificante diversa e per il numero di nucleotidi.

La sensibilità dei test di screening varia da 25 a 90%.

 

Il decorso clinico varia da soggetto a soggetto con un modello comune:

                                                                   1) infezione primaria;

                                                                   2) risposta umorale e cellulare immune verso il virus;

3) periodo più o meno prolungato ( in media 10 anni): latenza clinica con asintomaticità;

                                                                   4) sintomi costituzionali (febbre, diarrea, dimagrimento, ecc....);

                                                                   5) malattia clinica;

                                                                   6) morte (2 anni dopo l'inizio dello step 5);

 

Il 50 - 70% degli infettati con infezione primaria ha dei sintomi para influenzali entro 3 - 6 settimane.

Lo step 5 é caratterizzato dall'instaurarsi di una o varie infezioni come “Pneumocisti carinii” (60% casi europei) o toxoplasmosi celebrale o altre infezioni opportunistiche da microrganismi.

L'origine dell'HIV è incerta ma il periodo storico dovrebbe trovarsi verso la metà degli anni '70. Il test diagnostico è comparso solo nel 1985 ed ha offerto la possibilità di uno screening mondiale .

In realtà l'epidemia da HIV é una risultante di diverse epidemie che colpiscono categorie diverse di soggetti con modalità di trasmissione singolari per ogni infezione.

L'esposizione ad un solo contatto con il virus può infettare ma il rischio cresce notevolmente con l'aumentare dei contatti. L'O.M.S. stima che si siano verificati mondialmente oltre 3 milioni di casi di cui in Europa 150 mila (maggio 1993), ma il numero di persone infette é molto più alto (14 milioni di cui 1 milione sono bambini) con un ritmo di crescita di 5000 casi ogni giorno cosicché i sieropositivi entro il 2000 potrebbero raggiungere i 30 - 40 milioni.

 

Distribuzione geografica                           Sieropositivi dichiarati 

 

Africa centrale                                                    >50%

Europa                                                               >1/2 milione (13% dei casi mondiali registrati)

USA e Canada                                                    >1 milione

America del Sud                                                1 milione e 1/2

Sud e Sud Est asiatici                                        1 milione e 1/2

Italia                                                                   23 mila circa (marzo1994) (ora circa 100 mila + non dichiarati)

Francia                                                               30'003

Spagna                                                               24'202

Italia, Francia e Spagna                                                  65% casi europei dichiarati

 

L'incidenza é in diminuzione nei paesi industrializzati ed é stabile in quelli in via di sviluppo.

 

Modalità di trasmissione in Italia                                 %

 

assunzione di droghe per via endovenosa          67

rapporti sessuali (vario genere)                          15(9,5 eterosessuali)

trasfusione di sangue                                        1,3

infusione di fattori della coagulazione               1,0

verticale                                                             92% dei bambini infetti, il restante deve l'infezione a trasfusioni

 

Il rischio per gli operatori sanitari é piccolo; se le siero conversioni post-introduzione cutanea sono del 19 - 27% per l'HBV la percentuale si abbassa di molto per l'HIV forse a causa del volume iniettato (HBV 10'000 miliardi/ml di sangue; HIV 10'000/ml di sangue).

Il rischio di sieroconversione per un chirurgo è di 1 infettato ogni 8 anni al massimo in zona ad alta prevalenza (25 -30%) calcolando 15'000 interventi l'anno.

 

Dall'1 giugno 1992 la FDA (Food and Droug Administration, USA) raccomanda lo screening di tutte le donazioni.

Questo è diventato obbligatorio in Italia dal 28 gennaio 1993. Il rischio di acquisire l'infezione da HIV2 da trasfusione é comunque basso.

Alcuni test sono molto sensibili (>99%) e specifici (>96%).

Il primo caso d'infezione trasmessa con la trasfusione é stata osservata nel 1982 in USA. Lo screening dei donatori e l'autoanamnesi hanno ridotto drasticamente la trasmissione ma il rischio, seppur diminuito, rimane perché alcuni soggetti possono avere del DNA provirale dell'HIV e non sviluppare gli anticorpi nel siero. Sono stati riportati casi di questo tipo ed i portatori sono definiti immunosilenti. La finestra di sieronegatività può arrivare a 35 mesi e può essere svelata solo con tecniche amplificative sull'acido nucleico virale.

 

Nella valutazione del rischio, molto complessa, vanno valutati:     -  anno di riferimento;

                                                                                                            -  epidemiologia;

                                                                                                            -  performance dei test di screening.

 

A Los Angeles nel 1987 il rischio era variabile da 1/60'000 a 1/225'000 unità trasfuse. Per il paziente che in media riceveva 5,4 donazioni il rischio di contrarre l'infezione era di 1/28'000.

Uno studio prospettico ha messo in evidenza che c'era 1 sieroconversione ogni 40'000 unità trasfuse in pazienti cardiochirurgici controllati per antiHIV1.

 

Francia                                                                                  % (1992)

 

prevalenza tra i donatori                                                          0,0051

prevalenza tra i primi donatori                                                0,0019

prevalenza tra i donatori periodici                                         0,0026

rischio residuo                                                                          0,00017

CI                                                                                               95

 

Italia                                                                                       %(1986)

 

Rischio                                                                                      0,002

casi di AIDS associati a trasfusioni                                       1,3

emofiliaci portatori di AIDS                                                    1,1

sieropositività in coagulopatici                                               22,4

 

Europa                                                                sieropositività in coagulopatici %

 

Italia                                                                                           22,4

Francia                                                                                      39