Sindrome da Immunodeficienza Acquisita (AIDS)

AIDS – Agente eziologico

HIV-1, fa parte della famiglia dei retrovirus, genere lentivirus. Esiste una variante a patogenicità minore, denominato HIV-2, confinato in Africa e in America.

Struttura del virus

si compone di un envelope, con un core proteico ed un genoma, all’interno; si compone per il 60-70%  di proteine, 30-40% di lipidi, 2% di carboidrati ed 1% di RNA.

L’envelope è costituito dalla membrana della cellula ospite da cui il virione origina per gemmazione (con antigeni di superficie della stessa: l’MHC II e le molecole di adesione), in parte da proteine virus-specifiche.

Genoma virale di HIV

Il genoma virale è costituito da 2 molecole di RNA e si compone dei seguenti geni:

1. LTR: Trascrizione genoma virale, che si occupa dell’integrazione del DNA virale nel genoma cellulare ospitante;
2. Gag: codificante per  componenti dell’envelope e del core;
3. Pol: codifica per 3 proteine enzimatiche: la trascrittasi inversa, una proteasi che interviene nell’assemblaggio delle particelle virali, una integrasi coinvolta nell’integrazione del genoma virale in quello della cellula ospite;
4. Env: codifica per le proteine del peplos: gp120 (proteina extracellulare coinvolta nel riconoscimento della CD4 della cellula ospite), gp41 (proteina trans membrana coinvolta nella fusione dell’envelope con la membrana dell’ospite) .

Le sequenze Env e Nef sono le più soggette a variazioni (in particolare: delezioni, inserzioni e duplicazioni), mentre Gag e Pol sono le più conservate. L’estrema variabilità genetica di HIV-1 è causa della farmaco resistenza e del fallimento terapeutico.

Il sequenziamento genico ha permesso di riconoscere 3 gruppi: M (major), O (outlayer) ed N (nonM nonO) del virus HIV.

AIDS – Epidemiologia

Il virus HIV è stato isolato per la prima volta, negli USA, in maschi omosessuali affetti da polmonite dovuta a Pneumocystis carinii con compromissione del sistema immunitario

L’OMS ha stimato 33.4 milioni di persone affette da AIDS nel mondo e 25 milioni di decessi dall’inizio della pandemia (il 70% di questi in suolo africano).

Il COA (centro operativo AIDS) ha stimato meno di 60.000 casi di AIDS in Italia a partire dal 1982. Le regioni più colpite sono Lombardia ed il Lazio.

AIDS – Vie di trasmissione e fattori di rischio

1. Parenterale: trasfusioni di sangue infetto (rischio ridotto grazie allo screening odierno), tatuaggi, orecchini, agopuntura, pratiche odontoiatriche, scambio di siringhe (in utilizzatori di droga per via endovenosa);
2. Sessuale: il Virus è contenuto nel liquido seminale e nelle secrezioni cervico-vaginali; fattori di rischio sono: alto numero di rapporti con partner diversi,  rottura del profilattico, partner sintomatico, rapporti omosessuali (in cui si mischia sangue e sperma, in correlazione colla maggiore ulcerazione della mucosa anale), soggetti con malattie infiammatorie e ulcerative dei genitali;
3. Verticale:
   1. Intrapartum:  il virus non riesce a superare la placenta, per cui la trasmissione intrapartum è legata a distacco placenta e placentite;
   2. Endouterina
   3. Postpartum: tramite il latte materno infetto.

Appare evidente che la trasmissione dell’ HIV avviene in condizioni che facilitano lo scambio di sangue o liquidi corporei (non è stata dimostrata nessuna trasmissione legata a lacrime, saliva od urine, ad oggi).

 

Ciclo replicativo di HIV

L’HIV si lega per mezzo della  glicoproteina gp120 al suo recettore cellulare specifico principale, il CD4, presente sui linfociti T-helper (ed anche su monociti, macrofagi e cellule dendritiche) e che funziona come ligando dell’ MHCII;  il legame con CD4 provoca un’alterazione conformazionale di gp120 e gp41, promuovente il legame del virus col corecettore CCR5 (per i Th) o CXCR4 (per i macrofagi), che normalmente risultano essere recettori per chemiochine. Tutto ciò favorisce la fusione della membrana dell’HIV con quella della cellula bersaglio; dopo la retro trascrizione (mediata dalla trascrittasi inversa)  si ha l’integrazione del  pro virus (DNA bicatenario), che può rimanere latente o iniziare subito la trascrizione con la formazione di nuovi virioni .

I virioni neoformati al termine dell’assemblaggio citoplasmatico si liberano per gemmazione (la fine della fase di latenza si ottiene per stimolazione delle cellule infettate con citochine, soprattutto TNF, o per attivazione del TCR).

La risposta immune dell’ospite è diretta in particolar modo alle proteine regolatrici ed accessorie, ma gli anticorpi neutralizzanti sono quelli diretti contro l’antirecettore virale.

L’HIV è dotato di una grande variabilità , in dipendenza di: tropismo (di tipo linfocitario o macrofagico), manifestazioni cliniche, virulenza alla suscettibilità della risposta immune.

Queste modifiche non silenti sono favorite dalla pressione positiva per eludere la risposta immune.

  

Classificazione della deplezione di CD4+
linfociti CD4+/mm3	A	B	C
>500	A1	B1	C1
200-499	A2	B2	C2
<200	A3	B3	C3

 

A → asintomatici, linfadenopatia persistente

B → sintomatici, condizioni cliniche indicative del deficit di immunità cellulo-mediata (herpes zoster multidermatomerico, porpora idiopatica trombocitopenica)

C → malattie indicative di AIDS →  una volta che il paziente viene classificato in questa categoria non può più lasciarla

 

AIDS – Storia naturale (senza terapia)

il decorso dell’AIDS varia da 7 a 10 anni, e si conclude inevitabile con la morte del malato per il sopraggiungere di infezioni opportunistiche.

Le cellule T CD4 regolano la risposta immune attraverso il rilascio di citochine e fattori chemio tattici, per cui la perdita di questi linfociti ha un effetto a cascata su ogni componente del sistema immunitario.

 

Stadio		Descrizione
Infezione acuta o primaria La terapia, in questo caso, può esser considerata opzionale in quanto non è accertato che il trattamento dell’infezione acuta abbia un beneficio immunologico a lungo termine		Tempo di incubazione:  3-6 settimaneQuadro clinico: sindrome simil-mononucleosica, caratterizzata da febbricola persistente, esantemi, artro-mialgie diffuse, sintomi gastrointestinali di tipo diarroico, accompagnati talvolta da un quadro neurologico del tipo meningite asettica. La sindrome acuta, ove presente, si risolve spontaneamente nel giro di 2-3 settimane. In 1 pz su 3 è presente candidosi orale.Patogenesi: Le cellule dendritiche e i macrofagi sono i primi ad essere infettati e veicolano l’infezione negli organi linfoidi (delle mucose genitali e rettali)  ove vengono interessati i T CD4+Segue una viremia con infezione di tutti i tessuti linfoidi dell’organismo. Successivamente la risposta T citotossica ed umorale (la siero conversione diviene evidente in circa 3 settimane) consentono l’istaurarsi di una condizione di latenza. Si raggiunge un plateau viremico che si mantiene costante per tutto il periodo di latenza.Il virus tuttavia, non è stato debellato, infatti prolifera a livello dei linfonodi (la viremia ha permesso la disseminazione negli organi linfoidi) che possono apparire aumentati di volume: linfadenopatia persistente generalizzata (PLG). Microscopicamente i linfonodi in corso di PLG presentano iperplasia iperfollicolare che può essere seguita da fenomeni involutivi del follicolo.
Latenza (da 8 a 10 anni)		Stadio asintomaticodi periodo variabile in cui si osserva una graduale deplezione dei linfociti T CD4; parallelamente il virus prolifera nei linfonodi. Si osserva l’ingrossamento dei linfonodi, conseguente all’iperplasia delle cellule follicolari dendritiche (ivi si accumulano linfociti T CD4 che vengono infettati/distrutti dai virus, che hanno quindi perso la possibilità di ricircolare nell’organismo e rimangono immobilizzati nei linfonodi).Il periodo di latenza è inversamente proporzionale alla velocità di replicazione virale e distruzione dei T CD4+.
AIDS conclamato Segni e sintomi (infezioni e sintomatologia legata al grado di immunodeficit) immuno-deficit viremia,in quanto il virus non è più intrappolato Astenia e perdita di peso Infezioni opportunistiche e neoplasie Attivazione cellule B policlonali(ipergammaglobulinemia, incapacità di instaurare ex novo una risposta anticorpale a un nuovo antigene, assente la sieroconversione) Ridotta chemiotassi e fagocitosidei macrofagiLe più comuni condizioni neurologiche associate all’infezione da HIV comprendono la meningite asettica, l’encefalopatia da HIV, la mielopatia, le neuropatie periferiche
Grado di  immuno-deficit	Infezioni		Neoplasie diagnostiche di AIDS
Immunodeficienza moderata(200-499 CD4+/mm3)	Polmonite batterica ricorrente (da: Pneumococco, H. influenzae, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Streptococco piogene) Tubercolosi polmonare (tra le complicanze della stessa si ricorda la meningite): si può manifestare in ogni fase della malattia HIV, tuttavia è tipica al di sotto dei 500 CD4+/mm3. La reazione di mantoux è spesso negativa a causa dell’immunodeficit Herpes zoster ed herpes virus 1 e 2: possono causare sindrome meningea o patologie del sistema nervoso periferico, polineuropatie sensitive distali (parestesie dolorose alle estremità) e polineuropatie demielinizzanti acute Linfoadenopatia: scompaginamento architettura e liberazione virioni, caratterizzata da placche bianco giallastre che rivestono l’orofaringe; la più comune manifestazione è il mughetto, tipico dei lattanti Istoplasmosi: patologia a carico del sistema reticolo-endoteliale; il fungo si moltiplica nei macrofagi causando una forma generalizzata caratterizzata da febbre elevata di tipo settico e sintomatologia bronchitica, epatosplenomegalia. La diagnosi è possibile tramite biopsia midollare Leishmaniosi viscerale: diagnosi differenziale con istoplasmosi		Sarcoma di Kaposi(KS): associato al virus erpetico 8 (HHV-8).Forme cliniche di sarcoma: Classica, Endemica, Iatrogena, Endemica (HIV correlato): a volte è la prima manifestazione dell’AIDS (soprattutto in omosessuali)il KS in AIDS è solitamente plurifocale, coinvolge con grande frequenza (>70% dei casi) sedi extra-cutanee (linfonodi, mucose oro-faringee ed intestinali, apparato respiratorio), e presenta un decorso meno indolente e spesso tumultuoso e rapidamente progressivo.Anatomia patologica: neoformazione vascolare incompleta.Le lesioni cutanee si presentano come papule o placche multiple a prevalente localizzazione al volto, spesso con imponente edema linfaticoe conseguente deformità; l’aspetto delle lesioni, di solito non dolenti, è rosso-bluastro o porpora, non suscettibile ad impallidimento alla digito-pressione.Diagnosi differenziale con: angiomi, angiomatosi bacillare, granuloma piogenico, angiosarcomi, lesioni emorragiche traumatiche, linfoma cutaneo, melanoma emorragico, iperpigmentazione post-infiammatoria.
Immunodeficienza grave(100-200 CD4+/mm3): a partire da questo stadio si hanno patologie e neoplasie indicative di AIDS	Candidosi  esofagea: è caratterizzata da essudato biancastro, causa disfagia, ed è patognomonica di AIDS; diagnosi con EGDS ed esame istologico Toxoplasmosi cerebrale:  encefalite con sintomi motori focali, cambiamenti della personalità fino alla demenza; possibile ascesso cerebrale, insieme a corio retinite. Diagnosi con PCR Encefalopatia da HIV:   encefalite caratterizzata da deficit cognitivi ingravescenti (AIDS dementia complex); si ha interessamento sia della sostanza grigia (distruzione assonale), che della sostanza bianca (demielinizzazione) Meningite asettica a liquor limpido da HIV Polmonite da Pneumocystis Jirovecii: incidenza del 70%, ha interessamento interstiziale ed esordio subacuto (unico sintomo lè a dispnea), tuttavia degenera in insufficienza respiratoria in pochi giorni. Diagnosi con esame microscopico dell’espettorato, BAL e PCR (per l’identificazione del DNA). Alla TAC la polmonite ha aspetto ‘a vetro smerigliato’ Criptosporidiosi intestinale (con diarrea protratta) Corio retinite da citomegalovirus (diagnosi differenziale con corioretinite da toxoplasma):  quadro emorragico-necrotico al fondo dell’occhio, può essere mono o bi focale		Linfomi non Hodgkin: quello di Burkitt si ricerca nel liquor con la PCR
Immunodeficienza profonda(<100 CD4+/mm3)	Meningoencefalite criptococcica con disseminazione nodulare cutanea Encefalite da citomegalovirus: tipica di immunodeficit caratterizzato da valori inferiori 50 CD4/mm3 Malattia disseminata da Mycobacterium avium: interessamento epatico, splenico, gastroenterico e midollare Leucoencefalopatia multifocale progressiva da polyomavirus o JC: coinvolge prevalentemente la sostanza bianca Enteropatia HIV correlata: grave malassorbimento e cachessia con diarrea profusa (‘wasting syndrome’).  Si ipotizza una infezione diretta delle cellule neuroendocrine dell’intestino con conseguente alterazione della peristalsi Retinopatia da HIV Broncopolmonite da Aspergillus (da inalazione di spore o infezione endogena dalle prime vie aeree): sintomatologia caratterizzata da dispnea, dolore pleurico (puntorio) ed emottisi. Diagnosi: BAL e aspirato per via transtoracica		Linfoma cerebrale primitivo a cellule B, nel quale il virus di Epstein-barr è sempre identificabile nel liquor. Diagnosi differenziale con la toxoplasmosi mediante TAC e PET.Carcinoma della cervice uterina HPV correlato

  

Infezioni opportuniste da HIV dell’apparato digerente (segno principale di compromissione è la diarrea)
Enterocoliti da:ü  Criptosporidium parvum, Microsporidia, Isospora belli  Giardia intestinalis e Entamoeba histolytica(amebiasi) Citomegalovirus Adenovirus e Rotavirus Coronavirus Salmonella e Shigella Mycobacterium avium E. coli enteropatogeni Clostridium difficile e Yersinia spp. Tubercolosi addominale: dolori addominali, anemia, febbre, calo ponderale	Proctiti da: HSV Papillomavirus  Enteropatie da: agenti infettivi non identificati vs. squilibri della flora batterica vs. azione diretta dell’HIV H. Pylori: deplezione del batterio Linfoma del tenue Cirrosi e neoplasia epatica: per evoluzione dell’epatite cronica in soggetti immuno-depressi

 AIDS – Diagnosi

Clinica

•  febbre persistente
• diminuzione di T CD4+
• infezioni opportunistiche
• tumori inusuali

Laboratorio

• ELISA con cattura di anticorpo

ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), identifica antigeni specifici
Vantaggi	elevata sensibilità, > 90% , semplicità di esecuzione, possibilità di automazione, basso costo
Problematiche	false negatività , false positività;gli anticorpi specifici sono presenti nel 10% dei casi nella prima settimana dopo il contagio, nel 50% dei casi dopo 2-3 settimane, nel 90% dei casi dopo 3 settimane

• WESTERN BLOT: tecnicamente consiste nella separazione delle varie componenti strutturali del virus che poi vengono fatte reagire con il siero del paziente permettendo così di identificare i diversi anticorpi presenti. Il supporto reattivo è costituito da una striscia di nylon o di altro materiale su cui sono state separate le diverse componenti antigeniche del microrganismo in esame
• PCR: la tecnica di amplificazione genetica è in grado di determinare fino ad una molecola di HIV RNA  per ogni ml di liquido biologico. Applicazioni:
  • superamento del periodo finestra (da 6 settimane a 6 mesi)
  • conferma della presenza  del virus nei siero
  • risoluzione dei problemi di indeterminazione (es: una sola banda di reazione al western blot)
  • documentazione quantitativa della viremia (viral load) durante il trattamento antivirale
  • individuazione dei neonati realmente infetti (gli anticorpi anti HIV trasmessi passivamente dalla madre possono persistere per oltre 18 mesi)
  • determinazione dell’HIV RNA in pezzi bioptici

AIDS – Terapia anti-retrovirale

Terapia antiretrovirale, o HAART: Highly Active Anti-Retroviral Therapy. Nella HAART vengono utilizzate in contemporanea tre o più classi di farmaci. Questa terapia ha modificato la storia naturale della malattia diminuendo i decessi.

Ad oggi sono disponibili 4 classi di farmaci:

1. NRTI (inibitori nucleosidici/nucleotidici della trascrittasi inversa): es: Combivir (AZT + 3TC) , Kivexa (3TC + ABC), TRUVADA (TDF + FTC); se si diventa resistenti a uno di questi farmaci, si diventa resistenti a tutta la classe di farmaci
2. NNRTI (inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa): es: sustiva, viramune; inibitori integrasi: es isentress ; inibitori di CCR5
3. IP (inibitori proteasi): es:  Crixivan, Kaletra ; hanno per effetto collaterale le dislipidemie (aumento del rischio cardiovascolare)
4. FI (inibitori di fusione): inibitori gp41, antagonisti di CCR-5, inibitori delle integrasi

Finalità del trattamento

• Ridurre la co-morbilità
• Migliorare la qualità della vita
• Ridurre viral load e aumentare i T CD4+

 Indicata e raccomandata

La terapia anti-retrovirale è raccomandata nel caso di pazienti, anche asintomatici, con numero di linfociti T CD4 < 350  cellule/mm3 o in pazienti con AIDS conclamata o sintomi severi da infezione di HIV.

Regimi raccomandati

•  1  o 2 IPs + 2  NRTIs
• 3 NRTIs associati a farmaci di nuova generazione

 Valutazione e monitoraggio della risposta alla terapia (ogni 3-6 mesi)

1. Conta T CD4+: è il miglior fattore predittivo di progressione di malattia e sopravvivenza
2. Viral load mediante PCR : amplificazione dell’RNA virale. Virtualmente tutti i pz HIV-sieropositivi in assenza di terapia, presentano viremia per tutta la durata della malattia (da 500 copie/mL fino ad oltre 1 milione di copie). Rappresenta il più potente indicatore prognostico e di valutazione dell’efficacia della terapia

Valutazione pre-trattamento–        Anamnesi, alla ricerca di allergie o tossicodipendenza Esami di laboratorio: Test Ab anti HIV Conta CD4+ Viral load Emocromo Transaminasi (ALT e AST) Test tubercolina Ricerca anticorpi anti TOXO PAP test nelle donne Test di resistenza ai farmaci  (i virus potrebbero avere plasmidi): utili per scegliere la terapia farmacologica nel caso la viral load sia superiore a 1000 Ricerca malattie sessualmente trasmissibili (Clamidia trachomatis e Neisseria gonorreae) Radiografia del torace, eco addome ed ECG: per rilevare le co-infezioni –        Valutare anche l’aspetto sociale: pazienti omosessuali, prostitute, tossicodipendenti, co-morbidità associate

I principali fattori prognostici di risposta alla terapia: Carica virale pre-terapia-        Linfociti T CD4+ Età del paziente Assunzione  di precedenti terapie antiretrovirali Tossicodipendenza Deficit quantitativi della risposta immune (shift da Th1 a Th2), predittivi del successivo declino numerico del numero dei CD4 Tossicità (mitocondriale, dismetabolica, cardiovascolare) Elevato numero di compresse Complessità degli schemi posologici Restrizioni dietetiche Impatto negativo sulla qualità della vita del pz , riduzione dell’aderenza, sviluppo di farmaco resistenza, sino al fallimento terapeutico

 

Fattori predittivi

• Potenza della TARV
• Aderenza alla TARV. Migliorare l’aderenza: educare all’uso dei farmaci
• Bassa viremia al baseline
• Elevati livelli di CTD4 al baseline
• Rapida riduzione della viremia in risposta al trattamento

Potenziali benefici nel rinviare o sospendere il trattamento:

Gravidanza (evitare la trasmissione materno-fetale): nel caso di una gravida HIV+, la terapia viene iniziata dopo il primo trimestre per ridurre gli effetti teratogeni dei farmaci; se la gravidanza è diagnosticata nel primo trimestre a TARV iniziata, la terapia deve essere sospesa.  Il neonato che nasce da una madre che non ha mai  ricevuto alcuna terapia, deve iniziare subito la terapia.

 

Principali problemi legati alla HAART

1. astenia, nausea
2. osteoporosi
3. aumento di colesterolo e trigliceridi  (diabete mellito)
4. nefrolitiasi
5. lipodistrofia (modificazioni della composizione corporea del tessuto adiposo)

Disturbi metabolici in corso di AIDS

Lipodistrofie (correlata alla tossicità della terapia HAART)

Malattie da perdita o accumulo di tessuto adiposo con alterazioni della distribuzione del grasso corporeo.

Si studia misurando: BMI, Indice vita-fianchi, e le pliche cutanee.

Si verifica: dislipidemia, insulino-resistenza e diabete.

Terapia:

–        Impianto di collagene al viso

–        Trapianto di grasso o liposuzione

–        Farmaci sensibilizzanti all’insulina

–        Ormonale: somministrazione di GH e Testosterone

–        Dieta ed esercizio fisico

–        Cambio della terapia HAART

 

Sindrome metabolica: per approfondimenti: link

 

Bibliografia

• LILA, Lega Italiana per la Lotta contro l’Aids: www.lila.it;
• Portale ufficiale della Giornata mondiale per la lotta all’Aids: www.worldaidsday.org;
• Iniziativa annuale che si prefigge, grazie all’aiuto di grandi marchi, di sconfiggere definitivamente l’Aids: http://www.joinred.com/worldaidsday;
• Microbiologia – La Placa
• Medicina interna – Crepaldi – Baritusso – Piccin
• Malattie infettive – Moroni – Elsevier