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Le infezioni da virus dell'influenza A (IAV) presentano una morbilità significativa nelle popolaizoni suinicole in tutto il mondo. L'infezione è associata basicamente con sintomi respiratori acuti che frequentemente sono accompagnati da co-infezioni batteriche che possono portare alla morte dei suini giovani, e diminuzione di accrescimento in ingrasso o aborti in scrofe gravide. Per cui, le perdite economiche possono essere rilevanti (Rajao et al., 2014; Vincent et al., 2014; Vincent et al., 2014).
L'Influenza A dei suini appartiene alla famiglia Orthomyxoviridae; sono virus RNA a catena semplice il cui genoma contiene 8 segmenti. I subtipi si classificano a seconda delle caratteristiche genetiche ed antigeniche delle glicoproteine di superficie : emagglutinina (HA) e neuraminidasi (NA) (Cheung et al., 2007).
I gruppi di glicani con acidi sialici terminali agiscono come recettori per l'adesione dell' IAV alle cellule superficiali del tratto respiratorio. L'espressione dei recettori con acidi sialici in-2-6 e α-2-3 nel tratto respiratorio superiore dei suini li rendono sensibili al virus influenzale A sia di origine aviare che umano (Byrd-Leotis et al., 2014; Trebbien et al., 2011; Walther et al., 2013). Per cui le co-infezioni delle cellule suine con IAV aviari e/o umani aprono la possibilità che si producano riordini genetici (intercambio di frammenti del genoma) tra questi virus (Hass et al., 2011; Ma et al., 2009; Van Poucke et al., 2010; Zell et al., 2013). Tali riordinamenti possono proporre cambi di fenotipo inattesi o difficili da prevedere che influenzano il tropismo degli ospiti e dei tessuti, la virulenza e la struttura genetica rispetto ai virus parentali.
La figura 1 mostra l'origine e la storia del riordinamento dei IAV suini che circolano oggi nelle popolazioni suinicole europee. Fino al 2009, in Europa circolavano 3 subtipi di IAV, H1N1, H1N2 e H3N2. La linea più antica, la H1N1, fu introdotta nella popolazione suinicola alla fine degli anni 70 a partire dall'origine aviare ed ha sostituito la linea H1N1 tipo classico dervante dall'uomo del 1918 che stava circolando negli anni precedenti. Per essere un virus di origine aviare, la linea H1N1 successiva agli anni 70 viene chiamata linea H1N1 "tipo aviare" (o "av", dall'inglese "avian-like") (Brown, 2013; Simon et al., 2014). Nel 1984, ci fu un importante riordinamento tra i virus umano H3N2 e il subtipo H1avN1av il cui virus risultante contiene tutti i 6 frammenti interni di origine aviare e gli HA (H3) e NA (N2) del virus umano (Kong et al., 2015). Questo nuovo virus si stabilisce come endemico nelle popolazioni di suini di vari paesi europei, ma non apparentemente in tutti i paesi. Nel 1994, un nuovo riordinamento coinvolse il virus H3N2 suino, dal quale il virus ha intercambiato il proprio frammento genomico HA con quello di un altro virus stagionale umano H1N1 risultando nella linea H1N2. Questo subtipo H1 viene nominato H1N2 "tipo umano" (o "hu") (Brown, 1998). Queste linee circolarono con relativa stabilità nei paesi europei con alcune restrizioni geografice rispetto alla sua prevalenza (Brown, 2013; Kuntz-Simon et al., 2009). I virus della linea H1N1av sembravano essere i responsabili della maggior parte delle infezioni nei suini in Europa (Brown, 2000).
Nel 2009, un quarto attore entra in gioco: il virus influenza A H1N1 pandemico del 2009 (H1N1pdm). Questo virus è il risultato di riordinamenti multipli ed è constituito da frammenti provenienti dai virus americani aviari (PB2, PA), umano (PB1) e suino classico (HA, NP, NS), e i virus europei tipo suino (NA, NP) (Neumann et al., 2009). Con riferimento all'origine del virus suino, o per lo meno, parzialmente, da quest'ultima pandemia di influenza, l'infezione nell'uomo viene denominata "Influenza Suina". I suini semabravano essere molto sensibili a questo tipo di IAV e la trasmissione zoonotica inversa dall'uomo infetto al suino fu registrata in diverse parti del mondo. Da allora si osservano infezioni da H1N1pdm nei suini ciclicamente, indipendentemente dalle infezioni nell'uomo (Brookes et al., 2010).
In seguito a quello che fu chiamata “influenza suina” , l'Europa ha creato un programma di sorveglianza per l'influenza suina dal 2013 al 2105, attraverso il progetto ESNIP3 (Watson et al., 2015). I risultati mostrarono che l'H1N1dpm è presente in vari paesi europei, in particolare con elevati livelli in Gran Bretagna ed Irlanda. La presenza del H1N1dpm di origine umana nelle popolazione suinicole europee ovviamente alterò il delicato equilibrio tra le 3 linee autentiche di virus influenzali dei suini europei e ha portato ad un aumento dei riordinamenti. Tra i virus emergenti derivati dai riordinamenti dei frammenti H e/o N, nasce in Germania la linea H1pdmN2, la quale sono anni che circola a bassa prevalenza (Starick et al., 2012; Watson et al., 2015). La proteina HA di questo virus emergente ha subìto alterazioni significative e può essere differenziata antigenicamente dall'H1pdm di origine umana (Harder et al., 2013). Sono stati descritti altri riordinamenti (H1huN1av, H1dpmN1av, H3N1pdm) che non sono stati in grado di mantenersi in circolazione (Watson et al., 2015). Inoltre, sono stati descritti riordinamenti che hanno intercambiato tutti o alcuni dei 6 frammenti interni del genoma con virus H1N1pdm (Kong et al., 2015; Watson et al., 2015). Negli USA, i virus H3N2 o H1N1 portatori del frammento M dell'H1N1pdm si associarono ad una maggiore trasmissione dai suini agli uomini nelle fiere agricole (Schicker et al. 2016). Queste “varianti” virali sono state descritte sporadicamente in Europa, ma senza che ci fosse un'associazione all'infezione nell'uomo. La prevalenza dell'H1N1dpm nelle popolazioni suinicole europee varia considerevolmente (figura 2). A differenza di quello che succede nelle Isole Britanniche, il subtipo suino H1N1av tuttavia conta la maggior prevalenza nell'Europa continentale, mentre i subtipi H3N2 e H1huN2 presentano prevalenze minori (figura 2). Il subtipo H3N2 non è mai stato osservato in Danimarca, Polonia o Regno Unito e solamente qualche episodio è stato riportato in Francia (Watson et al. 2015).
Diversi studi di monitoraggio passivo in diversi paesi dell'Europa centrale e occidentale sono iniziati dopo la fine del progetto ESNIP3 nel 2015 e fanno base presso il nostro laboratorio. I dati preliminari del primo anno di monitoraggio rivelano un aumento della frequenza dell'H1N1pdm e dei suoi riordinamenti. Inoltre, si evidenziano con maggior frequenza le co-infezioni e maggior attività di riordinamento tra le 3 linee H1 dei suini europei che si trovano in circolazione. Non è molto chiaro in quale misura questi riscontri siano distorti dall'aumento degli strumenti di diagnosi molto precisi sviluppati dal nostro laboratorio: il rilevamento del'IAV suino e la caratterizzazione di linee e subtipi HA (H1av, H1hu, H1pdm, H3) e NA (N1av, N1pdm, N2) si ottiene tramite un set di 3 RT-qPCR. La maggior sensibilità di questi tests permette un'analisi diretta sui campioni di campo (in particolare nei tamponi nasali) in modo completamente indipendente dall'isolamento virale nelle coltivazioni cellulari (Henritzi et al. 2016). Questi studi continueranno almeno fino alla fine del 2017.
Il monitoraggio continuo delle popolazioni suinicole in Europa è fondamentale per continuare ad accompagnare l'evoluzione dell'IAV suino. Detto virus può giocare un ruolo importante nella formazione di virus pandemici negli uomini come è già stato dimostrato per la comparsa del virus H1N1 nel 2009. Una conoscenza migliore delle variazioni genetiche costanti e della comparsa di nuovi fenotipi di IAV con maggiore propensione zoonotica è la base della politica di "OneHealth".
Ringraziamenti
Studi recenti sull'IAV suino nel laboratorio degli Autori sono stati finanziati da IDT, Dessau, Germania. Gli autori ringraziano l'eccellente supporto tecnico di Aline Maksimov e Carl Sell.
