ORIGINE E DISPERSIONE DI WNV-2 IN ITALIA DAL 2011 AL 2018: RICOSTRUZIONE FILOGENETICA E FILOGEOGRAFICA
Creators: name: VEO, CARLA
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2020

description: La presente tesi di dottorato, sviluppata in collaborazione con il Policlinico San Matteo di Pavia e l?Istituto Zooprofilattico della Lombardia e dell?Emilia Romagna, � incentrata sulla epidemiologia del virus di West Nile (WNV), un patogeno emergente che rappresenta il flavivirus pi� diffuso a livello globale, essendo presente in tutti i continenti, con la sola esclusione dell?Antartide. WNV rappresenta oggi un importante problema di salute pubblica, potendo causare patologie neurologiche potenzialmente letali soprattutto nelle fasce pi� fragili della popolazione, come gli anziani e i malati cronici. Ad oggi sono descritti 9 lineages virali, di cui l?1 e il 2 rappresentano i principali patogeni per l?uomo. WNV-1 � diffuso in tutto il Mondo eccetto l?Antartide; WNV-2, isolato inizialmente in Africa Sub-Sahariana e in Madagascar, dal 2011 � comparso in Italia e attualmente sembrerebbe essere l?unico lineage circolante nel nostro territorio. In accordo con i dati epidemiologici riportati dall?ECDC, 1832 casi umani di malattia neuro-invasiva sono stati registrati nel periodo 2011-2017 nei Paesi membri dell?Unione Europea e nelle Nazioni limitrofe. Nel 2018, la trasmissione del virus in Italia e in diversi Paesi europei � iniziata precocemente e ha causato in una sola stagione un numero di casi nell?uomo pari a quelli che si sono verificati nei 7 anni precedenti. Solo nel nostro Paese, da Giugno 2018 sono stati segnalati 577 casi umani confermati di infezione, di cui 230 si sono manifestati nella forma neuro invasiva e 42 sono deceduti. Inoltre, � stata evidenziata una elevata circolazione nelle zanzare e negli uccelli, che rappresentano rispettivamente il vettore e il serbatoio del virus. Non essendo disponibile attualmente alcun vaccino per l?uso nell?uomo, di fondamentale importanza risultano le attivit� di sorveglianza di questa importante arbovirosi, istituita e regolamentata dal ?Piano Nazionale integrato di sorveglianza e risposta ai virus West Nile e Usutu - 2019?. E? in questo contesto che si inserisce il presente lavoro, finalizzato alla ricostruzione della storia epidemiologica del virus attraverso l?utilizzo di approcci bioinformatici e filogenetici avanzati. Nel corso di questi tre anni di attivit� di ricerca sono stati collezionati i ceppi di West Nile circolanti in Italia nelle stagioni estivo-autunnali 2013- 2018; dopo una messa a punto dei protocolli di amplificazione dell?intero genoma virale, questi ceppi sono stati caratterizzati tramite tecnologie di Next Generation Sequencing (NGS). Le sequenze ottenute sono state analizzate alla ricerca di mutanti importanti da un punto di vista epidemiologico o patogenetico, ed � stato condotto uno studio di evoluzione molecolare del genoma virale e delle forze che ne guidano l?evoluzione, in relazione allo spazio e al tempo. Attraverso l?applicazione di modelli filogenetici il nostro gruppo di ricerca ha cercato di ricostruire la storia di WNV-2 dal momento del suo primo isolamento ad oggi, utilizzando i genomi home-made e quelli depositati in banche dati pubbliche alla data di inizio dello studio, corredati di informazioni relative all?anno e al luogo di isolamento. L?utilizzo di un approccio filogeografico ci ha consentito, unicamente sulla base della conoscenza del luogo di isolamento delle sequenze incluse nell'analisi, di ricostruire la localit� pi� probabile dei nodi interni del nostro albero, e di stimare la diffusione geografica del virus, in scala di tempo reale. Allo scopo di studiare le dinamiche di propagazione virale sono stati anche utilizzati modelli filo-epidemiologici che permettono di stimare importanti parametri, quali il numero riproduttivo effettivo (Re) e i suoi cambiamenti nel tempo. Interessanti risultati, pubblicati recentemente dal nostro gruppo, sono stati ottenuti sulla circolazione di WNV-2 nel nostro Paese. La ricostruzione filogenetica ha confermato l?ingresso del virus in Italia nel 2008 e ha evidenziato la contemporanea circolazione di due varianti, una delle quali sembrerebbe essersi estinta nel 2013/2014. Inoltre, l?osservazione della esistenza di differenti gruppi significativi all?interno della variante ancora circolante nel 2018, ha suggerito la presenza di ceppi endemici e supporta l?ipotesi che il virus endemico sia mantenuto tra una stagione estiva e l?altra attraverso diversi possibili meccanismi di ?overwintering?. I metodi utilizzati di filodinamica e filogeografia sono risultati particolarmente adatti alla ricostruzione della storia di infezioni emergenti, come l?arbovirosi da West Nile, potendo fornire informazioni utili alla sorveglianza. Pertanto, ci proponiamo in futuro, al fine di comprendere al meglio l?origine e le modalit� di diffusione del virus, di migliorare la qualit� dei dati epidemiologici disponibili, attraverso l?implementazione di metodi molecolari, per una pi� precoce individuazione della circolazione virale, e lo sviluppo di una rete di competenze e di collaborazioni con figure professionali diverse per fare chiarezza sul complesso ciclo epidemiologico del virus.