Norovirus in humans: molecular characterization, epidemiology, implications on diagnosis and control of infection

Norovirus (NoV), famiglia Caliciviridae, è riconosciuto in tutto il mondo come uno degli agenti virali più frequenti di enterite acuta epidemica in ogni fascia di età con un ruolo eziologico importante nell’enterite sporadica infantile. Tra le caratteristiche biologiche di NoV che si ripercuotono sull’epidemiologia dell’infezione rivestono un ruolo importante l’elevata diversità genetica e l’evocazione di una risposta immunitaria di breve durata. La mancanza di sistemi cellulari in vitro e di modelli animali per la coltivazione dei NoV umani e la loro elevata variabilità genetica rendono ragione delle difficoltà incontrate nello sviluppo di un sistema universale genere-specifico per la loro rivelazione dalle feci. Lo sviluppo e l’impiego di nuovi saggi molecolari negli ultimi anni per la rivelazione di NoV dalle feci hanno favorito un aumento delle conoscenze sull'epidemiologia di questi virus specialmente nell’enterite epidemica. I dati epidemiologici disponibili in letteratura sull’enterite sporadica da NoV nei bambini sono invece ancora limitati e in genere riferiti ad intervalli temporali relativamente brevi che compromettono le conoscenze sulle caratteristiche genetiche e sull’evoluzione molecolare dei genotipi virali. La ricerca condotta nel corso del dottorato di ricerca in Microbiologia e Virologia, presso l’Unità di Microbiologia e Virologia del Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell’Università degli Studi di Parma è stata rivolta allo studio degli aspetti epidemiologico e molecolare dei ceppi di NoV circolanti nell’area di Parma nell’ambito di un periodo sufficientemente lungo per condurre un’analisi epidemiologico-molecolare significativa e indagare sui meccanismi genetici che regolano la diffusione di questi virus, riservando un accurato approfondimento per i ceppi rari o atipici. Dal quadro epidemiologico ottenuto attraverso la rivelazione di NoV dalle feci di bambini con enterite ricoverati od osservati ambulatorialmente presso i reparti pediatrici dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria di Parma nel periodo gennaio 2007-ottobre 2012 è emersa una prevalenza di infezione da NoV del 14,24% (486/3411), compresa tra il 10,72% nel 2011 e il 21,33% nel 2008, se si esclude il 2012 in quanto incompleto, con una maggior incidenza (68,31%), statisticamente significativa, nei bambini di età inferiore a 3 anni e un andamento dell’infezione a carattere epidemico nel periodo autunno-inverno. L’analisi della sequenza ORF1A di una selezione dei ceppi rivelati nel periodo dello studio (240 su 486: 49,38%), oltre a dimostrare la circolazione predominante del genotipo GII.4, ha evidenziato quella di ceppi di genotipo GII.b, GII.e, GII.g, GII.7 e GII.16 e di ceppi rari di genotipo GI, GII.1, GII.2 e GII.3. Altra osservazione di rilevanza epidemiologica nell’infezione da NoV riguarda l’identificazione nell’ambito dei ceppi GII.4 di 5 varianti genetiche (v.2006a, v.2006b, v.2008, v.2010, e v.2011), generate dall’accumulo di mutazioni puntiformi in un continuo processo evolutivo che sembra abbia avuto origine da un ceppo ancestrale (GII.4 v.1996). Inoltre, l’analisi di sequenza delle regioni A e B di ORF1 e della regione C di ORF2 di 57 ceppi di NoV, rappresentativi dei diversi lignaggi/sublignaggi identificati su ORF1A, ha mostrato evidenze di eventi di ricombinazione in 16 ceppi con diverse combinazioni tra ORF1 e ORF2: GI.1/GI.3, GII.7/GII.6, GII.16/GII.3, GII.16/GII.13, GII.b/GII.2, GII.b/GII.3, GII.b/GII.13, GII.b/GII.21, GII.g/GII.1, GII.g/GII.12, GII.e/GII.2 e GII.e/GII.4. L’analisi di similarità condotta sui ceppi GII.g/GII.12 ha permesso di localizzare il punto di ricombinazione nella regione di giunzione ORF1/ORF2. In conclusione, la ricerca condotta sull’infezione da NoV nell’uomo ha permesso di delineare un quadro epidemiologico-molecolare significativo dei ceppi di NoV circolanti nell’area di Parma, che ragionevolmente può essere considerato rappresentativo di quello europeo. I risultati ottenuti hanno messo in luce, innanzitutto, l’importante ruolo dell’infezione da NoV nell’enterite sporadica infantile e, in secondo luogo, l’elevata diversità genetica dei ceppi e la loro continua e rapida evoluzione attraverso l’emergenza di sempre nuove varianti e/o ceppi ricombinanti in grado di diffondere rapidamente nella popolazione, in cui la risposta immunologica si conferma variante-specifica e di breve durata. La continua sorveglianza delle infezioni sostenute da NoV è indispensabile al fine di individuare attraverso lo studio epidemiologico opportune misure di controllo e di prevenzione dell’infezione

Evaluation of Rubella Virus Immunoglobulin G (IgG) and IgM Assays with the New Vidia Instrument▿

For rubella virus immunoglobulin G (IgG) and IgM detection, Vidia assays were compared to Vidas, AxSYM, and Liaison assays with 419 serum samples. Only Vidia produced a sensitivity of 100% for IgG and IgM. Vidia specificities were 98.4% for IgG and 99.8% for IgM, versus Vidas specificities of 100 and 99.3%. Vidia IgG and IgM assays performed equally well

Comparison of methods for laboratory diagnosis of respiratory syncytial virus

Respiratory syncytial virus (RSV) still remains the main agent of lower respiratory tract infections in infants and young children, causing bronchiolitis and/or pneumonia leading to hospitalization and even to death in high-risk patients, such as premature babies. Its great impact on human health supports the need for rapid diagnostic methods in order to control and prevent the infection spread. In this study 63 samples from the respiratory tract were subjected to virological investigations usually applied in diagnostic routine: the research of RSV antigens in cells derived from the biological samples by immunofluorescence (IFD), as well as the rapid and the traditional cell culture methods (MR and MT, respectively).A third rapid test, the immunochromatographic assay TRU RSVTM (Meridian), for the research of RSV specific proteins, was applied retrospectively to the same samples stored at -80°C. Among the above considered routine methods, the most reliable for rapid diagnosis of RSV infection in our hands was IFD, which was able to reveal the greatest number of positive samples (54/63) and was therefore considered as the reference technique. The immunochromatographic assay TRU RSVTM identified 39/54 positive samples (72.2%), the bulk of which superposed with those also resulted positive with MR and/or MT (i.e. samples with high viral load). On the other hand, the immunochromatographic test was unable to detect RSV antigens in the majority of samples positive only with IFD (i.e. samples with low viral load)

Evaluation of a new commercial assay for the detection of norovirus in stool samples

Noroviruses are important human pathogens causing acute gastroenteritis; they can hardly be propagated in any cell culture system and are often difficult to visualize by using electron microscopy (ME). These aspects, as well as the need of an accurate diagnosis justify the development of a number of rapid diagnostic methods aimed at improving the identification of noroviruses and based on the research of viral genomic sequences or, alternatively, of norovirus specific proteins. In this study 60 stool samples were analyzed by traditional techniques, such as cell culture (MT), and by rapid methods like ME and nested reverse transcriptase-polimerase chain reaction (nRT-PCR).A third rapid test, the immunochromatographic assay RIDA ®QUICK Norovirus (R-Biopharm) for the research of norovirus proteins (belonging to genogroups I and II), was used retrospectively on the same samples stored at -80°C. The results obtained by using nRT-PCR (i.e. the most sensitive method) and the immunochromatographic assay were compared, showing that 39 samples were positive and 21 negative in nRT-PCR, while only 28 (71.8%) were positive with the immunochromatographic assay; among the negative samples, one resulted positive with RIDA ®QUICK Norovirus. The latter test proved to be appreciably sensitive, even if nRT-PCR still remains the gold standard method for the laboratory diagnosis of norovirus. Nevertheless, the easy-to-use and cheaper immunochromatographic assay can be usefully applied as a screening test