Il virus Ebola è un virus RNA avvolto a filamento negativo della famiglia Filoviridae, un gruppo di virus capaci di indurre una grave sindrome di febbre emorragica nell’uomo e nei primati non umani. Il virus è stato riconosciuto per la prima volta nel 1976 durante un’epidemia nella valle del fiume Ebola in Zaire (ora Repubblica Democratica del Congo), Africa. Una seconda epidemia causata da un virus distinto ma correlato si è verificata in Sudan più tardi lo stesso anno1,2. Dalla sua scoperta nell’Africa centrale, diversi focolai si sono ripresentati negli ultimi 30 anni, compreso un focolaio attuale confermato (11 settembre 2007) nella Repubblica Democratica del Congo (http://www.who.int/csr/don/2007_09_11/en/index.html). Anche se il serbatoio del virus in natura e la gamma di ospiti intermedi non sono completamente compresi, studi recenti hanno scoperto che i pipistrelli della frutta possono sostenere la replicazione del virus Ebola, indicando che questi animali possono essere coinvolti nel ciclo di vita del virus3. Tuttavia, l’ospite naturale del virus Ebola in assenza di focolai attivi, insieme all’importante questione di come si trasmette tra le varie specie, rappresenta un continuo oggetto di indagine.
Le infezioni umane si verificano solitamente dopo il contatto diretto con il virus in persone o animali selvatici morti o infetti, con successiva trasmissione da persona a persona. I filovirus entrano nel corpo attraverso le superfici delle mucose o le abrasioni della pelle o attraverso l’uso di aghi contaminati4 (Fig. 1a). L’insorgenza della malattia indotta dal virus Ebola è improvvisa, con un periodo di incubazione da 4 a 10 giorni. I pazienti mostrano inizialmente sintomi non specifici di tipo influenzale come febbre, brividi, malessere, dolori muscolari e mal di testa. Possono seguire dolori addominali, nausea e vomito, e possono essere presenti anche tosse, mal di gola o diarrea. Un’eruzione cutanea appare spesso intorno al quinto giorno ed è una caratteristica dell’infezione da filovirus. Le manifestazioni sistemiche, gastrointestinali, respiratorie, vascolari e neurologiche sono il risultato di un’estesa replicazione virale, e la necrosi è visibile in molti organi, tra cui il fegato, la milza, i reni e le gonadi5. La fase terminale della malattia è caratterizzata da disturbi della coagulazione come la coagulazione intravascolare disseminata, problemi di distribuzione dei fluidi, ipotensione ed emorragia dovuti all’infiammazione e alla compromissione del fegato, alla rottura dei tessuti e al crollo della funzione della barriera endoteliale che porta ad un aumento della permeabilità vascolare. Nei casi fatali, la morte si verifica in genere tra i 7 e i 16 giorni dopo l’infezione, come risultato di un’insufficienza d’organo multipla e l’insorgenza di una sindrome che assomiglia a un grave shock settico6. Attualmente non esistono farmaci antivirali per trattare l’infezione e i tassi di mortalità per le specie Zaire e Sudan più virulente del virus variano dal 40-90%7.
(a) Il virus Ebola (giallo) infetta i soggetti attraverso il contatto con liquidi corporei o secrezioni di un paziente infetto e viene distribuito attraverso la circolazione. L’ingresso può avvenire attraverso abrasioni della pelle durante la cura del paziente, rituali di sepoltura ed eventualmente contatto con carne di animali infetti, o attraverso le superfici delle mucose. La puntura accidentale dell’ago è la via principale di esposizione professionale. (b) I primi obiettivi della replicazione sono le cellule reticoloendoteliali, con un’alta replicazione in diversi tipi di cellule nei polmoni, nel fegato e nella milza. (c) Le cellule dendritiche, i macrofagi e l’endotelio sembrano essere suscettibili agli effetti citopatici dei prodotti genici del virus Ebola in vitro e possibilmente in vivo attraverso la distruzione delle vie di segnalazione cellulare interessate dal legame del virus, l’assorbimento fagocitario o entrambi. Danni indiretti possono anche essere inflitti da fattori circolanti come il fattore di necrosi tumorale e l’ossido nitrico.
Risposta immunitaria dell’ospite all’infezione fatale da Ebola
La replicazione virale incontrollata del virus Ebola è centrale nella sua patogenesi, sia per i suoi effetti citopatici sia perché induce una disregolazione importante della risposta immunitaria dell’ospite. La compromissione del sistema immunitario indotta dal virus si verifica attraverso una varietà di meccanismi. Gli studi nei primati non umani e nelle cavie sollevano la possibilità che i monociti, i macrofagi e le cellule dendritiche siano siti precoci e preferiti della replicazione virale8,9, anche se rimane possibile che il virus sia presente su queste cellule attraverso il legame ai recettori di lectina piuttosto che la replicazione attiva in vivo. È stato suggerito che queste cellule fungano da veicoli per il trasporto del virus attraverso il sistema linfatico10. Ne consegue un’ulteriore replicazione virale, seguita dalla diffusione sistemica ad altri organi e tessuti (Fig. 1b). Anche se il virus è osservato nel sistema reticoloendoteliale, poca infiammazione è visto all’interno del linfatico o nei tessuti infetti durante il corso dell’infezione.
L’infezione dei monociti e macrofagi porta al rilascio di citochine proinfiammatorie e chemochine, tra cui fattore di necrosi tumorale, interleuchina-1β, proteina infiammatoria macrofagica-1α e specie reattive di ossigeno e azoto11,12. L’espressione di questi mediatori è probabile che attiri più monociti e macrofagi ai siti di infezione e può anche attirare i neutrofili. Anche se i dati recenti suggeriscono che non sono produttivamente infettati, neutrofili umani trattati con filovirus in vitro mostrano una rapida attivazione del recettore di attivazione espresso sulle cellule mieloidi-1 (TREM-1)13; questo si traduce nel rilascio di ulteriori citochine infiammatorie e chemochine che contribuiscono alla vasodilatazione e aumento della permeabilità vascolare. Inoltre, i monociti e i macrofagi infetti esprimono il fattore di tessuto sulla superficie cellulare, che può essere coinvolto nello sviluppo di coagulopatie14. Dopo l’infezione produttiva, i macrofagi vanno incontro a lisi cellulare e apoptosi in gran numero15; quindi, i monociti e i macrofagi attivati non sembrano scoraggiare la diffusione virale. Piuttosto, possono contribuire alla diffusione sostenendo la replicazione virale o trasportando il virus legato alle proteine leganti la lectina della superficie cellulare all’interno del sistema linfatico. E come i neutrofili, i monociti e i macrofagi possono anche secernere fattori solubili che esacerbano le manifestazioni patogene della malattia13.
Come i monociti e i macrofagi, le cellule dendritiche immature (DC) sono ‘bersagli’ del virus Ebola, sia attraverso l’attaccamento delle particelle virali attraverso le interazioni con la lectina di tipo C DC-SIGN espressa dalle DC, sia attraverso l’infezione attraverso l’interazione con altri recettori della superficie cellulare espressi dalle DC (Fig. 1c). Le cellule dendritiche sono tra le più efficaci cellule presentanti l’antigene del sistema immunitario, e secernono interleuchine e citochine critiche che forniscono un collegamento critico tra le risposte immunitarie innate e adattative a molti agenti patogeni; le DC infettate dal virus Ebola sono gravemente compromesse in queste funzioni critiche. Le DC mieloidi umane infettate con virus vivo in vitro, per esempio, non riescono a secernere il normale profilo di citochine proinfiammatorie e molecole costimolatorie. Queste cellule non diventano mature o attivate e non sono in grado di upregolare le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) e quindi di stimolare le cellule T16,17. Al contrario, il trattamento con particelle non infettive simili al virus Ebola (VLP) attiva le DC e stimola una robusta risposta infiammatoria18, un effetto dipendente dal dominio mucina-simile della glicoproteina dell’involucro19. L’inibizione della funzione delle DC con il virus vivo o inattivato, ma non con le VLP, indica che la soppressione della funzione e della maturazione delle DC è probabilmente dovuta alla presenza di proteine virali o materiale genomico non presente nelle VLP. Sono necessari ulteriori studi per chiarire gli effetti dannosi dell’infezione da virus Ebola su altre sottopopolazioni di DC, in particolare sulle DC plasmacitoidi, che sono importanti nelle risposte antivirali all’interferone. Le conseguenze di DC non funzionali includono una diminuita capacità di stimolare risposte immunitarie umorali o cellulo-mediate, che possono contribuire alla mancanza di controllo della replicazione virale.
Un determinante principale dell’effetto inibitorio sulla funzione immunitaria innata è la resistenza del virus Ebola agli effetti antivirali dell’interferone, che è probabilmente dovuto all’interruzione delle vie critiche di risposta all’interferone da parte del virus stesso20,21,22; la produzione di interferone è bloccata nei macrofagi, nelle cellule mononucleate del sangue periferico e nei DC dall’infezione del virus Ebola in vitro e in vivo16,23. Inoltre, l’espressione dei geni stimolati dall’interferone importanti nella risposta all’interferone di tipo I è diminuita nelle cellule infettate dal virus Ebola20,22,24. La risposta dell’interferone ha anche dimostrato di essere molto importante per l’esito della malattia nei topi. I topi immunocompetenti sono resistenti all’infezione da virus Ebola, ma i topi a cui manca il recettore dell’interferone-α/β o la proteina trasduttore e attivatore del segnale-1 (STAT1) o che sono trattati con anticorpi all’interferone diventano suscettibili alla malattia25, evidenziando il ruolo critico dell’interferone nel proteggere le cellule non infette. Sono stati identificati diversi meccanismi di resistenza mediata dal virus Ebola alla risposta dell’interferone. Come alcuni altri virus, Ebola codifica specifiche proteine virali che antagonizzano la risposta dell’interferone. Due proteine codificate dal virus, VP24 e VP35, hanno dimostrato di interferire con l’induzione della risposta dell’interferone26,27,28. L’accumulo nucleare di STAT1 è interrotto da VP24, che porta a un blocco nella segnalazione dell’interferone di tipo I e rende le cellule infette insensibili a questa risposta antivirale27. Ebola VP35 blocca l’attività del fattore regolatore dell’interferone 3 (IRF-3), diminuendo così le risposte dell’interferone26,28. Più recentemente, è stato dimostrato che VP35 contrasta l’attività della protein chinasi RNA-dipendente a doppio filamento (PKR)29. In combinazione, questi studi suggeriscono che l’inibizione indotta dal virus della via dell’interferone non solo diminuisce la trascrizione genica stimolata dall’interferone per prevenire uno stato di risposta antivirale, ma contribuisce anche a un numero inferiore di DC mieloidi maturi e attivati, che a sua volta ostacola l’attivazione della risposta immunitaria adattativa.
Sorprendentemente, i pazienti che soccombono all’infezione da virus Ebola mostrano poche prove di una risposta immunitaria adattativa attivata. L’immunità adattativa è gravemente compromessa non solo a causa della mancanza di DC funzionali e di altre importanti cellule presentanti l’antigene, ma anche perché i linfociti subiscono una massiccia apoptosi negli esseri umani infetti e nei primati non umani15,30,31. Sebbene i linfociti non siano bersagli del virus, un numero sostanziale – ad eccezione delle cellule B – subisce l’apoptosi durante la malattia32; di conseguenza, il numero di cellule T CD4+ e CD8+ è sostanzialmente ridotto nelle infezioni mortali umane e dei primati non umani prima della morte30,31,33. L’apoptosi dei linfociti è anche una manifestazione comune di altre febbri emorragiche virali ed è frequentemente osservata durante lo shock settico34.
Gli studi sui linfociti in vitro indicano che diverse molecole coinvolte nell’innesco dell’apoptosi sono presenti su queste popolazioni cellulari, tra cui TRAIL e Fas-FasL15. Tuttavia, i meccanismi responsabili di questa apoptosi “bystander” sono ancora sotto indagine. È possibile che i mediatori infiammatori e altri fattori, come il fattore solubile proapoptotico ossido nitrico (NO) secreto dai macrofagi infetti, siano in grado di indurre l’apoptosi dei linfociti osservata. In alternativa, l’alterazione della funzione dei DC e uno stato immunosoppressivo generale possono contribuire al fenomeno31. Un’altra possibilità è che la morte cellulare sia attivamente innescata da interazioni dirette tra linfociti e virus Ebola o prodotti genici solubili. L’importanza delle risposte precoci che coinvolgono le cellule del sistema immunitario innato e/o una rapida risposta anticorpale adattativa è evidenziata da un recente studio che mostra la protezione dei primati non umani con la somministrazione di un vaccino post-esposizione35.
Anche se i filovirus sono tra i patogeni più virulenti e fatali conosciuti, alcuni pazienti infettati dal virus Ebola guariscono dall’infezione. Identificare le differenze nella risposta immunitaria tra i casi fatali e non fatali è importante per lo sviluppo futuro di terapie e vaccini efficaci. Differenze specifiche nella presentazione clinica e nelle risposte immunitarie sono state notate in coloro che soccombono in contrasto con quelli che guariscono dall’infezione da virus Ebola (Tabella 1). Questo confronto rende chiaro che lo sviluppo di una risposta immunitaria cellulo-mediata antigene-specifica è correlato alla clearance del virus. Gli studi che dimostrano risposte immunitarie cellulari antigene-specifiche nei primati non umani vaccinati che sono sopravvissuti alla sfida infettiva del virus Ebola36,37,38 sostengono questa scoperta. Inoltre, l’induzione di una risposta umorale e delle cellule T CD8+ è stata trovata necessaria per la protezione nei topi sottoposti a infezione letale da virus Ebola39. Tuttavia, il ruolo protettivo delle immunoglobuline rimane incerto, poiché un recente rapporto indica che il trasferimento passivo dell’anticorpo monoclonale umano neutralizzante KZ52 non è in grado di controllare l’infezione in un modello di macaco40. Sulla base di queste considerazioni, sta diventando sempre più evidente che una risposta immunitaria innata precoce e robusta, ma transitoria, e la successiva attivazione della risposta immunitaria adattativa sono necessarie per proteggere dall’infezione mortale. Se tale risposta immunitaria dell’ospite non viene generata, il virus elude il controllo immunitario e l’infezione progredisce fino alla malattia allo stadio finale.
Patogenesi dell’infezione
I cambiamenti patologici osservati nei pazienti che muoiono per infezione da virus Ebola includono anomalie della coagulazione, permeabilità vascolare, emorragia e necrosi e insufficienza degli organi. L’ipotesi attuale è che il meccanismo fondamentale della patogenesi del virus Ebola sia la lesione vascolare e il danno secondario alle anomalie della coagulazione e all’aumentata permeabilità vascolare, dovuta al rilascio di citochine e chemochine infiammatorie da parte di monociti e macrofagi infetti e attivati, e al danno diretto alle cellule endoteliali dalla replicazione virale in fase avanzata dell’infezione41,42. È evidente che oltre alla “tempesta di citochine”, il virus stesso può anche indurre immunosoppressione e danneggiare direttamente le cellule dell’ospite4,43,44. Quindi, le manifestazioni deleterie dell’infezione derivano in parte dai fattori secreti dalle cellule immunitarie disfunzionali e in parte dai danni indotti dal virus ai tessuti e agli organi dell’ospite.
Il virus dell’Ebola mostra il tropismo in vitro per le cellule del sistema immunitario innato così come per le cellule endoteliali, le cellule dendritiche e diversi tipi di cellule epiteliali. La replicazione avviene ad un tasso insolitamente alto nelle cellule infettate. La capacità del virus di replicarsi in diversi tipi di cellule è meno ben caratterizzata in vivo. Inoltre, la viremia nei pazienti infetti è generalmente difficile da quantificare6; tuttavia, una carica virale superiore a 106 unità formanti placche per millilitro di siero (PFU/ml) è stata notata in almeno un focolaio della specie Zaire di Ebola45. La viremia nei primati non umani infetti può raggiungere fino a 107 PFU/ml46. Gli esseri umani con infezioni fatali hanno fino a 1010 copie di RNA virale per millilitro, mentre se ne trovano molte meno (107 copie/ml) nel siero di coloro che sopravvivono all’infezione da virus Ebola (vedi Tabella 1)47. Gli alti tassi di replicazione virale portano a lisi e necrosi nelle cellule di molti organi, tra cui il fegato, la milza, i reni e le gonadi. Gran parte della necrosi osservata è indotta dal virus, poiché c’è poca infiltrazione all’interno dei tessuti infetti e un numero straordinario di particelle virali è presente nei detriti necrotici. Inoltre, l’esame microscopico dei tessuti umani infetti mostra una correlazione tra i danni ai tessuti e la presenza di antigeni virali, acido nucleico e siti di replicazione virale4,43,44. Questa osservazione indica che il danno virale diretto dei tessuti e degli organi può portare all’insufficienza degli organi e allo shock.
L’infezione di certi tipi di cellule gioca un ruolo importante nella patogenesi del virus Ebola. Si pensa che l’infezione delle cellule immunitarie innate sia fondamentale per la diffusione sistemica del virus durante l’infezione umana8,10. I monociti e i macrofagi infetti viaggiano dal sito di infezione ai linfonodi, dove altri monociti e macrofagi vengono reclutati e diventano bersagli dell’infezione. L’infezione di queste cellule porta a un’ulteriore amplificazione e diffusione del virus attraverso il sistema linfatico12. Inoltre, l’infezione e la necrosi degli epatociti causano il deterioramento della funzione epatica. Gli enzimi epatici sono elevati nella maggior parte delle infezioni da filovirus48,49,50, e la diminuzione della funzione epatica potrebbe spiegare la diminuzione della sintesi dei fattori della coagulazione e lo sviluppo di disturbi della coagulazione prominenti durante l’infezione fatale. Infine, lo sviluppo dello shock nelle fasi successive della malattia è multifattoriale e, insieme all’emorragia, può essere dovuto in parte all’infezione e alla conseguente necrosi delle cellule della corteccia surrenale50, poiché queste cellule sono importanti nella regolazione della pressione sanguigna.
La compromissione vascolare e le glicoproteine di Ebola
La compromissione endoteliale è una caratteristica importante della febbre emorragica di Ebola. Una perdita di integrità vascolare è spesso osservata negli esseri umani e nei primati non umani durante le ultime fasi della malattia ed è associata al sanguinamento e allo squilibrio del fluido tra gli spazi dei tessuti. I meccanismi completi che portano alla permeabilità dell’endotelio non sono stati chiariti. Diversi studi hanno dimostrato che il rilascio viralmente indotto di mediatori infiammatori aumenta la permeabilità vascolare in vitro11,51. Tuttavia, le cellule endoteliali sono bersagli dell’infezione durante le fasi successive della malattia e la citotossicità diretta delle cellule endoteliali indotta dal virus non può essere esclusa come meccanismo che contribuisce all’aumento delle manifestazioni emorragiche. Infatti, la glicoproteina GP dell’involucro virale è stata implicata come uno dei principali determinanti della lesione delle cellule vascolari.
GP è una delle proteine del virus Ebola più studiate a causa della sua importanza nell’ingresso virale e del suo potenziale come bersaglio per lo sviluppo del vaccino. Come menzionato, è anche oggetto di intense ricerche a causa del suo possibile ruolo nella patogenesi. La glicoproteina è responsabile del targeting del virus alle cellule rilevanti per la patogenesi. È probabile che la GP abbia un ruolo nella soppressione immunitaria attraverso i suoi effetti sulla downregulation delle proteine di superficie cellulare essenziali per l’adesione dei linfociti e la presentazione dell’antigene52,53. Anche se alcuni hanno suggerito che la GP solubile può competere per gli anticorpi neutralizzanti che potrebbero altrimenti colpire i virus o le cellule infette54,55 , un ruolo protettivo per tali anticorpi non è stato dimostrato, e la biochimica e la reattività anticorpale della GP solubile differiscono da quelle del trimer spike legato alla membrana56,57. La GP solubile inibisce l’attivazione dei neutrofili57, fornendo un ulteriore meccanismo attraverso il quale l’immunità virale può influenzare la risposta infiammatoria innata. L’ingresso del virus Ebola dipende anche dalle catepsine endosomali, enzimi critici per la presentazione dell’antigene58,59, e il rilascio di catepsine può contribuire al danno cellulare indotto dal virus60.
Diversi gruppi hanno dimostrato che la GP ha un effetto citotossico diretto. Yang e colleghi hanno scoperto che dei sette prodotti genici virali, la GP è responsabile dell’arrotondamento e del distacco delle cellule endoteliali sia in vitro che ex vivo e che questo può portare a un aumento sostanziale della permeabilità vascolare61. L’espressione di GP da tutte e quattro le specie di virus Ebola induce gradi variabili di citotossicità in linee cellulari e cellule primarie in vitro che sono caratterizzate da arrotondamento e distacco delle cellule, seguiti da morte cellulare61. Questi effetti sono mediati da un dominio mucino-simile pesantemente glicosilato della glicoproteina. Sebbene ci sia un certo dibattito sul ruolo della citotossicità della GP durante l’infezione virale viva62, le differenze nella citotossicità indotta dalla GP sono correlate con i tassi di mortalità delle diverse specie virali52,61, suggerendo che questo prodotto genico è importante nella patogenesi della malattia. L’espressione della GP legata alla membrana sembra essere controllata con precisione durante la replicazione virale da un meccanismo che coinvolge l’editing trascrizionale da parte della polimerasi virale63. Questo indica che la glicoproteina può essere un determinante virale chiave della patogenicità durante l’infezione.
Quindi, i fattori indotti dal virus e dall’ospite si combinano per risultare in un percorso distruttivo in cui una risposta fatale all’infezione da virus Ebola è invariabilmente correlata alla soppressione dell’immunità mediata dalle cellule B e T. I pazienti che non riescono a recuperare non hanno praticamente anticorpi specifici per l’antigene virale. Basse quantità di immunoglobuline Ms specifiche sono presenti solo nel 30% dei pazienti infettati fatalmente, e non vengono rilevate immunoglobuline G specifiche30,64,65. Sembra esserci un inizio limitato delle risposte delle cellule T citotossiche o delle cellule T helper CD4+, molto probabilmente a causa della loro deplezione nei casi fatali. È probabile che la deplezione dei linfociti aggravi la replicazione virale incontrollata nei macrofagi e in altre cellule infiammatorie. Pertanto, l’infezione fatale da virus Ebola è caratterizzata da un’ampia immunosoppressione caratterizzata dallo sviluppo di un’aberrante risposta immunitaria innata aspecifica e deleteria e da poca o nessuna stimolazione di una risposta adattativa antigene-specifica. Questa mancanza di risposta porta a un carico virale schiacciante e alla conseguente patologia mediata dal virus e dal sistema immunitario.
Rilevanza per altri patogeni altamente letali e ricerca futura
Possono essere acquisite preziose conoscenze sulle caratteristiche critiche del sistema immunitario dell’ospite da un esame della risposta immunitaria ad agenti patogeni altamente virulenti come il virus Ebola. Una tendenza che sembra emergere è che gli agenti patogeni letali e acuti tendono a uccidere rapidamente, prima dello sviluppo di una risposta immunitaria adattativa, mentre gli agenti patogeni cronici possono sopravvivere e replicarsi nonostante una risposta immunitaria adattativa. A questo proposito, ci sono interessanti parallelismi tra l’infezione da virus Ebola e il virus dell’influenza altamente patogeno del 1918 (vedi la recensione di Ahmed e colleghi66). Per esempio, Kobasa e collaboratori hanno scoperto che un ceppo ricostituito di influenza del 1918 mostra alti livelli di replicazione virale, che sono correlati a lesioni macroscopiche nel tessuto polmonare di macachi cynomolgus infetti67. L’infezione in questo modello animale è culminata in distress respiratorio acuto e in un esito oltremodo fatale. È interessante notare che gli animali infetti sono stati in grado di montare una risposta immunitaria che era per molti versi simile alle risposte osservate durante l’infezione da Ebola nei primati non umani. La risposta immunitaria all’influenza 1918 è stata caratterizzata da una risposta aberrante dell’interferone e dall’espressione di livelli anormalmente alti di citochine e chemochine. Gli autori hanno concluso che l’alta letalità del ceppo dell’influenza del 1918 può essere attribuita in parte alla generazione di una risposta immunitaria innata atipica e dannosa che è insufficiente per la protezione.
Un confronto delle risposte immunitarie ai virus dell’Ebola e dell’influenza del 1918 indica che l’alta letalità di questi virus può derivare da una combinazione di effetti deleteri di alti titoli virali e danni virali diretti e una risposta immunitaria innata aspecifica e anormalmente sostenuta. Un quadro simile di viremia travolgente, mancanza di controllo da parte della risposta immunitaria innata e mancato sviluppo dell’immunità adattativa è stato osservato anche con altri virus altamente letali, tra cui il coronavirus della sindrome respiratoria acuta grave (SARS), il virus Marburg, il virus della febbre di Lassa e altri. In ogni caso, sembrerebbe che il virus causi un’infezione letale attraverso la sua replicazione travolgente, anche se i recettori specifici, i tropismi di cellule e organi, i meccanismi di elusione dell’infiammazione e dell’immunità e il serbatoio naturale possono differire.
Molte questioni rimangono irrisolte riguardo ai meccanismi e alla piena portata della disregolazione immunitaria indotta dal virus. Per esempio, il meccanismo di apoptosi dei linfociti è sconosciuto. Il virus Ebola non prende direttamente di mira queste cellule, eppure il loro numero si esaurisce rapidamente una volta che i titoli virali sono misurabili nell’ospite. Queste cellule entrano in una differenziazione terminale anergica dovuta a squilibri locali di citochine, o c’è una distruzione aberrante del bersaglio da parte di altre cellule immunitarie? Non si sa inoltre se il virus Ebola mostra un tropismo per un particolare DC che può migliorare l’evasione della risposta antivirale. Il meccanismo con cui la presentazione dell’antigene del DC è compromessa è sconosciuto. Anche il ruolo della catepsina nell’immunopatogenesi non è completamente compreso; poiché le catepsine contribuiscono anche all’elaborazione dell’antigene, è possibile che influenzino anche la risposta immunitaria adattativa. Domande simili rimangono per quanto riguarda i dettagli della replicazione virale in vivo. Anche se il virus Ebola può essere trovato con l’immunocolorazione di una varietà di tipi di cellule, compresi i macrofagi, i DC e le cellule endoteliali, il virus si lega a recettori di lectina ubiquitari su molte di queste cellule; quindi, non è chiaro se la presenza del virus in una data cellula rappresenta la replicazione attiva o semplicemente il legame alla superficie cellulare. Infine, il ruolo della tempesta di citochine rispetto alla citotossicità virale diretta alle cellule endoteliali rimane oggetto di molte speculazioni ma, sfortunatamente, di pochissimi dati.
In definitiva, molte di queste domande, compresi i ruoli di parti specifiche del sistema immunitario nella protezione, possono essere risolte con studi che utilizzano la deplezione di anticorpi in vivo contro citochine, recettori di citochine e sottopopolazioni di linfociti in modelli di infezione di primati non umani. Finché queste importanti questioni non saranno affrontate, le ipotesi attuali spiegano la fisiopatologia indotta dal virus Ebola in termini generali: una combinazione di fattori, tra cui risposte infiammatorie incontrollate e aspecifiche, immunosoppressione indotta dal virus e distruzione virale diretta di diversi tipi di cellule, contribuiscono collettivamente al collasso del sistema vascolare, all’insufficienza multiorgano e alla sindrome da shock dell’infezione letale da virus Ebola.