Tesi etd-04232021-122448 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
STANISCI, ILARIA
URN
etd-04232021-122448
Titolo
Determinazione dell'andamento viremico di Torque Teno virus (TTV) e delle relative specie in pazienti sottoposti a trapianto di fegato
Dipartimento
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI
Relatori
relatore Prof. Pistello, Mauro
correlatore Lai, Michele
correlatore Di Luca, Mariagrazia
correlatore Lai, Michele
correlatore Di Luca, Mariagrazia
Parole chiave
- fegato
- liver
- transplant
- trapianto
- viroma
- virome
Data inizio appello
25/05/2021
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
25/05/2091
Riassunto
Torque Teno Virus (TTV) rappresenta il prototipo di un vasto gruppo di virus caratterizzati da un genoma circolare a singolo filamento di DNA a polarità negativa. Nonostante le ridotte dimensioni del genoma (circa 3,8 kilobasi), codifica per almeno quattro Open-Reading Frames (ORFs) conosciute ed è caratterizzato dalla presenza di un tratto ricco in G-C. La regione non tradotta (UnTranslatedRegion , UTR) del genoma contiene le sequenze regolatorie per la replicazione; essa infatti risulta una regione estremamente conservata tra gli isolati noti. Le regione tradotte, ed in particolar modo la regione codificante per la proteina capsidica, sono caratterizzate da un elevato grado di variabilità. Ad oggi, l'ente predisposto alla classificazione tassonomica dei virus (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV) raggruppa i TTV in 29 specie diverse appartenenti al genere Alphatorquevirus sotto la famiglia Anelloviridae.
Questo virus, identificato per la prima volta nel 1997 nel siero di un paziente giapponese affetto da un’acuta epatite post trapianto di eziologia ignota suscitò da subito un notevole interesse clinico. L'elevata prevalenza del virus nella popolazione generale ha portato a considerare TTV come virus “orfano” di patologia. Inoltre, i limiti nel poterlo coltivare con tecniche in vitro ha reso difficoltoso lo studio dei meccanismi di interazione con l'ospite. Attualmente l’unica metodica che permette il rilevamento della presenza di TTV nell’uomo è la rilevazione del DNA virale nel plasma o in altre matrici biologiche. Con l'avvento delle metodiche di Next Generation Sequencing (NGS), TTV ha suscitato nuovamente un grande interesse in quanto viene attualmente considerato come componente principale del viroma umano. Difatti, svariati lavori hanno dimostrato che TTV induce viremia cronica in oltre l’80% della popolazione ed ha la capacità di infettare molteplici tessuti dell’ospite.
L’elevata prevalenza, insieme alla persistenza riscontrata in tutta la popolazione, ha suggerito quindi una possibile correlazione tra TTV e sistema immunitario dell’ospite. Tale ipotesi ha condotto studi ulteriori atti a sostenere la possibilità di utilizzare TTV come marcatore per monitorare lo status immunologico dell'uomo. Ciò sembra molto utile soprattutto nell'ambito del trapianto d'organo solido dove il dosaggio della terapia immunosoppressiva viene modulata solamente sulla base del monitoraggio del farmaco immunomodulatorio nel torrente circolatorio. L'utilizzo di TTV come marcatore predittivo dello status immunologico del paziente trapiantato fornisce informazioni sulla funzionalità del sistema immunitario nel soggetto trapiantato sottoposto a terapia immunosoppressiva; inoltre permette di fornire una linea guida sul regime terapeutico utilizzato, dato importante al fine di prevenire eventuali complicanze dovute al trapianto e alla risposta immunitaria. Difatti, la somministrazione dei farmaci immunosoppressivi richiede un delicato bilanciamento al fine di evitare fenomeni quali il rigetto dell'organo trapiantato e, allo stesso tempo, ridurre il rischio d'insorgenza di malattie infettive. Per questo il monitoraggio dello status immunologico del paziente costituisce un’importante possibilità per evitare complicanze post-trapianto. Risulta quindi necessario individuare dei marker che permettano di identificare in maniera affidabile l’andamento della risposta immunitaria del paziente a seguito del trapianto, in modo da identificare in maniera molto precoce eventuali possibilità di rigetto e/o di insorgenza di malattie infettive. Da queste ipotesi deriva quindi l’importanza di effettuare studi ulteriori per comprendere il ruolo di TTV, virus appartenente al viroma umano, come marcatore della funzionalità immunitaria.
Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di studiare l’andamento della viremia di TTV e delle relative specie in pazienti trapiantati di fegato nel periodo post-operatorio mediante l’utilizzo di metodiche biomolecolari qualitative e quantitative come la PCR e la Real-Time PCR, rispettivamente.
Torque Teno Virus (TTV) represents the prototype of a large group of viruses characterized by a circular single-stranded negative-polarity DNA genome. Despite the small size of the genome (about 3.8 kilobases), it encodes at least four known Open-Reading Frames (ORFs) and is characterized by the presence of a G-C-rich trait. The untranslated region (UnTranslatedRegion, UTR) of the genome contains the regulatory sequences for replication; in fact it is an extremely conserved region among the known isolates. The translated regions, and in particular the coding region for the capsid protein, are characterized by a high degree of variability. To date, the body prepared for the taxonomic classification of viruses (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV) groups the TTVs into 29 different species belonging to the genus Alphatorquevirus under the family Anelloviridae. This virus, first identified in 1997 in the serum of a Japanese patient suffering from acute post-transplant hepatitis of unknown etiology, immediately aroused considerable clinical interest. The high prevalence of the virus in the general population has led to consider TTV as an "orphan" virus of pathology. Furthermore, the limitations in being able to cultivate it with in vitro techniques made it difficult to study the mechanisms of interaction with the host. Currently, the only method that allows the detection of the presence of TTV in humans is the detection of viral DNA in plasma or other biological samples. With the advent of Next Generation Sequencing (NGS) methods, TTV has again aroused great interest as it is currently considered as the main component of the human virome. In fact, various studies have shown that TTV induces chronic viraemia in over 80% of the population and has the ability to infect multiple host tissues. The high prevalence, together with the persistence found throughout the population, therefore suggested a possible correlation between TTV and the host's immune system. This hypothesis has led to support the possibility of using TTV as a marker to monitor human immunological status. This seems very useful especially in the context of solid organ transplantation where the dosage of immunosuppressive therapy is modulated only on the basis of the monitoring of the immunomodulatory drug in the bloodstream. The use of TTV as a predictive marker of the immunological status of the transplant patient provides information on the function of the immune system in the transplant recipient undergoing immunosuppressive therapy; moreover, it allows to provide a guideline on the therapeutic regimen used, an important fact in order to prevent any complications due to transplantation and immune response. In fact, the administration of immunosuppressive drugs requires a delicate balance in order to avoid phenomena such as rejection of the transplanted organ and, at the same time, reduce the risk of onset of infectious diseases. For this reason, monitoring the patient's immunological status is an important possibility to avoid post-transplant complications. It is therefore necessary to identify markers that allow the patient's immune response to be reliably identified following the transplant, in order to identify any possibility of rejection and/or the onset of infectious diseases very early. From these hypotheses therefore derives the importance of carrying out further studies to understand the role of TTV, a virus belonging to the human virome, as a marker of immune function. The purpose of this thesis work is to study the trend of TTV viraemia and related species in liver transplant patients in the post-operative period through the use of qualitative and quantitative biomolecular methods such as PCR and Real-Time PCR, respectively.
Questo virus, identificato per la prima volta nel 1997 nel siero di un paziente giapponese affetto da un’acuta epatite post trapianto di eziologia ignota suscitò da subito un notevole interesse clinico. L'elevata prevalenza del virus nella popolazione generale ha portato a considerare TTV come virus “orfano” di patologia. Inoltre, i limiti nel poterlo coltivare con tecniche in vitro ha reso difficoltoso lo studio dei meccanismi di interazione con l'ospite. Attualmente l’unica metodica che permette il rilevamento della presenza di TTV nell’uomo è la rilevazione del DNA virale nel plasma o in altre matrici biologiche. Con l'avvento delle metodiche di Next Generation Sequencing (NGS), TTV ha suscitato nuovamente un grande interesse in quanto viene attualmente considerato come componente principale del viroma umano. Difatti, svariati lavori hanno dimostrato che TTV induce viremia cronica in oltre l’80% della popolazione ed ha la capacità di infettare molteplici tessuti dell’ospite.
L’elevata prevalenza, insieme alla persistenza riscontrata in tutta la popolazione, ha suggerito quindi una possibile correlazione tra TTV e sistema immunitario dell’ospite. Tale ipotesi ha condotto studi ulteriori atti a sostenere la possibilità di utilizzare TTV come marcatore per monitorare lo status immunologico dell'uomo. Ciò sembra molto utile soprattutto nell'ambito del trapianto d'organo solido dove il dosaggio della terapia immunosoppressiva viene modulata solamente sulla base del monitoraggio del farmaco immunomodulatorio nel torrente circolatorio. L'utilizzo di TTV come marcatore predittivo dello status immunologico del paziente trapiantato fornisce informazioni sulla funzionalità del sistema immunitario nel soggetto trapiantato sottoposto a terapia immunosoppressiva; inoltre permette di fornire una linea guida sul regime terapeutico utilizzato, dato importante al fine di prevenire eventuali complicanze dovute al trapianto e alla risposta immunitaria. Difatti, la somministrazione dei farmaci immunosoppressivi richiede un delicato bilanciamento al fine di evitare fenomeni quali il rigetto dell'organo trapiantato e, allo stesso tempo, ridurre il rischio d'insorgenza di malattie infettive. Per questo il monitoraggio dello status immunologico del paziente costituisce un’importante possibilità per evitare complicanze post-trapianto. Risulta quindi necessario individuare dei marker che permettano di identificare in maniera affidabile l’andamento della risposta immunitaria del paziente a seguito del trapianto, in modo da identificare in maniera molto precoce eventuali possibilità di rigetto e/o di insorgenza di malattie infettive. Da queste ipotesi deriva quindi l’importanza di effettuare studi ulteriori per comprendere il ruolo di TTV, virus appartenente al viroma umano, come marcatore della funzionalità immunitaria.
Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di studiare l’andamento della viremia di TTV e delle relative specie in pazienti trapiantati di fegato nel periodo post-operatorio mediante l’utilizzo di metodiche biomolecolari qualitative e quantitative come la PCR e la Real-Time PCR, rispettivamente.
Torque Teno Virus (TTV) represents the prototype of a large group of viruses characterized by a circular single-stranded negative-polarity DNA genome. Despite the small size of the genome (about 3.8 kilobases), it encodes at least four known Open-Reading Frames (ORFs) and is characterized by the presence of a G-C-rich trait. The untranslated region (UnTranslatedRegion, UTR) of the genome contains the regulatory sequences for replication; in fact it is an extremely conserved region among the known isolates. The translated regions, and in particular the coding region for the capsid protein, are characterized by a high degree of variability. To date, the body prepared for the taxonomic classification of viruses (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV) groups the TTVs into 29 different species belonging to the genus Alphatorquevirus under the family Anelloviridae. This virus, first identified in 1997 in the serum of a Japanese patient suffering from acute post-transplant hepatitis of unknown etiology, immediately aroused considerable clinical interest. The high prevalence of the virus in the general population has led to consider TTV as an "orphan" virus of pathology. Furthermore, the limitations in being able to cultivate it with in vitro techniques made it difficult to study the mechanisms of interaction with the host. Currently, the only method that allows the detection of the presence of TTV in humans is the detection of viral DNA in plasma or other biological samples. With the advent of Next Generation Sequencing (NGS) methods, TTV has again aroused great interest as it is currently considered as the main component of the human virome. In fact, various studies have shown that TTV induces chronic viraemia in over 80% of the population and has the ability to infect multiple host tissues. The high prevalence, together with the persistence found throughout the population, therefore suggested a possible correlation between TTV and the host's immune system. This hypothesis has led to support the possibility of using TTV as a marker to monitor human immunological status. This seems very useful especially in the context of solid organ transplantation where the dosage of immunosuppressive therapy is modulated only on the basis of the monitoring of the immunomodulatory drug in the bloodstream. The use of TTV as a predictive marker of the immunological status of the transplant patient provides information on the function of the immune system in the transplant recipient undergoing immunosuppressive therapy; moreover, it allows to provide a guideline on the therapeutic regimen used, an important fact in order to prevent any complications due to transplantation and immune response. In fact, the administration of immunosuppressive drugs requires a delicate balance in order to avoid phenomena such as rejection of the transplanted organ and, at the same time, reduce the risk of onset of infectious diseases. For this reason, monitoring the patient's immunological status is an important possibility to avoid post-transplant complications. It is therefore necessary to identify markers that allow the patient's immune response to be reliably identified following the transplant, in order to identify any possibility of rejection and/or the onset of infectious diseases very early. From these hypotheses therefore derives the importance of carrying out further studies to understand the role of TTV, a virus belonging to the human virome, as a marker of immune function. The purpose of this thesis work is to study the trend of TTV viraemia and related species in liver transplant patients in the post-operative period through the use of qualitative and quantitative biomolecular methods such as PCR and Real-Time PCR, respectively.
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