L’infezione da virus BK è una malattia comune dell’infanzia che di solito passa inosservata, ma può diventare una preoccupazione seria per le persone che hanno ricevuto trapianti di organi, in particolare trapianti di rene. Dopo l’infezione iniziale, il virus rimane dormiente nel corpo per tutta la vita, per poi potenzialmente riattivarsi quando il sistema immunitario viene indebolito da farmaci o malattie.

Epidemiologia

L’infezione da virus BK è straordinariamente diffusa in tutta la popolazione umana. La maggior parte delle persone incontra questo virus durante l’infanzia, spesso senza mai sapere di essere stata infettata. Le ricerche suggeriscono che una porzione significativa degli adulti possiede anticorpi contro il virus BK, indicando un’esposizione passata. Un’indagine condotta su donatori di sangue sani ha rilevato che circa l’82% è risultato positivo agli anticorpi contro il virus, dimostrando quanto sia comune questa infezione.^[2]

Il virus colpisce persone di tutte le fasce demografiche durante l’infanzia, ma la sua rilevanza clinica emerge principalmente in specifiche popolazioni adulte. Tra i riceventi di trapianto renale, il virus rappresenta una sfida particolare. Tra l’1% e il 10% delle persone che ricevono trapianti di rene sviluppano una condizione chiamata nefropatia associata al virus BK, che significa danno renale causato dal virus. Di coloro che sviluppano questa complicazione, fino all’80% può perdere il rene trapiantato.^[2] La condizione può manifestarsi in momenti diversi dopo il trapianto, da pochi giorni fino a cinque anni dopo la procedura.^[2]

L’entità dei trapianti di organi in tutto il mondo rende il virus BK una preoccupazione significativa. Nel Regno Unito, sono state eseguite 2.263 procedure di trapianto renale nel 2021 e 2022. Gli Stati Uniti hanno raggiunto un record di 25.487 trapianti renali nel 2021. Considerando i trapianti di midollo osseo o cellule staminali, i numeri sono ugualmente sostanziali, con quasi 5.000 procedure annuali negli Stati Uniti, circa 4.000 nel Regno Unito e oltre 32.000 in tutta Europa. Con il virus BK che colpisce fino al 15% dei pazienti trapiantati, le implicazioni per la salute pubblica sono considerevoli.^[5]

Cause

Il virus BK appartiene a una famiglia di virus chiamata Polyomaviridae, che sono virus a DNA a doppio filamento. Il virus è stato scoperto e isolato per la prima volta nel 1971 da un paziente che aveva ricevuto un trapianto di rene. Questo paziente, un uomo di 39 anni con le iniziali B.K., ha sviluppato un restringimento dell’uretere dopo il trapianto, portando i ricercatori a identificare questo nuovo virus.^[2]

L’infezione iniziale con il virus BK si verifica tipicamente durante l’infanzia. In questa fase, il virus può produrre sintomi simili a un lieve raffreddore o infezione respiratoria, oppure può non causare sintomi evidenti. Molti bambini sperimentano il loro primo incontro con il virus BK senza che i genitori o i medici si rendano mai conto che è avvenuta un’infezione. Dopo questa infezione primaria, il virus non lascia il corpo. Invece, viaggia verso i reni e le vie urinarie, dove stabilisce quella che viene chiamata infezione latente, il che significa che rimane presente ma inattivo, come una presenza addormentata che non causa danni.^[4]

Il virus rimane in questo stato dormiente nelle cellule che rivestono i reni e le vie urinarie per il resto della vita di una persona. Si pensa che fino all’80% della popolazione generale porti questa forma latente del virus BK senza mai sperimentare problemi.^[2] Il virus diventa problematico solo quando qualcosa disturba la capacità del corpo di tenerlo sotto controllo, il che tipicamente accade quando il sistema immunitario viene indebolito o soppresso.

Fattori di rischio

Il principale fattore di rischio per sviluppare un’infezione significativa da virus BK è l’immunosoppressione, che significa avere un sistema immunitario indebolito. Il sistema immunitario normalmente tiene sotto controllo il virus BK dormiente, impedendogli di diventare attivo e causare problemi. Quando questo sistema di sorveglianza viene compromesso, il virus può “risvegliarsi” e iniziare a moltiplicarsi nuovamente.^[4]

I riceventi di trapianto renale affrontano il rischio più elevato per le complicazioni del virus BK. Dopo aver ricevuto un nuovo rene, questi pazienti devono assumere potenti farmaci chiamati immunosoppressori per impedire al loro corpo di rigettare l’organo donato. Questi farmaci smorzano intenzionalmente la risposta immunitaria, il che è necessario per proteggere il rene trapiantato dall’essere attaccato come tessuto estraneo. Tuttavia, questa stessa soppressione del sistema immunitario crea un’opportunità per il virus BK dormiente di riattivarsi. Il virus si riattiva più comunemente entro il primo anno dopo il trapianto, anche se può verificarsi più tardi.^[4]

I riceventi di trapianto di midollo osseo o cellule staminali affrontano anche un rischio elevato per complicazioni legate al virus BK, anche se le manifestazioni differiscono da quelle osservate nei pazienti con trapianto renale. In questa popolazione, il virus BK è notevolmente associato a una condizione chiamata cistite emorragica, che è infiammazione e sanguinamento della vescica.^[2]

Altri fattori che possono aumentare il rischio includono l’età più avanzata e il sesso maschile. Anche le lesioni ai reni possono innescare l’attivazione del virus. Le persone con malattie a lungo termine che indeboliscono il sistema immunitario, come il diabete o la sindrome da immunodeficienza acquisita, possono anche essere più suscettibili alla riattivazione del virus BK.^[6] Inoltre, le persone che non hanno mai incontrato il virus durante l’infanzia e poi ricevono un organo da un donatore che porta il virus potrebbero essere a maggior rischio di sviluppare l’infezione.^[4]

Sintomi

I sintomi dell’infezione da virus BK variano drammaticamente a seconda che si tratti di un’infezione primaria nell’infanzia o di una riattivazione in una persona immunosoppressa. Durante l’infezione iniziale nell’infanzia, i sintomi sono tipicamente lievi e facilmente trascurabili. Possono assomigliare a un comune raffreddore o infezione respiratoria superiore, con forse una febbre lieve. Poiché questi sintomi sono così aspecifici e lievi, la maggior parte delle persone non si rende mai conto di essere stata infettata dal virus BK.^[2]

Negli individui immunocompromessi, in particolare i riceventi di trapianto, il quadro cambia considerevolmente. Molte persone con riattivazione del virus BK non manifestano alcun sintomo, e l’infezione viene rilevata solo attraverso esami di routine del sangue o delle urine durante il monitoraggio post-trapianto. Quando il virus viene scoperto perché la funzione renale inizia a declinare, i medici possono eseguire ulteriori test anche in assenza di sintomi evidenti.^[4]

Quando i sintomi compaiono nei riceventi di trapianto, possono essere piuttosto vari e talvolta gravi. I pazienti con trapianto renale possono sperimentare segni di declino della funzione renale, che i medici rilevano attraverso un aumento progressivo di un marcatore del sangue chiamato creatinina sierica. L’analisi di laboratorio delle urine può rivelare anomalie, incluse cellule tubulari renali e cellule infiammatorie, che indicano danno renale.^[2]

Alcuni pazienti sviluppano sintomi urinari, incluso urinare più del solito, sperimentare una sensazione di bruciore o dolore durante la minzione, o notare che la loro urina appare marrone o rossastra. Questi sintomi riflettono infiammazione e danno al sistema urinario. I riceventi di trapianto di midollo osseo possono sperimentare cistite emorragica, che causa sangue visibile nelle urine insieme a disagio significativo della vescica.^[6]

Altri sintomi che possono verificarsi nei casi gravi includono problemi di stomaco, dolore o debolezza muscolare, vista offuscata, tosse, raffreddori o difficoltà respiratorie e, in rari casi, convulsioni. Il virus è stato anche associato al restringimento degli ureteri, i tubi che trasportano l’urina dai reni alla vescica, e a un tipo di infiammazione renale chiamata nefrite interstiziale.^[2] Ci sono state segnalazioni di virus BK rilevato in campioni di donne che hanno sperimentato aborto spontaneo, anche se il virus era presente senza causare sintomi clinici evidenti.^[2]

Prevenzione

Prevenire l’infezione da virus BK nella popolazione generale non è attualmente possibile perché il virus è così diffuso e l’infezione iniziale si verifica tipicamente nell’infanzia attraverso la trasmissione da persona a persona. Tuttavia, per i riceventi di trapianto, sono state sviluppate e testate diverse strategie di prevenzione per ridurre il rischio di complicazioni gravi da virus BK.

La strategia di prevenzione più efficace attualmente disponibile è lo screening e il monitoraggio intensivi. I centri trapianti hanno sviluppato protocolli che prevedono test regolari per il virus BK nel sangue e nelle urine dei riceventi di trapianto. Questi programmi di screening iniziano tipicamente un mese dopo il trapianto, con test mensili durante i primi sei mesi, seguiti da test ogni tre mesi fino a due anni dopo il trapianto. Questo approccio vigile consente ai medici di rilevare il virus precocemente, prima che causi danni significativi all’organo trapiantato.^[5]

Quando lo screening rileva il virus BK nelle urine, chiamata viruria, o nel sangue, chiamata viremia, i medici possono intervenire precocemente riducendo i farmaci immunosoppressori del paziente. Questa riduzione consente al sistema immunitario di recuperare forza sufficiente per combattere il virus mantenendo comunque la protezione per l’organo trapiantato. Gli studi hanno dimostrato che i programmi di screening intensivo seguiti da una riduzione precoce dell’immunosoppressione possono prevenire la perdita del rene trapiantato e diminuire significativamente la quantità di virus nel sangue un anno dopo il trapianto.^[3]

Alcuni centri hanno studiato l’uso di antibiotici chiamati fluorochinoloni per prevenire l’infezione da virus BK. Tuttavia, la ricerca ha scoperto che la profilassi e il trattamento con fluorochinoloni non forniscono alcun beneficio nella prevenzione dell’infezione da virus BK nei riceventi di trapianto renale.^[3] Gli scienziati continuano a lavorare sullo sviluppo di nuovi approcci preventivi, incluso il potenziale uso di immunoglobuline endovenose, che contengono anticorpi che possono aiutare a neutralizzare il virus.^[3]

Fisiopatologia

Comprendere come il virus BK causa la malattia richiede di osservare cosa accade a livello cellulare e tissutale. Dopo l’infezione iniziale nell’infanzia, il virus BK stabilisce la latenza in cellule specifiche all’interno dei reni e delle vie urinarie. Il virus favorisce particolarmente le cellule chiamate cellule tubulari renali e le cellule nel rivestimento delle vie urinarie chiamate uroepitelio. In queste posizioni, il virus rimane dormiente, con il suo materiale genetico presente nei nuclei cellulari ma senza produrre attivamente nuove particelle virali.^[8]

Quando si verifica l’immunosoppressione, come dopo il trapianto di organi, l’equilibrio tra il virus e il sistema immunitario si sposta. Senza un’adeguata sorveglianza immunitaria, il virus dormiente inizia a replicarsi nuovamente. Il virus inizia a produrre nuove particelle virali, che possono essere rilevate prima nelle urine quando i componenti virali vengono rilasciati dalle cellule infette. Questa fase è chiamata viruria. Man mano che la replicazione continua e si intensifica, il virus si diffonde attraverso lo strato tissutale chiamato interstizio nel rene. Nel giro di un paio di settimane, le particelle virali possono passare nei piccoli vasi sanguigni chiamati capillari, portando alla viremia, dove il virus è rilevabile nel flusso sanguigno.^[5]

Nei reni dei riceventi di trapianto, la replicazione attiva del virus BK causa danni diretti alle cellule tubulari dove il virus si replica. Quando i patologi esaminano il tessuto renale al microscopio, possono vedere cellule infette che hanno un aspetto caratteristico. Queste cellule contengono corpi inclusi, che sono accumuli densi di particelle virali all’interno del nucleo cellulare. Le cellule infette sono talvolta chiamate “cellule esca” perché il loro aspetto può essere scambiato per cellule tumorali a causa delle loro caratteristiche nucleari anomale.^[2]

Man mano che l’infezione progredisce, innesca una risposta infiammatoria nel tessuto renale, portando a quella che viene chiamata nefropatia associata al virus BK. Il tessuto renale viene infiltrato da cellule infiammatorie e l’architettura normale dei tubuli renali viene interrotta. Se non controllato, questo processo causa cicatrizzazione progressiva e perdita della funzione renale. Il danno può essere così grave che il rene trapiantato fallisce completamente, richiedendo al paziente di tornare alla dialisi.^[7]

Nei riceventi di trapianto di midollo osseo, la fisiopatologia è leggermente diversa. Il virus colpisce principalmente il rivestimento della vescica, causando cistite emorragica. Il tessuto della vescica diventa infiammato e fragile, portando a sanguinamenti che possono variare da sangue microscopico nelle urine a sanguinamenti gravi e visibili che possono richiedere intervento medico. I vasi sanguigni danneggiati nella parete della vescica rilasciano sangue nelle urine e l’infiammazione causa dolore e urgenza urinaria.^[10]

Il virus può anche causare il restringimento degli ureteri attraverso un processo di infiammazione e successiva cicatrizzazione. Questa condizione, chiamata stenosi ureterale, può ostacolare il flusso di urina dal rene alla vescica, causando potenzialmente accumulo di urina e ulteriore danno renale. L’infiammazione cronica e la lesione tissutale innescate dal virus creano tessuto cicatriziale che restringe progressivamente queste strutture tubolari.^[2]

A livello molecolare, la replicazione del virus BK interferisce con le normali funzioni cellulari. Il virus dirotta il macchinario della cellula per produrre proteine virali e replicare il DNA virale. Questo processo porta infine alla morte cellulare, rilasciando più particelle virali che possono infettare le cellule adiacenti. Il ciclo continua, diffondendo l’infezione attraverso il tessuto se il sistema immunitario non può organizzare una risposta efficace per contenerla. Il ruolo dell’immunità cellulare, in particolare delle cellule T, è cruciale nel controllare la replicazione del virus BK, motivo per cui i pazienti in terapia con farmaci immunosoppressori che colpiscono la funzione delle cellule T sono a rischio più elevato di malattia grave.^[8]