I Virus

I virus sono gli organismi più piccoli finora conosciuti. Non hanno tutte le strutture delle cellule, sono molto più semplici e contengono solo l’informazione, cioè il codice genetico.
I virus fanno parte della storia dell’uomo. Il primo vaccino fu quello contro il vaiolo, scoperto da un medico a fine 700, che notò nelle mucche una patologia simile a quella umana. Infatti, i mungitori, avevano una forma di vaiolo molto attenuata alle mani.

Com’e’ fatto un virus.

Un virus ha un involucro esterno contenente strutture proteiche ripetute, e serve per proteggere il codice genetico al suo interno.
L’informazione non è grande come quella umana, ma ha dimensioni piccolissime, addirittura sotto la soglia di visibilità al microscopio ottico (è però visibile a quello elettronico).
Essi sono parassiti endocellulari obbligati, perché non possono replicarsi senza aver infettato una cellula. Una volta infettata, la cellula può modificarsi o morire.
Alcuni virus sono privi di involucro, e sono detti viroidi.
Il materiale genetico solitamente è sottoforma di DNA; nei virus, invece, può trovarsi anche sottoforma di RNA messaggero, il fondamentale tra i tre tipi di RNA, molto più facilmente degradabile rispetto al DNA. Una parte di essi, però, necessitano di un passaggio a DNA.
Essi contengono enzimi particolari per replicarsi, peculiari di ogni singolo virus, che non si trovano nella cellula stessa.
Alcuni virus hanno un ulteriore involucro esterno, detto membrana pericapsidica.

Deossiribovirus

Sono i virus che hanno l’informazione genetica sottoforma di DNA; il genoma può essere circolare o lineare, e ancora a doppia elica o a singola elica.

Ribovirus

Sono i virus che hanno l’informazione genetica sottoforma di RNA. Possono avere polarità positiva o negativa: nel primo caso il genoma è pronto per la sintesi proteica; nel secondo caso deve avere un passaggio a RNA a polarità positiva.

Struttura dei capsidi virali.

I capsidi virali hanno un’importante funzione di impacchettamento e sono importanti anche per l’interazione del virus con la cellula. Possono avere due tipi diversi di struttura:

• Elicoidale.
• Icosaedrica.

Batteriofago: virus che infetta i batteri; ha una testa a simmetria icosaedrica e una coda a simmetria elicoidale.

Funzione delle proteine dell’involucro.

• Aggancio e assorbimento;
• Fusione tra la struttura virale e la struttura della cellula (ne mediano l’entrata);
• Attività enzimatiche.

Classificazione dei virus.

I virus vengono classificati in base a vari fattori e caratteristiche:

• I loro ospiti (animali, piante, batteri);
• Il tipo di genoma (RNA o DNA);
• Simmetria del capside (icosaedrico, elicoidale);
• Presenza o meno di membrana pericapsidica;
• Architettura del genoma.

Replicazione virale.

I virus si replicano all’interno della cellula, non possono farlo fuori. Esso si lega alla cellula ospite, entra, libera il suo menoma dal capside e inizia la sintesi proteica.
Le cellule devono essere:

• sensibili, ovvero devono permettere al virus di entrare;
• permissive, devono permettere di compiere tutto il ciclo replicativo.

Infezioni.

• Infezione produttiva: produzione di progenia in grado di uscire e infettare.
• Infezione abortiva: non può compiersi tutto il ciclo a causa di un virus difettoso o di una cellula che blocca il processo.
• Infezione restrittiva: il ciclo replicativi si compie solo in alcune fasi.

Fasi della replicazione virale.

• Adsorbimento: i recettori cellulari si incontrano con gli antirecettori virali; la cellula partecipa passivamente al processo.
• Penetrazione: c’è bisogno di una partecipazione attiva della cellula; la membrana cellulare e la membrana virale si fondono.
• Scapsidazione: il genoma viene liberato dal capside.
• Sintesi: il genoma avvia la sintesi proteica, quindi di riproduce.
• Liberazione: la progenie virale viene liberata.

Genetica virale.

Nella replicazione del proprio genoma, i virus non hanno la possibilità di correggere eventuali errori. In questo caso si avrebbe sicuramente un virus difettivo.
I virus a RNA sono meno conservativi dal punto di vista genetico.
Alcuni virus hanno il genoma frammentato che si trova all’interno del citoplasma: tali frammenti possono mischiarsi dando luogo a un nuovo virus. Altri, invece, sono altamente conservativi e non possono modificarsi.

Effetti dei virus sulle cellule: effetti citopatici.

È proprio grazie agli effetti che si manifestano che noi possiamo capire se le cellule sono state infettate.
Gli eventi più evidenti sono la morte della cellula o la sua trasformazione. A livello microscopico si vede che le cellule muoiono se si ha un problema acuto o cronico (raffreddore); se le cellule si trasformano gli effetti saranno molto più gravi (forme tumorali).
Alcuni virus hanno enzimi che bloccano la naturale reazione della cellula: la cellula si accorge del pericolo e cerca di contrastare il virus, ma esso produce degli enzimi in grado di ostacolare questa risposta.

Astrociti: importanti cellule nervose del cervello che, se infettate, perdono le loro capacità.
Sincizi: fusione di più cellule tra loro che porta alla formazione di cellule giganti con una sola membrana ma più nuclei dentro.
Formazione di corpi inclusi: accumulo di prodotti all’interno della cellula che creano degli ammassi visibili nel citoplasma o nel nucleo.

Apoptosi: è uno dei tipi di morte cellulare, detta anche morte cellulare programmata. È un fenomeno fisiopatologico che consente di capire quando è meglio che una cellula muoia per evitare gravi danni: l’organismo sceglie di sacrificare delle cellule per salvare magari un intero organo.
Se si verifica un blocco, la cellula non va in apoptosi ma va incontro ad una trasformazione.
Uno stesso virus può indurre apoptosi come non indurla: dipende dalla cellula.

Infezioni trasformanti.

• Immortalizzazione: il virus porta ad una trasformazione neoplastica, inducendo l’immortalizzazione della cellula che si replicherà all’infinito.
• Crescita disordinata: durante la loro crescita, le cellule si toccano e si inibiscono a vicenda per non creare “disordine”, secondo il principio di inibizione da contatto. Quando questo non accade, esse formano un ammasso cellulare disordinato.

Patogenesi delle infezioni virali.

Tappe fondamentali:


• Ingresso del virus nell’organismo;
• Replicazione nella sede del primo impianto (sito di ingresso);
• Superamento delle difese locali;
• Diffusione dalla sede di impianto;
• Disseminazione agli organi bersaglio;
• Eliminazione.

Vie d’ingresso:

• Vie respiratorie;
• Vie gastrointestinali;
• Via genitale;
• Lesioni della cute, provocate da insetti o animali;
• Contatto con sangue infetto;
• Trapianto di organi infetti.

La via d’ingresso condiziona le modalità di trasmissione e le caratteristiche dell’infezione.
La via d’ingresso può non avere a che fare con l’organo bersaglio; ad esempio, l’HIV è trasmessa sessualmente ma infetta il sangue, non i genitali.

Eliminazione virale.

Principali vie di eliminazione:br/>

• Vie respiratorie;
• Canale digerente;
• Apparato urogenitale.

Difese dell’ospite all’infezione virale.

L’organismo, tramite il sistema immunitario, da delle risposte ai virus. Tale risposta può essere specifica o aspecifica.


• Specifica: indirizzata a un solo microrganismo (più efficace);
• Aspecifica: indirizzata verso tutti.

I globuli bianchi sono addetti alla difesa dell’organismo da attacchi esterni; linfociti, monoliti, granulociti sono cellule che appartengono al sistema immunitario e mediano la risposta cellulare.

Meccanismi di difesa.

Difese aspecifiche.


• Febbre: la febbre è una risposta ad ogni tipo di infezione, mediata dal sistema nervoso centrale. I microrganismi che si replicano hanno temperatura ideale di circa 37°, quindi alzando la temperatura non riescono a sopravvivere.
• Fagocitosi: riconoscendo qualcosa di non proprio, i macrofagi fagocitano la particella virale e la distruggono. Ci sono alcune eccezioni: nel caso del virus della tubercolosi, esso viene fagocitato, ma riesce a vivere ugualmente nella cellula.
• Infiammazione: aumento della quantità di sangue (tumefazione) e del calore; la zona diventa rossa, indolenzita e la funzione dell’organo diminuisce o si annulla.
• Mediata dai linfociti Natural Killer.
• Interferenza: è una risposta cellulare alle infezioni virali, soprattutto quelle a RNA; interferisce con la replicazione di altri virus.
• Risposte mediate da cellule: linfociti citotossici, macrofagi attivati, linfochine.
• Risposta umorale: si susseguono una serie di reazioni enzimatiche.

Difese specifiche.

• Cute: è una grande barriera che protegge dall’assalto dei microrganismi.
• Secrezioni delle mucose: il muco riesce a prevenire l’infezione;

Immunoglobuline.

Ha una forma a Y, con due catene pesanti e due catene leggere.
La parte inferiore è detta frammento cristallizzabile; la parte superiore è detta variabile perché riesce ad adattarsi all’antigene che riceve. La parte inferiore resta sempre uguale; alcune cellule hanno un recettore anche per quella parte.
I linfociti hanno un sistema in grado di riconoscere il virus con cui entrano in contatto. Se riconoscono una sostanza non propria, grazie ad alcuni enzimi scatta la capacità di costruire l’immunoglobulina per quell’antigene. Quando non servono più, i linfociti muoiono, resta solo qualche cellula memoria. Vaccinarsi significa proprio avere “cellule memoria”; il vaccino fornisce subito una risposta.
I linfociti B producono immunoglobulina; i linfociti T mediano la risposta cellulare.