Microbiologia - Retrovirus

Retrovirus

Peculiarità: il nome “retrovirus” deriva dall’enzima che li caratterizza: la trascrittasi inversa, che legge l’RNA genomico virale e sintetizza DNA. Questo DNA sarà ciò che chiamiamo Provirus.

Sono capaci di integrare il loro provirus, ad opera dell’integrasi, nel genoma cellulare, e caratteristica fondamentale è che alcuni dei retrovirus sono coinvolti in fenomeni di trasformazioni in senso tumorale.

Struttura

• Forma quasi sferica, diametro di circa 100 nanometri.
• RNA(+) monocatenario a singolo filamento, due molecole identiche.
• Envelope.
• Capside a simmetria elicoidale, si replica sia nel nucleo che nel citoplasma.
• Trascrittasi inversa*, essenziale per il ciclo replicativo del virus.
• Integrasi, proteasi.
• Ci sono 3 geni fondamentali: GAG, POL, ENV, e anche geni accessori e regolatori.
• In più ci sono delle sequenze iniziali e terminali che si chiamano LTR (long terminal repeat).

*Trascrittasi inversa: DNA-polimerasi-RNA-dipendente, enzima in grado di sintetizzare DNA a partire da una molecola di RNA. Il problema è che ha un errore di incorporazione abbastanza elevato e non utilizza il processo attraverso cui rileva l’appaiamento di un nucleotide scorretto e lo rimuove; ciò causa l’elevato tasso di mutazione nei virus, che impedisce la creazione di vaccini o farmaci antivirali efficaci.

Classificazione

Dal punto di vista morfologico, i retrovirus possono essere classificati in tipo A, B, C e D, a seconda che le particelle siano intracisterna, con core eccentrico, con core centrale oppure particelle che hanno caratteristiche intermedie tra B e C.

Oncovirus, Lentivirus, Spumavirus,

I Retrovirus sono classificati in tre sottofamiglie: e 7 generi.

Oncovirus, , , , , ) Alla sottofamiglia appartengono 5 generi diversi (correlati all’insorgenza di α β γ δ ε Delta-); manifestazioni neoplastiche nell’animale e nell’uomo (solo nel caso di alla sottofamiglia Lentivirus appartiene il genere lentivirus; alla sottofamiglia Spumavirus appartiene il genere spumavirus.

Generi di retrovirus

• Alpharetrovirus: Il genere comprende retrovirus che infettano gli uccelli, dove possono indurre la comparsa di patologie leucemiche o tumori solidi (sarcomi).
• Betaretrovirus: Il genere comprende virus che infettano diversi vertebrati inducendo la comparsa di tumori solidi.
• Deltavirus: Il genere comprende retrovirus che infettano il bovino, i primati e l’uomo provocando la comparsa di leucemie.
• Epsilonretrovirus: Il genere comprende retrovirus parassiti dei pesci dove provocano lesioni proliferative o sarcomatose cutanee.
• Lentivirus: Il genere comprende retrovirus che infettano vertebrati provocando complesse patologie che coinvolgono in modo essenziale il sistema immunitario.
• Spumavirus: Il genere comprende retrovirus di una certa patogenicità che causano effetti citopatici, presenti principalmente nelle scimmie. Al microscopio, le cellule infettate da questi virus appaiono con un aspetto spumoso, da qui il nome.

Di stretto interesse umano sono l’HIV-1 e l’HIV-2 (lentivirus) e l’HTLV1 e l’HTLV2 (delta-retrovirus).

Genoma

GENOMA: gag, pol, env.

I 3 geni si susseguono dall’estremo 5’ nella sequenza:

• GAG è il gene che codifica per le proteine strutturali, cioè per la p-17 (proteina matrice), la p-24 (proteina del core) e altre proteine accessorie.
• POL deriva da polimerasi, è il gene che codifica le proteine enzimatiche: la trascrittasi inversa, cioè la p-51 e la sua porzione p-15 con funzione Rnasi, la proteasi p-10 e l’integrasi p-31.
• ENV codifica le proteine che, una volta glicosilate, formano le glicoproteine dell’envelope. (codifica la proteina gp-120 e gp-41 che all’inizio sono associate ma poi vengono tagliate).

Oltre ai 3 geni, sono presenti alcuni geni codificatori di proteine “regolatrici” ed “accessorie”.

I retrovirus sono generalmente capaci di trasmettere dalla madre al feto (infezione verticale) o orizzontalmente, tra diversi individui di una stessa specie (infezione esogena) ed occasionalmente ad individui di specie diversa (retrovirus xenotropi).

Circa l’8% del genoma umano è costituito da sequenze retrovirali, reliquate dell’integrazione di retrovirus esogeni che hanno infettato le cellule della linea germinale, nel corso dell’evoluzione dei primati. Si tratta dei cosiddetti Retrovirus endogeni umani HERV.

Molto scarse sono le conoscenze sul possibile ruolo patologico degli HERV.

I retrovirus di interesse medico sono l’HIV-1 e 2 e l’HTLV-1 e 2.

L’HIV è il virus che causa l’AIDS cioè la sindrome da immuno deficienza acquisita; mentre l’HTLV è responsabile della leucemia/linfoma a cellule