Microbiologia

METODI D’INFEZIONE

I virus penetrano negli organismi animali

attraverso la cute e le mucose. La cute

generalmente costituisce una barriera molto

efficace contro i virus poiché lo strato corneo

dell’epidermide, formato da cellule morte e

cheratinizzate, non ne permette l’ingresso.

L’entrata diretta attraverso la cute avviene infatti

solo quando sono presenti delle lesioni, oppure per mezzo di un vettore, ad esempio

attraverso la puntura di un insetto o il morso di un animale.

Le mucose invece (del canale alimentare, del tratto respiratorio, del tratto urogenitale,

dell’occhio) rappresentano una facile via di entrata dei virus, anche se la presenza di muco e

di immunoglobuline secretorie di classe A oppone una forma di resistenza.

Le caratteristiche di labilità o

resistenza dei virus

nell’ambiente determinano la

modalità di trasmissione, che

può essere orizzontale (diretta

ospite-ospite o attraverso un

vettore),

verticale (tra generazioni: in

utero, attraverso l’allattamento,

attraverso la linea germinale), o

attraverso fomiti (attrezzi,

materiali di uso comune).

Dopo l’ingresso nell’ospite, i

virus possono replicarsi e

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determinare una patologia nel sito d’ingresso (ad esempio il virus del raffreddore) oppure

diffondersi nell’organismo e determinare danni in sistemi d’organo o tessuti a seconda dello

specifico tropismo cellulare (ad esempio il poliovirus). Il fatto che un virus si replichi e possa

danneggiare un determinato tessuto od organo dipende quindi dal suo tropismo cellulare,

legato alla presenza di proteine recettoriali specifiche sulle cellule bersaglio in grado di

interagire con le proteine virali superficiali.

L’esito di un’infezione virale può però essere differente e, in base agli effetti indotti sulle

cellule e alla persistenza del virus, l’infezione di cellule suscettibili, ovvero in cui un virus

animale può penetrare, può dare luogo a infezioni litiche e a infezioni persistenti di tipo

cronico, latente o trasformante.

.Infezioni acute >> sono caratterizzate da una comparsa abbastanza rapida e da una

durata ridotta; le cellule infettate generalmente vanno incontro a morte (effetto citopatico) e

vengono liberati numerosi virioni.

Le infezioni acute sono tipiche dei Picornavirus, Herpesvirus e Adenovirus.

Effetti citopatici:

1)​ inibizione della sintesi di DNA, RNA e proteine

2)​ danneggiamento dei lisosomi con liberazione di enzimi idrolitici

3)​ alterazione della membrana plasmatica per inserimento delle proteine virali (attacco

del sistema immunitario)

4)​ alta concentrazione delle proteine virali

5)​ rotture cromosomiche

.Infezioni croniche >> la replicazione virale è a bassi livelli

o, in alcuni casi, incompleta; questo fa sì che il virus

rimanga nell’ospite per lungo tempo prima di causare danni

evidenti e quindi i sintomi di una malattia. . I virus possono

replicarsi più lentamente senza causare una sintomatologia

clinica. La morte cellulare può essere assente o ridotta.

Sono presenti anticorpi diretti contro il virus infettante.

Molto spesso questi anticorpi non riescono a debellare la

malattia, poiché questa è cronica, quindi permane.

Tipiche infezioni croniche sono quelle causate dal virus

dell’epatite B (HBV, Hepadnaviridae) e dell’epatite C (HCV,

Flaviviridae), che infettano le cellule del fegato e che

inducono danno all’organo diversi anni dopo l’infezione.

Possono durare anche molti anni.

.Infezioni latenti >> il virus, o meglio, il suo

genoma, è presente nella cellula ospite ma non

è attivo o lo è solo in minima parte: in ogni caso

non avviene la replicazione virale produttiva.

La latenza s’instaura in seguito all’infezione di

cellule non completamente permissive per la

replicazione virale; può durare un certo

periodo dopo il quale può verificarsi una

ripresentazione dell’infezione con una

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manifestazione simile o spesso diversa da quella iniziale.

Un esempio tipico è dato dagli herpesvirus. Gli herpesvirus causano diverse patologie virali

acute quali l’herpes orale e genitale, la mononucleosi infettiva, la varicella e l’herpes zoster.

Nel caso del virus herpes simplex (HSV), avviene dapprima un’infezione acuta citolitica

in cellule epiteliali permissive a livello delle mucose labiali o genitali. Da qui il virus viene

trasportato in senso retrogrado negli assoni dei nervi sensori che innervano i tessuti

superficiali fino ai neuroni dei gangli, dove può instaurare un’infezione latente.

Il virus della varicella zoster (Herpes zoster) provoca la varicella come prima

manifestazione; non viene eliminato dal sistema immunitario ma diventa quiescente nei

gangli dei nervi spinali. La manifestazione ricorrente è il “fuoco di Sant’Antonio” a causa

della riattivazione del virus a livello dei nervi intercostali.

.Virus Oncogeni >> Il ruolo attivo dei virus

nell’insorgenza del cancro è stato dimostrato da studi

epidemiologici che hanno stabilito che circa il 15% dei

tumori umani sono correlabili a un’infezione virale.

La trasformazione neoplastica che porta

all’insorgenza di tumori è comunque sempre un

evento multifattoriale: non è cioè sufficiente la sola

infezione virale a produrre neoplasia, bensì serve un

insieme di fattori predisponenti. L’infezione virale è

soltanto la prima tappa; solo successivamente la

cellula immortalizzata, più predisposta di una cellula

normale a mutazioni e riarrangiamenti, segue la via

della trasformazione.

L’infezione trasformante di una cellula può avvenire in seguito

all’infezione con virus oncogeni sia a DNA

sia a RNA. I virus immortalizzano e

concorrono alla trasformazione delle cellule

con meccanismi molecolari differenti:

-​ alcuni alterano la crescita inattivando

le funzioni di proteine cellulari

fondamentali nel controllo della

proliferazione e dell’apoptosi cellulari

-​ altri stimolano la crescita cellulare

esprimendo proteine virali che

mimano, in modo patologico, le

funzioni di fattori di crescita e dei loro

recettori, di trasduttori del segnale e

di fattori trascrizionali.

Nella maggior parte dei casi l’infezione

trasformante non è produttiva e il genoma

virale o parti di esso rimangono nella cellula

immortalizzata.

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Tra i virus oncogeni degli animali, i più studiati e noti ormai da diversi decenni sono i

retrovirus, tra cui il più famoso è senz’altro il virus del sarcoma di Rous, che causa

osteosarcoma nei polli e il cui studio ha portato alla scoperta, negli anni ’70-’80, degli

oncogeni; a questo seguono il virus linfotropo T-cellulare umano di tipo 1 (HTLV-1) e il

virus dell’immunodeficienza acquisita (HIV).

A differenza dei retrovirus animali, i virus oncogeni a DNA non hanno delle sequenze

omologhe a protooncogeni cellulari ad esempio, i papillomavirus (HPV), il virus SV40 e gli

adenovirus.

Tra gli herpesvirus, l’herpes virus umano di tipo 8 (HHV-8) induce la produzione di

citochine che stimolano la proliferazione cellulare e può concorrere a determinare il sarcoma

di Kaposi in pazienti immunocompromessi, come negli individui infettati da HIV.

Il virus di Epstein Barr (EBV) causa in genere una malattia acuta: la mononucleosi

infettiva.

EVASIONE DEL SISTEMA IMMUNITARIO

L’infezione virale non passa inosservata ai sistemi di difesa dell’ospite che sviluppa, nei

confronti del virus, una risposta da parte del sistema immunitario. La risposta immunitaria è

fondamentalmente costituita dall’integrazione di due componenti: la risposta innata e quella

adattativa. La prima è non specifica ma rapida e si sviluppa attraverso il riconoscimento di

molecole estranee all’organismo (non-self) e caratteristiche dei patogeni microbici, mentre la

seconda, suddivisa a sua volta in risposta umorale e cellulo-mediata, produce una risposta

molto specifica e finalizzata, anche se più lenta, che determina l’instaurarsi di uno

stato di memoria immunitaria nei confronti di specifici antigeni.

I virus attivano entrambi i tipi di risposta, innata e adattativa, cellulare e umorale.

Il confronto continuo tra virus e sistema immunitario degli ospiti ha portato all’evoluzione da

parte di questi virus animali di un’ampia gamma di contromisure costituite da meccanismi

molecolari che limitano e/o permettono di eludere la risposta immunitaria, consentendo di

continuare la replicazione e la diffusione nelle popolazioni di ospiti.

Con il termine di evasione immunitaria attiva si intende una serie di meccanismi codificati

dai virus per interferire con le attività di componenti del sistema immunitario dell’organismo

ospite e per inibire l’apoptosi cellulare. Un meccanismo tipico di questo genere di

immunoevasione interferisce con la presentazione di peptidi virali nel contesto di molecole

MHC-I, riducendo il riconoscimento delle cellule infette da parte dei linfociti T citotossici; a

questo fine il citomegalovirus (CMV, un herpesvirus) è uno dei virus più specializzati

nei meccanismi di evasione, in quanto è in grado di bloccare la maturazione e l’esporto sulla

superficie delle cellule infette di molecole MHC-I che si sono caricate, a livello del reticolo

endoplasmatico, di peptidi virali.

Per evasione immunitaria passiva si intende invece l’insieme delle strategie virali per

cambiare continuamente assetto antigenico, così da presentarsi sempre in modo diverso al

sistema immunitario. Fanno parte di questo gruppo anche altri sistemi con cui i virus

riescono a “nascondersi”, ad esempio rimanendo latenti all’interno delle cellule infette senza

che queste siano riconosciute dal sistema immunitario dell’ospite.

-​ Deriva antigenica

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-​ Riassortimento antigenico

-​ Latenza

MECCANISMO DI INFEZIONE/ REPLICAZIONE DEI VIRUS ANIMALI

E’ il RE che produce le proteine che sono veicolate in membrana. I processi non sono per

tutti uguali, perché a volte non si deriva dalla membrana plasmatica, bensì dalla nucleare

(es. herpesvirus).

HERPESVIRUS

Ne esistono di due tipi:

-​ Herpes Simplex: a sua volta è diviso in:

1.​ HSV I (bambini e rimane quiescente per anni) → labbra.

2.​ HSV II (quello genitale) → è altamente contagioso, viene trasmesso mediante

il rapporto, oppure mediante lo scambio di fluidi corporei.

-​ Herpes Zoster

Anche infezioni genitali possono essere passate con il tipo I.

Replicazione