Microbiologia

REPLICAZIONEGENOMA ESEMPIO

Classe I DNA a doppia elica Herpevirus

Classe II DNA a singola elica Parvovirus

Classe III RNA a doppia elica Reovirus

Classe IV RNA + a singola elica Picornavirus

Classe V RNA ­ a singola elica Orthomyxovirus

Classe VI RNA + con intermendi di DNA Retrovirus

Classe VII DNA con intermedio a RNA Epatite B

Ciclo Replicativo del Retrovirus:

I retrovirus sono virus con genoma a RNA positivo con intermedio replicativo a DNA. Questa classi di

virus è provvista di pericapside e hanno un nucleocapside a struttura conica. I retrovirus semplici infettano

gli animali e hanno genoma semplice, il loro acido nucleico è formato da due molecole di RNA identiche

legate in 5' con code di poliadenine in 3' (una specie di genoma diploide). Il gene GAG codifica per

proteine del nucleocapside del tegumento. Il gene POL codifica per una trascriptasi inversa e per una

integrasi. Un terzo gene chiamato ENV codifica per proteine del pericapside. Questi tre geni sono racchiusi

in 3'.

I retrovirus complessi che infettano l'uomo (HIV, HTLV) sono complessi perchè oltre alla struttura di quelli

semplici nella loro evoluzione hanno acquisito altri geni. L'HIV ne ha acquisiti altri 7 oltre a GAG, POL e

ENV. Sul virus ci sono delle glicoproteine di superficie, di transmembrana che servono per l'attacco e la

penetrazione. I retrovirus in generali si replicano seguendo alcune fasi:

1)Legame con la cellula

2) Entrata del virus nella cellula tramite fusione in seguito all'ingresso il nucleocapside si localizza nel

citoplasma.

3)L'RNA genomico viene retrotrascritto dalla trascrittasi inversa in una molecola di DNA a doppia elica.

L'enzima trascrittasi inverso ha 3 funzioni; DNA polimerasi RNA dipendenti, RNAsi e DNA polimerasi

DNA dipendente.

4) Il DNA virale si circolarizza quando le due sequenze LTR si avvicinano dando vita al provirus

5) Il provirus si integra nel genoma cellulare a caso nei siti random, può rimanere anche latente

6) Il provirus comincia a replicarsi con formazione di trascritti su stampo del provirus integrato ad opera di

RNA polimerasi II

7 e 8) Alcuni RNA sono messaggieri tradotti dai ribosomi citoplasmatici nei precursori poliproteici

9) Alcuni vengono incapsidati come RNA genomico e formare provirione

10) Altre vengono rielaborate attraverso splicing per formare mRNA subgenomici

11) Questi subgenomici vengono tradotti dai ribosomi del reticolo endoplasmatico nelle proteine ENV

12) Le proteine ENV vengono trasportate attraverso Golgi dove vengono glicosidate e separate in singoli

componenti

13) Trasportati in superfici di gemmazione

14) Il provirione si assembra in queste aree

15) Per azione della proteasi si formano singole proteine del nucleocapside e della matrice

16) I virioni maturi acqusiscono il pericapside per gemmazione e attraverso la membrana cellulare

modificata. IMMUNOLOGIA

Tutte le cellule del sistema immunitario derivano da una sola cellula del midollo osseo; questa cellula si

differenzia in progenitore mieloide e progenitore linfoide. Dal mieloide derivano piastrine, eritrociti,

monociti, macrofagi e cellule dentritiche mentre dal linfoide otteniamo i linfociti B e T e cellule natural

killer chiamate semplicemente cellule NK.

Mediatori di Risposta Immunitaria:

I mediatori sono di due tipi: chemochine e citochine.

Le chemochine vengono prodotte da diversi tipi cellulari in risposta a stimoli infiammatori e richiamano

leucociti nel punto dove è in atto l'infiammazione. Altre chemochine sono prodotte in vari tessuti e regolano

il traffico leucocitario in assenza di infiammazione.

Le citochine invece sono proteince coinvolte nella regolazione di risposta immunitaria sia innata che

specifica o adattativa. Vengono prodotte da quasi tutte le cellule del sistema immunitario e sono specifiche

per i determinati tipi di cellula. le citochine vengono sintetizzate in risposta a stimoli infiammatori o

antigenici e a giscono a livello locale con meccanismo di azione autocrino e paracrino. Si possono

distinguere in 3 classi:

1) Quelle che regolano l'immuità innata sono prodotte principalmente dai macrofagi in risposta alla

presenza di microrganismi. Anche cellule dendritiche e NK producono citochine.

2) Quelle che regolano l'immunità adattativa prodotte dai linfociti T quando riconoscono l'antigene

3) E quelle che stimolano l'ematopoiesi prodotte da cellule stromali del midollo osseo e stimolano la

crescita di leucociti.

Immunità Innata e Adattativa:

In seguito a infezioni si attivano due risposte immunitarie che in ordine di comparsa sono l'immunità innata

e poi quella adattativa.

L'immunità innata compare da 0 a 6­12 ore dopo l'infezione ed è in grado di riconoscere a bassa specificità

le molecole comuni a più microrganismi. L'adattativa comprare dopo giorni o settimana dall'infezione ed è

un meccanismo di riconoscimento sofisticato e sensibile vasato sulla variabilità di recettori presenti sui

linfociti B e T. Questi recettori riconoscono le sequenze antigeniche specifiche di specifici microrganismi.

(L'immunità adattativa è più lenta proprio perchè i linfociti devono differenziarsi e trasformarsi in cellule

che producono anticorpi).

Sistema Monocito­macrofagico:

La fagocitosi è un meccanismo di eliminazione di microrganismi dovuto alla presenza di monociti e

macrofagi. I monociti si differenziano in macrofagi che hanno attività fagocitaria e possono anche essere

attivati da particolari citochine aumentando la loro capacità di idrolisi batterica. Il sistema monocito­

macrofagico può dare origine a pseudotessuti che costituiscono cellule della microglia nel cervello, alcune

nel fegato, gli osteoclasti ecc..

La fagocitosi avviene attraverso due meccanismi; opsolina indipendente e opsolina dipendente.

Le opsoline sono molecole, ovvero anticorpi opsolizzati e fattore del complemento (C3B). La loro

caratteristica è quella di legarsi al microrganismo e fanno da ponte tra microrganismo e macrofago perchè

quest'ultimo possiede dei recettori per C3B e per la coda degli anticorpi (frammento FC). Le opsoline

facilitano la fagocitosi che avviene in varie tappe:

­Ingestione del microrganismo con formazione di un fagosoma

­Il fagosoma si fonde con un lisosoma formano il fagolisosoma

­Nel fagolisosoma, ad opera di enzimi, si ha la digestione intracellulare d del microrganismo

­Esocitosi o espulsione dei detriti dei microrganismi

Le proteine della fase acuta sono prodotte dal fegato stimolato da citochine. Concorrono al processo

infiammatorio e sono la proteina C­reattiva, le collettine e la lettina legante il manosio che attiva la via

lettinica del complemento.

Cellule Natural Killer (NK):

Importanti nell'immunità innata che concorrono a distruggere cellule infettate dai virus e cellule tumorali. Il

riconoscimento avviene attraverso due recettori, uno di attivazione e uno di inibizione della tossività.

Quando la cellula NK incontra un cellula sana il recettore di inibizione si lega al recettore della cellula sana

(un antirecettore o molecola presente su tutte le cellule del nostro organismo) e non la uccide. Se la cellula

NK invece incontra una cellula infettata che perde questo antirecettore non c'è contatto con il recettore

inibitore e il recettore attivatore entra in funzione uccidendo la cellula virare o tumorale grazie alla

citotossicità, Questo è chiamato meccanismo di uccisione diretta. Esiste anche un meccanismo di uccisione

indiretta derivato da citotossicità anticorpo dipendente ADCC. Gli anticorpi fanno da ponte tra NK e cellula

virare o tumorale grazie agli antigeni del virus e un recettore delle NK.

Fattore del Complemento:

Il fattore del complemento è uno dei sistemi umorali dell'immunità innata e adattativa composto da 30

proteine di cui 9 principali da C1 a C9. Queste subunità possono essere sia solubili che di membrana e

innescano una serie di reazioni; attivazione dell'infiammazione, reclutamento delle cellule fagocitarie per

chemiotassi, opsolizzazione e distruzione diretta dei patogeni e delle cellule infettate.

Esistono tre vie di attivazione della cascata del complemento:

1) Via classica attivata da immnuità adattativa dalla presenza di anticorpi come immunoglobuline G e M. Si

attiva attraverso un primo legame tra la componente C1 e la regione FC delle immunoglobuline.

2) Via dell'immunità innata chiamata alternativa senza componenti C1, C2 e C4.

3) Via

Le funzioni biologiche del complemento sono: fagocitosi, stimolazioone delle reazioni infiammatorie e

citolisi del patogeno e della cellula infettata.

Interferone:

Un ruolo importante nell'immunità è quello dell'interferone che sono citochine che rappresentano la risposta

antivirale. Sono di primo tipo che comprendono due gruppi di interferoni alfa e beta o di secondo tipo cioè

interferone gamma

Tipi di Imunità Adattativa o Acquisita:

Esistono due tipi di immunità acquisita: l'immunità umorale che protegge dai patogeni extracellulare e dalle

loro tossine e l'immunità cellulo­mediata che difende da patogeni intrecellulari. L'immunità umorale è

mediata dai linfociti B e dai loro prodotti di secrezione, gli anticorpi mentre l'immunità cellulo­mediata è

data dai linfociti T. Entrambe le classi di linfociti esprimono recettori altamente specifici per un ampia

gamma di molecole dette antigeni.

Le Classi di Linfociti:

LINFOCITI B: Riconoscono gli antigeni solubili e si differenziano in plasmacellule che secernono

anticorpi.

LINFOCITI T HELPER: Riconoscono gli antigeni esposti sulla superficie delle APC e producono citochine

che stimola i diversi meccansmi di immunità. i linfociti T helper sono dericati dal timo da cui escono

quando riconoscon l'antigene si differenziano

LINFOCITI T CITOTOSSICI: Detti anche CTL riconoscono gli antigeni sulla superficie delle cellule

infettate e le uccidono

LINFOCITI T REGOLATORI: Impediscono e inibiscono le risposte immunitarie

CELLULE NK: utilizzano recettori dotati di una specificità limitata rispetto ai linfociti B e T

Fasi dell'immunità Adattativa:

L'immunità adattativa si sviluppa in tre fasi: (1) riconoscere e processare gli antigeni che compognono un

microrganismo, (2) attivazione cellulare e (3) attuazione della risposta effettrice.

Risposta Anticorpale:

La risposta anticorpale si divide in risposta primaria e risposta secondaria:

­La risposta primaria avviene in seguito al primo contatto con l'antigene

­La risposta secondaria in seguito a un secondo contatto con lo stesso antigene.

La differenza tra la primaria e la secondaria è che nella prima la comparsa degli anticorpi in circolo segue

dopo due settimane dal contatto con l'antigene. Queste 2­3 settimane vengo