Microbiologia

CICLO VITALE VIRALE

Due fasi:

1. 1° fase TRASMISSIONE: la particella è metabolicamente inerte e avviene al di fuori della cellula (fase extracellulare)
2. 2° fase FASE RIPRODUTTIVA: il genoma virale utilizzando il metabolismo cellulare della cellula ospite si duplica e sintetizza proteine virus-specifiche e avviene all'interno della cellula (fase intracellulare)

MOLTIPLICAZIONE VIRALE

Esistono varie cellule:

• SENSIBILI= che possiedono recettori su cui il virus riesce a legarsi
• PERMISSIVE= capaci di fare esprimere completamente il genoma virale. Fornisce il macchinario biosintetico per il sostegno del ciclo riproduttivo della cellula
• SEMIPERMISSIVE= riesce a sostenere alcune fasi della replicazione virale ma non tutte.
• NON PERMISSIVE= non possiedono il recettore o un fattore trascrizionale in modo da non consentire la replicazione virale di un particolare ceppo.

Fasi della moltiplicazione:

1. Attacco del virione alla superficie cellulare. Ci sono dei recettori sulla membrana

1. Adsorbimento. Il virus si lega alla superficie della cellula ospite per il processo di riconoscimento delle strutture bersaglio: l'interazione è specifica tra strutture virali e recettori delle cellule bersaglio.

2. Penetrazione all'interno della cellula. Per i virus nudi avviene per endocitosi (invaginazione della membrana, digestione e rilascio del genoma) o per traslocazione (il virus penetra la membrana ed entra nel citoplasma così com'è). Per i virus con envelope avviene tramite endocitosi o per fusione (grazie a proteine fusogene il pericapside si fonde con la membrana citoplasmatica, rilascia all'interno della cellula il virus senza envelope).

3. Esposizione (uncoating). Rimozione dell'involucro e guida del genoma verso il sito di replicazione; può avvenire nel citoplasma, nella membrana plasmatica o nucleare.

4. Sintesi delle macromolecole virus-specifiche. I virus dipendono dalla cellula ospite per l'approvvigionamento dell'energia e dei precursori.

necessari alla sintesi delle macromolecole virali, per la fornitura dei ribosomi e degli enzimi necessari alla sintesi proteica. Quando il virus penetra nelle cellule non è più rilevabile come ente infettante.

La sintesi si divide in 3 fasi:

1. di proteine precoci ovvero degli enzimi per costruire l'acido nucleico e le proteine che inibiscono la sintesi delle macromolecole delle cellule infettate.
2. di proteine tardive ovvero proteine strutturali che sono tradotte e trascritte dall'acido nucleico virale appena formato.
3. Assemblaggio delle sub-unità proteiche virali, che racchiudono l'acido nucleico ed eventuali componenti interni, formando VIRIONI DI PROGENIE. L'assemblaggio del virus può avvenire sia nel nucleo che nel citoplasma, a seconda del virus coinvolto.
4. Liberazione della progenie virale. I virus nudi escono dalla cellula grazie alla lisi causata dall'alterazione

dellapermeabilità della membrana e dal blocco della sintesi di proteine cellulari. I virus con pericapside invecevanno incontro a gemmazione: le membrane cellulari fanno uscire il virione dalla cellula circondato dalla suamembrana plasmatica, poi i virus usciranno per esocitosi.

TIPI DI INFEZIONE

PRODUTTIVA: l’infezione di una cellula permissiva da parte di un virione completo porta alla produzione di progenie in numero variabile a seconda del tipo di virus o di cellula;

ABORTIVA: l’infezione non si completa perché il virus infettante è difettivo o quando la cellula consente l’espressione di soli alcuni geni virali e ciò comporta l’arresto dell’infezione;

RESTRITTIVA: le cellule sono permissive solo in una certa fase del loro ciclo (es. fase S);

LATENTE: il DNA virale si integra nel genoma della cellula infetta o rimane in forma episomiale. In seguito a determinati stimoli, il virus si riattiva.

LITICA: porta alla morte

Il virus infetta la cellula ospite e impedisce la sua crescita o riparazione cellulare. Questo avviene attraverso l'inibizione della sintesi di macromolecole cellulari o la produzione di enzimi litici e proteine tossiche. L'infezione di solito porta alla morte della cellula ospite e può causare malattie più o meno evidenti.

L'uscita del virus dalla cellula provoca la morte della cellula ospite e può causare diverse alterazioni:

• Alterazioni morfologiche: cambiamenti morfologici noti come EFFETTO CITOPATICO. Questi includono il ballooning, che è l'arrotondamento delle cellule seguito dalla lisi, e i sincizi, che sono cellule giganti multinucleate formate grazie alla presenza di specifiche proteine di fusione virali che fondono le membrane citoplasmatiche per infettare altre cellule.
• Inclusioni: formazione di ammassi di proteine virali non assemblate e/o di

materiale cellulare alterato che si localizzano nel nucleo o nel citoplasma.

Shut-off: impedisce alla cellula di riparare i danni prodotti dal virus.

Alterazione della sintesi delle macromolecole cellulari: si crea la disgregazione dei poliribosomi che risultano poi disponibili per la sintesi delle proteine virali e si blocca la replicazione della cellula.

Alterazione della composizione antigene: i virus che escono dalla cellula tramite gemmazione inseriscono sulla membrana proteine virali. Si modifica la costituzione dell'antigene della superficie cellulare e possono anche diventare il bersaglio dei meccanismi immuni.

Alterazione del controllo della proliferazione cellulare:

Apoptosi: morte programmata della cellula codificata da geni specifici. Il segnale apoptotico può provenire dalla cellula stessa, dal tessuto circostante o dal sistema immunitario. L'eliminazione delle cellule infette ostacola la diffusione del virus all'interno dell'organismo.

ospite. Alcuni virus hanno sviluppato meccanismi per ostacolare i processi dell'ospite attivati per combattere le infezioni virali (esempio inibendo l'apoptosi) OPPURE hanno meccanismi per favorire l'apoptosi in modo da rilasciare il virus senza involucro e per infettare altre cellule.

Infezioni trasformanti: la cellula non va incontro a morte ma si immortalizza trasformandosi o assumendo le caratteristiche della cellula tumorale. In questo caso, il genoma virale si integra nel DNA della cellula ospite.

Infezioni persistenti: la cellula prolifera in modo incontrollato. Il virus inibisce l'apoptosi e attiva i geni della duplicazione cellulare inattivando le proteine regolatrici per la proliferazione cellulare.

PATOGENESI DELLE INFEZIONI VIRALI

Descrizione dei meccanismi attraverso cui si instaura un processo morboso dopo l'entrata di un virus patogeno nell'organismo ospite.

La malattia si manifesta in seguito ad infezioni che siano in grado di avviare

1. PENETRAZIONE DEL VIRUS

La diffusione di un virus avviene in diverse fasi, la seconda delle quali perdura fino all'attivazione delle risposte immunitarie dell'ospite. Questa fase si compone di 4 fasi:

1. Virus nell'ambiente
2. Sito di ingresso e replicazione modesta nel sito
3. Danneggiamento per via linfatica o ematica (viremia primaria)
4. Arrivo all'organo bersaglio ed eventuale viremia secondaria

Se invece il virus si diffonde attraverso la via nervosa, le fasi sono le seguenti:

1. Virus nell'ambiente
2. Sito di ingresso
3. Disseminazione lungo i nervi periferici (meno comune)
4. Organo bersaglio: encefalo

Alcuni esempi di virus che seguono questa modalità di diffusione sono la rabbia, l'herpes o la poliomielite in alcuni casi.

Gli organi bersaglio sono caratteristici per ciascun virus. Esistono virus pneumotropi, epatotropi, neurotropi, dermotropi. Un particolare organo bersaglio è il feto perché è costituito da tessuti particolarmente sensibili alla replicazione e quindi molto vulnerabili.

Negli organi infettati possono crearsi diversi tipi di lesione. Queste lesioni possono derivare direttamente

dall'azione citopatogena del virus, o dalla capacità oncogena intrinseca di alcuni virus. Oppure possono essere conseguenza dell'attivazione delle risposte immunitarie dell'ospite quindi create da danni creati dai processi immunitari.

5. ELIMINAZIONE DEL VIRUS

Nella maggior parte dei casi si espelle tramite la via respiratoria e la via dell'apparato digerente. Lo stesso virus può anche essere eliminato per più vie in momenti diversi dell'infezione. Vari virus possono essere eliminati attraverso il sangue, le secrezioni genitali o entrambe. L'eliminazione del virus può anche avvenire attraverso il latte attraverso i pochi leucociti presenti.

6. INFEZIONI PERSISTENTI

La maggior parte delle infezioni virali si estinguono con la scomparsa del virus dall'organismo ma in alcuni casi l'infezione diventa persistente ovvero il virus non uccide la cellula. Le infezioni persistenti possono essere suddivise in:

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