Microbiologia - virus influenzali

VIRUS INFLUENZALI

L'influenza è un'infezione acuta dovuta a virus che si manifesta con una serie di segni generali quali: febbre, mal di testa, dolori articolari, e poi con una serie di segni localizzati che possono interessare le parti più alte dell'apparato respiratorio (rinofaringite), oppure scendere più in basso e generare laringotracheiti fino ad arrivare in corrispondenza dell'albero bronchiale e causare bronchiti e polmoniti. Quindi, una sintomatologia generale ed una localizzata.

Le complicanze derivanti da questa infezione dipendono dalla sede anatomica interessata. Ad esempio, per quanto riguarda le parti più alte dell'apparato respiratorio si possono avere delle otiti, mentre per quanto riguarda i tratti più bassi si possono generare delle sindromi più complesse, come la polmonite (in particolare la polmonite II batterica su quella di tipo I virale), e poi un interessamento del sistema cardiovascolare (possono...

esserci anche lesioni alle cellule del muscolocardiaco), oltre alle sindromi particolari proprio dovute ad influenze di tipo acuto legate a ceppialtamente influenti.

Questa malattia è sempre stata presente nell'umanità intera anche se prima veniva indicata con il termine "CATARRO". Infatti, nel Medioevo ci sono stati diversi episodi conosciuto col nome di catarro russo (perché veniva dalla Russia). I russi a loro volta parlavano di catarro cinese (infatti essi sostenevano che la malattia proveniva dall'estremo Oriente). Ancora oggi sappiamo che i focolai più imponenti sono di origine orientale (ad es. il virus H5N1). Però ci sono altri ceppi che derivano dalle americhe, in particolare da quella del Nord (H9N1). Quindi, non sono ceppi di origine euro-asiatica.

Il termine influenza risale al 1830-1840 e fu attribuito questa malattia dagli inglesi. I francesi la definirono .... (non si capisce).

L'epidemia classica,

Quella che noi ricordiamo per prima, anche se non si conosce molto sul ceppo al quale si deve l'eziologia, è la famosa "spagnola" che risale dopo la I guerra mondiale e che forse influenzò anche l'esito della stessa (fece 40 milioni di morti tra il 1918-1920).

Varie epidemie sono dovute a questo virus che si presenta come: ENDEMICO EPIDEMICO. Ogni anno abbiamo delle epidemie da influenza che partono in genere da pochi focolai endemici, legate a ceppi a bassa virulenza e ad alta virulenza.

In genere i ceppi ad elevata virulenza sono di origine "Aviaria", colpiscono i mammiferi, tra cui l'uomo. In particolare essi colpiscono uccelli acquatici come le anatre. Gli uccelli acquatici sono serbatoi dai quali i virus sono trasmetti ai mammiferi acquatici e infine all'uomo, al cavallo, uccelli ecc.

In genere questi virus non sono letali perché si sono adattati nell'ospite e non conducono a morte. Tranne alcuni casi, come in questo.

periodo (virus dei polli), in cui si verifica la trasmissione della patologia; però il virus porta già a morte l'animale acquatico. Però in questo periodo vi è un allarmismo infondato perché non ci sono prove anche se l'attività epidemiologica sta cambiando.

Come si presentano? Sono virus che al microscopio elettronico hanno un atteggiamento di particelle dove quello caratteristico è l'espressione di alcune strutture di superficie particolarmente interessati. I virus influenzali possono avere forme tondeggianti o a bastoncino.

Sono particelle che più o meno oscillano su un centinaio di millimicron. Al M. E. si vede che c'è un involucro che avvolge (nucleocapside) e dall'interno l'RNA e le proteine della matrice più la nucleoproteina indicata NP (legata all'acido nucleico) e poi vi sono delle polimerasi.

I virus influenzali vengono distinti in tipi, in base alla struttura.

antigenica della proteina NP e delle polimerasi (PP), che sono delle proteine interne all'involucro e ve ne sono vari tipi sierologici (o antigenici) che consentono una suddivisione in tre tipi: tipo A, tipo B, tipo C. Tipo A e tipo B sono patogeni per l'uomo. Tipo C non dà in genere patologie nell'uomo. I ceppi più virulenti appartengono al tipo A (influenza classica). L'RNA è diviso in questi virus in 8 frammenti (ognuno codifica per una proteina). Però in totale le proteine sintetizzate sono 10. Questo perché vi sono fenomeni di SPLICING. Vi sono due varianti per la proteine M (che è la proteine della matrice) e che sono M1 ed M2 ed altre due varianti di una proteina non strutturale che sono NS1 e NS2. NS1 è importante perché blocca la produzione di INTERFERONE GAMMA che interviene nei meccanismi di difesa dai virus e quindi anche dai virus influenzali. Le proteine non strutturali si trovano al di fuori del virus, cioè nellacellula parassitata. Le proteine PB1, PB2, PGA sono associate all'RNA all'interno del virus. La NP ha una sua funzione ed è legata anch'essa all'RNA. Le proteine della matrice (M1 e M2) sono associate al complesso formato dall'RNA con le proteine suddette e si trovano tra questo complesso e l'involucro esterno, sono le maggiori componenti. Poi vi sono le proteine NS1 ed NS2 che si trovano nel citoplasma, nel nucleo e nel nucleolo dell'ospite. Altre due proteine sono l'Emoagglutinina (HA) e la neuraminidasi (NA) e sono le proteine su cui si basa la patologia virale. Esse furono messe in evidenza già quando si sapeva poco di biologia molecolare. Furono messe in evidenza con tecniche usate a scopo diagnostico. Il virus influenzale cresce bene nel liquido amniotico. Proprio per questo veniva inoculato nel sacco amniotico di uovo di pollo fecondato. Il virus influenzale era capace di generare un "emoagglutinato" di emazie di

pollo(lecellule formavano unioni dovute a ponti dati da virus;da non confondere con il meccanismo deglianticorpi).Questo emoagglutinato in provetta dopo 10-15 ore veniva discolto e le emazie tornavano in statolibero. Allora si pensò che vi era un’attività enzimatica capace di scindere i ponti che si generavanotra virus ed emazie e che erano osservati al M. E .Successivamente è stato visto che l’attività diagglutinazione era associata ad una proteina della membrana virale che è capace di emoagglutinarele emazie in soggetti sensibili.Questa fu definita emoagglutinina (HA), la quale si lega all’acidoneuraminico che avvolge le cellule.L’attività neuraminidasica era associata ad un’altra proteinadetta neuraminidasi (NA) che digerisce l’acido neuraminico e libera particelle virali ed emazie.I virus influenzali sono indicati in base al tipo di HA e di NA che hanno.Esistono 16 varianti di HAche variano per la

Successione aminoacidica. Mentre vi sono da 1 a 9 varianti di NA. La differenza tra queste catene polipeptidiche sta in variazioni di aa. Queste variazioni possono essere piccole oppure grandi. Queste proteine fungono da antigeni. Quindi nel caso in cui un individuo possiede anticorpo contro un sottotipo di HA avrà una protezione crociata nei riguardi di una HA con piccole variazioni aa. Se invece le variazioni sono più grandi l'individuo non sarà più protetto. L'azione patologica del virus dipende proprio dalla presenza di HA ed NA. Nel caso in cui manchi uno dei due o entrambi il virus non può infettare, in quanto queste proteine sono indispensabili per il suo ciclo infettivo. HA è indispensabile per la formazione dei ponti tra emazie e virus, mentre il ruolo di NA è meno chiaro. Probabilmente NA oltre a scindere i ponti favorisce l'infezione virale scindendo l'acido sialico presente nel muco del tratto respiratorio e quindi

Favorendo la penetrazione del virus. Il virus non può infettare se vi sono anticorpi anti-HA o anti-NA o entrambi; oppure se mancano recettori per HA. I vaccini in commercio impediscono l'infezione agendo contro l'HA e non contro la totalità del virus (così sono pure meno costosi!).

Struttura di HA ed NA. Esse sono inserite in parte nella membrana virale e in parte sono rivolte all'esterno. Per l'HA la parte che si trova nella membrana è quella COOH terminale, mentre per l'NA è la parte ammino-terminale. L'HA deve essere attivata per determinare la fusione tra la particella virale e la cellula ospite. Poi vedremo i passaggi che fa nella cellula ospite.

Per prima cosa ci deve essere la penetrazione della particella virale nella cellula ospite e la liberazione dell'acido nucleico. L'HA come tale non dà luogo a fusione. Essa deve essere scissa in un punto che separa la parte N-terminale da quella C-terminale, le

quali a loro volta subiscono un cambiamento conformazionale tale da esporre una SEQUENZA FUSOGENA di alcuni aa. Questa sequenza è quella che media la fusione con la cellula ospite. Questa fusione si ha per mezzo di un endosoma e non sulla membrana virale. In pratica si forma un vacuolo nella cellula ospite che ingloba il virus e grazie all'ambiente acido che si crea al suo interno (PH acido) che si crea al suo interno vengono attivati enzimi proteolitici che possono generare questa scissione e favorire la fusione della membrana virale con quella endosomiale con conseguente liberazione dell'acido nucleico.

I ceppi aviari di basso livello patologico (scarsa virulenza) in corrispondenza della zona di taglio hanno pochi aa ed è presente un'arginina. Di conseguenza vengono attaccati da poche proteasi specifiche che si trovano nelle cellule dell'apparato respiratorio.

I ceppi più virulenti hanno una sequenza aa più ricca e varia e quindi possono essere

attaccati da vari tipi di proteasi che possono quindi attivare l'azione fusogena. Le proteasi che si trovano a livello dei tessuti dove arriva il virus consentono all'HA di essere attivata o non. I ceppi poco virulenti possono essere attivati da poche proteasi che in genere si trovano solo nel tratto respiratorio alto. Gli altamente virulenti (in questo caso il virus passa anche in circolo) possono essere presenti a livello di svariati tessuti ed attivati da varie proteasi. Ad esempio possono essere attivati nel rene, fegato, miocardio e muscolo cardiaco. Quindi l'infezione può interessare più sedi. Si può avere una vera e propria PANDEMIA dovuta ai ceppi più virulenti. Se succede un fatto di questo genere, nell'individuo infetto ci può essere una grande liberazione di CITOCHINE; in questo caso la NS1 che si trova nella cellula ospite blocca la produzione di INTERFERONE che è l'unico che protegge e quindi vengono

ganismo. Le cellule cardiache invase possono desquamare. Questi ceppi virulenti quindi possono attecchire ad ogni tipo di tessuto.I virus di origine animale possono essere trasmessi all'uomo attraverso il contatto diretto con animali infetti o attraverso il consumo di carne cruda o poco cotta. Alcuni virus possono anche essere trasmessi attraverso le zanzare o altri insetti vettori. È importante adottare misure di prevenzione, come lavarsi le mani regolarmente, cucinare bene la carne e proteggersi dalle punture di insetti, per ridurre il rischio di contrarre infezioni virali.