Riassunto esame virologia

PROTEINE PRECOCI:

 TAT: attiva la trascrizione del genoma virale, solo che, a differenza della TAX di HTLV, non va ad

attivare la trascrizione dei geni cellulari;

 REV: regola l’espressione delle proteine virali, facilitando il trasporto di mRNA non sottoposto a

splicing da nucleo a citoplasma;

 NEF: fattore di regolazione negativa (erroneamente, sottoregola proteine cell)

PROTEINE TARDIVE

 VIF: Fattore che aumenta l’infettività virale in alcune cellule;

 VPU: facilita assemblaggio e rilascio;

 VPR: media il trasporto del genoma nel nucleo cellulare. 79

Virologia

Abbiamo due tipi di virus: HIV-1(notevole omologia di sequenza con il virus SIV degli scimpanzé; più diffuso

in tutto il mondo) e HIV-2 (molto più simile al virus dell’immunodeficienza dei macachi; è meno virulento,

la patologia è più lieve rispetto a quella causata da HIV-1); questo ci induce a pensare che il virus sia stato

trasmesso all’uomo dalle scimmie in Africa, Caribi, America meridionale grazie a delle mutazioni del suo

genoma.

Dato che sono molto variabili, abbiamo dovuto dividere questi due virus in gruppi e sottotipi:

 Per l’HIV-1 tre gruppi (M [main=principale], N, O) e 11 sottotipi/clades di M (da A a K)

 Per HIV-2 non ci sono suddivisioni in gruppi, ma solo 6 sottotipi da A-F (dato che è meno diffuso).

Tra un sottotipo e l'altro c'è una differenza nella sequenza del genoma che va dal 25 al 35 %

Le cellule infettate da HIV sono i linfociti T CD4 e i macrofagi. Solo che gli effetti su questi due tipi di cellule

sono diversi:

- i linfociti infettati vanno incontro a morte

- i macrofagi producono nuove particelle virali fino a che non vengono rimosse dal sistema immunitario.

1. Entrata nella cellula: mediato dal legame della gp120 virale con una molecola CD4 presente sulla

membrana cellulare.

2. Penetrazione: per l’entrata nella cellula la proteina CD4 non è sufficiente, poiché l’infezione non

ma

avviene c’è un’altra molecola che rappresenterebbe il corecettore (CCR5): che sono recettori

per le chemochine (sostanze che regolano l’espressione e la funzionalità del sistema immunitario);

quando il recettore delle chemochine è occupato dalla chemochina, il virus HIV non è in grado di

infettare le cellule, ciò aveva dato grandi speranze per impedire la malattia. Ma questo non fu

possibile perché causavano notevoli effetti collaterali; ma fece capire che le persone che hanno i

corecettori (CCR5) mutati, hanno una scarsa probabilità di contrarre l’infezione del virus HIV.

In vitro abbiamo capito che se prendiamo cellule con molecole CCR5 mutanti omozigoti non sono

infettate da HIV, in vivo questo non è possibile dato che la mutazione omozigote è mortale; ma ci

sono persone con molecole CCR5 mutanti eterozigoti che progrediscono verso l’AIDS più

lentamente.

In seguito al legame della gp120 con CD4/corecettore si verifica un cambiamento conformazionale

nella molecola gp120 che porta all’esposizione della gp41 (glicoproteina fusogena) che si inserisce

nel doppio strato lipidico della membrana cellulare e promuove la fusione dell'envelope con la

membrana cellulare. In seguito alla fusione, il nucleocapside viene liberato nella cellula ospite.

Questo virus entra nella cellula per fusione del suo envelope con la membrana cellulare, come i

virus della famiglia paramixoviridae. Non ha bisogno di un'attivazione mediata da un pH acido per

far avvenire la fusione, ma l'attivazione è correlata a un cambiamento conformazionale, che

avviene dopo il legame tra gp120 recettore corecettore.

a. Questo virus dà luogo alla formazione di sincizi.

3. Retrotrascrizione del genoma virale: il virus possiede diverse copie di trascrittasi inversa legate ad

ogni copia di RNA. Questo enzima utilizza il tRNA come primer per trascrivere un filamento di DNA

(cDNA) complementare all’RNA genomico: avremo quindi un intermedio replicativo formato da in

ibrido RNA-DNA. La trascrittasi inversa agisce anche come ribonucleasi, degrada il filamento di RNA

genomico e poi sintetizza il secondo filamento di DNA. Durante questo processo si formano le

sequenze LTR.

4. Integrazione del provirus nel DNA cellulare: questo DNA va nel nucleo della cellula e diventa

tutt'uno con il genoma di uno dei cromosomi della cellula ospite. Si esplica l'azione dell'integrasi.

Ora la copia in DNA del genoma virale viene trasmessa a tutte le cellule figlie che da quella cellula

derivano e viene trattata come DNA cellulare .

5. Trascrizione e traduzione: su questo provirus vengono sintetizzati RNA messaggeri che andranno

nel citoplasma e daranno origine a proteine per le quali porta l'informazione

6. Assemblaggio e rilascio: la proteasi virale viene incorporata nei virioni e gli ultimi tagli proteolitici

in alcuni casi avvengono fuori dalla cellula ospite. 80

Virologia

Patogenesi

i linfociti T CD4 li uccide, nelle cellule della linea macrofagica(macrofacgi, cellule dendritiche,-..) l’infezione

virale è persistente. L’effetto citopatico diretti sono:

 Accumulo di copie di genoma come DNA circolare non integrato

 Aumento di permeabilità della membrana citoplasmatica

 Formazione di sincizi

 Induzione di apoptosi

L’immunosoppressione avviene per diminuire le cellule TCD4 da

Come il virus HTLV, anche l’HIV:

 Può essere trasmesso sia per via orizzontale: tramite sangue infetto o/e rapporti sessuali;

 Che per via verticale, attraverso la via transplacentare, perinatale e/o tramite allattamento.

Malattia

Innanzitutto la malattia è dovuta al tropismo del virus che è verso linfociti T CD4 su cui esplica un

effetto citopatico . Quando il virus infetta i linfociti T CD4 e ci si replica li uccide. Invece nel

secondo gruppo di cellule che sono della linea macrofagica l'infezione è persistente. I linfociti T-CD4

infettati muoiono poiché si accumulano in essi un gran numero di particelle virali che li disintegra,

perché aumenta la permeabilità cellulare, formano sincizi con altre cellule e il genoma virale induce

apoptosi.

A parte questi effetti citopatici diretti, in vivo la riduzione delle cellule CD4 è dovuta ad un'azione

del sistema immunitario. Nei primi periodi di malattia funziona il nostro sistema immunitario:

quindi i linfociti T citotossici riconoscono questi linfociti T infetti perché esprimono sulla membrana

antigeni virali e li eliminano. Quindi i linfociti T CD4 sono eliminati in parte dall'effetto citopatico

diretto del virus, in parte dal sistema immunitario, finché è sufficientemente funzionale.

Nei casi di infezione da HIV frequenti sono le patologie neurologiche legate al fatto che le cellule

microgliali del cervello sono suscettibili all'infezione. Rilasciano dopo l'infezione sostanze tossiche

per le cellule nervose o sostanze per la chemiotassi che determinano una risposta infiammatoria

nel cervello.

Quadro Clinico Della Malattia

 Quello che vedete in verde è la quantità di virus presente in una persona infetta misurato come

antigene capsidico CD4; questa è l'infezione primaria. In queste condizioni la persona ha come

espressione clinica dell'infezione una febbre, una sintomatologia di tipo influenzale o di tipo 81

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mononucleosi infettiva. Magari febbre di durata più lunga di una normale infezione virale, ma non

vi è nessun segno che la persona è stata infettata da HIV .

 Le cellule CD4 (linea rossa) in seguito all’infezione primaria diminuiscono, ma poi tornano a valori

alti, per poi ridursi notevolmente fino a scomparire. L'organismo è ancora in condizioni di

contrastare l'infezione e ritornare alla normale omeostasi. Ma il virus è latente, tende quasi a

scomparire per poi ritornare in auge.

 Diversi anni dopo l'infezione primaria. L'individuo comincia ad avere una serie di sintomi clinici che

vanno da un'iniziale linfoadenopatia cronica a deficit lievi del sistema immunitario, fino ad arrivare

a deficit importanti del sistema immunitario nel momento della presenza dell'AIDS conclamato. E'

in questo momento che assistiamo ad un crollo della presenza di anticorpi. Un crollo delle cellule

CD4 e un aumento esponenziale della quantità di virus presente in questa persona.

Periodo di sieropositività: vedere se nel sangue ci sono anticorpi contro il virus per vedere se la persona è

stata infettata.

Analizziamo ora le diverse fasi:

1) INFEZIONE ACUTA: in questo periodo l’individuo ha un’enorme quantità di virus sia nel sangue che

nelle secrezioni genitali (fino a 10 milioni di virioni infettanti per ml di sangue); i sintomi sono modesti.

Questo è il periodo di sieropositività in cui la presenza di infezione è rilevabile attraverso un test che ci

fa vedere se nel sangue di queste persone sono presenti anticorpi contro il virus. In questo periodo

l’infezione è prevalentemente a carico dei macrofagi, passando poi ai linfociti CD4+.

2) UNA FORTE RISPOSTA IMMUNE: il virus scompare in gran parte dal sangue (persiste nei linfonodi e nei

macrofagi), vi è una buona risposta di cellule T citotossiche (CTL); il virus rimane latente nei linfonodi.

L'individuo è ancora immunocompetente. Produce anticorpi contro il virus e mette in moto l'immunità cellulo-mediata. Per

questo motivo il virus scompare dal sangue: è eliminato dagli anticorpi e le cellule che esprimono gli antigeni virali vengono

rimosse dall'immunità cellulo-mediata. In questa fase la quantità di virus nel sangue è bassissima,ma il virus rimane presente

nei linfonodi o nei macrofagi. I linfociti CD4 in questa fase se non sono attivati non esprimono il genoma virale. Questi linfociti

sono delle bombe pronte ad esplodere perché hanno il cDNA integrato nel DNA cellulare, ma non producono virioni se non

attivate.

3) LATENZA: lunga fase in cui c’è latenza dei sintomi clinici (non c’è AIDS conclamato) dove avvengono una

serie progressiva di deterioramento del sistema immunitario, periodo che può durare mesi o

addirittura anni. In questa fase la persona trasmette l'infezione ad altre persone sane.

La comparsa dei sintomi è correlata a:

a. Il numero di cellule CD4+ collassa (arriva a meno di 450/l);

b. I livelli di carica virale, determinata tramite tecniche di PCR, aumentano;

c. Aumentano i livelli di proteina p24 nel sangue.

La latenza si mantiene finché la cellula è quiescente, nel momento in cui arriva lo stimolo immunitario

esso determina la produzione di una risposta immunitaria che si esplica con la produzione di citochine

che vanno ad attivare i linfociti. Una volta attivati questi esprimono il genoma virale e producono

virioni.

1. Latenza cellula