Virologia veterinaria

ACIDI NUCLEICI DNA

Alcuni virus hanno l'acido nucleico a DNA che gli potrà garantire il mantenimento del patrimonio genetico e le capacità replicative. Lo inserisce nelle cellule per farlo replicare. Può essere a singolo filamento ssDNA (parvoviridae, circoviridae), o doppio filamento dsDNA (nella maggior parte dei casi). Può essere lineare o circolare. In taluni casi l'acido nucleico può essere segmentato. Molti DNA lineari hanno delle sequenze terminali invertite ripetute che consentono la circolarizzazione e gli introni (sequenze non codificanti).

RNA

L'RNA a polarità positiva si può comportare subito da RNA messaggero mentre l'RNA a polarità negativa deve essere prima convertito in RNA messaggero dalla RNA-polimerasi-RNA-dipendente. L'RNA può essere a singolo o doppio filamento, può essere lineare o circolare, segmentato o non segmentato.

ACIDI NUCLEICI SEGMENTATI

I virus possono contenere un RNA

Frammentato in segmenti da 2 a 12. Quando i segmenti sono numerosi, generalmente ciascuno di essi codifica per una singola proteina.

I virus possono:

• infettare una volta e basta
• possono modificarsi: i meccanismi alla base sono quelli della frammentazione dell'acido nucleico. Per questo motivo l'influenza torna, perché cambia. Questa variabilità è un'arma di salvezza dei virus affinché i soggetti possano essere infettati più volte.

PROTEINE:

Possono suddividersi in due grandi categorie:

• Strutturali: vanno a formare i componenti del virus nucleocapside ed envelope, proteggono l'acido nucleico dalle nucleasi, partecipano all'aggancio del virus alla cellula, determinano la struttura virale e l'antigenicità e possono agglutinare emazie.
• Funzionali: hanno ruolo durante la replicazione virale e l'attività enzimatica.

Parliamo di: RNA polimerasi-RNA dipendente, DNA polimerasi-DNA

dipendente Sono di derivazione cellulare nei virus provvisti di envelope. La presenza di lipidi nel virus lo sensibilizza al trattamento con etere e cloroformio. Sono presenti come glicoproteine, glicolipidi e mucopolisaccaridi. I carboidrati sono codificati dai virus ma rispecchiano quelli originari cellulari, vanno a costituire gli antirecettori posti sulla superficie del virus strategici per cominciare la fase di infezione. L'emoagglutinina (indicata a volte con HA, dall'inglese hemagglutinin) è una glicoproteina antigenica presente sulla superficie di alcuni virus, come per esempio il virus dell'Influenza ed è responsabile, insieme alla neuraminidasi, dell'adesione del virus alla cellula destinata ad essere infettata. L'emoagglutinine HA e le neuroaminidasi NA sono peplomeri virali indispensabili per cominciare l'infezione. Gli anticorpi sono molecole che si legano agli antirecettori virali in modoche quell'antirecettore non funzioni più. Ecco che una azione degli anticorpi è neutralizzare l'infettività di un virus. Esistono diversi tipi di molecole anticorpali, ciascuna rivestente un diverso ruolo funzionale.

• Anticorpi neutralizzanti
• Anticorpi opsonizzanti
• Anticorpi fissanti il complemento

Gli anticorpi neutralizzanti agiscono legando l'antigene e bloccandone l'attività. È il classico caso dell'anticorpo che si lega ad un antigene virale impedendone così il legame con la cellula bersaglio. Oppure il caso di anticorpi che legano tossine batteriche impedendone l'azione.

CICLO REPLICATIVO VIRALE

1. Assorbimento
2. Penetrazione
3. Svestimento
4. Replicazione
5. Maturazione
6. Liberazione

Da penetrazione a maturazione al microscopio non si vedono virus e viene detta fase di eclissi virale. Se non avviene l'assorbimento non può esservi infezione. Ogni virus presenta degli antirecettori posti

sulla superficie esterna il che significa anche riconoscimento basato sull'aspetto esterno. Quando consideriamo l'aspetto esterno dei microorganismi andiamo a comprendere come un organismo può vedere un microorganismo, riconoscerlo e difendersi. La prima fase di un'attività difensiva corrisponde al riconoscimento sulla base di elementi esterni. FASE DI ASSORBIMENTO: interazione di elementi esterni che si devono legare ad una cellula target. L'assorbimento consiste nell'interazione tra le strutture superficiali del virione con gli antirecettori cellulari, utilizzati dal virus come recettori. Gli antirecettori non solo costituiranno l'elemento essenziale per poter far partire l'infezione ma in parallelo costituiscono anche l'elemento esterno su cui si fonderà il riconoscimento operato da un organismo. Questo legame è estremamente selettivo ed è anche soggetto a mutazioni (variazione spettrale).

d'ospite, capacità di infettare altre tipologie cellulari). Uno dei meccanismi di difesa specifico sarà costituito dalla capacità di produrre gli anticorpi che si legheranno a questi elementi esterni impedendogli di legarsi ai recettori cellulari, e così non partirà l'infezione. Gli interferoni (IFN) sono una famiglia di proteine prodotte sia da cellule del sistema immunitario (globuli bianchi) sia da cellule tissutali in risposta alla presenza di agenti esterni come virus, batteri, parassiti ma anche di cellule tumorali. Gli interferoni appartengono alla vasta classe di glicoproteine note come citochine. Ogni virus, quindi, ha i suoi recettori. Esempio: L'emoagglutinina è l'antirecettore dei myxovirus che va ad interagire con l'acido N-acetil-neuramico (acido sialico) della cellula, mentre gli spikes sono caratteristici degli adenovirus. L'HIV si lega ai linfociti, taluni linfociti sono caratterizzati dal recettore CD4.

l'HIV si lega proprio a questi, essendo i linfociti strategici nel coordinare le difese immunitarie in un soggetto, l'HIV daproprio depressione immunitaria. Una volta effettuato il legame virus-cellula, il gol del virus è introdurre il suo acido nucleico nellacellula affinché possa condizionare in modo totale le produzioni cellulare. PENETRAZIONE: è un fenomeno energia dipendente che richiede una cellula metabolicamente attiva. Per entrare esistono 3 differenti modi: ENDOCITOSI RECETTORE MEDIATA: È il meccanismo più comune di ingresso, simile alla fagocitosi, per il quale la cellula può attivamente inglobare il virus. Consiste nella fusione del virus con la cellula tale per cui l'interno del virus si trova dentro di essa, per questo meccanismo è sufficiente il legame tra virus e recettore e non è richiesta la presenza di ulteriori specifiche proteine virali. Riguarda i virus nudi e con envelope. Dobbiamo considerare chel'infezione virale. Il testo formattato con i tag HTML sarebbe il seguente:

l’ambiente intracellulare è sempre migliore per il patogeno perché risulterà maggiormente protetto entro certi limiti perché poil’organismo se ne accorge e per cui si difende, però in quest’ottica abbiamo dei virus che per infettare altre cellule dovranno liberarsi della cellula dove sono stati prodotti, esporsi ad una fase extracellulare ove potranno essere legati da anticorpi, allora per ovviare a questo problema alcuni virus per infettare altre cellule non passano nell’ambiente extracellulare ma fanno sì che cellule vicine si possano fondere. Per cui se devo infettare una cellula, invece di penetrare dall’esterno, lei fonderà la sua membrana citoplasmatica con la cellula vicina e otterremo una cellula con due nuclei, poi, sempre grazie al virus, questa cellula binucleata andrà a fondersi con un’altra cellula vicina e avremo una cellula trinucleata, fino ad ottenere una cellula polinucleata frutto dell'infezione virale.

fusione di più cellule. Così facendo il virus infettante troverà cellule da infettare senza passare per l'ambiente extracellulare ed esporsi. Queste fusioni vengono chiamate SINCIZI: segno patognomonico dei virus sinciziogeni. Sincizi: cellule giganti multinucleate che possono contenere fino ad un centinaio di nuclei. Tali lesioni si formano perché le membrane delle celule infette sono alterate dalla presenza delle proteine specifiche di fusione virali in grado di provocare la fusione delle membrane tipiche di alcuni virus. FUSIONE ENVELOPE CON MEMBRANA CELLULARE È possibile solo nei virus dotati di proteina F, quindi Paramyxovirus ed Herpesvirus. Consiste nella fusione dell'envelope con la membrana citoplasmatica e nella liberazione in citoplasma del nucleocapside. TRASLOCAZIONE: La traslocazione dell'intera particella virale attraverso la membrana citoplasmatica della cellula è un processo poco frequente i cui meccanismi sono oggi ancora

poco conosciuti. E’ in ogni caso un processo mediato dai capsidi e dagli specifici recettori di membrana.

FASE DI SVESTIMENTO: il virus perde il suo capside e il DNA permane nudo: il virus sparisce di fatto, non è visibile nemmeno al microscopio elettronico.

A questo punto, abbiamo penetrato, svestito il virus e l’acido nucleico è libero in cellula. Possiamo avere due casi: acido nucleico a DNA o RNA.

Partendo dal virus caratterizzato da un filamento di acido nucleico ed un involucro proteico, la cellula infetta provvederà a moltiplicare questo virus in un migliaio di altri virus. Come?

Componenti fondamentali del virus:

• Capside: elemento proteico. Come si producono le proteine? Con la sintesi proteica.
• Acido nucleico: replicazione.

FASE DI REPLICAZIONE:

Partiamo da quello di cui abbiamo bisogno per fare un virus:

VIRUS A DNA

L’acido nucleico è entrato in cellula, dobbiamo produrre un migliaio di virus, per cui ho bisogno di un migliaio di

Copie di acido nucleico e poi proteine strutturali per formare un migliaio di capsomeri. Per fare le proteine necessito dell'enzima RNA-polimerasi-DNA-dipendente che si trova nel nucleo.

Il filamento di DNA virale migra verso il nucleo della cellula per intercettare l'RNA polimerasi cellulare e produrre RNA messaggeri codificati dal DNA virale che produrranno proteine virali.

Ho bisogno anche dell'acido nucleico, per cui devo creare delle copie di acido nucleico. A questo punto l'RNA messaggero virale va dai ribosomi e si fa fare una DNA-polimerasi-RNA-dipendente transferasi in grado di sintetizzare un filamento di DNA utilizzando come stampo un altro filamento di DNA e generando quindi un filamento complementare al primo nel processo di replicazione.

In tutto ciò la cellula assiste, tutto il comparto biosintetico è del virus, e la cellula soffrirà fino a morire.