Moltiplicazione dei virus

I virus possono replicarsi solo all'interno di una cellula ospite, sfruttandone l'apparato metabolico ed utilizzando informazioni genetiche proprie; la moltiplicazione avviene però solamente nelle cellule suscettibili al virus, cioè provviste di specifici recettori superficiali e in grado di compiere le fasi replicative del suo genoma.

Il processo moltiplicativo si divide in varie fasi:

1a fase: attacco o adsorbimento del virus alla membrana cellulare;

2a fase: penetrazione del virus o del suo acido nucleico nel citoplasma della cellula;

3a fase: svestimento o eclissi (perdita degli involucri virali ed esposizione dell'acido nucleico);

4a fase: replicazione (sintesi delle macromolecole, cioè DNA, RNA e proteine virali); i virus possiedono diverse strategie replicative ed ognuno di essi si moltiplica in maniera differente, sfruttando enzimi ed organelli della cellula ospite;

5a fase: assemblaggio (formazione all'interno della cellula - nel nucleo o nel citosol - del capside; all'interno di questo involucro si inserisce il DNA virale formando il nucleocapside);

6a fase: liberazione o fuoriuscita del virus dalla cellula.

Pur con le dovute eccezioni, il ciclo replicativo virale è molto rapido e si completa in 8-24 ore. Ciascuna di queste fasi è complessa e tipica di ogni specie; esiste infatti una grande varietà di strategie e meccanismi replicativi; le prime due (adsorbimento e penetrazione) e l'ultima (uscita), per esempio, sono diverse a seconda che il virus sia provvisto, o meno, di pericapside. Mentre i batteriofagi iniettano i loro acidi nucleici direttamente nel citoplasma della cellula ospite, quelli animali entrano per pinocitosi e sono rilasciati sia per lisi cellulare che per pinocitosi; durante questo passaggio i nuovi virioni acquisiscono il mantello di natura fosfolipidica e dopo l'uscita possono andare ad infettare nuove cellule.

Attacco, penetrazione e replicazione dei virus

I virus nudi entrano nella cellula per micropinocitosi, detta anche viropepsi, cioè con lo stesso meccanismo biologico che essa utilizza per internalizzare sostanze corpuscolate al di sotto di 1 μm. Una volta nel citoplasma, proteasi cellulari digeriscono il capside, e l'acido nucleico (DNA virale) viene liberato nel citoplasma.

L'attacco del virus alla cellula è mediato da proteine chiamate antirecettori, presenti sul capside e sul pericapside virale, che riconoscono molecole o proteine presenti sulla superficie cellulare e chiamate recettori. La fase di adsorbimento è quindi mediata dall'interazione tra antirecettore e recettore.

ADSORBIMENTO: interazione stereochimica tra specifici gruppi chimici esposti sulla superficie esterna della cellula suscettibile (recettori) e del virione (antirecettori).

L'HIV, per esempio, attacca soprattutto i linfociti T helper, perché possiede antirecettori che riconoscono specifiche proteine esposte sula loro superficie cellulare. L'antirecettore del virus HIV è una glicoproteina pericapside, detta GP120, mentre quello del linfocita T è chiamato CD-4; per questo motivo il linfocita T helper è noto anche come T4. Una volta legato, il virus può entrare nella cellula in due modi:

fusione dall'esterno: il pericapside si fonde con la membrana cellulare e viene rilasciato nel citoplasma (tipico dell'HIV e dei virus con rivestimento);

fusione dall'interno: il virus entra per pinocitosi, all'interno di una vescicola. Una volta nel citoplasma il pericapside si fonde con la membrana della vescicola ed il capside viene rilasciato nel citoplasma, come succede per esempio al virus dell'influenza ed in genere a quelli nudi.

Come anticipato, vi sono molte variazioni nella modalità di penetrazione del virus nella cellula ospite.

 

REPLICAZIONE: i virus possiedono diverse strategie replicative, condizionate dal tipo di acido nucleico racchiuso nel capside; durante la replicazione, in generale, i virus producono due tipi di proteine: precoci (di natura enzimatica e regolatoria, come le polimerasi) e tardive (strutturali, che andranno a formare capside e pericapside). In ogni caso, la replicazione implica innanzitutto un'alterazione e una ridirezione del metabolismo dell'ospite, che consente al virus di moltiplicare il proprio genoma.


L'ultima tappa è l'uscita dei nuovi virus dalla cellula (che segue l'assemblaggio del capside nel nucleo oppure nel citoplasma). In genere i virus nudi escono per lisi cellulare; in quelli rivestiti, invece, durante la replicazione alcune proteine virali, deputate alla formazione del pericapside, vanno ad inserirsi su una delle membrane della cellula ospite (per esempio la membrana citoplasmatica, quella nucleare, oppure la membrana del Golgi o del reticolo endoplasmatico); in questo modo, dopo l'automontaggio, il nucleocapside si avvicina alla membrana modificata, inizia il processo di gemmazione ed il virus fuoriesce avvolgendosi in parte nella membrana modificata ed acquisendo il pericapside (o envelope).

 

MECCANISMI DI INTERAZIONE VIRUS-CELLULA: l'infezione virale.

INFEZIONE PRODUTTIVA: produce nuovi virus (progenie virali);

RESTRITTIVA: il virus si moltiplica solo quando la cellula si trova in certe condizioni (ad esempio nella fase S);

ABORTIVA: il virus non si replica ma esprime soltanto alcune proteine senza riuscire a dare origine a nuovi virioni;

PERSISTENTE: può essere cronica - il virus si replica lentamente e la cellula libera virus per lunghi periodi (mesi o addirittura anni), come nel caso dell'HIV e dell'epatite cronica - oppure latente (il genoma del virus rimane silente nel nucleo della cellula ospite per lunghi periodi, salvo poi riattivarsi per dare un'infezione produttiva, come nel caso dell'herpes simplex o zoster).

TRASFORMANTE: tipica dei virus oncogeni, che non uccidono la cellula ma la trasformano in senso neoplastico. In questi casi il genoma virale si integra in quello cellulare e prende il nome di provirus; questa alterazione può portare ad un cambiamento genetico della cellula ospite, che si trasforma in senso neoplastico e, proliferando in modo incontrollato, trasmette le anomalie alle cellule figlie.

L'infezione virale può provocare malattia acuta, con decorso breve e guarigione senza complicanze (in genere è dovuta ad infezione produttiva, come nel caso del raffreddore), oppure malattia cronica.


« 1 2 3 4 »