lezione 1

Presentazione
Corso di Microbiologia
II Parte
VIROLOGIA E
PARASSITOLOGIA
Dott.ssa Arianna Calistri
Dip. di Istologia, Microbiologia e
Biotecnologie Mediche, sez. di
Microbiologia e Virologia
Via Gabelli 63, Padova
Tel: 049/8272341
e-mail: [email protected]
VIROLOGIA (circa 28-30 ore)
Virologia generale (circa 10 ore)
•I virus: morfologia, struttura, composizione chimica e metodi di studio.
•Rapporti virus-cellula e fasi della riproduzione virale; aspetti molecolari della replicazione
•Genetica dei virus.
•Coltura dei virus e loro titolazione
•Il meccanismo d’ azione e il ruolo protettivo dell’interferone e di altre citochine nelle infezioni virali
•Rapporti virus-ospite; infezioni litiche e non litiche
•Trasformazione cellulare ed oncogenesi
•Proprietà antigeni dei virioni: la risposta umorale e la risposta cellulo-mediata
•Patogenesi delle infezioni virali:
•Diagnostica virologica in medicina umana
•La classificazione ed il meccanismo di azione dei farmaci antivirali.
•Cenni sui vettori virali e principi di terapia cellulare e genica.
Sistematica (circa 18-20 ore)
Virus a DNA: Papovavirus, Herpesvirus, Adenovirus, Parvovirus, Poxvirus, Hepadnavirus.
Virus a RNA: Picornavirus, Coronavirus, Orthomyxovirus, Paramyxovirus, Rabdovirus, Filovirus,
Virus delle epatiti (A, C, D, G, E), Reovirus e virus gastroenterici, Togavirus, Flavivirus, Retrovirus
(HTLV, HIV). Prioni.
Protozoi (circa 5 ore)
Caratteri generali
•Classificazione, struttura e replicazione dei protozoi di interesse medico.
Meccanismi dell'azione patogena dei protozoi.
Diagnosi di laboratorio delle infezioni protozoarie.
Sistematica
•Protozoi intestinali e urogenitali: Amebe, Flagellati (Trichomonas, Giardia), Ciliati
(Balantidium coli), Coccidi (Cryptosporidium, Isospora belli), Microsporidi.
•Protozoi del sangue e dei tessuti: Plasmodium spp, Emoflagellati (Tripanosomi,
Leishmaie), Babesia, Toxoplasma gondii.
Miceti (circa 5 ore)
Caratteri generali
Tassonomia, struttura e replicazione dei miceti.
Meccanismi dell'azione patogena dei miceti.
Classificazione delle micosi umane. Diagnosi di
laboratorio delle micosi.
Sistematica
Micosi superficiali e cutanee: Tinea, Pietra, Dermatofitosi.
Micosi sottocutanee: Sporotricosi, Cromoblastomicosi,
Feoifomicosi. Micosi sistemiche da miceti dimorfici:
Blastomyces, Paracoccidioides, Histoplasma,
Coccidioides).
Micosi opportunistiche: Candida albicans e Candida Spp,
Trichosporon, Malassezia, Criptococcus neoformans,
Aspergillus spp, Zygomyces, Pneumocystis carinii.
Metazoi
(non verranno trattati a lezione)
Caratteri generali
Classificazione, struttura e replicazione dei metazoi.
Meccanismi dell'azione patogena dei metazoi. Diagnosi
di laboratorio delle infezioni causate da metazoi.
Sistematica
Nematodi, Cestodi, Trematodi.
Esame
Si compone di due parti, una relativa alla batteriologia e una relativa
alla virologia, micologia e parassitologia, entrambe di (60 minuti),
che possono essere sostenute nella stessa sessione o in sessioni
ufficiali diverse.
Il voto in 30mi nelle singole parti rimarrà valido per un anno solare.
Il voto finale sarà il risultato della media dei voti riportati nei due
compiti, tenendo in considerazione che l’insufficienza in una delle
due parti determina il NON superamento dell’esame.
L’esame è così articolato: 20 quiz+20 quiz e due temi a risposta breve
(6-8 righe) su tutto il programma di batteriologia e 20 quiz+20 quiz e
due temi a risposta breve (6-8 righe) su tutto il programma di
virologia, micologia e parassitologia.
Prova orale (facoltativa) per coloro che hanno superato lo scritto
Testi e siti di riferimento
• Microbiologia Medica di Murray et al., Ed.
Masson
• https://www.podcast.medicina.unipd.it/
Esercitazioni
25 Maggio
26 Maggio
27 Maggio
31 Maggio
I turno: 14-16:15
II turno:16:15-18:30
VIRUS
I virus
• 1898: Beijerinck e Iwanowsky dimostrano che il mosaico del
tabacco èuna malattia infettiva sostenuta da un agente
filtrabile; Loeffler e Frosch isolano da animali il virus dell'afta
epizootica
• 1915: Twort dimostra l'esistenza dei virus dei batteri, definiti da
d'Herelle "batteriofagi“
• 1935: Stanley ottiene virus del mosaico del tabacco in forma
cristallina; dimostra la presenza di proteine
• 1936-40: dimostrazione della presenza dell'acido nucleico
• Anni quaranta: colture cellulari, coltivazione in vitro
• Anni cinquanta: scoperta della replicazione virale
• Anni sessanta: utilizzazione del microscopio elettronico e
caratterizzazione dei virus
Caratteristiche generali dei virus
• Entitàbiologiche subcellulari (virione: particella virale
completa ed infettante)
• Parassiti intracellulari obbligati (di animali, piante, funghi,
batteri) (non possono produrre energia o sintetizzare
acidi nucleici e proteine al di fuori di una cellula ospite)
• Hanno dimensioni piccolissime (sono filtrabili)
• Possiedono un solo tipo di acido nucleico (DNA o RNA)
• Possiedono un involucro proteico (capside) e, a volte, un
involucro lipoproteico (pericapside o peplos o envelope)
• Presentano in superficie strutture proteiche (antirecettori)
che si legano a specifici recettori della cellula bersaglio
Definizione e proprietàdei virus
• Non sono esseri viventi
• Per esistere in natura devono essere infettanti
• Devono utilizzare i meccanismi della cellula ospite
per produrre i propri componenti (mRNAvirali,
proteine e copie identiche del genoma)
• Devono codificare proprie proteine specifiche per
ogni processo da loro richiesto e non effettuabile
dalla cellula
• La produzione di nuovi virioni avviene per
assemblaggio delle componenti virali
Principali differenze fra procarioti e virus
Definizione
Parassiti obbligati intracellulari di cellule:
Procariotiche (batteriofagi)
Eucariotiche (uomo, animali, vegetali)
Composizione
Acido nucleico (DNA o RNA)
Involucro proteico (capside)
± involucro pericapsidico (envelope)
Dimensioni
Dimensioni
Struttura del virione
Composizione chimica del virione
Virus a DNA
presenza o assenza di pericapside
Composizione chimica del virione
Virus a RNA
presenza o assenza di pericapside
Virus a DNA
Virus a RNA
Virus a RNA
Composizione chimica dei virus
Capside
rivestimento proteico
(fino al 90% del virione)
• il capside:
• fornisce protezione all'acido nucleico
• È importante per l’infettività(strutture antirecettoriali)
• dal momento che il genoma virale ha un numero
limitato di geni, il capside è costituito dalla
associazione di subunità proteiche in protome
riripetuti (capsomeri) collegati da legami tra gruppi
chimici presenti sulla superficie e autoassemblanti
Composizione chimica dei virus
Proteine non strutturali
Enzimi
• mancano enzimi deputati alla produzione di energia o coinvolti
nelle vie biosintetiche dei precursori
• lisozima(in alcuni batteriofagi)
• neuraminidasi(Orthoe Paramyxovirus)
• proteasivirus-specifiche
• RNA polimerasiRNA-dipendente (virus a RNA)
• Trascrittasi inversa (DNA polimerasi RNA-dipendente,
Retrovirus)
• RNA polimerasiDNA-dipendente (Poxvirus)
Composizione chimica dei virus
Componente lipidica e glucidica
Pericapside(peploso envelope)
Rivestimento lipoproteico
acquisito per gemmazione da membrane
cellulari modificate
sensibile a solventi dei lipidi e sali biliari
Nei virus provvisti di peplossono anche
presenti glicoproteine
Morfologia e struttura
• Il modo in cui i diversi componenti sono
organizzati nella struttura del virione è stato
chiarito mediante microscopia elettronica e
studi di diffrazione dei raggi X
• Le catene polipeptidiche che costituiscono il
capside sono disposte in modo simmetrico e
la morfologia risultante del virione è
variabile:rotondeggiante, allungata (a
bastoncino), complessa, pleiomorfa
Morfologia e struttura
CLASSIFICAZIONE DEI VIRUS
Principali criteri di classificazione
I virus sono classificati in base alla natura del proprio genoma e alla struttura
del virione
RNA o DNA
ACIDO NUCLEICO:
> singola elica o doppia elica
> non-segmentato o segmentato
> lineare o cirolare
> se il genoma è RNA a singola elica, se può funzionare da mRNA
> se il genoma è diploide (retroviruses)
STRUTTURA DEL VIRIONE
> simmetria del capside: icosaedrica, elicoidale, complessa
> numero di capsomeri
> presenza o assenza di envelope
Altre caratteristiche di classificazione
Strategie replicative
Classificazione dei virus
Struttura
dimensioni, morfologia e tipo di acido nucleico
es. picornavirus[piccolo RNA], togavirus[mantello]
Tipo di replicazione
(es. replicazionenucleare o citoplasmatica)
Cellula ospite (spettro d’ospite)
animali (uomo compreso), piante, funghi, batteri
Tropismo di tessuto od organo
es. enterovirus, adenovirus
Malattia sostenuta
es. encefaliti, epatiti, ecc.
Tipo di trasmissione
es. arbovirusdiffusi dagli insetti
Classificazione dei virus a DNA
Classificazione dei virus ad RNA
SIMMETRIA ICOSAEDRICA
Simmetria pentamerica ai vertici
L’acido nucleico è impacchettato nel capside
SIMMETRIA ICOSAEDRICA
I capsomeri ai 12 vertici hanno una simmetria pentamerica
ed interagiscono con 5 capsomeri adiacenti. Per questo
motivo vengono detti PENTONI o PENTAMERI.
SIMMETRIA ICOSADELTAEDRICA
Virus di dimensioni maggiori contengono più
capsomeri che si organizzano in maniera regolare
sulle facce degli icosaedri. Prendono il nome di
ESONI. Questo estende l’icosaedro ed è chiamato
icosa-delta-edro
La simmetria icosadeltaedrica ricorda
un pallone da calcio.
Ex: Adenovirus
Ci sono sempre 12 pentoni (nero) e il
numero di esoni è maggiore nei virus
di più grandi dimensioni. Quando
SIMMETRIA
ICOSADELTAEDRICA
Nucleocapside di un herpesvirus con i pentoni evidenziati ai vertici e numerosi
esoni
Simmetria icosaedrica
Simmetria elicoidale
VIRUS DEL MOSAICO DEL
TABACCO
Simmetria elicoidale
Elicoidale capside cilindrico spiraliforme, capsomeri= protomeri; spire successive
sfalsate →maggiore stabilità; asse di simmetria rotatoria centrale
Tutti i protomeri sono identici e si susseguono l’uno all’altro disponendosi in modo
elicoidale intorno all’asse centrale, formando legami ognuno con altri 2 protomeri;
questo conferisce alla struttura estrema stabilità. I protomeri vengono prima montati a
formare dischi (a destra) che vengono progressivamente aggiunti durante la
formazione del capside. L’acido nucleico si trova all’interno del cilindro cavo, avvolto
in modo elicoidale a stretto contatto con la superficie interna del capside.
Virus della rabbia
Virus dell’influenza
SIMMETRIA COMPLESSA
Colorazione negativa
FAMIGLIA POXVIRIDAE
Virus del Mollusco contagioso
Simmetria del capside: combinata
Simmetria del capside: combinata
5 TIPI DI STRUTTURE VIRALI DISTINTE
• Icosaedrica/Icosadeltaedrica senza envelope
– e.s. poliovirus, adenovirus, virus dell’epatite A
• Elicoidale senza envelope
– e.s. virus del mosaico del tabacco. Non sono stati identificati virus
umani con questa struttura
• Icosaedrica/Icosadeltaedrica con envelope
– e.s. herpesvirus, virus della febbre gialla, virus della rosolia
• Elicoidale con evelope
– e.s. virus della rabbia, virus dell’influenza, virus parainfluenzali, virus
della parotite, virus del morbillo
• Complessa
– e.s. poxvirus
5 TIPI DI STRUTTURE VIRALI DISTINTE
Classificazione dei virus
Schema riassuntivo
CICLO REPLICATIVO
Ciclo Replicativo
Fasi principali (schema generale)
•Adsorbimento (recettore)
•Ingresso
•Spogliazione
•Replicazione genoma virale e trascrizione geni virali
•Assemblaggio nuove particelle virali
•Fuoriuscita (lisi cellulare; gemmazione)
Replicazione virale
Esempio
PRINCIPALI EVENTI COINVOLTI NELLA REPLICAZIONE
1. ADSORBIMENTO
2. PENETRAZIONE
Il virus entra nella cellula in vari modi a seconda della natura del virus.
A)
Adsorbimento
Recettori
Antirecettori
Penetrazione dei virus dotati di
envelope
A) Fusione dell’envelope con la
membrana plasmatica
• Alcuni virus con envelope fondono
direttamente con la membrana
plasmatica, e il nucleocapside è
inoculato direttamente nel citoplasma
della cellula.
• Il processo è pH indipendente
Penetrazione dei virus dotati di
envelope
B) Ingresso via endosomi
Alcuni virus con envelope richiedono
un pH acido affinchè la fusione
avvenga, e perciò non sono capaci di
fondersi direttamente con la membrana
plasmatica. Questi virus sono
internalizzati mediante formazione di
un endosoma. Quando il pH degli
endosomi acidifica, le proteine virali si
attivano e l’envelope virale si fonde con
la membrana dell’endosoma. Questo
determina il trasferimento del
nucleocapside nel citoplasma.
Penetrazione di virus con rivestimento
Penetrazione dei virus privi di
envelope
Possono attraversare la membrana
plasmatica direttamente o essere
internalizzati tramite gli endosomi
(attraversano o distruggono la membrana
endosomiale)
Penetrazionedi virus privi di rivestimento
3. SPOGLIAZIONE
L’acido nucleico sufficientemente spogliato a questo stadio inizia la replicazione
virale. Quando l’acido nucleico è spogliato, non si trovano particelle virali nella
cellula (FASE DI ECLISSE). Fase di eclisse dura fino a che non c’è nuova
progenie virale.
4. SINTESI DELL’ACIDO NUCLEICO E PROTEINE VIRALI
Molte strategie replicative
5. ASSEMBLAGGIO E MATURAZIONE
Assemblaggio delle nuove particelle virali (progenie virale). Ci possono essere
processi di maturazione dopo l’inizio dell’assemblaggio.
Sintesi dei componenti virali
Strategie per la produzione di mRNA
6. RILASCIO
Il virus può essere rilasciato per lisi della cellula o per gemmazione (virus con
envelope).
La gemmazione non porta necessariamente a morte cellulare. Perciò alcuni
virus che sono rilasciati per gemmazione possono stabilire infezioni persistenti.
Gemmazione di HIV da tessuto linfoide
Gemmazione di HIV osservata al
microscopio elettronico
Assemblaggio e rilascio
Assemblaggio e rilascio
Assemblaggio e rilascio
Assemblaggio e rilascio
STRATEGIE REPLICATIVE
STRATEGIE VIRALI
Poiché un virus è un parassita obbligato intra-cellulare, esso deve operare nei
limiti imposti dalla cellula ospite o deve evolvere strategie in grado di superare
tali limiti.
Le strategie virali sono quelle che ciascun virus ha sviluppato per
infettare, replicarsi e propagarsi
Replicazione virale
Esempio
Durata e cinetica del ciclo di
replicazionevirale
Alcuni esempi di malattie
sostenute da virus
Patogenicità dei
virus:
danno cellulare
Infezioni
localizzate o
sistemiche
acute, croniche
(virus lenti o
oncògeni)
o latenti (recidive)
Virus
teratogeni(infezio
ni del feto e
malformazioni)
principalmente,
Citomegalovirus
e
virus della rosolia
Modalità di trasmissione dell’infezione virale
Definizione di
PROTEINE STRUTTURALI E NON STRUTTURALI
Le proteine STRUTTURALI sono quelle che sono presenti nella particella virale
(spesso proteine tardive)
Le proteine NON STRUTTURALI non sono presenti nella particella virale e si
trovano espresse nella cellula (es. proteine precoci e regolatrici)
STRATEGIE REPLICATIVE VIRUS A DNA
Strategie replicative dei virus a DNA
In generale….
Il virus sintetizza il proprio mRNA e le proprie proteine
utilizzando i sistemi cellulari di trascrizione e traduzione.
Il virus replica il proprio genoma nel nucleo della cellula.
Il virus utilizza gli enzimi cellulari per la sintesi degli mRNA e
per la duplicazione del proprio genoma.
Virus a DNA a replicazione nucleare
PARVOVIRUS
PAPOVAVIRUS (PAPILLOMAVIRUS E POLYOMA VIRUS)
ADENOVIRUSES
HERPESVIRUSES
HEPADNAVIRUS (intermedio RNA)
Virus a DNA a replicazione citoplasmatica
POXVIRUSES
Papovavirus: Papillomavirus e Polyomavirus
1) Alcuni genotipi di papillomavirus sono fortemente associati con lo
sviluppo del cancro della cervice uterina. Sono virus difficili da
crescere in coltura cellulare
2) I principali Polyomavirus sono: SV40, BKV, JCV
Adenovirus
Rappresentazione schematica dell’internalizzazione e
spogliazione di un adenovirus
Cascata trascrizionale degli Adenovirus
In blu: DNA virale; In rosso: geni precoci; In nero: geni tardivi
Processamento dei trascritti virali negli Adenovirus
HERPESVIRUS
Struttura di un herpesvirus
Adsorbimento di un herpesvirus
alla membrana cellulare
Fusione dell’envelope
con la membrana
citoplasmatica
Cascata
trascrizionale
Virus dell’herpes simplex a livello citoplasmtico
Virus dell’herpes simplex all’interno e
sulla superficie di un linfocita
Bambino affetto da vaiolo
Classe replicativa Ib
Poxvirus del mollusco contagioso osservato al microscopio elettronico
Hepadnavirus (virus epatite B)
Hepadnavirus (virus epatite B)
Hepadnavirus (virus epatite B)
Hepadnavirus (virus epatite B)
I PARVOVIRUS
I Parvovirus sono virus molto piccoli (18-25 nm), DNA a singola elica,
capside icosaedrico, senza envelope
La replicazione del DNA avviene nel nucleo
Il parvovirus umano B19 replica nelle cellule in divisione,
principalmente nei progenitori degli eritrociti, e causa la V malattia
(eritema infettivo)
Questa è generalmente una malattia non grave ma la diminuita
produzione di globuli rossi può essere un problema in alcuni pazienti
(vari tipi di anemia emolitica)
STRATEGIE REPLICATIVE VIRUS A RNA
•Virus a RNA con polarità positiva
•Virus a RNA con polarità negativa
•Virus a RNA a doppia elica
•Retrovirus
RNA VIRUSES THAT DO NOT HAVE A DNA PHASE
Genome
RNA-dependent RNA
polymerase
(=transcriptase) in
virion
Infectivity of RNA
Initial event in cell
Plus-stranded RNA
No
Infectious
Translation
Negative-stranded RNA
Yes
Non-infectious
Transcription
Double -stranded RNA
Yes
Non-infectious
Transcription
RETROVIRUSES
Genome
Plus-stranded RNA
RNA-dependent RNA
polymerase
(=transcriptase) in virion
Yes
Infectivity of RNA
Non-infectious
Initial event in cell
Reverse transcription
VIRUS A RNA A POLARITA’ POSITIVA
Esempi:
picornaviruses
togaviruses
flaviviruses
Polio virus
Polio virus x350,000
NOTA:
L’INTERO CICLO REPLICATIVO SI SVOLGE NEL CITOPLASMA.
NON C’E’ SEPARAZIONE TEMPORALE
TRA ESPRESSIONE GENI PRECOCI E TARDIVI.
VIRUS A RNA (NON-SEGMENTATO) A POLARITA’ NEGATIVA
ESEMPI:
Rabdovirus
Paramyxovirus
Rhabdovirus
sull’epitelio di
un pesce
Rabdovirus
Struttura di un tipico rabdovirus
Tipica struttura di un paramyxovirus
Paramyxovirus
NOTA:
L’INTERO CICLO REPLICATIVO SI SVOLGE NEL CITOPLASMA.
L’RNA POLIMERASI E GLI ENZIMI CHE MODIFICANO L’RNA
SONO CODIFICATI DAL VIRUS E SONO PRESENTI NEL
VIRIONE.
NON C’E’ SEPARAZIONE TEMPORALE
TRA ESPRESSIONE GENI PRECOCI E TARDIVI.
VIRUS A RNA (SEGMENTATO) A POLARITA’ NEGATIVA
ESEMPI
Orthomyxovirus
Bunyaviruses (incluso genere Hantavirus)
Arenaviruses
Orthomyxovirus (Influenza A)
Bunyavirus
Tipica struttura di un orthomyxovirus
PROPERTY
PARAMYXOVIRIDAE
ORTHOMYXOVIRIDAE
Genome
non-segmented
segmented
RNA synthesis
cytoplasmic
nuclear
Need for mRNA primer
no
yes
Hemagglutinin,neuraminidase
if both, part of same protein (HN)
Influenza A and B have both but on 2 different
proteins (HA and NA)
Syncytia formation
yes (F functions at at normal physiol. pH)
no (HA functions at acid pH)
VIRUS A RNA A DOPPIA ELICA
FAMIGLIA DEI REOVIRUS
La famiglia dei Reovirus include:
Genere reovirus
Genere rotavirus
Genere orbivirus
Colorado tick fever virus
Virione di un Reovirus di Mammifero
Struttura di un tipico reovirus
Rotavirus (Una particella con doppio capisde (sn), e un singolo capside interno (dx))
RETROVIRUS
Virus a RNA che si replicano nel nucleo con un
intermedio di DNA
HTLV-I (Human T lymphotropic virus 1)
HTLV-II (Human T lymphotropic virus 1)
HIV
Replicazione di HIV
Conclusione
Virus a DNA – replicazione nucleare (tranne poxvirus)
Virus a RNA - replicazione nel citoplasma senza intermedio di DNA
virus a polarità positiva
virus a polarità negativa
Virus a RNA – replicazione nel nucleo con intermedio di DNA (Retrovirus)
CARATTERISTICHE DELLE FAMIGLIE VIRALI
http://canalebmc.altervista.org/files/Virus.htm
EFFETTO DEL VIRUS SULLA CELLULA
Sensibilità dei virus ad agenti chimici e fisici
Metodi di coltivazione dei virus animali
Colture cellulari
EFFETTO DEI VIRUS SULLA CELLULA
Molti virus inibiscono la sintesi di RNA, DNA e proteine cellulari attraverso
meccanismi diversi a seconda della classi di virus.
Effetto citopatico. La presenza di un virus nella cellula spesso causa cambiamenti morfologici. Per
effetto citopatico si intende un qualsiasi cambiamento nella cellula ospite conseguente all’infezione
virale.
L’effetto citopatico può essere :
Lisi cellluare
Distacco delle cellule dalla superficie
Formazione di sincizi
Aggregazione cellulare
Ingrossamento e raggrinzimento cellulare
Riarrangiamneto del citoscheletro
Etc.
• Molti virus inducono apoptosi (morte cellulare programmata). Questo può essere una difesa cellulare
importante contro le infezioni virali (morte della cellula prima che il ciclo di replicazione virale sia
completato).
• Alcuni virus ritardano l’apoptosi per favorire la propria replicazione e propagazione.
• Alcuni virus modulano l’espressione genica della cellula ospite a proprio vantaggio
•L’effetto citopatico dipende dal virus e dalla cellula in cui cresce, e può essere utilizzato a scopo
diagnostico.
Esempi di effetti citopatici virali
HIV
papillomavirus
Virus della varicella
Herpes virus
Effetti citopatici da virus
Effetti citopatici da virus
Effetti citopatici da virus
Uovo embrionato
Saggio delle placche: Diluizioni seriali di virus sono incubate su monostrati cellulari.
Le cellule sono colorate dopo un opportuno periodo di incubazione, in cui un singolo virus
infetta una cellula, produce nuova progenie virale che infetta le cellule vicine.
Le aree bianche (placche) sono le aree di cellule in cui le cellule sono state uccise.
Ciascuna placca deriva da una cellula infettata da una particella virale originale.
SAGGIO PER DETERMINARE LE UNITA’ FORMANTI PLACCHE
L’effetto citopatico può esere utilizzato per determinare la quantità di virus
infettante mediante il saggio “plaque-forming unit”.
Le cellule sono fatte crescere in monostrato e quindi infettate con il virus.
Il terreno di coltura è quindi sostituito con un terreno semi-solido (es. contenente
agar). In questo modo le particelle virali prodotte da una cellula infettata non si
possono spostare troppo lontano dal sito in cui sono state prodotte.
Una placca è prodotta quando una particella virale infetta una cellula, si replica e
produce nuova progenie virale, e uccide la cellula.
Le cellule vicine vengono infettate dalla nuova progenie e quindi uccise. Questo
processo può ripetersi diverse volte.
Le cellule sono colorate con un colorante che colora solo le cellule vive. Le
cellule morte nella placca non si colorano per cui la placca appare bianca.
Ciascuna placca è il risultato dell’infezione di una cellula da parte di una particella
virale seguita dalla replciazione e diffusione del virus.
Virus che non uccidono le cellule non producono placche.
Il saggio delle placche misura il numero di particelle infettanti
AGENTI NON CONVENZIONALI
Viroidi e Prioni
VIROIDI
I viroidi contengono solo RNA. Sono RNA circolari, a singola elica e di piccole
dimensioni (meno di 400 nucleotidi). Gli RNA non sono impacchettati, e
sembra che non cofichino per nessuna proteina.
Tuttavia, alcuni studi suggeriscono il coinvolgimento dei viroidi in alcune
malattie umane:
ad esempio l’agente dell’epatite delta (denominato anche virus dell’epatite
delta). Esso rappresenta un intermedio tra un virus classico ed un viroide.
L’agente dell’epatite delta ha un piccolo genoma ad RNA (con sequenza e
struttura simile a quello dei viroidi), ma si differenzia dai virus classici in
quanto non codifica per proteine proprie. A differenza dei viroidi è
impacchettato nelle proteine dell’envelope del virus dell’epatiteB.
PRIONI
I prioni contengono solo proteine (anche se ciò è ancora controverso).
Sono piccole particelle proteiche che non contengono acido nucleico. Se lo
contengono, ce n’è in quantità bassima e quasi certamente non in grado di
codificare per proteine.
Esempi di malattie umane codificate da prioni sono:
Kuru, Creutzfeldt-Jakob disease e Gerstmann-Straussler syndrome.
I prioni causano encefalite spongiforme nelle pecore e nei bovini.