definizione di virus - Corso di Laure in Infermieristica

DEFINIZIONE DI VIRUS
• I virus sono agenti “filtrabili” poiché di dimensioni inferiori
a 0,22µ
• I virus sono parassiti intracellulari obbligati
• I virus non possono produrre energia e sintetizzare
proteine al di fuori di una cellula ospite
•Il genoma dei virus può essere costituito da DNA o da
RNA, ma non da entrambi gli acidi nucleici.
•I virus possiedono un capside nudo e in alcuni casi un
pericapside (envelope).
•I virus non si replicano per divisione, ma per assemblaggio
delle componenti virali pre-formate.
CONSEGUENZE DELLE CARATTERISTICHE VIRALI
• I virus per resistere in natura devono essere infettivi
• I virus devono essere in grado di utilizzare i meccanismi della
cellula ospite per produrre i propri componenti (mRNA virali,
proteine e copie identiche del genoma).
• I virus devono codificare proteine specifiche per ogni processo
da loro richiesto e non effettuabile dalla cellula.
• Le diverse componenti virali devono essere in grado di
autoassemblarsi
COMPONENTI DI BASE DEL VIRIONE
GENOMA VIRALE
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DNA
–Singolo filamento o doppio filamento
–Lineare o circolare
RNA
–RNA+ o RNA–Singolo filamento, doppio filamento, ambisenso
-Unica molecola o segmentato
VIRUS A DNA E LORO MORFOLOGIA
Virus a DNA
con capside nudo
rivestiti
Pox
Herpes
Hepadna
Papova
Adeno
Parvo
VIRUS A RNA E LORO MORFOLOGIA
Virus a RNA
RNA +
N
Picorna
Calici
Norwalk
E
Toga
Flavi
Corona
RNA+
via DNA
RNA -
RNA +/ -
E
Doppio capside
E
Reo
Retro
Rhabdo
Orthomyxo
Paramyxo
Bunya
Arena
Filo
Strategie per la produzione di mRNA
virale
STRUTTURA DEL VIRIONE
L’unità di misura per le dimensioni del virione è il nm.
I virus di importanza clinica variano dai 18 nm (parvovirus) ai 300 nm
STRUTTURA DEL VIRIONE
CAPSIDE
SIMMETRIA
ICOSAEDRICA
STRUTTURA VIRALE: VIRUS A CAPSIDE NUDO
• Componenti
–Proteine
•Proprietà
–E’ resistente alle seguenti condizioni: alta temperatura, acidi, proteasi,
detergenti, essicamento
–Viene rilasciato dalla cellula per lisi
•Conseguenze
–Può essere facilmente diffuso (su oggetti, da una mano all’altra, con la
polvere o con piccole gocce d’acqua)
–Può essere essiccato e mantenere l’infettività.
–Può sopportare le avverse condizioni dell’intestino
–Può essere resistente ai detergenti e in acque di scolo trattate
blandamente.
–L’azione degli anticorpi può essere sufficiente per la protezione
immunitaria
STRUTTURA VIRALE: VIRUS CON PERICAPSIDE
• Componenti
–Membrana, lipidi, proteine, glicoproteine
• Proprietà
–E’ distrutto dalle seguenti condizioni ambientali: acidi, detergenti,
essicamento, calore
–Modifica le membrane cellulari durante la replicazione. E’ rilasciato
per gemmazione o per lisi cellulare.
•
Conseguenze
–Deve rimanere in ambiente umido.
–Non può sopravvivere nel tratto gastrointestinale.
–Si diffonde in grandi gocce d’acqua, secrezioni, trapianti d’organo e
trasfusioni di sangue.
–Non deve necessariamente uccidere la cellula per diffondersi.
–Può essere necessaria una risposta immunitaria sia umorale che
cellulare per la protezione e il controllo dell’infezione.
-Produce ipersensibilità e infiammazione
EFFETTI DEI VIRUS SULLE CELLULE
ANIMALI
EVENTI NELLA REPLICAZIONE VIRALE•
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•
•
•
•
Riconoscimento della cellula bersaglio•
Adsorbimento
Penetrazione
Spogliazione
Sintesi macromolecolari
–Sintesi degli mRNA precoci e di proteine non precoci
-Replicazione del genoma
–Sintesi degli mRNA tardivi e di proteine strutturali
–Modificazioni post-traduzionali delle proteine
• Assemblaggio dei virus
• Gemmazione dei virus con pericapside
REPLICAZIONE VIRALE
TRASMISSIONE VIRALE•
• Respiratoria
• •Oro-fecale
• Per contatto (lesioni, saliva, oggetti
contaminati)
• Zoonosi (animali, insetti)
• Sangue
• Rapporto sessuale
• Trasmissione materno-fetale
• Genetica
Infezioni virali
FATTORI DETERMINANTI LA MALATTIA VIRALE
•Natura della malattia
–Tessuto bersaglio
•Via d’ingresso del virus
•Accesso del virus al tessuto bersaglio
•Tropismo tissutaledel virus
•Permissività alla replicazione virale delle cellule
–Ceppo virale patogeno
•Stato immunitario dell’ospite
–Competenza del sistema immunitario
–Precedente immunità nei confronti del virus
•Gravità della malattia
–Capacità citopaticadel virus
–Immunopatologia–Entità dell’inoculo virale
–Tempo richiesto per la risoluzione dell’infezione
–Condizioni generali di salute dell’ospite
•Nutrizione
• Altre patologie influenzanti lo stato immunitario – Patrimonio
genetico dell’ospite – Età
DIFESE DELL’OSPITE CONTRO LE INFEZIONI
VIRALI
•
• Barriere naturali
• Difese immunitarie non specifiche
• Risposte immunitarie antigene-specifiche
FARMACI ANTIVIRALI:
BERSAGLI
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•
Fasi precoci delle interazioni virus-cellula
es. amanditina per virus influenzale
enfuviride per HIV
Traduzione di mRNAvirali
es. interferone
Trascrizione e replicazione
es. analoghi strutturali di nucleosidi,.
inibitori della trascrittasi inversa
acido fosfonoacetico e derivati
Proteasi
es. ritonavir, saquinavir
Assemblaggio
es. inibitori di neuramidasi
Metodi di diagnosi virologica
•
Identificazione del virus dopo isolamento in
coltura cellulare
•
Esame diretto del virus nei campioni biologici
–
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–
–
–
•
Citologia e istologia
Microscopia elettronica
Metodi immunologici
Metodi molecolari
Colture cellulari convenzionali e shell vial.
Test immunosierologici
Significato del riscontro di virus
• La dimostrazione di un virus in un campione
clinico non è una prova sufficiente che il virus
sia la causa della malattia (NB: infezione
latente, infezione persistente, ecc.)
• È importante considerare:
– Natura dell’interazione virus-ospite
– Se il virus è noto essere in grado di causare la
malattia dell’ospite
• E’ importante quindi valutare:
– Presenza concomitante di IgM specifiche
– Espressione di trascritti o proteine virali strutturali,
espressi solo in corso di infezione attiva.
Campioni per diagnosi virologica
• Tipo di campione
– Sede di infezione
• Tempo di raccolta
– Titolo virale elevato nei primi giorni post-infezione
– Siero acuto e convalescente per ricerca di
anticorpi
• Qualità e quantità
• Condizioni di trasporto
– Coltura
– 4°C se >1 h; -70°C se >24h
La coltura del virus
– Nell’animale sensibile
– Nelle uova embrionate
– Nelle colture cellulari
Colture virali in uova embrionate
Isolamento virale in colture cellulari
• L’uso di colture cellulari è peculiare della
diagnostica virologica.
• La coltura è un metodo che consente di
amplificare il virus per ulteriori
caratterizzazioni, mantenendone l’infettività.
• Consente di isolare anche virus non ancora
noti.
• Richiede però strutture e personale
specializzati, costi elevati, tempi relativamente
lunghi.
ISOLAMENTO VIRALE
Le colture cellulari sono ampiamente impiegate per
l’isolamento di virus. Esistono 2 tipi di colture cellulari:
1. Colture cellulari primarie
es.: Rene di scimmia
2. Linee cellulari continue
es.: HeLa, Vero, Hep2, LLC-MK2, MDCK
Le colture cellulari primarie sono riconosciute come il
miglior sistema disponibile, in quanto permettono la
crescita di un maggior numero di virus. Sono tuttavia molto
costose e spesso difficilmente ottenibili. Le linee cellulari
continue sono più facilmente maneggiabili ma permettono
la crescita di un numero limitato di virus.
COLTURE CELLULARI
I virus possono provocare:
1. Effetto citopatico – come il rigonfiamento delle cellule o la
formazione di sincizi. Può essere specifico o aspecifico.
2. Emoadsorbimento – le cellule acquisiscono la capacità di
adesione agli eritrociti.
La conferma dell’identitàdi un virus può essere ottenuta
mediante saggidi neutralizzazione, inibizione
dell’emoadsobimento o immunofluorescenza.
Culture control
Virus-infected culture
Late stage of virus infection
CPE da CMV su fibroblasti umani
Emoadsorbimento
• Alcuni virus (es paramyxovirus) sono in grado di
legare i globuli rossi.
• Il test dell’emoadsorbimento consiste nell’aggiungere
degli eritrociti di cavia, ratto o scimmia ad una coltura
cellulare già inoculata con il campione clinico.
• Dopo un’incubazione di 30’ si osserva il legame degli
eritrociti alle cellule.
• Può seguire l’identificazione del virus mediante IF.
Neutralizzazione del virus
• Della capacità di replicare
• Della capacità di emoagglutinare
• Della capacità di produrre una reazione
enzimatica
Il virus deve essere conosciuto
Tecnica complessa
TITOLAZIONE DI VIRUS
PFU/ml (plaque assay)
IMMUNOFLUORESCENZA