DEFINIZIONE DI VIRUS

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Marcellino Valentini
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1 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.

genoma dei virus può essere costituito da DNA o da RNA, ma non da entrambi gli acidi nucleici.

2 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

3 COMPONENTI DI BASE DEL VIRIONE

4 GENOMA VIRALE DNA Singolo filamento o doppio filamento Lineare o circolare RNA RNA+ o RNA- Singolo filamento, doppio filamento, ambisenso -Unica molecola o segmentato

5 VIRUS A DNA E LORO MORFOLOGIA Virus a DNA rivestiti con capside nudo Pox Herpes Hepadna Papova Adeno Parvo

6 VIRUS A RNA E LORO MORFOLOGIA Virus a RNA RNA + RNA - RNA +/ - RNA+ via DNA N E E Doppio capside E Picorna Calici Norwalk Toga Flavi Corona Rhabdo Orthomyxo Paramyxo Bunya Arena Filo Reo Retro

7 Strategie per la produzione di mrna virale

8 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

9 STRUTTURA DEL VIRIONE

10 CAPSIDE SIMMETRIA ICOSAEDRICA

12 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

la polvere o con piccole gocce d acqua) Può essere essiccato e mantenere l infettività.

13 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

Non può sopravvivere nel tratto gastrointestinale. Si diffonde in grandi gocce d acqua, secrezioni, trapianti d organo e trasfusioni di sangue.

14 EFFETTI DEI VIRUS SULLE CELLULE ANIMALI

15 EVENTI NELLA REPLICAZIONE VIRALE 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

non precoci -Replicazione del genoma Sintesi degli mrna tardivi e di proteine strutturali

16 REPLICAZIONE VIRALE

17 TRASMISSIONE VIRALE Respiratoria Oro-fecale Per contatto (lesioni, saliva, oggetti contaminati) Zoonosi (animali, insetti) Sangue Rapporto sessuale Trasmissione materno-fetale Genetica

18 Infezioni virali

19 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

Precedente immunità nei confronti del virus Gravità della malattia Capacità citopaticadel virus Immunopatologia Entità dell inoculo virale Tempo richiesto per

20 DIFESE DELL OSPITE CONTRO LE INFEZIONI VIRALI Barriere naturali Difese immunitarie non specifiche Risposte immunitarie antigene-specifiche

21 FARMACI ANTIVIRALI: BERSAGLI 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

22 Metodi di diagnosi virologica Identificazione del virus dopo isolamento in coltura cellulare Esame diretto del virus nei campioni biologici Citologia e istologia Microscopia elettronica Metodi immunologici Metodi molecolari Colture cellulari convenzionali e shell vial. Test immunosierologici

23 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.

24 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

25 La coltura del virus Nell animale sensibile Nelle uova embrionate Nelle colture cellulari

26 Colture virali in uova embrionate

27 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.

28 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.

29 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.

30 Culture control Virus-infected culture Late stage of virus infection

31 CPE da CMV su fibroblasti umani

32 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.

33 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

34 TITOLAZIONE DI VIRUS PFU/ml (plaque assay)

36 IMMUNOFLUORESCENZA

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