Difese dell ospite all infezione virale. Aspecifiche Specifiche

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1 Difese dell ospite all infezione virale Aspecifiche Specifiche

2 Varietà di risposta cellulare e dell ospite all infezione virale

3 Meccanismi di difesa La resistenza e il recupero dalle infezioni virali dipendono dalle interazioni che si stabiliscono tra virus e ospite. Le difese da parte dell ospite possono agire direttamente sul virus o indirettamente sulla replicazione virale alterando o uccidendo le cellule infette. Le difese dell ospite non specifiche intervengono durante i primi contatti del virus con l ospite e servono per prevenire o limitare l infezione (Immunità Innata). Le difese specifiche funzionano dopo l infezione e servono per stabilire un immunità in grado di far fronte a successivi contatti con lo stesso virus (Immunità Acquisita). I meccanismi di difesa coinvolti in una particolare infezione virale variano a seconda del virus, della dose e della porta di ingresso del virus.

4 Temporalità dei meccanismi di difesa immunitari Tratto da Basic immunology Ed. Piccin

5 Meccanismi di difesa dell ospite verso le infezioni virali Host Defense Effector Target Early nonspecific responses Fever Phagocytosis Inflammation NK cell activity Interferon Virus replication Virus Virus replication Virus-infected cell Virus replication, immunomodulation Immune responses mediated by cells Cytotoxic T lymphocytes Activated macrophages Lymphokines ADCC Virus, virus-infected cell Virus, virus-infected cell Virus-infected cells, immunomodulation Virus-infected cell Humoral immune responses Antibody Antibody + complement Virus, Virus-infected cell Virus, virus-infected cell

6 Meccanismi aspecifici Meccanismi preesistenti all infezione Rappresentano la prima linea di difesa che funziona per prevenire o limitare l infezione. Cute Agisce come una formidabile barriera rispetto alla maggior parte dei virus. Essi sono in grado di infettare l ospite solo dopo un interruzione dello strato corneo. - Morsi di animali in grado di trasmettere virus (es. rabbia), - Punture di artropodi (ad es. togavirus) - Piccole lesioni (ad es. papovavirus).

7 Meccanismi aspecifici preesistenti all infezione Secrezioni mucose dell epitelio Il muco che copre l epitelio agisce come una barriera aspecifica (in grado di prevenire l infezione), oppure specifica (competizione con i recettori del virus sulle cellule). Es. Ortomyxovirus e i paramyxovirus infettano le cellule ospiti legandosi all acido sialico presente sui recettori. Le glicoproteine contenenti acido sialico presenti nel muco possono così competere con i recettori cellulari e diminuire o prevenire il legame del virus alla cellula. Questi virus pero possiedono un enzima, la neuraminidasi, capace di scindere il legame con l acido sialico e di liberare le particelle virali rendendole disponibili per il legame con le cellule. La barriera mucosa non è impenetrabile considerando che la maggior parte delle infezioni virali si stabilisce inizialmente proprio in questa sede.

8 Meccanismi aspecifici preesistenti all infezione Epitelio ciliato Questo sistema e importante nelle infezioni respiratorie. Basso ph Il ph acido delle secrezioni gastriche inattiva la gran parte dei virus. Eccezioni a questa regola: Es. Enterovirus, resistenti alle secrezioni gastriche e quindi in grado di sopravvivere e replicare nell intestino. Inibitori aspecifici La maggior parte dei fluidi organici contiene molecole dotate di attività antivirale. Esse variano per struttura (lipidi, proteine, polisaccaridi) peso molecolare, meccanismi di azione e specificità.. Molti inibitori hanno una struttura simile ai recettori cellulari con cui i virus si legano, intrappolandoli in complessi irreversibili (a meno che il virus non possegga attività enzimatiche di difesa). La maggior parte di questi inibitori risulta tanto più attiva quanto più bassa è la carica virale infettante. La loro attività diminuisce in maniera esponenziale fino ad annullarsi con un alto valore critico che varia da virus a virus.

9 Febbre Meccanismi aspecifici attivati dall infezione Contribuisce all inibizione della replicazione virale sia potenziando le difese immuni (effetto indiretto), che alterando le funzioni enzimatiche virali (effetto diretto): un aumento anche modesto (da 37 a 38 C) può causare una sensibile riduzione delle capacità replicative di molti virus. Nell uomo la febbre può essere indotta da vari pirogeni endogeni prodotti nel corso dell infezione virale (interferon, IL-1, IL-6, la prostaglandina E2, TNF).

10 Meccanismi aspecifici attivati dall infezione Infiammazione I danni cellulari prodotti dal virus e/o dai mediatori indotti da questi portano alla formazione di una reazione infiammatoria locale i cui componenti principali sono alterazioni circolatorie, edema e accumulo di leucociti. Le alterazioni provocate dall infiammazione svolgono una potente inibizione della replicazione virale. I corticosteroidi (inibitori delle difese immunitarie) possono incrementare la replicazione virale. Basso ph Il ph degli infiltrati presenti durante l infiammazione è basso e può quindi aiutare a limitare l infezione inattivando il virus.

11 La Risposta infiammatoria sistemica Tratto da Immunologia infezione immunità Pier et al., Ed. Piccin

12 Meccanismi aspecifici Riconoscimento dei virus dal sistema immunitario innato Le componenti cellulari del sistema immunitario innato sono in grado di riconoscere delle caratteristiche tipiche dei virus in maniera aspecifica Gli acidi nucleici virali (DNA demetilato, dsrna, +ssrna, - ssrna) possono essere riconosciuti da macrofagi, neutrofili, Cellule NK attraverso particolari recettori di membrana: i Recettori Toll-like

13 Toll-Like receptors Scoperti in Drosofila Melanogaster come fattori coinvolti nella morfogenenesi del moscerino (recettori Toll) e successivamente riconosciuti come proteine transmembrana di riconoscimento per antigeni batterici o fungini Scoperti 10 omologhi Umani (TLR 1-10) in grado di riconoscere diversi antigeni o acidi nucleici virali e batterici e indurre risposta infiammatoria delle cellule effettrici (IFN α/β/γ, IL-6, IL-8) Ubiquitari in macrofagi, neutrofili, Cellule NK, pdc a livello della membrana citoplasmatica e del sistema vescicoloendosomale (localizzazione extra/intra cellulare) Attivi come omo/etero dimeri, necessaria l interazione per attivare la cascata di trasduzione del segnale

14 Toll-like receptors: dimerizzazione e attivazione della cascata di trasduzione del segnale Interazioni tra TLR e le diverse classi di virus. Alcuni recettori (TLR2-4) sono localizzati sulla membrana citoplasmatica e riconoscono proteine virali, altri (TLR 9-7/8-3) sono localizzati a livello del sistema vescicolo endosomale e riconosco gli acidi nucleici. (Tratto da Finger et al., Rev in medical virology 2007)

15 Toll-like receptors: dimerizzazione e attivazione della cascata di trasduzione del segnale Pattern di espressione dei TLR (extra cellulari e/o intracellulari) e attivazione, produzione di citochine in risposta al riconoscimento di HSV-1/2. (Tratto da Finger et al., Rev in medical virology 2007)

16 Toll-like receptors: riconoscimento acidi nucleici virali Virus Genome DNA Toll like receptors usage TLR2 TLR6 TLR4 TLR7/8 TLR9 TLR3 HSV VZV HCMV MCMV MMTV HSV CMV MCMV Double Strand RNA + RNA Cosxsachie B West Nile -RNA RSV Sendai VSV influenza Ambi sense RNA LCMV LCMV LCMV Reo (Tratto da Finger et al., Rev in medical virology 2007)

17 I mediatori chimici dell immunità: citochine, chemiochine e interferoni Tratto da Basic immunology ED. Piccin.

18 Meccanismi aspecifici attivati dall infezione Interferenza virale L interferenza virale è un fenomeno per cui l infezione da parte di un virus rende le cellule dell ospite resistenti a una seconda infezione da parte dello stesso virus o di un virus differente. Alcuni tipi di interferenza sono dovuti alla competizione tra virus differenti per un particolare sito di replicazione (recettori cellulari, apparato biosintetico, etc.). L interferenza virale è stata studiata sia in vivo che in vitro. es in vivo: scimmie infettate con virus della febbre gialla a bassa virulenza non si ammalano se infettate con altro flavivirus molto virulento e antigenicamente distinto. es in vitro: colture cellulari infettate con virus influenzale di tipo A protette in parte dall infezione successiva da virus influenzale di tipo B, la cui moltiplicazione risulta inibita.

19 Meccanismi aspecifici attivati dall infezione Interferenza virale e Interferon (IFN) Nelle infezioni naturali il più importante meccanismo d interferenza è quello dovuto al sistema INTERFERON. Gli interferon sono polipeptidi di piccolo peso molecolare (circa M.W.) sono specie-specifici

20 IFN E stato scoperto più di 40 anni fa da Isaacs e Lindemann che hanno mostrato come supernatanti da cellule infettate da virus contenevano una proteina in grado di conferire resistenza all infezione verso altre cellule. Questa sostanza non agiva direttamente sul virus ma sulle cellule.

21 IFN e una delle prime linee di difesa contro i virus in quanto indotta presto dopo l infezione, prima che qualsiasi altro meccanismo di difesa inizi a comparire (ad es. anticorpi, celllule T etc..)

22 Tre tipi di IFN: IFN-alfa (detto anche IFN leucocitario) IFN-beta (IFN dei fibroblasti) IFN-gamma (anche noto come IFN immune) IFN-alfa e IFN-beta sono anche detti IFN di Tipo I, mentre IFN-gamma èdetto IFN di tipo II. Ci sono 20 sottotipi di IFN-alfa, ma solo 1 per IFN-beta e 1 per IFN-gamma. Gli IFN hanno differenti caratteristiche che possono essere usate per distinguerli (ad es. stabilità al ph ). Correntemente per identificarli vengono usati anticorpi specifici.

23 Types and Properties of Interferon Interferon Property Alpha Beta Gamma Previous designations Leukocyte IFN Type I Fibroblast IFN Type I Immune IFN Type II Genes > ph2 stability Stable Stable Labile Inducers Viruses (RNA>DNA) dsrna Viruses(RNA>DNA) dsrna Antigens, Mitogens Principal source Leukocytes, Epithelium Fibroblasts Lymphocytes

24 Induttori di IFN Le cellule normali, non infettate, non contengono IFN preformati né essi sono secreti in maniera costitutiva. I geni che codificano per l IFN non sono trascritti in cellule normali. La trascrizione dei geni per L IFN avviene soltanto dopo esposizione delle cellule ad un appropriato induttore. Gli induttori di IFN-alfa e IFN-beta includono le infezioni virali, RNA doppia catena (ad es.acidi nucleici sintetici come acido poli inosinico:policitidilico), LPS, e i componenti dei batteri. Tra i virus quelli a RNA sono i migliori induttori di IFN mentre i virus a DNA sono poveri induttori di IFN, con l eccezione dei poxvirus. Gli induttori di IFN-gamma includono mitogeni e antigeni. Anche la febbre induce una maggiore produzione di IFN.

25 Eventi cellulari nell induzione di IFN I geni dell IFN non sono espressi nelle cellule in condizioni normali perché le cellule producono un repressore proteico labile che si lega alla regione promoter upstream del gene e ne inibisce la trascrizione. Inoltre, la trascrizione dei geni richiede proteine in grado di legare la regione promoter e iniziare la trascrizione. Induttori di IFN agiscono sia prevenendo la sintesi delle proteine repressorie o aumentando i livelli delle proteine attivatorie. Dopo la scomparsa dell induttore, il gene dell IFN è di nuovo spento dal repressore e/o dalla mancanza delle proteine attivatorie. Quando il gene si accende, esso viene trascritto, l mrna viene tradotto e la proteina è secreta dalle cellule. L IFN si legherà ai recettori delle cellule circostanti e induce uno stato antivirale in queste cellule.

26 Eventi cellulari indotti dall azione dell IFN Il legame dell IFN ai suoi recettori determina la trascrizione di un gruppo di geni che codificano per proteine antivirali coinvolte nel prevenire la replicazione virale in quella cellula. Di conseguenza la cellula sarà protetta dall infezione da parte di un virus fino a che le proteine antivirali non siano degradate, un processo che richiede diversi giorni. Lo stato antivirale consiste nella sintesi di due enzimi che conducono alla inibizione della sintesi proteica. Una proteina agisce indirettamente sulla sintesi delle proteine procurando la degradazione degli mrna, mentre l altra interviene direttamente sulla sintesi proteica inibendo l allungamento.

27 Proteine ad attività antivirale attivate dall IFN 2 5 Oligo A sintetasi, enzima che converte ATP in oligomeri adenilici (2 5 Oligo A) contenente legami 2-5 fosfodiesteri. L enzima 2 5 Oligo A sintetasi è attivato dalla presenza di RNA doppia catena (dsrna). L enzima 2 5 Oligo A, a sua volta, attiva l enzima RNAse L che porta a degradazione mrna virale. Proteina Chinasi attivata dalla presenza di dsrna La proteina chinasi attivata a sua volta fosforila il fattore di allungamento eif-2, con il conseguente blocco del complesso di iniziazione della trascrizione di RNAm (eif-2/gtp/met-t RNAf/unità ribosomale/rnam) Dall azione di questi due enzimi indotti dall IFN la sintesi proteica viene inibita.

28 Interferoni e replicazione Virale La risposta immunitaria innanta nei confronti di un infezione virale, è mediata dalle citochine chiamate interferoni di tipo I. In assenza di interferoni (alto), un virus può infettare una cellula, replicarsi al suo interno, producendo nuovi acidi nucleici virali, proteine e diffondere una nuova progenie virale dalla cellula infetta ad altre cellule sane. Quando in risposta a un infezione virale (basso), vengono prodotti gli interferoni di tipo I, questi si legano a recettori presenti su molte cellule, ponendo fine alla sintesi proteica. Ciò impedisce la sintesi di nuove proteine virali e quindi la replicazione del virus.

29 Tratto da Immunologia infezione immunità Pier et al., Ed. Piccin

30 Meccanismi di inibizione della sintesi proteica indotti dall IFN

31 Sebbene le cellule infettate muoiano come conseguenza dell inibizione della sintesi proteica, l infezione viene bloccata. Le cellule non infettate non subiscono gli effetti dell IFN poiché l attivazione dei due enzimi richiede la presenza di dsrna (che in condizioni normali non viene prodotto). Alcuni virus hanno la possibilità di inibire gli effetti antivirali dell IFN. Per es. gli adenovirus producono un RNA che previene l attivazione delle proteina chinasi da parte di dsrna.

32 Antagonism of interferon action by viruses. Virus-coded products that antagonize the IFN signal transduction pathway leading to transcriptional activation of IFNregulated genes include adenovirus E1A; EBV EBNA2; HHV8 K9; HPV E6; poxvirus B8R, B18R, and M-T7; and Sendai virus C proteins. Virus-coded RNA and protein products that antagonize the biochemical activity of IFN-induced cellular proteins include adenovirus VA, EBV EBER, HCV NS5A and E2, HSV γ34.5 and U s 11, influenza virus NS1, and SV40 T-antigen.

33 Altre attività biologiche dell IFN Pur essendo stato identificato come un antivirale specifico, è stato in seguito dimostrato che l IFN influisce anche su altre importanti funzioni dell organismo. Alcune di queste sue attività contribuiscono indirettamente a potenziare le capacità difensive dell ospite sia nella resistenza ad un infezione che al recupero dalla malattia. In vivo l IFN ha la proprietà di inibire la proliferazione cellulare di modulare la risposta immunitaria (attivazione cellule NK, linfociti, macrofagi, cellule dendritiche) Esplica azione regolatrice di importanti funzioni cellulari

34 IFN può modulare la risposta immune aumentando l espressione specifica di molecole MHC di Classe I e di Classe II. IFN-alfa, IFN-beta, IFN-gamma aumentano l espressione delle molecole di Classe I su tutte le cellule, promuovendo quindi il riconoscimento da parte delle cellule T citotossiche CD8 + che possono distruggere le cellule infettate dal virus. IFN-gamma può anche aumentare l espressione delle molecole di Classe II sulle cellule presentanti l antigene determinando una migliore presentazione degli antigeni virali alle cellule T helper CD4 +. Inoltre IFN-gamma è in grado di attivare le cellule NK che possono uccidere le cellule infettate dal virus. Gli IFN possono anche attivare le attività antivirali intrinseche ed estrinseche dei macrofagi. -Attività antivirale intrinseca: capacità dei macrofagi a resistere all infezione di un determinato virus -Attività antivirale estrinseca: capacità dei macrofagi ad uccidere le altre cellule infettate da un virus.

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36 Gli IFN hanno anche attività antiproliferative: questa caratteristica rende possibile il loro uso in alcuni tumori. Uso clinico degli IFN Sono stati usati nel trattamento di un certo numero di malattie virali e di una varietà di cancro. Gli effetti collaterali della terapia con IFN limita il loro uso nella clinica medica.

37 Clinical Uses of Interferons Interferon Therapeutic use IFN-alpha, IFN-beta Hepatitis B (chronic) Hepatitis C Herpes zoster Papilloma virus Rhino virus (prophylactic only) Warts IFN-gamma Lepromatous leprosy Leshmaniasis Toxoplasmosis Chronic granulomatous disease (CGD)

38 Use of Interferons on Cancer Treatment Tumor Percent Complete or Partial Remissions Hairy cell leukemia 90 Chronic myelocytic leukemia 90 T cell lymphoma 53 Kaposi's sarcoma 42 Endocrine pancreatic neoplasms 30 Non-Hodgkin's lymphomas 25-35

39 Host Effector Functions in Viral Infections Host Defense Effector Target Early nonspecific responses Fever Phagocytosis Inflammation NK cell activity Interferon Virus replication Virus Virus replication Virus-infected cell Virus replication, immunomodulation Immune responses mediated by cells Cytotoxic T lymphocytes Activated macrophages Lymphokines ADCC Virus infected cell Virus, virus-infected cell Virus-infected cells, immunomodulation Virus-infected cell Humoral immune responses Antibody Antibody + complement Virus, Virus-infected cell Virus, virus-infected cell

40 Key known and proposed cytokine-regulated pathways shaping endogenous immune responses during infection with viruses, bacteria, and intracellular and extracellular parasites. Immune responses to bacteria or intracellular protozoan parasitic infections have dominant innate responses. Although responses to viruses have certain characteristics in common with T H 1 responses, they can also have dominant initial IFN-α/β production induced by unique viral products. This response is associated with NK cell cytotoxicity but not IFN-g production and is frequently accompanied by prominent downstream CD8 T-cell responses, including IFN-γ production and cytotoxic T-lymphocyte (CTL) function. The patterns are idealized, and there can be overlap (represented by triangle overlap). This is clearly demonstrated during certain viral infections by induction of proinflammatory innate cytokine responses with IL-12 and NK cell IFN-γ production and with mixed T-cell cytokine responses.

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42 Confronto tra immunità innata e immunita acquisita Tratto da Immunologia infezione immunità Pier et al., Ed. Piccin

43 Kinetics of known endogenous cytokine and cellular immune responses to viral infections during primary challenges. Initial events can include induction of prominent interferon (IFN)-α/β responses. Some viral infections also induce detectable tumor necrosis factor (TNF), interleukin-6 (IL-6), and IL-12 responses with an associated natural killer (NK) cell IFN-γ production. NK cell cytotoxicity and blastogenesis are elicited as a result IFN-α/β responses. Adaptive responses include CD4 and CD8 T-cell responses with high-level expression of IFN-γ, moderate expression of the T H 1 cytokine IL-2, and low-level production of the T H 2 cytokine IL-4. Dramatic CD8 T-cell proliferation with IFNg production can be induced in a wide range of infections. Class I-restricted and virusspecific cytotoxicity mediated by CD8 T cells can be detected during some viral infections. B-cell antibody responses are extended for long periods of time.

44 Cutting the immunological cake. The central gray circle represents the immune response, which can be subdivided into antigenspecific responses (left half) and innate or nonspecific immunity (right half). The correlations of these responses with an alternative means of classifying immunity (cellular, humoral, and barrier) are shown, as are some of the effector functions involved (lysis, cytokine release, etc.). MΦ, macrophages; NK, natural killer cells; PMN, polymorphonuclear leukocytes; IFN, interferon.

45 Componenti cellulari coinvolte nella difesa antivirale Grande importanza riveste l immunità cellulo-mediata nelle malattie virali nel circoscrivere i focolai di infezione rappresentate dalle cellule infette. Risposta non specifica Macrofagi e cellule dendritiche Rappresentano una delle prime cellule che i virus incontrano e contribuiscono in differenti modi all attività antivirale: -Attività antivirale intrinseca -Attività antivirale estrinseca -citotossicità cellulo-mediata anticorpo dipendente (ADCC) -Produzione di IFN Cellule NK Possono uccidere cellule infettate da differenti virus limitando il diffondersi dell infezione. Mediano anche l ADCC

46 Risposta specifica Cellule T Cellule T citotossiche (CTL) sono generate in risposta agli antigeni virali presenti sulle cellule infette e sono in grado di uccidere queste cellule. Cellule T helper sono coinvolte nella generazione dei CTL e collaborano con i linfociti B nella preparazione degli anticorpi. La reazione di citotossicità rappresenta il principale meccanismo antivirale dell immunità mediata da cellule esercitata specificatamente dai CTL sensibilizzati ma che può essere mediata da altre cellule (macrofagi, granulociti, linfociti CD4- e CD8-)

47 Antigen-processing pathways. A cell capable of presenting antigen via both class I and class II pathways is shown, bisected by a line which separates the pathways. The letters identify various stages in the pathways, described in the text. A F, class II; a f, class I; Ub, ubiquitin.

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49 Cytotoxic T lymphocytes (CTLs) kill target cells and insert perforin pores into the target cell membrane. Videocapture photographs (A C) and an electron micrograph (D) are shown. A: A CTL encounters a target cell expressing an appropriate peptide/class I major histocompatibility complex (MHC), and within minutes the target cell begins to contract (B), and to show extensive blebbing of the cytoplasmic membrane (C). The CTL releases perforin, which self-assembles within the target cell cytoplasmic membrane, generating pores (visible in D), which permit entry of effector molecules, and also cause the cell to become hypoosmolar.

50 Emopoiesi e componenti del sistema immunitario Tratto da Immunologia infezione immunità Pier et al., Ed. Piccin

51 Meccanismi di difesa specifici : risposta umorale Gli anticorpi specifici prodotti durante una replicazione virale intervengono durante il recupero in una malattia e nella resistenza ad un contatto successivo con il virus. Effetti positivi degli anticorpi -Possono direttamente neutralizzare l infettività del virus prevenendo l attacco del virus ai recettori sulla cellula ospite o l entrata del virus nella cellula. -Possono anche prevenire l uncoating del virus. -Gli anticorpi possono agire come opsonine e aumentare la fagocitosi dei virus. -Gli anticorpi possono ricoprire una cellula infetta che viene così uccisa dalle cellule K contribuendo a prevenire la diffusione dell infezione.

52 Meccanismi di difesa specifici : risposta umorale L immunità mediata da anticorpi tende a neutralizzare i virioni Anche se non per tutti i virus gli anticorpi se presenti impediscono l infezione della cellula. Per molti virus si ha neutralizzazione anticorpale: allestiti vaccini preventivi molto potenti (antipoliomielite, antirosolia, antimorbillo, antivaioloso, antiparotite, anti febbre gialla, ecc) Gli anticorpi di classe IgG e IgM sono rilevanti per la difesa contro le infezioni virali accompagnate da viremia. Gli anticorpi tessutali IgA sono importanti per le infezioni contratte attraverso la mucosa (naso, intestino)

53 Tratto da Immunologia infezione immunità Pier et al., Ed. Piccin La struttura degli anticorpi

54 Controllo dei virus anticorpo dipendente Tratto da Immunologia infezione immunità Pier et al., Ed. Piccin

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56 Antiviral Effects of Antibody Target Agent Mechanism Free virus Antibody alone Antibody + Complement Blocks binding to cell Blocks entry into cell Blocks uncoating of virus Damage to virus envelope Opsonization of virus Virus-infected cell Antibody + Complement Antibody Bound to Infected Cells Lysis of infected cell Opsonization of infected cell ADCC by K cells, NK cells and/or macrophages

57 Effetti negativi degli anticorpi La fissazione del complemento da parte del complesso immune può provocare un rilascio di amine vasoattive, con richiamo di cellule infiammatorie e un conseguente danno ai tessuti dell ospite (danni immunopatologici). Alcuni es: virus del morbillo, virus respiratorio sinciziale, virus dengue etc. L opsonizzazione dei virus con gli anticorpi può aumentare il loro uptake da parte di cellule fagocitarie. Se il virus è in grado di sopravvivere nei fagociti questo permette la diffusione del virus. Importanti es: Virus Dengue e HIV sono virus che possono sopravvivere nei macrofagi.

58 Evasione delle difese immunitarie antivirali dell ospite Un efficiente moltiplicazione all interno della cellula ospite è una necessità fondamentale per i virus prima che la loro riproduzione venga bloccata dalla risposta immunitaria Moltissimi virus hanno sviluppato dei meccanismi in grado di modulare le difese del sistema immunitario dell ospite: Assunzione di quiescienza o latenza e lo stato provirale (HPV, HSV) Inibizione dell immunità umorale antivirale (CMV: recettore FC, HSV: recettori solubili del complemento, poxvirus: fattori inibenti la cascata di attivazione del complemento) Interferenza con la presentazione dell antigene virale sulla molecola di MHC (HSV-1,HCMV,EBV,HIV) Produzione di citochine e recettori solubili per citochine (EBV:simil IL-10 -> diminuzione produzione IFNγ, Poxvirus: recettori solubili per TNF-α,-β,IFNγ) Regolazione dell apoptosi (Adenovirus e EBV: omologhi bcl-2) Regolazione dello stress ossidativo (Virus del mollusco contagioso, HIV) MicroRNA (HSV, SV40, EBV, HIV-1..)

59 Panoramica delle pricipali strategie di evasione immune dei virus Meccanismo antivirale Strategia di difesa dei virus Virus Molecole effettrici Apoptosi Omologo del prodotto del gene BCL2 EBV BHRF1 Competizione con l interferon Poxvirus/EL3 Interferon Blocco della produzione di proteine virali Blocco della produzione di IFN-γ EBV BCRF1 Anticorpi Riassortimento dei geni virali Influenza virus Presentazione dell antigene Inibizione delle TAP HSV-1 ICP47 Soppressione molecole MHC classe I HCMV; HIV-1 US11; Nef Risposta mediante stress ossidativi Antiossidante Virus del mollusco contagioso MCO66L

60 Una nuova strategia virale di evasione immune : RNA interference mediato da MicroRNA I microrna sono piccoli RNA di circa 23bp non codificanti espressi da tutti i mammiferi. Tali sequenze risultano complementari a porzioni di numerosi mrna espressi dalle cellule. Hanno un ruolo importante nel controllo post-trascrizionale dell espressione genica, legandosi per complementarietà a specifici mrnas espressi dalla cellula, causano il blocco della traduzione o la degradazione dei messaggeri Alcuni virus producono mirna per modulare l espressione delle proteine virali o inibire specifiche proteine cellulari (HSV-1,EBV, SV40, HIV-1)

61 Panoramica dei mirna codificati da virus conosciuti Tratto da Peng Qi et al., 2006

62 Una nuova stretegia virale di evasione immune : RNA interference mediato da MicroRNA

63 Meccanismi di difesa specifici : panoramica risposta umorale e cellulare