Modello per la struttura (presunta) di un RNA viroide: le lineette interne indicano i legami tra le basi complementari

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Cosimo Napoli
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Viroidi Agenti infettivi costituiti da una sola molecola di RNA circolare a singolo filamento (+ o -), ripiegato a formare regioni a doppia elica, prive di capside, sensibili a RNasi Aree a doppia

1 Viroidi Agenti infettivi costituiti da una sola molecola di RNA circolare a singolo filamento (+ o -), ripiegato a formare regioni a doppia elica, prive di capside, sensibili a RNasi Aree a doppia elica Modello per la struttura (presunta) di un RNA viroide: le lineette interne indicano i legami tra le basi complementari Replicazione mediante rolling circle (RNA polimerasi RNA-dipendente) Hanno attività catalitica (ribozimi): tagliano molecole di RNA Provocano malattie soprattutto nelle piante: rallentata crescita - tubero fusiforme delle patate, malattia del cetriolo, del crisantemo, ecc. - a volte utili: piante di limoni infette rallentata crescita ridotto fabbisogno idrico aumentata produzione di frutti Negli animali: malattie degenerative?

2 Viroidi Nell uomo, unico agente conosciuto: viroide delta agente eziologico dell epatite D RNA-: trascritto in mrna (che codifica per l antigene delta) e RNA+ stampo per la replicazione Replicazione nel nucleo; antigene delta nel citoplasma, si accumula nel nucleo, associato a RNA-. Per trasmettersi utilizza il capside del virus dell epatite B: necessaria la contemporanea infezione degli epatociti con B e D Epatite delta grave perché aggrava epatite B (epatiti anche fulminanti) RNA delta molto simile ad un RNA 7S presente negli epatociti; questo RNA viene sequestrato o clivato dal viroide provocando la morte della cellula Trasmissione per via parenterale

Prioni Stanley Prusiner 1982 (Nobel 1997) proteina prionica fisiologica cellulare (PrPc) presente soprattutto nelle cellule nervose; glicoproteina, 27-30 kda, sensibile a proteasi, emivita 6-8 ore

3 Prioni Stanley Prusiner 1982 (Nobel 1997) proteina prionica fisiologica cellulare (PrPc) presente soprattutto nelle cellule nervose; glicoproteina, kda, sensibile a proteasi, emivita 6-8 ore gene Prnp umano: cromosoma 20 (2 esoni) PrPc sintetizzata come precursore di kda; maturazione post-traduzionale: glicosilazione (2 siti: aa 181 e 197); formazione di un ponte S-S; rimozione dei primi 57 aa N-terminali e del segmento idrofobico C-terminale; aggiunta di un fosfatidil-inositol glicolipide (GPI), per l ancoraggio alla membrana; trasformazione in PrPc funzione?: sulla membrana delle cellule nervose sequestra ioni Cu++ proteina prionica alterata infettiva (PrPSc) glicoproteina, kda, resistente a proteasi, emivita molto lunga polimerizza a formare fibrille (amiloide) che si accumulano nella cellula (degenerazione amiloide: encefalopatia) aa 178 è una asparagina invece di acido aspartico: questo provoca un cambiamento conformazionale della struttura terziaria aggregazione (amiloide), morte cellule nervose

4 Prioni Amiloide PrPc α elica PrPSc β sheet (foglietto β)

5 Modello per la proliferazione dei prioni

Encefalopatie spongiformi familiari (ereditarie) Schema del possibile meccanismo alla base della formazione degli accumuli intracellulari di PrP Sc nelle patologie su base ereditaria Mutazioni nel

6 Encefalopatie spongiformi familiari (ereditarie) Schema del possibile meccanismo alla base della formazione degli accumuli intracellulari di PrP Sc nelle patologie su base ereditaria Mutazioni nel gene Prnp con comparsa di PrP Sc che catalizzerebbe la transizione stabile dalla forma intermedia di PrPc (PrP*) a PrP Sc, con una lenta reazione a catena esponenziale. Dopo un periodo di incubazione di solito molto lungo (età pre-senile), compaiono degenerazione spongiforme e sintomatologia

Encefalopatie spongiformi trasmissibili Schema del possibile meccanismo alla base della formazione degli accumuli intracellulari di PrP Sc nella trasmissione orizzontale (prioni esogeni) I prioni

7 Encefalopatie spongiformi trasmissibili Schema del possibile meccanismo alla base della formazione degli accumuli intracellulari di PrP Sc nella trasmissione orizzontale (prioni esogeni) I prioni esogeni (introdotti per via alimentare), se sufficientemente affini (barriera di specie!?), catalizzerebbero la transizione stabile da una forma intermedia di PrPc (PrP*) a PrP Sc, con una reazione a catena esponenziale. Dopo un periodo di incubazione anche molto lungo (anni?), compaiono degenerazione spongiforme e sintomatologia

8 Le malattie da prioni

9 Prioni Trattamenti inefficaci per inattivare i prioni Agenti fisici Agenti chimici Calore umido (100 C per 1 ora) Etanolo Congelamento Radiazioni UV e ionizzanti ph 2,1 10,5 Formaldeide Acqua ossigenata Permanganato Disinfettanti fenolici e iodati Trattamenti efficaci per inattivare i prioni Trattamento T o concentrazione Tempo Ipoclorito di sodio 2% Cl attivo 1 ora (NaOCl) Formalina 98% 1 ora Autoclave in NaOH 2M 121 C 30

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