orthomyxovirus

 

 

 

 

Gli Orthomyxoviridae (dal greco orthos per dritto e myxa per muco) sono una famiglia di Virus a RNA che comprende cinque generi di virus:

I primi tre generi rappresentano i virus che provocano l’influenza nei vertebrati come gli uccelli (in questo caso si parla di influenza aviaria), gli umani ed altri mammiferi. Gli isovirus infettano i salmoni e i thogotovirus infettano i vertebrati e gli invertebrati come le zanzare Copepodi.

I tre generi di virus, identificati attraverso le differenze nelle loro nucleoproteine e nella proteina matrice, che infettano i vertebrati sono:

Gli orthomyxovirus sono una famiglia di virus con un genoma di RNA a singolo filamento. In generale la morfologia del virus è sferica con particelle di diametro da 50 a 120 nm, oppure virioni filamentosi con diametro di 20 nm e da 200 a 300 nm di lunghezza. La membrana di lipoproteine racchiude le nucleo capsidi: nucloproteine di varie dimensioni con un anello ad ogni estremità. Non è certa la disposizione all’interno del virione. I  nucleocapsidi sono filamentose e hanno una lunghezza da 50 a 130 nm e un diametro da 9 a 15 nm. Hanno una simmetria elicoidale. Hanno un genoma segmentato cioè suddiviso in diversi frammenti ciascuno dei quali codifica per una proteina, i virus dell’influenza hanno 8 segmenti genomici, sono virus prevalentemente aviari, ovvero sono in grado di infettare gli uccelli ( i quali rappresentano il maggior serbatoio di infezioni ) ed alcuni di questi possono infettare altri animali, l’uomo, i cavalli ecc. Sono virus che infettano le cellule epiteliali delle vie respiratorie  senza danneggiarlo, quindi stare male durante l’influenza è dovuto alla risposta immunitaria che il nostro organismo attiva nei confronti del virus. L capacità del virus di infettare le cellule epiteliali del sistema respiratorio è dovuto al fatto di possedere una proteina chiamata emoagglutinina (HA), fondamentale per il virus in quanto gli permette di entrare nelle cellule ospiti e di iniziare la replicazione. Tutti i virus per entrare nella cellula  possiedono  una proteina che viene riconosciuta in maniera specifica da proteine di membrana cellulare, questo legame specifico consente al virus di entrare. Una volta entrate nella cellula il virus inizia il suo ciclo replicativo, che porterà alla formazione di molte  copie del virus originario che non appena pronte fuoriescono dalla cellula ospite per infettare a loro volta altre cellule. Questo processo di fuoriuscita del virus è reso possibile da un’altra proteina virale la neuroamidasi  (NA). Questa proteina è un enzima che scinde il legame tra l’acido neuroaminico e la catena di carboidrati associata alla proteine cellulari.

Infezione e replicazione ( presa da wikipedia)

 

Tipicamente, l’influenza viene trasmessa da mammiferi infetti attraverso l’aria da colpi di tosse e starnuti e dai volatili infetti attraverso i loro escrementi. L’influenza può essere trasmessa anche attraverso la saliva, le secrezioni nasali, le feci e il sangue.

Il virus si collega ad una cellula attraverso le interazioni tra la sua glicoproteina (emagglutinina) e l’Acido sialico sulla superficie delle cellule epiteliali nel polmone e nella gola (Fase 1 dell’infezione). La cellula importa il virus attraverso l’endocitosi. Nell’endosoma, parte della proteina emagglitinina unisce il rivestimento del virus con la membrana del vacuolo, rilasciando le molecole virali RNA (vRNA), proteine accessorie e RNA polimerasi RNA dipendente nel citoplasma (Fase 2)

Queste proteina e il vRNA formano un complesso che è trasportato nel nucleo cellulare, dove l’RNA polimerasi RNA dipendente inizia la trascrizione del vRNA complementare a polarità positiva (Fasi 3a e 3b).

Il vRNA viene sia trasportato nel citoplasma e tradotto (Fase 4), o resta nel nucleo. Le nuove proteine virali che sono state sintetizzate sono secrete attraverso l’apparato del Golgi nella superficie della cellula (nel caso del neuraminidase e emagglutinina, Fase 5), o trasportate e l’inibizione della trascrizione dell’mRNA della cellula ospite.. indietro nel nucleo per collegare il vRNA e formare nuove particelle con genoma virale (Fase 5a). Altre proteine viruali possono avere diverse azioni nella cellula ospite, tra cui la degradazione dell’mRNA cellulare e l’utilizzo dei nucleotidi rilasciati per la sintesi vRNA

Il vRNA a polarità negativa che forma il genoma dei virus, l’RNA polimerasi RNA dipendente e altre proteine virali sono assemblate in un virione. Le molecole di emaglutinina e di neuraminidase si raggruppano in un rigonfiamento nella membrana cellulare. Il vRNA e le proteine virali lasciano il nucleo ed entrano in questo rigonfiamento (Fase 6). Il virus maturo germoglia dalla cellula in una sfera costituita dalla membrana fosfolipidica dell’ospite, acquisendo attraverso di essa l’emaglutinina e la neuraminidase (Fase 7). Dopo il rilascio del nuovo virus influenzale, la cellula ospite muore.

A causa dell’assenza degli enzimi di controllo dell’RNA, l’RNA polimerasi RNA dipendente genera un errore di inserimento circa ogni 10 migliaia di nucleotidi, che è la lunghezza approssimativa del vRNA dell’influenza. Quindi, quasi ogni nuovo virus dell’influenza che viene creato contiene una mutazione nel suo genoma.]. La separazione del genoma in otto diverse porzioni di vRNA permette il mescolamento o il riassortimento dei geni se più di una varietà di virus infetta la stessa cellula. L’alterazione che ne risulta nei segmenti del genoma viene impacchettata nella progenie virale e conferisce un nuovo comportamento, a volte anche la capacità di infettare nuove specie ospite o superare l’immunità dell’ospite al vecchio genoma (nel qual caso viene chiamato sposta.

I virus appartenenti al tipo Influenza A sono ulteriormente classificati in base alle proteine superficiali (HA o H) e (NA o N). Sono stati identificati sedici sottotipi (o sierotipi) H e nove sottotipi N del virus Influenza A. Possiamo distinguere i diversi sottotipi del virus dell’influenza A che vengono indicati con la sigla HxNy, dove H indica l’emoagglutinina e x va da 1 a 16, mentre N indica la neuroaminidasi e y varia da 1 a 9. Per cui avremo il sierotipo H1N1, H1N5, H3N2 ecc.
La  proteina HA è il fattore che determina l’ospite o gli ospiti che il virus è in grado di infettare. Nonostante tutte le HA riconoscano l’acido sialico e di acido sialico ce ne sia un solo tipo, quello che cambia da un organismo all’altro è il modo con cui l’acido sialico si lega al resto della catena glicidica. Ad esempio, Il virus che causò la Spagnola,  con oltre 50 milioni di vittime, era un virus originatosi da un ceppo aviario H1N1.  I virus di tipo A sono i più virulenti patogeni umani tra i tre tipi di influenza e provocano le patologie più gravi. I sierotipi che sono stati confermati nell’uomo, ordinati dal numero di decessi sono:

Virus dell’influenza A sottotipo H9N2, Virus dell’influenza A sottotipo H7N2, Virus dell’influenza A sottotipo H7N3, Virus dell’influenza A sottotipo H10N7

 

Alcuni ceppi che circolano tutt’ora tra gli esseri umani derivano da quello stesso virus, ma hanno una virulenza molto meno accentuata. Una caratteristica di questa pandemia, oltre al fatto che il virus risultò da un adattamento all’uomo di un virus aviario, è che aveva una mortalità elevata nelle fascia d’età compresa tra i 15 e i 40 anni, cosa insolita, visto che solitamente questa è la fascia di età che ne risente meno. Il passaggio da una specie all’altra deve implicare il cambiamento di HA. Questo cambiamento può avvenire tramite mutazione puntiforme del gene (Antigenic Drift), oppure tramite riassortimento genetico (Antigenic Shift).
Il primo fenomeno è dovuto alla relativa poca precisione che caratterizza la sintesi delle copie del genoma virale durante il ciclo replicativo. La RNA polimerasi virale ha un tasso di errore che varia da 1×10-3 a 8×10-3 mutazioni per posizione per anno. Questo rende abbastanza facile l’insorgenza di mutazioni nei geni virali. Se avviene un cambio amminoacidico nella HA tale per cui la proteina riconosce un tipo diverso di legame, il virus potrà fare il cosiddetto salto di specie.
L’antigenic Shift è invece un meccanismo più interessante. Come detto prima il genoma virale è costituito da 8 segmenti genomici, ciascuno codificante una proteina (alcuni due). Ci sarà quindi un segmento codificante la HA e un altro la NA. Questi segmenti sono unità genomiche discrete che, nella giusta combinazione, formeranno un genoma completo funzionante. Poichè il virus può contenere invariabilmente 8 frammenti, se nel processo di formazione di un virus, che è un automatico assemblamento di proteine e geni virali, viene incorporata una combinazione errata, il virus non sarà funzionante. Quando due ceppi di virus influenzali diversi infettano uno stesso organismo succede che c’è la possibilità che all’interno di questo organismo possa venire a formarsi un ceppo virale completamente nuovo dato dal riassortimento dei segmenti genici dei due virus.  Solitamente gli organismi dove avvengono questi riassortimenti sono organismi che possono essere infettati da diversi sierotipi, in particolar modo i maiali.
 l’importanza di questo evento e che si creano nuovi ceppi virali, e che questo nuovo ceppo di virus potrebbe infettare organismi nuovi, come l’uomo, senza che il sistema immunitario abbia una minima esperienza al riguardo.
Un esempio lampante è il caso della cosiddetta influenza aviaria.
L’influenza aviaria è, come dice il nome, una pandemia di influenza che si diffonde tra gli uccelli. Nella storia se ne sono avute diverse, di queste pandemie, ma nel 2003 nel sud est asiatico da un evento multiplo di antigenic shift si è venuto a creare un nuovo ceppo H5N1 particolarmente patogeno per gli uccelli, causando la morte di milioni di esemplari (polli, anatre, uccelli selvatici) in più di sessanta paesi e al 2010 ha causato 489 casi umani e 289 morti. Questo virus quindi si diffonde soprattutto tra gli uccelli, causandone la morte, e in maniera molto meno efficiente si diffonde tra animale e uomo e tra uomo ed uomo. Questo significa che nonostante la sua altissima patogenicità questo virus non si è ancora perfettamente adattato all’uomo . Ciò non toglie che in futuro possa avvenire un altro riassortimento che lo renda adatto all’essere umano causando una vera e propria pandemia. Il virus altamente infettivo, come H5N1, ha dimostrato di sopravvivere per lunghi periodi di tempo, e l’infezione può ricominciare semplicemente toccando una delle superfici contaminate. Gli uccelli che guariscono dall’influenza possono continuare ad avere il virus all’interno del proprio corpo per almeno 10 giorni.

 SINTOMI: I sintomi dell’influenza aviaria negli esseri umani dipendono dal particolare ceppo del virus. In caso del virus H5N1, le infezioni negli esseri umani provocano i più classici sintomi simil-influenzali, che potrebbero includere:

  • Tosse;
  • Mal di gola;
  • Febbre superiore a 38 ° C;
  • Difficoltà di respirazione;
  • Diarrea;
  • Naso che cola;
  • Mal di testa;
  • Malessere;
  • Dolori muscolari.

 

I virus si possono dividere in due categorie in base alla loro patogenicità Ceppi scarsamente virulenti possono determinare la cosiddetta influenza a bassa patogenicità (LPAI) con sintomatologia respiratoria ed enterica prevalente. Altri ceppi virali appartenenti ai sottotipi H5 e H7 possono causare influenza aviare ad alta patogenicità (HPAI), in grado di provocare la morte anche del 100% dei soggetti colpiti.La forma clinica ad alta patogenicità è causata solo da alcuni ceppi virali dei sottotipi H5 e H7 che devono contenere molteplici aminoacidi basici a livello del sito di clivaggio della molecola dell’emoagglutinina. L’infettività dipende quindi in gran parte dai meccanismi biochimici legati alla scissione della molecola emoagglutinina da parte delle proteasi endocellulari dell’ospite. La sensibilità delle emoagglutinine a questo processo dipende essenzialmente dal numero e dal tipo di aminoacidi essenziali nel punto di scissione. I virus che non hanno numerosi aminoacidi basici nel sito di clivaggio sono generalmente costretti a moltiplicarsi in organi e tessuti in cui si trovano enzimi tripsino-simili, come l’apparato respiratorio e digerente. L’infettività è inoltre influenzata da una serie di ulteriori fattori, come la presenza di catene di carboidrati in prossimità del sito di clivaggio, dalle caratteristiche dagli aminoacidi a monte e a valle di questo punto, dalla composizione aminoacidica di alcune proteine interne (PB2), dalle caratteristiche delle nucleoproteine virali e della neuroaminidasi.

 

 (il riassunto che si rova su questo blog è  stato eseguito fcendo una ricerca attente tra libri e internet in particolare consultanto wikipedia e il seguente sito http://www.bottigliedileida.net/etichetta/orthomyxovirus/)

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