INFEZIONE VIRALE
cellule
sospensione
virale
Quick Time™e u n
de compr ess ore
so no nec essa ri per v is ualizzar e que st'immag in e.
adsorbimento (1 h a 37°C)
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incubazione a 37°C
(ore )
cellula non permissiva
Produzione di virus
infettante
mancanza di un fattore
necessario per lo
sviluppo finale del virus
cellula
permissiva
cellula resistente
mancanza di recettori
o di fattori essenziali
per l’espressione1 del
genoma virale
VIRUS
adsorbimento
latenza
BATTERI
ore
produzione di
nuovi virioni
n° di batteri nel terreno di coltura
n° di virus nel terreno di coltura
CICLO UNICO di REPLICAZIONE
“One-Step” growth
latenza
min o ore
crescita
esponenziale
2
CURVA DI CRESCITA VIRALE
1.000
virus intracellulare
virus/cellula
100
Latenza
virus extracellulare
periodo di Eclisse
10
fase tardiva
fase precoce
produzione di
virus /cellula
1
0
0
2
5
Replicazione
del genoma
8
10
16
20
30
ore
post- infezione (p.i.)
Rilascio
del virus
Assemblaggio
del virus
3
Alterazione della morfologia cellulare in
seguito ad infezione virale
cellule VERO
non infette
cellule VERO
infettate con POLIOVIRUS (8 ore p.i.)
4
Inclusioni nucleari o citoplasmatiche
dette “Corpi inclusi” costituite da
ammassi di proteine virali
5
Alterazioni della
plasmamebrana
cellulare
- aumentata permeabilità
agli ioni
- allontanamento di proteine
cellulari
- presenza di antigeni virali
6
Effetto citopatico
• Formazione di sincizi (frecce)
causati dalla fusione di cellule
che presentano la proteina virale
F (fusione pH-indipendente)
sulla membrana plasmatica
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Sincizi in cellule
paramyxovirus, RSV
infettate
con
7
ALTERAZIONE DEI MECCANISMI DI CONTROLLO
DELLA PROLIFERAZIONE CELLULARE
- espressione di geni”onc” (*)
- Integrazione (*)
*
( )
Retrovirus
TRASFORMAZIONE
Cellule NIH3T3 infettate con Maloney8 murine
sarcoma virus.
TRASFORMAZIONE CELLULARE
virus a DNA
interferenza con i meccanismi di controllo
della proliferazione cellulare
interferenza con il processo apoptotico
TRASFORMAZIONE
9
Trasmissione dei virus
• orizzontale
• verticale
Vie di penetrazione
– mucose del tratto respiratorio* (aerea)
– mucose del tratto alimentare (oro-fecale)
– mucose del tratto urogenitale,
– mucose oculari (congiuntiva/cornea)
– epidermide
– parenterale ( ferite o punture)
*la via più comune
From Flint et al Principles of Virology ASM Press
10
Trasmissione aerea
La superficie polmonare umana è di circa 140 m2
•La transmissione avviene per:
–Aerosol (influenza)
–Contatto diretto ( rhinovirus)
•
•
•
Numerose difese meccaniche
– (cellule ciliate, secrezioni mucose)
e difese specifiche
IgA secretorie
Macrofagi alveolari
11
Le infezioni delle vie aeree
la proteina NA
del virus
influenzale
distrugge lo
strato di muco
12
Trasmissione oro-fecale
•
L’epitelio intestinale è ricoperto di villi che rappresentano una barriera
molto efficiente
•
I virus che penetrano per questa via devono essere resistenti a condizioni
ambientali estreme (pH acido dello stomaco)
Esempi di virus
enterici
Enterovirus
(Picornaviridae)
Adenovirus
Rotavirus
(Reoviridae)
13
Virulenza dei virus
capacità del virus di causare malattia
• Un virus virulento causa una malattia rilevante
• Un virus avirulento o attenuato non causa malattia
o determina una patologia lieve
La virulenza dei virus dipende da:
– tipo di virus
– dose introdotta
– via di trasmissione
– risposta dell’ospite
14
La sintomatologia dipende dal tropismo del virus
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15
Mousepox
Disseminazione dei
virus
La replicazione nel sito di penetrazione
porta alla produzione di poche particelle
virali che vengono riversate nel circolo
ematico (viremia primaria).
La replicazione in altri distretti è
responsabile della produzione di alti
livelli di virus (viremia secondaria).
infezione
organo bersaglio
malattia
16
PATOGENESI
DELLE MALATTIE DA VIRUS
Danni diretti
lisi o apoptosi delle cellule infette
LCMV ( infezione in topi neonati) –> infezione delle cellule della gliandola
pituitaria–> riduzione della secrezione dell’ormone della crescita –> morte
Animali da laboratorio
entro 2-4 settimane
Danni indiretti
risposta dell’ospite
parte della patologie legate alle
infezioni virali è causata dal sistema
immunitario dell’ospite
• processo infiammatorio (interleuchine e IFN)
• attivazione di cellule citotossiche (CTL CD8+ e NK )
17
INFEZIONI CRONICHE o PERSISTENTI
relazione stabile tra virus e cellula ospite in cui:
- il virus non uccide la cellula (virus non citocidi)
- la cellula sostiene la replicazione del virus
Virus litici
- bassa moltiplicazione virale (cellula semi-permissiva)
- presenza di fattori limitanti (anticorpi o Interferone)
- particelle DI
possono causare malattie degenerative progressive
(es: Morbillo - SSPE)
18
INFEZIONI LATENTI
Il ciclo di moltiplicazione
del virus è arrestato ma
può riattivarsi
19
(es: HSV-1 - herpes labialis)
Interferoni (IFN)
Identificati nel 1957 in infezioni con virus influenzale (Isaacs e Lindenmann)
glicoproteine
- tipo I (a e b)
a (20 geni)
b (1 gene)
- tipo II o immune ( g )
20
La risposta “interferonica” è utile per l’ospite se temporanea e localizzata
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21
IFN II
IFN I
IFNAR1
Tyk2
JAK2
JAK1
STAT2
P
P
P
P
P
STAT1
IFNGR1
IFNAR2
STAT2
STAT1
P
P
P
P
STAT2
STAT1
IFNGR2
JAK1
P
P
STAT1
P
STAT1
P
STAT1
P
STAT1 P
P STAT1
p48
ISRE
GAS
22
Geni attivati da IFN di tipo I
PKR
2-5 A
sintetasi
Mx
HMC
attivazione
della risposta
immunitaria
polimerasi
virali
inibizione
della trascrizione
di alcuni virus
23
…… in seguito ad infezione virale
PKR
PKR
P
2-5 A
sintetasi
P
P
pppA(2’p5’)n
eIF2
RNAasi L
inibizione
della traduzione
degradazione di
mRNA e rRNA
stato antivirale
24