I virus sono microrganismi privi di cellula delle dimensioni di 20-1000 nm e vengono definiti come parassiti endocellulari obbligati.

I virus

I virus sono microrganismi privi di cellula delle dimensioni di 20-1000 nm e vengono definiti come parassiti endocellulari obbligati.

I virus possono essere parassiti di animali, funghi, piante, batteri e altri virus.

Solo alcuni virus infettano l’uomo, per la maggior parte sono di piante e animali che possiedono recettori più reattivi.

 

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Che cosa sono i virus

I virus sono microrganismi privi di cellula delle dimensioni di 20-1000 nm e vengono definiti come parassiti endocellulari obbligati:

  • PARASSITI in quanto si possono riprodurre solamente all'interno di una cellula viva;
  • ENDOCELLULARI perché devono inserire il loro materialegenetico nella cellula per riprodursi;
  • OBBLIGATI perché per vivere hanno bisogno di una cellula al di fuori della quale possono sopravvivere per periodi brevi. (Virione è la forma extracellulare del virus, in grado di permanere all’esterno dell’ospite).

 

Il termine virus  in latino significa «veleno» ed è stato usato per la prima volta nel 1898 dal biologo olandese M. Beijerinck. Egli descrisse con questo termine la causa della malattia delle piante “mosaico del tabacco”.

È importante sapere che esistono virus per ogni tipo di organismo vivente, dagli animali ai vegetali. Persino i batteri hanno delle malattie virali!

Ad oggi sono stati identificati circa cinquemila tipi di virus, ma potrebbero essere anche mille volte più numerosi.

 

Come è fatto un virus

La struttura di un virus è semplice in quanto costituito da:

  • ACIDO NUCLEICO. Può essere DNA oppure RNA in diverse forme;
  • CAPSIDE. Un involucro proteico che protegge il materiale genetico del virus;
  • PERICAPSIDE. Una membrana formata da doppio strato fosfolipidico. È presente solo in alcuni virus;
  • CAPSOMERI. Glicoproteine utili per ancorarsi alla cellula ospite e infettarla.

 

In generale il virus si lega alla membrana della cellula ospite attraverso dei recettori e penetra rilasciando il suo genoma ed eventuali proteine utili per la replicazione. Una volta nella cellula il virus utilizza i sistemi di replicazione dell’ ospite per moltiplicarsi velocemente.

Categorie di virus

I virus si dividono principalmente in due categorie:

Virus con GENOMI A DNA:

  • DNA a singolo filamento (Quinta malattia)
  • DNA a doppio filamento (Vaiolo)
  • DNA a doppio filamento con RNA intermedio (Epatite B).

 

Virus con GENOMI A RNA:

  • RNA a singolo filamento (Coronavirus COVID-19)
  • RNA a doppio filamento (Rotavirus)

 

Nei virus a DNA il materiale genetico viene trasportato all’interno del nucleo della cellula ospite; qui viene replicato e trascritto a RNA, ed in seguito vengono sintetizzate le proteine virali. 

Nei virus a RNA le cellule ospite non duplicano l'RNA introdotto dal virus, ma costruiscono RNA a partire dal proprio RNA. L'infezione può avvenire in due modi:

  • Con introduzione di RNA e di una particolare proteina (enzima trascrittasi inversa) che obbliga la cellula ospite a produrre DNA virale a partire dall’ RNA del virus;
  • Con la sola introduzione di RNA che contiene istruzioni per creare un enzima (detto RNA replicasi) che permette la replicazione di RNA virale.

La forma dei virus

La forma dei virus può essere molto varia:

  • Virus icosaedro regolare con ai vertici delle punte che servono al virus per agganciarsi alla cellula da infettare;
  • Virus con molteplici facce. Possono avere anche 430 facce;
  • Virus a forma di tubo cavo al cui interno è situato l’acido nucleico;
  • Virus sferici con capsomeri che servono per agganciarsi alla cellula da infettare;
  • Virus testa-coda come i batteriofagi che hanno una testa icosaedrica montata su una coda appoggiata su una struttura a sei gambe. Nel batteriofago la testa contiene l’acido nucleico, coda e gambe servono per iniettarlo nella cellula batterica ospite.

Credits Immagine da CNX OpenStax, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

La replicazione dei virus: ciclo litico e ciclo lisogeno

Il CICLO LITICO inizia con l’introduzione del genoma virale nella cellula ospite che, costretta a leggere le istruzioni contenute nel patrimonio genetico del virus, produce nuovi virioni che si replicano in migliaia di copie provocando numerosi danni alla cellula ospite.

Alcune cellule vengono distrutte, altre muoiono in seguito all’intensa replica del virus. 

I virioni formati abbandonano la cellula per spostarsi verso nuove cellule e iniziare nuovi cicli.

Il CICLOLISOGENO avviene subito dopo l'infezione della cellula ospite dal momento in cui il suo patrimonio genetico si inserisce in quello della cellula ospite.

Si forma un provirus che non si replica, ma duplica il patrimonio genetico del virus e si trasmette alle cellule figlie durante la divisione cellulare. 

I provirus non danneggiano le cellule quindi generalmente non portano malattie. Può succedere però che un provirus si riattivi e cominci un ciclo litico.

 

Dove vivono i virus

I virus sono ovunque ci siano organismi da infettare. Ogni tipologia virale infetta specifici organismi e particolari cellule.

I virus possono essere parassiti di animali, funghi, piante, batteri e altri virus.

Solo alcuni virus infettano l’uomo, per la maggior parte sono di piante e animali che possiedono recettori più reattivi.

Il virus del raffreddore del cane è diverso dal virus che colpisce gli esseri umani. Per questo motivo un cane non può contagiare un uomo con il suo raffreddore. Può succedere che un virus muti la sua natura per infettare anche altre specie animali. Questo fenomeno è noto come salto di specie o spillover.

I virus possono trasmettersi in diversi modi:

  • Per inalazione. Le particelle virali presenti sulle gocce del respiro (droplets) possono essere espulse da un corpo tramite starnuto o tosse ed essere trasferite ad un individuo nelle vicinanze;
  • Scambio di fluidi corporei;
  • Per ingestione di cibo o bevande contaminate;
  • Tramite punturedi insetto. Zanzare, mosche o zecche sono portatrici di virus;
  • La madre gravida può trasmettere un virus al feto.

I virus che infettano l’uomo

Esistono numerosi virus che infettano l’uomo causando gravi malattie anche mortali. I più pericolosi e diffusi sono:

  • Il virus HIV (Human Immunodeficiency Virus) è un virus a RNA che prova l’AIDS o sindrome da immunodeficienza acquisita. HIV si lega alle cellule del sistema immunitario e ne impedisce il corretto funzionamento. È un virus che si riproduce molto velocemente, ma i suoi effetti sono visibili anche dopo anni e il soggetto colpito è più esposto a infezioni da parte di batteri, funghi e altri virus. HIV attacca le cellule del sistema immunitario, impedendone il corretto funzionamento e rendendo l’individuo soggetto a infezioni da parte di batteri, funghi e altri virus;
  • I virus dell’influenza sono virus a RNA e ne esistono di diversi tipi (A, B, C). L’influenza è un’infezione stagionale che colpisce durante i mesi invernali anche se la temperatura di massima diffusione di questo virus supera i 30°C. Si trasmette soprattutto per via aerea e colpisce le cellule delle vie respiratorie;
  • Il virus Ebola è a RNA e colpisce principalmente le popolazioni di gorilla e scimpanzè dell’Africa centrale. Può infettare anche altri mammiferi tra cui l’uomo. Anche questo virus come HIV e influenza può essere letale per l’uomo in quanto causa gravi emorragie;
  • Gli Herpesvirus sono a DNA e provocano diversi tipi di malattie più o meno gravi. Tutti questi virus dopo essersi manifestati rimangono nella cellula ospite in forma latente e in alcuni casi le infezioni si possono ripresentare.

 

Credits immagine da CDC Global, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

I coronavirus

I coronavirus (CoV) sono  virus RNA a filamento positivo con aspetto simile ad una corona. Sono virus respiratori che possono causare malattie che vanno dal comune raffreddore a malattie più gravi come la Sindrome respiratoria mediorientale (MERS) e la Sindrome respiratoria acuta grave (SARS).

I coronavirus sono stati identificati a metà degli anni '60 e sono noti per infettare l'uomo e alcuni animali (inclusi uccelli e mammiferi). Principalmente colpiscono le cellule del tratto respiratorio e gastrointestinale.
La famiglia è quella dei Coronaviridae. Tra questi c’è la sottofamiglia Orthocoronavirinae.

In questa sottofamiglia ci sono quattro generi (CoV): 

  • Alphacoronavirus;
  • Betacoronavirus;
  • Deltacoronavirus;
  • Gammacoronavirus. 


Il genere Betacoronavirus è diviso in cinque sottogeneri tra cui il Sarbecovirus a cui appartiene il SARS-CoV-2 il virus che è stato identificato come portatore di COVID-19.

Il 12 febbraio 2020 l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha identificato il nome definitivo di questa malattia, abbreviazione per coronavirus disease 2019.