La parola virus è un termine che deriva dal latino e significa veleno.
I virus sono piccoli microrganismi (0,02-0,3 micrometri) e sono conseguentemente visibili solo attraverso il microscopio elettronico. I biologi sono ancora indecisi se collocare i virus nella categoria di esseri viventi o non viventi in quanto non si tratta di organismi autonomi ma di parassiti intracellulari obbligati, dipendono quindi dalle cellule ospiti per riprodursi. Le cellule ospiti sono cellule eucarioti compartimentalizzate, dotate quindi di organelli utili per esplicare le funzioni vitali della cellula stessa (respirazione, metabolismo, sintesi di proteine… etc.).
I virus possono presentarsi con un genoma a DNA, detti desossiribovirus, e a RNA, chiamati ribovirus. Questi ultimi, a differenza dei virus a DNA, mutano molto rapidamente in quanto vanno incontro a numerosi errori durante la replicazione, il virus SARS-CoV-2 ne è un esempio.
Struttura e genoma virale
La parte centrale del virus chiamata core, contiene l’acido nucleico (DNA o RNA) e proteine. L’acido nucleico può presentarsi in forma lineare o circolare. L’involucro proteico è chiamato capside. L’insieme del genoma e del capside, forma il nucleocapside. Alcuni virus conservano residui lipoproteici e glucidici della membrana della cellula ospite, formando un ulteriore rivestimento all’esterno del capside, chiamato pericapside o envelope. Per ancorarsi alla cellula bersaglio, i virus possono utilizzare spine o peplomeri (complessi glicoproteici antigenici), definiti spicole. Ci riferiamo a virus nudi, quando sono privi di pericapside.
E’ possibile fare una prima classificazione dei virus mediante l’osservazione della struttura del capside:
- Elicoidali: bastoncelli rigidi o flessibili che racchiudono l’acido nucleico (virus Ebola)
- Poliedrici: struttura icosaedrica (polivirus e adenovirus)
- Con pericapside: presentano capsidi elicoidali o icosaedrici (herpes simplex).
I virus con genoma a DNA si dividono in due famiglie a seconda della classificazione di Baltimore – utile per distinguere le tipologie di virus attraverso la natura del loro genoma – e si presentano a doppio filamento (dsDNA) oppure a singolo filamento (ssDNA).
I virus a doppio filamento entrano nel nucleo della cellula ospite prima che questa inizi a replicarsi, così da garantire la loro diffusione. Utilizzano le polimerasi della cellula per replicare il loro genoma ed è quindi fortemente dipendente dal ciclo della cellula ospite.
I virus a singolo filamento, invece, hanno genomi circolari e si replicano principalmente all’interno del nucleo mediante un meccanismo a cerchio rotante.
I virus a DNA penetrano all’interno della cellula ospite e si replicano integrando il proprio DNA al suo interno.
I virus con genoma a RNA, invece, si suddividono in virus a RNA a singolo filamento positivo e a singolo filamento negativo. Il virus con genoma RNA a singolo filamento positivo è immediatamente trascrivibile dall’apparato proteico dell’ospite, invece il virus con genoma a RNA a singolo filamento negativo non può essere trascritto immediatamente ma necessita di una RNA-trascrittasi virale per essere copiato in mRNA utile alla sintesi proteica.
Diversamente dai virus a DNA, infatti, i virus a RNA si replicano nel citoplasma e, per adattarsi e replicarsi all’interno della cellula ospite con genoma a DNA, attuano una retrotrascrizione inversa, generando una copia fittizia di DNA che verrà successivamente integrata nel genoma della cellula bersaglio.
Esempi di virus a DNA e RNA
Un esempio di virus a RNA attualmente molto discusso è il SARS-CoV-2 che fa parte della famiglia dei Coronaviridae e che proprio a causa del suo genoma, va incontro a frequenti e rapide mutazioni.
Il virus si trasmette per via diretta tramite contatto con secrezioni infette e i sintomi che si verificano nella maggior parte dei casi sono febbre, tosse, perdita di olfatto e del gusto, congiuntivite e dispnea (affaticamento respiratorio). L’incubazione del virus varia normalmente dai 5 ai 6 giorni ma può persistere e prolungarsi fino a 14 giorni.
I coronavirus hanno una forma sferica (Fig. 1.), il loro diametro è di circa 100-150 nm e possiedono diversi tipi di proteine:
- la glicoproteina S, o spike, forma la cosiddetta “corona” all’esterno del virus ed è utile per la penetrazione e replicazione all’interno della cellula ospite.
- La proteina di membrana M che attraversa il rivestimento del virus, detto envelope, e interagisce all’interno del virione con il complesso RNA-proteina.
- La proteina HE, emagglutinina, che permette al virus di infettare la cellula ospite.
- La proteina E che, collaborando con la proteina S, facilita l’entrata del virus attraverso la membrana della cellula bersaglio.
- La proteina N che da la stabilità al virus.
Un altro esempio di virus, in questo caso con genoma a DNA, è il virus varicella-zoster, anche detto Human herpesvirus 3. Il virus varicella-zoster fa parte della famiglia degli herpesviredae e, nella fase dell’infezione acuta porta a varicella, mentre in caso di riattivazione della fase latente del virus, insorge la variante herpes-zoster (Fig. 2). Il contagio avviene soltanto da uomo a uomo e per contatto diretto solitamente delle pustole infette. Il virus varicella-zoster ha un’incubazione della durata di massimo 15-20 giorni. L’infezione acuta causata dal virus si manifesta con esantema cutaneo che si evolve nel giro di un breve periodo con l’insorgere, nella zona del tronco, testa e arti, di papule pruriginose, vescicole ed infine pustole. In seguito, durante la fase di guarigione dopo circa 7-10 giorni, le vescicole diventano piccole croste destinate a cadere. Una volta guariti dai sintomi causati dal virus, esso rimane nell’organismo in forma latente, così da riattivarsi come herpes-zoster, o fuoco di Sant’Antonio, nel caso in cui l’organismo ospite sia immunodepresso o in stato di elevato stress fisico.
La varicella rientra tra le malattie esantematiche, ha quindi una sintomatologia più lieve nei bambini mentre risulta pericolosa se contratta in fase adulta o in concomitanza di altre patologie come per esempio l’HIV.
Autore: Valentina Cislaghi
Classe II^B
Scuola secondaria di I grado – Istituto Orsoline di San Carlo, Milano
Progetto divulgazione scientifica AIB&OSC
Docente responsabile: Elisa Mapelli Mozzi
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