L’universo di virus e batteri

Inside Micro

12 maggio 2008 - 12:17 pm

Ma cos’è un virus? (1/3)

Forse questo post avrebbe dovuto essere tra i primissimi, però meglio tardi che mai. Mi ricordo di aver letto su un testo di patologia questa definizione: un virus è una brutta notizia avvolta in una proteina. In effetti quando si parla di virus si parla sempre di brutte – o pessime – notizie: sono organismi talmente semplici da essere sulla linea di confine tra la materia vivente e la materia non vivente, talmente poveri strutturalmente da aver bisogno dell’aiuto di una cellula ospite per riprodursi, sono perciò patogeni obbligati. In quanto tali, non stupisce che causino malattia, a volte lieve, a volte molto grave: ecco il perché della brutta notizia. La seconda parte della definizione fa riferimento alla struttura comune a tutti i virus: uno strato proteico che ricopre il genoma. Molti virus si limitano a questa struttura, altri aggiungono strati aggiuntivi, quasi sempre formati da fosfolipidi. Andiamo con ordine e cominciamo con la storia.

Storia della virologia

La prima volta che si è cercato di contrastare un’infezione virale è stata quando, nel 1796, Edward Jenner cominciò la sua campagna di vacinazione contro il vaiolo. Dell’esperimento ne abbiamo già parlato (nel post sui vaccini), c’è però da dire che allora non si aveva idea di cosa fosse un virus. Questo fu un primo tentativo empirico, che per fortuna risultò enormemente valido. Tanto che Pasteur, un secolo dopo, chiamò la sua procedura vaccinazione, in onore agli esperimenti di Jenner. Egli coniò anche il termine Virus, prendendo la parola dal latino (veleno). Da quel momento ci fu un’impennata di conoscenza sui virus: si isolarono i corpi inclusi dalle infezioni di vaiolo, successivamente si scoprì che esisteva un agente infettivo filtrabile, più piccolo di qualunque batterio conosciuto: il virus del mosaico del tabacco (TMV).

Nel 1900 venne dimostrato che la febbre gialla era trasmessa dalle zanzare e, nel 1911, Rous dimostrò che alcuni virus causavano tumore. Si diede un senso al detto “anche le pulci hanno le pulci” quando, nel 1915, si scoprì che alcuni virus possono infettare dei batteri. Questa scoperta diede uno slancio enorme nella ricerca in virologia, perché dava l’opportunità di lavorare praticamente senza rischi.

Nel 1940 finalmente la prima foto: veniva fotografato il TMV al microscopio elettronico, e nel 1952 Harshey e Chase dimostrarono, con l’uso di un batteriofago, che il codice genetico risiede nel DNA e non nelle proteine.

Oggi le conoscenze sono moltissime, la struttura dei virus, la loro biologia molecolare e la loro biochimica sono conosciuti molto bene, ma è ovvio che queste prime scoperte furono fondamentali, come è anche ovvio che le conoscenze di oggi sono ancora limitate e migliorabili. La storia della virologia è costellata di grandi scoperte (alcune da premio Nobel) e da grandi abbagli (come quando si credeva che il kuru, malattia prionica, fosse data da un virus). Ma questo credo sia comune un po’ a tutta la biologia.

Struttura

Esistono virus di tutti i tipi: piccoli o molto grandi, allungati, a forma di mattone o proiettile, rotondi, icosaedrici… Le dimensioni variano da 18 a 700 nm di diametro (anche se esistono i filovirus, con particella allungata, la cui lunghezza può arrivare ad 1 μm) e contengono un solo tipo di acido nucleico: esistono infatti virus a DNA e virus a RNA.

Il capside

Il genoma dei virus è di norma costituito da una catena di acido nucleico, che può essere DNA o RNA, a seconda del tipo di virus, ed è normalmente contenuto in una struttura proteica chiamata capside. Il capside proteico può avere diverse forme: elicoidale, icosaedrico, complesso (come nei fagi T pari o il capside a mattone del Poxvirus). Quando il virus è nudo, il capside è l’unico rivestimento della particella. In questo caso presenta le proteine necessarie per il riconoscimento recettoriale indispensabile per l’infezione (spikes o spicole).

Molti virus hanno invece un secondo rivestimento, proveniente dalla membrana cellulare della cellula ospite, e formato da fosfolipidi. Questo secondo rivestimento è chiamato envelope, su cui sono evidenti le spikes necessarie per l’infezione, che non fanno parte del capside ma che sono vere e proprie proteine di membrana, spesso glicoproteine. Esistono poi altri tipi di proteine necessarie all’infezione, si va dalle proteine importanti per la fusione delle membrane a quelle emoagglutinanti, l’importante è capire che comunque tutte sono indispensabili al virus: in una struttura piccola ed essenziale come quella virale non c’è spazio per strutture inefficenti. Nei virus con envelope, il capside e il genoma virale sono spesso chiamati con l’unico nome di nucleocapside, mentre il capside è spesso chiamato core.

Esistono poi, nei virus con envelope, delle proteine con funzione strutturale, situate proprio al di sotto dello strato fosfolipidico, chiamate proteine di matrice o proteine M.

Infine, alcuni virus portano con se degli enzimi: HIV ha al suo interno la trascrittasi inversa e l’integrasi, ma nei virus possono trovarcisi anche polimerasi, o complessi importanti per la maturazione dell’RNA. Nessuno di loro però ha ribosomi, o meccanismi metabolici per produrre ATP, quindi nessuno di loro è autosufficiente, sono quindi parassiti obbligati.

Related Posts

  1. Virus influenzale (2/3)
  2. Virus influenzale (1/3)
  3. Virus influenzale (3/3)
  4. Virus Oncogeni
  5. Ma cos’è un virus? (3/3)
  • Virus Oncogeni - 24 giugno 2008 # 1

    [...] gi

  • agostino - 2 novembre 2009 # 2

    ma come nasce un virus?

  • Giuliano Parpaglioni - 2 novembre 2009 # 3

    @agostino: beh, un virus nasce da un altro virus. C’è un’infezione, il virus trasforma la cellula in fabbrica e si replica. Se intendi però come si può formare un virus dal nulla è una domanda più evolutiva che altro. Alcune teorie vogliono che i precursori dei virus siano i trasposoni (pezzi di DNA mobili) o i plasmidi (DNA esterno ai cromosomi) che hanno acquisito la capacità di riprodursi saltando da cellula a cellula, ma come per tutta l’evoluzione, non c’è nulla di assolutamente accertato

  • Paolo Bascherini - 7 dicembre 2009 # 4

    Se i virus hanno bisogno di una cellula per vivere e riprodursi, come è possibile che si “trasmettono”, come generalmente si crede dall’aria al soggetto, come ad esempio il virus influenzale? E come può vivere il virus in un ambiente non coerente alle sue condizioni di vita per poi resuscitare dentro una cellula? Non sarebbe il caso di prendere seriamente in considerazionele scoperte del dott. Hamer? Le sue scoperte sono oramai dimostrate in tutto il mondo!Mi rendo conto che rivedere tutta lafilogenesi e l’ontogenesi sia scomodo! Figuriamoci poi per la diagnostica, la quale è precisa come un orologio, sempre e nella totalità dei casi! Benchè se ne parli male, fin’ora nessuno è riuscito a provare il contrario! Allora i virus, i batteri e tutte le bestiole che abitano in noi avrebbero un significato ben diverso. Saluti.

  • Giuliano Parpaglioni - 20 gennaio 2010 # 5

    @Paolo Bascherini: Hamer? Scusa, Hamer chi? Quello che prima di essere radiato dall’albo e condannato per omissione di soccorso, infrazione della legislazione sulle medicine non convenzionali ed esercizio abusivo della professione medica era medico?
    Quello convinto che le malattie sono tutte, tumori inclusi, dei traumi psicologici e che risolti quelli si guarisce?

    Dov’è che sono le prove, visto che scrivi “Le sue scoperte sono oramai dimostrate in tutto il mondo”? Non c’è bisogno di linkare al sito di Hamer o affini le testimonianze, quelle valgono poco e niente. Voglio vedere referti, voglio vedere un caso di influenza senza virus influenzale provato da referti medici, voglio vedere un caso di malaria senza plasmodio, anche questo provato da referti medici. Soprattutto voglio vedere un caso di tumore guarito con una cura del sedicente dottor Hamer.

    Per rispondere alla tua domanda, so che è maleducazione ma ti faccio una controdomanda: come fa un essere umano a sopravvivere immerso nell’acqua, che notoriamente non è il suo ambiente naturale? Per un certo periodo di tempo, limitato, può anche essere completamente sommerso senza risentirne affatto. Come fa?

    Evitiamo di dire baggianate, per favore. Hamer non è scienza, e questo è un blog scientifico.

  • francesca - 27 agosto 2010 # 6

    volevo fare una domanda,forse stupida…piu che altro è una richiesta di aiuto.su un libro scientifico c è scritto a proposito del KSHV o HHV-8: “…displays an electron-dense nucleocapsid within a lipid bilayer envelop;in between these two structures is a highly organized proteinaceous region known as the tegument…” il nucleocapside in questione è il capside proteico del virus? e il tegumento è una regione tra l envelope e il capside?
    grazie!

  • Francesco Pastoressa - 8 novembre 2010 # 7

    Gentile Dottore,
    La ringrazio per il suo chiarissimo lavoro di informazione scientifica. Vorrei sapere se esistono altri virus responsabili di epatiti gravi e mortali oltre all’HBV e all’HCV. E, se esistono, se possono essere trasmessi ad es. dalla saliva o condividendo una posata con una persona infetta.
    La ringrazio anticipatamente,
    Francesco

  • Alex - 18 gennaio 2011 # 8

    Spett.mmo Dottore, perdoni la mia ignoranza in merito, non sono altro che il figlio di una persona alla quale sono appena stati diagnosticati una caterba di tumori e che vuole capire una virgola sulla loro evoluzione. Lei dice che “Rous dimostrò che alcuni virus causavano tumore”. Sebbene la domanda possa apparire banale, mi chiedo: “se un virus può causare un tumore, non c’è la possibilità che un virus possa essere modificato in modo che provochi l’azione inversa?
    Scusandomi nuovamente per la domanda che potrà sembrare a tutti ridicola, porgo comunque i migliori saluti e un in bocca al lupo per il futuro.
    Alex

  • Giuliano Parpaglioni - 18 gennaio 2011 # 9

    @Alex: sì è possibile, non sono aggiornato ma attualmente questa strada credo sia in sperimentazione (fase uno, quindi ancora in laboratorio) almeno per alcuni tipi di tumore e di virus. Ci vorranno comunque molti anni (forse 10 o 15) prima di vedere applicazioni sull’uomo… In bocca al lupo.

  • Articoli recenti

  • Vuoi collaborare?

    Vuoi collaborare o hai una notizia interessante? Mandaci una segnalazione.
  • Categorie