I virus sono organismi viventi o non viventi?
Alla domanda: i virus possono essere considerati organismi viventi o non viventi, cercheremo ora di dare una risposta. I virus possono essere considerati delle entità al confine tra la vita e la non vita, poichè diventano vitali nel momento in cui entrano a contatto con cellule animali o vegetali, all’interno delle quali si riproducono. Possono essere considerati dei parassiti endocellulari obbligati. La loro unica funzione vitale è quella riproduttiva, attività che esplicano sfruttando i meccanismi metabolici di una cellula ospite. Il loro aspetto lo si può vedere solo al microscopio elettronico poichè possono avere una grandezza variabile tra 10-400 nm. Il virus privo di attività metabolica, esterno alla cellula è detto virione. Molti di essi possono essere purificati e cristallizzati, per poi essere conservati come se fossero una sostanza chimica. Nel momento in cui vengono a contatto con delle cellule e le condizioni di temperatura e umidità sono opportune, questi “cristalli virali” possono essere infettivi.
Le dimensioni dei virus
I genoni virali hanno delle dimensioni molto variabili. I più piccoli hanno 3-4 geni e circa 4000 nucleotidi, mentre i più grandi possono arrivare a 150 geni. Grazie alle dimensioni ridotte, possono riprodursi rapidamente.
Il primo virus ad essere stato scoperto fu quello del mosaico del tabacco, nel 1880.
Nel 1900 venne invece scoperto il primo virus che infetta l’uomo provocando la “febbre gialla”. Oggi se ne conoscono circa 5000 specie, in aumento. Quindi abbiamo ulteriori dati per dare una risposta al quesito: I virus sono organismi viventi o non viventi?
Struttura base dei virus
Tutti i virus presentano una stressa struttura di base:
- un capside esterno di natura proteica.
- un core interno di acido nucleico (DNA o RNA), insieme al quale vi sono le polimerasi (enzimi responsabili della duplicazione dell’acido nucleico quando infettano le cellule).
- un’eventuale rivestimento esterno (quindi virus rivestiti) simile a quello di una membrana plasmatica (tratto di membrana plasmatica dell’ospite che contiene anche glicoproteine virali)
Se i virus non hanno il rivestimento esterno (quindi solo il capside), prendono il nome di virus nudi; essi possono essere trasmessi per contatto tramite oggetti come un telefono, una scrivania o una maniglia che sono venuti a contatto con un portatore del virus.
I virus sono classificati in diverse categorie:
- virus a DNA o a RNA (retrovirus)
- virus a filamento singolo o a doppio filamento
- in base alle dimensioni e alla forma
- in base alla presenza o all’assenza dell’involcro esterno, ossia rivestiti o nudi.
Tutte le tipologie di cellule, eucariotiche o procariotiche (batteri), animali o vegetali possono essere infattate da virus. In generale l’infezione è specifica per ciascun ospite, anche se in alcuni casi come il coronavirus, può esservi un salto tra un animale e l’uomo, quindi un salto dell’ospite.
RIPRODUZIONE DEI VIRUS
I virus sono spesso causa di malattie (infezioni) in tutte le cellule animali o vegetali. Le infezioni virali sono dovute alla penetrazione dei virus nelle cellule, dove essi diventano attivi e si riproducono. La replicazione del virus (ciclo litico) è costituita da diversi stadi:
- aggancio. Le glicoproteine che sporgono all’esterno di un virus, gli permettono di legarsi alla membrana cellulare ad uno specifico ospite del quale viene riconosciuto uno specifico recettore di membrana;
- penetrazione. Il virus penetra all’interno dell’ospite, dove si libera del capside ed il materiale genetico viene rilasciato nel citoplasma della cellula ospite;
- biosintesi. I ribosomi della cellula ospite vengono sfruttati dal virus per far sintetizzare proteine e capside seguendo le istruzioni dell’acido nucleico virale, mentre le polimerasi virali sintetizzano l’acido nucleico virale.
- maturazione. Consiste nell’assemblaggio delle strutture di cui è costituito il virus
- rilascio. Il virus fuoriesce dalla cellula circondandosi di parte della membrana cellulare, dove in precedenza aveva posizionato le sue proteine di membrana
Ciclo litico
Nel ciclo litico il virus “inietta” il proprio corredo genetico all’interno della cellula ospite, dove viene replicato in molte copie e trascritto (in mRNA) e tradotto (in proteine) automaticamente dall’ospite, in quanto gli apparati cellulari preposti alla trascrizione (RNA-polimerasi) e alla traduzione (i ribosomi e i t-RNA) non sono in grado di distinguere il genoma cellulare da quello virale. Il genoma virale contiene i geni che codificano per le proteine che costituiscono il virus stesso, che vengono prodotte e quindi assemblate per formare i capsidi che contengono al loro interno un singola copia del genoma virale. Una volta che i virus completi raggiungono un certo numero, la cellula ospite subisce una lisi, cioè le sue pareti si rompono liberando una grande quantità di virus, ora virioni, all’esterno, pronti ad infettare le cellule vicine.
Ciclo lisogeno
Nel ciclo lisogeno il corredo genetico del virus si inserisce nel DNA della cellula ospite, prendendo il nome di provirus e mantenendo molti dei suoi geni disattivati. Una volta che la cellula si duplica essa trasmette anche il DNA virale alle cellule figlie formando così in un breve periodo una vasta colonia di genomi virali senza che avvenga la lisi. Il genoma del provirus reprime la maggior parte dei suoi geni, che si riattivano in caso di danni alla cellula ospite, dando il via ad un ciclo litico. Un esempio a tutti familiare è quello dell’Herpesvirus umano, i cui provirus vengono indotti da stress termici, psicologici o da radiazioni ultraviolette, dando origine alla cosiddetta febbre nascosta. In definitiva, alla domanda se i virus sono organismi viventi o non viventi, rispondiamo cosi: sono organismi viventi se infettano una cellula, non viventi se si trovano esternamente ad essa.
MALATTIE DEI VIRUS
Esempi di comuni malattie umane causate da virus includono il raffreddore comune, l’influenza, la varicella e l’herpes labiale. Vi sono anche gravi condizioni, come l’AIDS (causata dal virus HIV), la malattia da virus Ebola, l’influenza aviaria, la SARS (Sindrome respiratoria acuta grave) e la COVID-19 (Coronavirus disease 2019 causata dal virus SARS-CoV-2) che sono causate da virus. La capacità relativa di un virus di causare una malattia è descritta in termini della sua virulenza.
INFLUENZA
L’influenza è una malattia provocata da virus (virus influenzali) che infettano le vie aeree (naso, gola, polmoni).
L’influenza si trasmette per via aerea, attraverso le goccioline di saliva e le secrezioni respiratorie. Per approfondimenti: http://www.salute.gov.it/portale/malattieInfettive/dettaglioFaqMalattieInfettive.jsp?lingua=italiano&id=103
AIDS
Il virus HIV è il responsabile dell’immunodeficienza acquisita umana (meglio conosciuta come AIDS).
L’HIV è un Retrovirus, cioè un particolare tipo di virus a RNA.
Per potersi replicare, questo virus necessita della conversione del suo RNA in DNA; tale conversione avviene grazie a un particolare enzima, la trascrittasi inversa.
Alcuni agenti anti-HIV agiscono inibendo, appunto, la trascrittasi inversa. Fra questi inibitori, ricordiamo la zidovudina, la didanosina, la zalcitabina, la lamivudina e la stavudina.
Altri agenti antiretrovirali agiscono inibendo la proteasi di HIV, un enzima fondamentale per la crescita del virus.
Sono inibitori della proteasi il ritonavir e l’indinavir.
Gli inibitori della proteasi possono essere somministrati in associazione agli inibitori della trascrittasi inversa per cercare di ottenere un miglioramento dell’efficacia della terapia.
Per approfondimenti: http://www.salute.gov.it/portale/hiv/dettaglioContenutiHIV.jsp?lingua=italiano&id=5206&area=aids&menu=conoscere
