Qualche informazione sui virus e sui coronavirus per gli studenti di biologia - Prof.ssa Elisabetta Affabris Dipartimento di Scienze Università ...
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
Qualche informazione sui virus e sui
coronavirus per gli studenti di biologia.
Prof.ssa Elisabetta Affabris
Dipartimento di Scienze
Università degli studi Roma Tre
25_02_2020
COSA SONO I VIRUS I virus sono costituiti da un genoma protetto da un contenitore (capside), non sono in grado di moltiplicarsi in modo autonomo, ma lo fanno infettando una cellula ospite, per questo vengono anche definiti parassiti obbligati. Non hanno un apparato metabolico proprio, ma indirizzano il complesso macchinario cellulare alla loro riproduzione in base alle informazioni presenti nel genoma virale, decodificato dalla cellula. Si generano così numerose copie del virus a partire da ogni cellula infettata. Moltiplicazione dei virus Moltiplicazione delle cellule
IL CICLO VIRALE
La moltiplicazione virale si realizza con una serie di
fasi successive che costituiscono il ciclo virale:
• 1. Attacco della cellula (adesione specifica dei
recettori virali alla superficie della cellula)
• 2. Penetrazione e disassemblaggio
• 3. Replicazione dei componenti virali (genomi e
proteine)
• 4. Assemblaggio
• 5. Rilascio Figura 16.7 CICLO DI REPLICAZIONE DI UN VIRUS ANIMALE.
da Deho, Galli «Biologia dei microrganismi II edizione» CEA
RISULTATO: a partire da una singola particella virale che infetta una singola cellula si
possono produrre numerose particelle virali (da 100 a 100.000 in un ciclo litico in funzione
del tipo di virus e del tipo di cellula ospite).
DIMENSIONI DEI VIRUS
Flint et al., Principles of virology, ASM 2004
COME AGISCONO I VIRUS
la situazione è simile a quella dei virus
informatici: programmi che si inseriscono nella
memoria dei nostri computer e vengono attivati
ed eseguiti immediatamente.
l’esecuzione del programma-virus ne crea
numerose copie, che vengono inviate a
contagiare altri computer, e può
danneggiare il contenuto della memoria.
ORIGINE DEI VIRUS
I virus sono molto antichi e probabilmente convivono con i loro ospiti da sempre. Le teorie
più recenti indicano che la loro origine potrebbe precedere quella degli organismi viventi
cellulari o essere contemporanea.
ALBERO FILOGENETICO DELLA VITA
2,8 miliardi di anni fa
LUCA
(Last Universal Common Ancestor)
3,8-3,7 miliardi di anni fa
Origine della vita
Nuovi virus si possono generare continuamente per ricombinazione e/o per
mobilizzazioni di geni cellulari.
VIRUS AL MICROSCOPIO ELETTRONICO
Ogni organismo vivente ha i suoi virus.
Coronavirus al microscopio elettronico.
CDC/Dr. Fred Murphy - This media comes from the Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library (PHIL), with identification number #4814.
RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA E DIMENSIONI RELATIVE DI
ALCUNI VIRUS ANIMALI.
Watson et al., Biologia molecolare del gene, 1988
I VIRUS HANNO ELEVATA VARIABILITÀ GENETICA Un’altra caratteristica dei virus è la loro elevata variabilità genetica, che si è affermata per un vantaggio evolutivo, infatti garantisce una rapida adattabilità alle variazioni ambientali a scapito della dimensione del genoma e del livello di complessità raggiungibile. La complessità dell’organizzazione cellulare richiede invece un livello superiore ed adeguato di stabilità del genoma, che è garantito dalla: • presenza di DNA polimerasi con attività proof reading (= correzione di bozze) per la duplicazione del genoma; • presenza di sistemi di riparazione del danno al DNA
I VIRUS NOTI AD RNA RAGGIUNGONO DIMENSIONI
MASSIME DEL GENOMA MINORI DI QUELLI A DNA
Dimensioni dei genomi dei virus noti
(intervallo di variazione)
Virus ad RNA
3,5 kb 32 kb
Virus a DNA
1,8 kb 1250 kb
Grandezza del genoma del batterio Escherichia coli: 4.600 kb
Grandezza del genoma dell’uomo: 3.200.000 kb
unità di misura: mille coppie di basi (kb)Come si trasmette il nuovo coronavirus 2019-
nCoV da persona a persona?
Il nuovo Coronavirus è un virus respiratorio con genoma ad RNA positivo che si diffonde principalmente
attraverso il contatto stretto con una persona malata. La via primaria sono le goccioline del respiro
delle persone infette ad esempio tramite:
• la saliva, tossendo e starnutendo
• contatti diretti personali
• le mani, ad esempio toccando con le mani contaminate (non ancora lavate) bocca, naso o occhi
In casi rari il contagio può avvenire attraverso contaminazione fecale.
Normalmente le malattie respiratorie non si tramettono con gli alimenti, che comunque devono essere
manipolati rispettando le buone pratiche igieniche ed evitando il contatto fra alimenti crudi e cotti.
Studi sono in corso per comprendere meglio le modalità di trasmissione del virus.The coronavirus replication cycle. To S Fung and Ding X Liu Coronavirus Infection, ER Stress, Apoptosis and Innate Immunity. 2014. Front Microbiol 5, 296. DOI: 10.3389/fmicb.2014.00296
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coronavirus_replication.png
Dove posso trovare informazioni sul nuovo coronavirus 2019-nCoV?
Il Ministero della Salute ha realizzato un sito
dedicato: www.salute.gov.it/nuovocoronavirus e attivato il numero di
pubblica utilità 1500 e 112.
Altre informazioni sul sito Epicentro dell'Istituto superiore di sanità -
Epicentro.
L'Istituto Spallanzani (INMI) rende noto un bollettino medico alle ore
12 circa di ogni giorno sui casi confermati in Italia e sui test dei
contatti monitorati.Gli studenti e i laureati in biologia e medicina possono acquisire informazioni generali sui coronavirus consultando il cap. 53 Coronaviridae del libro di testo universitario: Principi di virologia medica III edizione 2018 A cura di Guido Antonelli e Massimo Clementi Casa Editrice Ambrosiana Disponibile nella Biblioteca d’Area Scientifica
Siti web utili per la virologia e per le malattie infettive
• https://viralzone.expasy.org/ • http://www.salute.gov.it/portale/hom
e.html
• https://www.epicentro.iss.it/
• https://www.epicentro.iss.it/influenz
a/influnet
• https://www.who.int/
• www.cdc.gov
• https://www.ecdc.europa.eu/en/hom
eIl virus influenzale al microscopio elettronico
(ab occulta coeli influenza)Rappresentazione del virus dell’influenza
Watson et al., Biologia molecolare del gene, 1988Epitelio tracheale murino durante il corso dell’infezione
con un virus influenzale.La pandemia di spagnola. (ospedale militare a Camp Funston, Kansas)
Qualche dato sulla pandemia di spagnola. • Primo caso accertato ufficialmente: marzo 1918, sergente Albert Gitchell, capocuoco di Camp Funston, a Fort Riley nel Kansas. A questo caso seguono 522 casi che si sviluppano in una settimana con 40 morti. • Poco prima (gennaio 1918) erano stati segnalati i primi casi di una “polmonite fulminante” nella contea di Haskell, una zona poverissima a meno di 300 Km da Fort Riley, dove le famiglie contadine condividevano gli spazi con polli e maiali. • L’infezione si diffonde lungo le arterie della vita militare: in aprile ha investito 24 dei 26 campi di addestramento e 30 delle 50 maggiori città americane e passa in europa attraverso le navi che trasportano i reparti da combattimento. A maggio si accende in Europa (8 milioni di casi in Spagna) e dilaga. Cala con i primi caldi. A fine agosto riappare a Brest, porto di andata e ritorno delle truppe USA ed in pochi giorni appare la seconda ondata a Boston. Il virus ha investito il mondo. • I casi stimati per questa pandemia sono stati circa 1 miliardo, apparsi in tre ondate tra gennaio 1918 e aprile 1919 e sparsi in tutto il mondo. Unica eccezione sembra l’isola di Marajò alle foci del Rio delle Amazzoni in Brasile. I decessi stimati sono circa 50-100 milioni, oltre la metà hanno tra i 15 e i 34 anni.
LA RISPOSTA IMMUNITARIA
COME SI GUARISCE DA UNA INFEZIONE?
Il sistema immunitario ci permette di guarire ed eradicare
molte infezioni attraverso una risposta immediata, molto
antica e meno specifica (innata), seguita da una risposta più
lenta, ma altamente specifica (adattativa), che eliminano
sia l’agente infettivo che le eventuali cellule infette.LA RISPOSTA IMMUNITARIA
La risposta immunitaria innata regola lo sviluppo della risposta immunitaria
adattativa. Quest’ultima ci permette anche di resistere ad una seconda
infezione causata dallo stesso agente infettivo attraverso lo sviluppo della
memoria immunitaria.
Le cellule dell’immunità adattativa sviluppano un compartimento
memoria quando sono attivate.LE CELLULE DEL SISTEMA IMMUNITARIO
ORIGINE E DIFFERENZIAMENTO DEL PROGENITORE EMATOPOIETICO.GLI ORGANI DEL SISTEMA IMMUNITARIO linfonodo
LA RISPOSTA IMMUNITARIA ADATTATIVA UMORALE CELLULARE
Per aiutare il sistema immunitario a farci guarire dalle malattie infettive dobbiamo sviluppare farmaci o prevenire l’infezione sviluppando vaccini.
Puoi anche leggere
