INFEZIONE VIRALE cellule sospensione virale Produzione di virus adsorbimento (1 h a 37°C) cellule cellula non permissiva mancanza di un fattore necessario per lo sviluppo finale del virus cellula resistente mancanza di recettori o di fattori essenziali per l’espressione del genoma virale cellula permissiva Produzione di virus infettante incubazione a 37°C (ore ) sospensione virale

CICLO UNICO di REPLICAZIONE crescita esponenziale latenza produzione di nuovi virioni VIRUS n° di virus nel terreno di coltura ore CICLO UNICO di REPLICAZIONE “One-Step” growth adsorbimento BATTERI crescita esponenziale min o ore n° di batteri nel terreno di coltura

produzione di virus /cellula 0 2 5 8 10 16 20 30 1 10 100 1.000 virus/cellula ore post- infezione (p.i.) fase tardiva periodo di Eclisse fase precoce Replicazione del genoma produzione di virus /cellula CURVA DI CRESCITA VIRALE Assemblaggio del virus virus intracellulare virus extracellulare Rilascio Latenza

Alterazione della morfologia cellulare in seguito ad infezione virale CPE cellule VERO non infette infettate con POLIOVIRUS (8 ore p.i.)

Inclusioni nucleari o citoplasmatiche dette “Corpi inclusi” costituite da ammassi di proteine virali EFFETTO CITOPATICO

Alterazioni della plasmamebrana cellulare - aumentata permeabilità agli ioni allontanamento di proteine cellulari - presenza di antigeni virali

Effetto citopatico Formazione di sincizi (frecce) causati dalla fusione di cellule che presentano la proteina virale F (fusione pH-indipendente) sulla membrana plasmatica Sincizi in cellule infettate con paramyxovirus, RSV

ALTERAZIONE DEI MECCANISMI DI CONTROLLO DELLA PROLIFERAZIONE CELLULARE Cellule NIH3T3 infettate con Maloney murine sarcoma virus. (*) Retrovirus espressione di geni”onc” (*) Integrazione (*) TRASFORMAZIONE

TRASFORMAZIONE CELLULARE virus a DNA interferenza con i meccanismi di controllo della proliferazione cellulare interferenza con il processo apoptotico TRASFORMAZIONE

Trasmissione dei virus orizzontale verticale Vie di penetrazione mucose del tratto respiratorio* (aerea) mucose del tratto alimentare (oro-fecale) mucose del tratto urogenitale, mucose oculari (congiuntiva/cornea) epidermide parenterale ( ferite o punture) *la via più comune From Flint et al Principles of Virology ASM Press

Trasmissione aerea La superficie polmonare umana è di circa 140 m2 La transmissione avviene per: Aerosol (influenza) Contatto diretto ( rhinovirus) Numerose difese meccaniche (cellule ciliate, secrezioni mucose) e difese specifiche IgA secretorie Macrofagi alveolari

Le infezioni delle vie aeree la proteina NA del virus influenzale distrugge lo strato di muco

Trasmissione oro-fecale L’epitelio intestinale è ricoperto di villi che rappresentano una barriera molto efficiente I virus che penetrano per questa via devono essere resistenti a condizioni ambientali estreme (pH acido dello stomaco) Esempi di virus enterici Enterovirus (Picornaviridae) Adenovirus Rotavirus (Reoviridae)

Virulenza dei virus capacità del virus di causare malattia Un virus virulento causa una malattia rilevante Un virus avirulento o attenuato non causa malattia o determina una patologia lieve La virulenza dei virus dipende da: tipo di virus dose introdotta via di trasmissione risposta dell’ospite

PICORNAVIRUS La sintomatologia dipende dal tropismo del virus Rhinovirus Enterovirus Poliovirus Enterovirus 72 La sintomatologia dipende dal tropismo del virus

Disseminazione dei virus Mousepox Disseminazione dei virus La replicazione nel sito di penetrazione porta alla produzione di poche particelle virali che vengono riversate nel circolo ematico (viremia primaria). La replicazione in altri distretti è responsabile della produzione di alti livelli di virus (viremia secondaria). infezione organo bersaglio malattia

PATOGENESI DELLE MALATTIE DA VIRUS Danni diretti lisi o apoptosi delle cellule infette LCMV ( infezione in topi neonati) –> infezione delle cellule della gliandola pituitaria–> riduzione della secrezione dell’ormone della crescita –> morte entro 2-4 settimane Animali da laboratorio Danni indiretti risposta dell’ospite parte della patologie legate alle infezioni virali è causata dal sistema immunitario dell’ospite processo infiammatorio (interleuchine e IFN) attivazione di cellule citotossiche (CTL - CD8+ e NK )

INFEZIONI CRONICHE o PERSISTENTI possono causare malattie degenerative progressive (es: Morbillo - SSPE) relazione stabile tra virus e cellula ospite in cui: - il virus non uccide la cellula (virus non citocidi) - la cellula sostiene la replicazione del virus Virus litici - bassa moltiplicazione virale (cellula semi-permissiva) - presenza di fattori limitanti (anticorpi o Interferone) - particelle DI INFEZIONI CRONICHE o PERSISTENTI

INFEZIONI LATENTI Il ciclo di moltiplicazione del virus è arrestato ma può riattivarsi (es: HSV-1 - herpes labialis)

Interferoni (IFN) - tipo I (a e b) - tipo II o immune ( g ) a (20 geni) b (1 gene) Interferoni (IFN) La risposta “interferonica” è utile per l’ospite se temporanea e localizzata glicoproteine Identificati nel 1957 in infezioni con virus influenzale (Isaacs e Lindenmann) - tipo II o immune ( g )

STAT1 STAT2 p48 ISRE IFNAR1 IFNAR2 GAS IFNGR2 IFNGR1 IFN I IFN II JAK2 Tyk2 STAT1 STAT2 JAK1 p48 ISRE IFNAR1 IFNAR2 P GAS IFNGR2 IFNGR1 JAK2 IFN I IFN II

Geni attivati da IFN di tipo I PKR 2-5 A sintetasi Mx HMC attivazione della risposta immunitaria polimerasi virali inibizione della trascrizione di alcuni virus

…… in seguito ad infezione virale PKR PKR P 2-5 A sintetasi pppA(2’p5’)n a b g eIF2 P degradazione di mRNA e rRNA RNAasi L inibizione della traduzione stato antivirale