genere | Virus |
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Campo | Riboviria |
Ramo | Negarnaviricota |
Sub-embr. | Polyploviricotina |
Classe | Insthoviricetes |
Ordine | Articulaviral |
Famiglia | Orthomyxoviridae |
Il virus dell'influenza è un insieme di quattro specie di virus RNA singola catena di polarità negativa distingue ogni da un tipo antigenico particolare: il virus dell'influenza A , il virus dell'influenza B , l' influenza C e l' influenza virus D . Di questi quattro tipi antigenici, il tipo A è il più pericoloso, il tipo B è meno rischioso ma è comunque probabile che causi epidemie e il tipo C è solitamente associato solo a sintomi minori. Il tipo D è meno comune di altri e non è noto per causare infezioni negli esseri umani . Questi quattro virus hanno un genoma segmentato, con otto segmenti per i primi due e sette segmenti per gli ultimi due. La composizione amminoacidica dei virus dell'influenza C e D è simile al 50%, una percentuale simile a quella osservata tra i virus dell'influenza A e B; il tasso di divergenza tra i virus A e B da un lato e i virus C e D dall'altro è, dall'altro, molto più alto.
Gli antigeni , la proteina della matrice (M1) e la nucleoproteina (NP), vengono utilizzati per determinare se un virus influenzale è di tipo A, B, C o D. La proteina M1 è necessaria per l'assemblaggio del virus e della nucleoproteina. trascrizione e replicazione virale .
Delle glicoproteine si trovano anche sulla superficie della membrana cellulare . I virus dell'influenza A e B hanno due glicoproteine: emoagglutinina (HA) e neuraminidasi (NA); I virus dell'influenza C e D hanno una sola glicoproteina, la glicoproteina di fusione emoagglutinina-esterasi ( HEF ). Queste glicoproteine consentono il legame e la fusione tra l' involucro virale e la membrana cellulare . La fusione di queste membrane consente alle proteine e al genoma del virus di essere rilasciati nella cellula ospite , che quindi causa l' infezione . Tipi C e D sono l'unico virus influenzale ad esprimere un esterasi . Questo enzima è simile alla neuraminidasi prodotta dai virus dell'influenza A e B in quanto questi due enzimi distruggono i recettori nelle cellule ospiti
Le glicoproteine possono subire mutazioni ( slittamento dell'antigene ) o riassortimento in cui viene prodotta nuova emoagglutinina o neuraminidasi ( rottura antigenica ). I virus dell'influenza C e D possono solo dare origine a uno slittamento antigenico, mentre il virus dell'influenza A sperimenta anche rotture antigeniche. Quando si verifica uno di questi processi, gli anticorpi prodotti dal sistema immunitario dell'ospite non proteggono più da queste glicoproteine alterate. Per questo motivo, questi virus causano continuamente infezioni.
I quattro tipi di virus influenzali corrispondono ciascuno a una specie di virus ai sensi dell'ICTV . Ciascuna di queste specie è ulteriormente suddivisa in sottotipi per sierotipi e ceppi , la virulenza e l' infettività (in) variano notevolmente da una specie ospite all'altra.
Tipi | Padroni di casa | Sottotipi |
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Virus dell'influenza A. | Umani , maiali , uccelli , cavalli , pipistrelli | H1N1 , H1N2 , H2N2 , H3N1 , H3N2 , H3N8 , H5N1 , H5N2 , H5N3 , H5N8 , H5N9 , H7N1 , H7N2 , H7N3 , H7N4 , H7N7 , H7N9 , H9N2 , H10N7 |
Virus dell'influenza B. | Umani , foche | Victoria, Yamagata |
Virus dell'influenza C. | Umani , maiali , cani | |
Virus dell'influenza D. | Suini , bovini |
I virus dell'influenza A sono classificati in base alle glicoproteine nel loro involucro virale , l' emoagglutinina e la neuraminidasi , che hanno identificato i sottotipi indicati HxNy, dove H identifica l'emoagglutinina e la neuraminidasi N identificata con x variabile da 1 a 18 e y compresa tra 1 e 11 Questi sono i virus influenzali più virulenti, essendo stati osservati nell'uomo :
All'interno di questi sottotipi sono presenti anche ceppi e varianti, identificati secondo una nomenclatura indicante rispettivamente la tipologia, la provenienza geografica, il numero del ceppo e l'anno di identificazione, ad esempio:
I ceppi che causano l'epidemia di "influenza aviaria" del 2006 sono generalmente indicati come HPAI H5N1, che sta per influenza aviaria ad alta patogenicità .
Il virus dell'influenza B è quasi esclusivamente umana , e meno comune di quanto il virus dell'influenza A . L'unico ospite non umano noto per ospitare questo virus è il sigillo . Il virus dell'influenza B muta da due a tre volte più lentamente del virus di tipo A e quindi mostra una variabilità genetica inferiore, con un solo sierotipo . Per questo motivo, l'immunità ai virus dell'influenza B viene solitamente raggiunta in età abbastanza giovane. Il tasso di mutazione non è zero, tuttavia, e due sottotipi di virus dell'influenza B sono chiaramente identificati, chiamati Victoria e Yamagata, quindi l'immunità non può essere completa o permanente. Tuttavia, l'assenza di ospiti non umani preclude la possibilità di insorgenza di una pandemia di virus dell'influenza B. Le varianti di questo virus sono identificate da una nomenclatura simile a quella del virus dell'influenza A, ad esempio:
Il virus dell'influenza C infetta uomini e suini e può causare malattie gravi ed epidemie localizzate. Tuttavia, questo tipo di virus influenzale è meno comune degli altri e sembra causare malattie per lo più lievi nei bambini.
I primi virus dell'influenza D sono stati isolati nel 2011. Questo tipo sembra essersi discostato dai virus dell'influenza C diverse centinaia di anni fa. Sono noti almeno due ceppi . Sembra infettare principalmente i bovini , ma è stato osservato anche nei suini .
I virus influenzali appartengono all'ordine degli Articulavirales , quindi hanno un genoma segmentato, cioè suddiviso in molecole di acidi nucleici distinte, cioè da sette a otto segmenti di RNA a filamento singolo di polarità negativa. La lunghezza totale di questo genoma è compresa tra 12.000 e 15.000 nucleotidi , con, ad esempio per il virus dell'influenza A (H1N1) , una distribuzione del tipo:
Segmento di RNA | Proteine (s) | Nucleotidi | Aminoacidi |
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PB1 | Polimerasi di base 1 | 2300 a 2500 | 757 + 87 (F2) |
PB2 | Polimerasi di base 2 | 2300 a 2500 | 759 |
PAPÀ | Polimerasi acida | Dal 2200 al 2300 | 716 |
HA | Hemagglutinin | Dal 1700 al 1800 | 550 |
NP | Nucleoproteina | Dal 1500 al 1600 | 498 |
N / A | Neuraminidasi | 1400 a 1500 | 454 |
M | Proteine di membrana | Da 1000 a 1100 | 252 + 97 |
NS | Proteine non strutturali | 800 a 900 | 230 + 121 |
Dei segmenti di cui sopra, i due più importanti sono PB1 e HA. PB1 fornisce una RNA polimerasi RNA dipendente essenziale per la virulenza del virus, mentre HA fornisce l' antigene glicoproteico di superficie ( emoagglutinina ) determinandone la trasmissibilità .
La sequenza di questo terminale genomico si ripete ad entrambe le estremità. Le sequenze ripetute all'estremità 5 ' hanno una lunghezza di 12 o 13 nucleotidi, quelle all'estremità 3' hanno una lunghezza di 9-11 nucleotidi. Il virus dell'influenza A produce una proteina PB1-F2 da un frame di lettura aperto alternativo del segmento PB1, mentre i segmenti M e NS producono due proteine ciascuno, denotate M1, M2, NS1 e NS2, mediante splicing alternativo .
Struttura generica di un virus dell'influenza A che indica la disposizione di 10 proteine virali. La proteina PB1-F2 e gli otto segmenti di RNA non sono rappresentati in questo diagramma.
I virioni dell'influenza A hanno un diametro compreso tra 80 e 120 nm e di solito formano un insieme di particelle sia ellissoidali , bacilliforme e filamentose. Il loro genoma ha una lunghezza totale di 13,5 kilobasi distribuite su otto segmenti di RNA a filamento singolo di polarità negativa che codificano per 11 proteine , chiamate HA, NA, NP, M1, M2, NS1, NEP, PA, PB1, PB1-F2 e PB2. L' emoagglutinina HA e la neuraminidasi NA sono le più caratterizzate. Queste sono grandi glicoproteine situate sulla superficie dei virioni. La neuraminidasi è un enzima coinvolto nel germogliamento dei virioni di nuova formazione nelle cellule infette, mentre l'emoagglutinina è una lectina coinvolta nel legare il virus alla cellula ospite e nell'iniettare il genoma virale in quest'ultima. L'emagglutinina e la neuraminidasi sono i bersagli degli antivirali . Queste proteine sono antigeni riconosciuti dagli anticorpi del corpo .
I virioni sono pleomorfi , con un involucro generalmente ellissoide di diametro compreso tra 80 e 120 nm e possono formare filamenti lunghi fino a 20 micron . L'involucro è irto di sporgenze 500 che sporgono da circa 10 a 14 nm dalla superficie del virus. Le molecole di emoagglutinina sono separate l'una dall'altra da gap di neuraminidasi , con un rapporto di circa 4 a 5 molecole di neuraminidasi per molecola di emoagglutinina.
La membrana virale, carica di colesterolo e irta di glicoproteine , contiene il nucleocapside , che contiene nucleoproteine di diverse dimensioni disposte in una disposizione poco conosciuta . Le proteine ribonucleari sono filamentose, con un diametro da 9 a 15 nm e una lunghezza da 50 a 130 nm . Mostrano simmetria elicoidale.
I mammiferi infetti trasmettono l' influenza solitamente per via aerea, tossendo o starnutendo espellendo aerosol contenenti il virus , mentre gli uccelli contaminati dal virus trasmettono i loro escrementi. L'influenza può essere trasmessa anche attraverso la saliva , le secrezioni nasali , le feci e il sangue . Le infezioni si verificano attraverso il contatto con questi fluidi corporei o con superfici contaminate. Al di fuori dell'ospite , i virus dell'influenza possono rimanere infettivi per circa una settimana alla temperatura del corpo umano ( 37 ° C ), per più di 30 giorni a 0 ° C e indefinitamente a temperature molto basse - come i laghi del nord - estremo della Siberia . Possono essere facilmente inattivati da disinfettanti e detergenti.
I virus si legano a una cellula attraverso le interazioni tra la loro glicoproteina di emoagglutinina e le osi degli acidi sialici sulla superficie delle cellule epiteliali del polmone e della gola (fase 1 nel ciclo di replicazione dello schema). La cellula prende il virus attraverso l' endocitosi . Nel endosome acido, una parte della emoagglutinina fonde l' involucro virale con la membrana del vacuolo , rilasciando nel citoplasma molecole di RNA virus (vRNA) proteine accessorie e RNA polimerasi RNA-dipendente (2a fase). Queste proteine e l'RNA virale formano un complesso trasportato nel nucleo della cellula, dove la RNA polimerasi RNA dipendente può trascrivere l'RNA complementare a senso positivo (cRNA) (passaggi 3a e 3b). Il cRNA può essere esportato nel citoplasma per la traduzione (passaggio 4), ma può anche rimanere nel nucleo. Le proteine virali di nuova sintesi possono essere secrete dall'apparato di Golgi sulla superficie cellulare (nel caso della neuraminidasi e dell'emoagglutinina, corrispondente al passaggio 5b dello schema), o essere trasportate al nucleo per legarsi al vRNA lì e formare nuove particelle del genoma virale (passaggio 5a). Le altre proteine virali hanno diverse azioni nella cellula ospite, tra cui la degradazione dell'RNA messaggero cellulare e l'uso dei nucleotidi rilasciati per la sintesi dell'RNA virale, che ha anche l'effetto di inibire la traduzione degli RNA. Cellula ospite messaggeri.
I vRNA a polarità negativa che formano il genoma dei futuri virus, l'RNA polimerasi RNA-dipendente e altre proteine virali sono assemblati in un virione . Le molecole di emoagglutinina e neuraminidasi si raggruppano in un rigonfiamento nella membrana cellulare . Il VRNA e le proteine strutturali virali lasciano il nucleo ed entrano nel rigonfiamento della membrana. Il virus maturo germoglia dalla cellula all'interno di una sfera di membrana fosfolipidica della cellula ospite, trasportando emoagglutinina e neuraminidasi insieme a questo involucro di membrana. I virus aderiscono alla cellula attraverso l'emoagglutinina, in modo che il virus maturo si stacchi dalla cellula ospite dove si sono formati una volta che la loro neuraminidasi ha scisso i residui di acido sialico dalla cellula ospite. Quest'ultimo è morto dopo il rilascio dei virioni del virus dell'influenza.
I virus influenzali, come tutti gli Orthomyxoviridae , si replicano quindi nel nucleo cellulare, caratteristica che condividono solo con i retrovirus . Questo perché non hanno il meccanismo enzimatico per produrre i propri RNA messaggeri. Usano l'RNA cellulare come primer per iniziare la sintesi dell'mRNA virale mediante un meccanismo chiamato Cap di cattura (en) . Una volta nel nucleo, la proteina PB2 di RNA polimerasi si lega al tappo del 5 'estremità di un cellulare RNA pre-messenger . La proteina PA scinde questo RNA vicino alla sua estremità 5 'e utilizza questo frammento ricoperto come primer per trascrivere il resto del genoma dell'RNA virale in RNA messaggero virale. Questa procedura è necessaria affinché l'RNA messaggero virale abbia un limite in modo che possa essere riconosciuto da un ribosoma ed essere tradotto in proteina .
L' RNA RNA-dipendente polimerasi virale essendo libero di funzione correttiva, è errato inserimento nucleotide circa ogni 10.000 inserimenti, che è approssimativamente la lunghezza del genoma del virus dell'influenza. Ogni nuovo virione contiene quindi statisticamente una mutazione nel suo genoma. La segmentazione del genoma in molecole di RNA separate consente ai geni di essere miscelati ( riassortiti ) quando due o più varietà di virus influenzali infettano la stessa cellula. Ciò si traduce nella formazione di un virus dotato di diverse proprietà, che può ad esempio consentire l'infezione di nuovi ospiti o eludere l'immunità sviluppata dall'ospite contro il genoma precedente; in quest'ultimo caso si parla di rottura antigenica .
I virus influenzali nei mammiferi tendono a essere labili, ma possono rimanere infettivi per diverse ore nel muco . L'influenza aviaria può rimanere infettivo per 100 giorni in acqua distillata a temperatura ambiente, e per 200 giorni a 17 ° C . Viene inattivato più rapidamente nel letame, ma può rimanere infettivo fino a due settimane nelle feci . I virus dell'influenza aviaria possono rimanere infettivi a tempo indeterminato quando congelati.
I virus influenzali sono sensibili a candeggina , etanolo al 70%, aldeidi , ossidanti e ammonio quaternario . Sono inattivati da una temperatura di 56 ° C per almeno 60 minuti, nonché da un pH acido inferiore a 2.
Esistono vaccini e farmaci per la profilassi e il trattamento delle infezioni da virus influenzali. I vaccini sono composti da virioni inattivati o sottotipo attenuato H1N1 o H3N2 di influenza A umana, così come le varianti di virus influenzali B . Poiché l' antigenicità dei virus selvatici è in continua evoluzione, i vaccini vengono riformulati ogni anno da nuovi ceppi . Tuttavia, quando l'antigenicità dei virus selvatici non corrisponde a quella dei ceppi usati per produrre questi vaccini, questi ultimi non proteggono da questi virus e quando gli antigeni corrispondono, possono comparire anche mutanti che sfuggono alla copertura antigenica dei vaccini.
Tra i farmaci disponibili per il trattamento dell'influenza umana , l' amantadina e la rimantadina inibiscono il distacco del virione dalle cellule infette interferendo con la proteina della matrice M2, mentre oseltamivir (commercializzato con il marchio Tamiflu ), zanamivir e peramivir inibiscono il rilascio dei virioni interferendo con neuraminidasi ; peramivir tende a generare meno mutanti rispetto a zanamivir