Espressioni Molecolari Biologia Cellulare: Il virus dell’influenza

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Il virus dell’influenza

Dopo il comune raffreddore, l’influenza è forse l’infezione respiratoria più familiare al mondo. Solo negli Stati Uniti, circa 25-50 milioni di persone contraggono l’influenza ogni anno. I sintomi dell’influenza sono simili a quelli del comune raffreddore, ma tendono ad essere più gravi. Febbre, mal di testa, affaticamento, debolezza e dolore muscolare, mal di gola, tosse secca e naso chiuso o che cola sono comuni e possono svilupparsi rapidamente. I sintomi gastrointestinali associati all’influenza sono a volte sperimentati dai bambini, ma per la maggior parte degli adulti, le malattie che si manifestano con diarrea, nausea e vomito non sono causate dal virus dell’influenza, anche se spesso vengono definite in modo inesatto “influenza intestinale”. Una serie di complicazioni, come l’insorgenza di bronchite e polmonite, possono anche verificarsi in associazione con l’influenza e sono particolarmente comuni tra gli anziani, i bambini piccoli e chiunque abbia un sistema immunitario soppresso.

L’influenza è altamente contagiosa ed è più comune durante i mesi più freddi dell’anno. Contrariamente alla credenza tradizionale, tuttavia, il clima in sé non è direttamente responsabile dell’aumento dell’incidenza, ma è piuttosto attribuibile alla maggiore quantità di tempo trascorso in casa in prossimità di altri individui durante il tempo inclemente. Il virus dell’influenza si trasmette principalmente attraverso le secrezioni respiratorie rilasciate quando un individuo infetto tossisce o starnutisce. L’incubazione è tipicamente da uno a due giorni dal momento dell’infezione, e la maggior parte delle persone comincia a riprendersi naturalmente dai sintomi entro una settimana. La stragrande maggioranza dei decessi legati all’influenza sono causati da complicazioni dell’influenza piuttosto che dall’effettivo virus dell’influenza.

Sono stati identificati tre tipi distinti di virus dell’influenza, denominati A, B e C. Insieme questi virus, che sono antigenicamente distinti l’uno dall’altro, comprendono una propria famiglia virale, Orthomyxoviridae. La maggior parte dei casi di influenza, specialmente quelli che si verificano in epidemie o pandemie, sono causati dal virus A dell’influenza, che può colpire una varietà di specie animali, ma il virus B, che normalmente si trova solo negli esseri umani, è responsabile di molti focolai localizzati. Il virus C dell’influenza è morfologicamente e geneticamente diverso dagli altri due virus ed è generalmente non sintomatico, quindi è di scarsa preoccupazione medica.

La struttura del virus dell’influenza (vedi Figura 1) è piuttosto variabile, ma le particelle del virione sono di solito di forma sferica o ovoidale e hanno un diametro da 80 a 120 nanometri. A volte si verificano anche forme filamentose del virus, che sono più comuni tra alcuni ceppi di influenza rispetto ad altri. Il virione dell’influenza è un virus avvolto che deriva il suo bilayer lipidico dalla membrana plasmatica di una cellula ospite. Due diverse varietà di glicoproteine spike sono incorporate nell’involucro. Circa l’80% delle punte sono emagglutinine, una proteina trimerica che funziona nell’attacco del virus alla cellula ospite. Il restante 20% circa delle punte glicoproteiche consiste nella neuraminidasi, che si pensa sia coinvolta principalmente nel facilitare il rilascio di particelle virali appena prodotte dalla cellula ospite. Sul lato interno dell’involucro che circonda un virione dell’influenza c’è un rivestimento proteico della matrice antigenica. All’interno dell’involucro si trova il genoma dell’influenza, che è organizzato in otto pezzi di RNA a filamento singolo (solo le forme A e B; l’influenza C ha 7 segmenti di RNA). L’RNA è impacchettato con la nucleoproteina in una forma ribonucleoproteica elicoidale, con tre peptidi polimerasi per ogni segmento di RNA.

Mutazioni nella struttura antigenica del virus dell’influenza hanno dato origine a un certo numero di sottotipi e ceppi di influenza diversi. Le varietà specifiche del virus sono generalmente denominate secondo i particolari determinanti antigenici delle proteine di superficie emagglutinina (13 tipi principali) e neuraminidasi (9 tipi principali) che possiedono, come nell’influenza A(H2N1) e A(H3N2). Nuovi ceppi del virus dell’influenza emergono a causa di un processo graduale noto come deriva antigenica, in cui le mutazioni all’interno dei siti di legame degli anticorpi del virus si accumulano nel tempo. Attraverso questo meccanismo, il virus è in grado di aggirare in gran parte il sistema immunitario del corpo, che potrebbe non essere in grado di riconoscere e conferire l’immunità a un nuovo ceppo influenzale anche se un individuo ha già sviluppato l’immunità a un ceppo diverso del virus. Entrambi i virus dell’influenza A e B subiscono continuamente la deriva antigenica, ma la riformulazione dei vaccini antinfluenzali ogni anno spesso permette agli scienziati di prendere in considerazione qualsiasi nuovo ceppo emerso.

L’influenza A sperimenta anche un altro tipo di mutazione chiamata spostamento antigenico che si traduce in un nuovo sottotipo del virus. Lo spostamento antigenico è un cambiamento improvviso nell’antigenicità causato dalla ricombinazione del genoma dell’influenza, che può verificarsi quando una cellula viene infettata simultaneamente da due ceppi diversi di influenza di tipo A. La gamma insolitamente ampia di ospiti suscettibili all’influenza A sembra aumentare la probabilità che questo evento si verifichi. In particolare, la mescolanza di ceppi che possono infettare uccelli, maiali ed esseri umani è ritenuta responsabile della maggior parte degli spostamenti antigenici. In particolare, in alcune parti del mondo, gli esseri umani vivono in stretta vicinanza sia con i suini che con gli uccelli, così che i ceppi umani e quelli degli uccelli possono facilmente infettare un maiale allo stesso tempo, dando luogo a un virus unico. I nuovi sottotipi di influenza A si sviluppano in modo improvviso e imprevedibile, così che gli scienziati non sono in grado di preparare in anticipo vaccini efficaci contro di essi. Di conseguenza, l’emergere di un nuovo sottotipo del virus può causare una pandemia globale in un tempo molto breve.

Oltre ai vaccini, alcune altre armi sono state progettate per combattere l’influenza. I farmaci antivirali amantadina e rimantidina possono aiutare a ridurre la gravità della malattia negli individui con influenza che iniziano a utilizzare i farmaci entro due giorni dall’inizio dei sintomi. Questi farmaci funzionano ostacolando il cambiamento di pH necessario al virione dell’influenza per rilasciare il suo contenuto nel citosol di una cellula ospite. Altri due farmaci antivirali, zanamavir e oseltamivir, sono efficaci contro entrambi i tipi A e B di influenza. Invece di interferire con i cambiamenti di pH, zanamavir e oseltamivir bloccano la glicoproteina neuraminidasi in modo da inibire il rilascio di nuove particelle virali e ostacolare la loro diffusione. È importante notare che gli antibiotici non sono in grado di combattere il virus dell’influenza in sé, ma vengono talvolta somministrati ai pazienti con l’influenza per arginare gli attacchi di microrganismi opportunisti che sono responsabili di molte complicazioni dell’influenza.

Anche se la diffusa familiarità con l’influenza la fa sembrare relativamente benigna a gran parte della popolazione generale, il virus può essere devastante. Nel 1918 e 1919, più di 20 milioni di persone morirono a causa di un ceppo del virus comunemente conosciuto come l’influenza spagnola che circolò in quasi tutte le regioni abitate del mondo. Da allora si sono verificate molte altre epidemie, anche se nessuna è stata altrettanto mortale. Tuttavia, l’influenza insieme alle complicazioni del virus è costantemente tra le prime dieci cause comuni di morte negli Stati Uniti, posizionandosi più in alto di alcuni altri killer molto più pubblicizzati, come il virus HIV che causa l’AIDS.

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