In contrasto con le infezioni virali acute, le infezioni persistenti durano per lunghi periodi, e si verificano quando l’infezione primaria non viene eliminata dalla risposta immunitaria adattativa. Il virus della varicella-zoster, il virus del morbillo, l’HIV-1 e il citomegalovirus umano sono esempi di virus che causano tipiche infezioni persistenti. Un’infezione cronica è un tipo di infezione persistente che alla fine viene eliminata, mentre le infezioni latenti o lente durano la vita dell’ospite.
Non c’è un singolo meccanismo responsabile per stabilire un’infezione persistente; una caratteristica chiave è la riduzione delle difese dell’ospite e la capacità del virus di uccidere le cellule. Molti arenavirus, come il virus della coriomeningite linfocitica, non uccidono le cellule e causano un’infezione persistente se l’ospite non può eliminare il virus. In alcune infezioni virali persistenti ci sono cicli alternati di produzione di virioni e quiescenza. Un esempio è il virus di Epstein-Barr, l’agente della mononucleosi infettiva. Dopo l’attacco iniziale di febbre, mal di gola e ghiandole linfatiche gonfie, il virus stabilisce un’infezione dormiente in cui il genoma virale persiste nelle cellule del sistema immunitario. Periodicamente l’infezione si riattiva e i virioni infettivi vengono rilasciati in assenza di sintomi clinici. Queste riattivazioni portano alla trasmissione dell’infezione a nuovi ospiti.
L’infezione da virus della diarrea virale bovina è un altro esempio di come la persistenza sia regolata dall’interazione tra la risposta immunitaria dell’ospite e l’uccisione delle cellule virali. Questo virus stabilisce un’infezione persistente per tutta la vita nella maggior parte del bestiame mondiale. Gli animali infetti non producono anticorpi antivirali o cellule T rilevabili. Il virus viene trasmesso dalla madre al feto all’inizio della gestazione. L’infezione non stimola la produzione di interferone (IFN), e quindi il sistema immunitario adattativo non viene attivato. Poiché l’infezione non uccide le cellule, ne deriva un’infezione persistente.
Molte infezioni persistono perché la replicazione virale interferisce con la funzione dei linfociti T citotossici (CTL), cellule immunitarie che sono estremamente importanti per eliminare le infezioni virali. Le cellule infette vengono riconosciute quando i CTL individuano gli antigeni virali sulla superficie cellulare. Questo processo di riconoscimento richiede la presentazione dei peptidi virali da parte delle proteine di classe I del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Molte proteine virali interferiscono con diverse fasi del percorso MHC di classe I, tra cui la sintesi, l’elaborazione e il traffico della proteina. Anche il trasporto alla superficie cellulare dei peptidi virali – prodotti dalle proteine virali dal grande complesso proteico noto come proteasoma – può essere bloccato.
Un esempio sorprendente di tale modulazione immunitaria si verifica nelle cellule infettate dal citomegalovirus (CMV). Questo betaherpesvirus causa un’infezione infantile comune di poca importanza negli individui sani. L’infezione non viene mai eliminata, e il virus infetta persistentemente le ghiandole salivari e mammarie e il rene. Quando gli individui latentemente infetti sono immunodepressi da farmaci o da un’infezione da HIV, la replicazione virale si verifica con conseguenze pericolose per la vita. CMV persiste nell’ospite perché il genoma virale codifica più proteine che interferiscono con la presentazione di classe I MHC degli antigeni virali. Una proteina virale blocca la traslocazione dei peptidi nel lume del reticolo endoplasmatico, mentre altre due proteine virali causano la degradazione delle proteine MHC di classe I prima che raggiungano la superficie cellulare.
Ci sono molti altri esempi di come le infezioni virali modulano la risposta immunitaria, portando all’infezione persistente. Non sorprende che molte delle fasi di elaborazione o di regolazione che sono obiettivi della modulazione virale non erano nemmeno note fino a quando non si è scoperto che erano bloccate dall’infezione virale.
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