Altre particelle microscopiche

Le particelle microscopiche simili ai Virus

I Virus, non sono le uniche particelle infettive, di dimensioni microscopiche, incapaci di vita autonoma, quindi obbligate ad attuare processi di parassitosi. In natura esistono, altri “organismi” ancora più semplici, di massa e grandezza MOLECOLARE:

• Viroidi
• Prioni

Di seguito, passiamo in rassegna le principali differenze e aspetti comuni tra le 3 classi: Virioni, Viroidi e Prioni. Per molti un’articolo simile potrà tornare utile, in quanto potrà stimolare una certa dose di curiosità, verso questo mondo affascinante, e complesso. Questo articolo è consigliato a tutti, è realizzato con termini semplici e accessibile a tutti, non mancano inoltre ottime fonti bibliografiche. Buona lettura.

1. Caratteri Comuni

I Virus, di certo sono le particelle sub-batteriche più note e studiate. Da alcuni decenni, ricerche molecolari sono riuscite ad identificare potenziali agenti infettivi di dimensione ancor minore del Virione( ovvero la parte fondamentale, che può causare malattia del virus) con cui possiedono caratteristiche comuni:

• incapacità di riprodursi, alimentarsi e respirare
• non sono cellule, quindi per scopi di ricerca vanno studiati “in vivo”
• dimensioni microscopiche
• necessitano di parassitare cellule
• possono scatenare reazioni immunitarie e malattie
• assenza di metabolismo e sintesi proteica.

Quando si parla di entità virali o sub-virali, è necessario parlare in termini di unità di misure sottomultipli di metro e centimetri, di seguito alcuni esempi:

-Cellula Animale e Vegetale: solitamente rientrano tra 10-100 micrometri( la cellula uovo umana può superare i 120 micrometri, globuli rossi misurano meno di 9 micrometri mentre una cellula vegetale di solito parte da dimensioni superiori ai 30 micrometri fino a superare talvolta i 100 micrometri);

-Cellula Batterica: può variare da 0,2 a 30 micrometri

-Particella Virale: 20/300 nm( di solito, esistono anche sporadiche specie che superano anche i 600 nm)

-Particelle sub-Virali: pochi nanometri, forse anche meno nel caso dei Prioni.

2. I Viroidi e Virusoidi

sono agenti infettivi, estremamente semplici, privi delle complesse strutture proteiche, presenti nei Virioni e nei Virus.

I Viroidi( come i Virusoidi) sono costituiti da un’unica e fondamentale molecola, l’RNA, a filamento singolo, dalla forma circolare, con una conformazione simile a bastoncello, caratterizzata da numerosi ripiegamenti. Questa conformazione rende la particella estremamente resistente a differenti condizioni ambientali con alta intensità luminosa e temperatura. La replicazione, avviene utilizzando il sistema di replicazione e trascrizione della cellula infettata. Il filamento, è una sequenza di nucleotidi, di basso peso molecolare, solitamente di meno di 400 unità. Furono scoperti da Theodor Otto Deiner nel 1971.

I Virusoidi, sono entità patogene che riescono ad interferire con il “naturale” ciclo replicativo dei Virus. A differenza dei Viroidi, i Virusoidi sono molecole formate da 500-2000 nucleotidi quindi con un peso molecolare ben maggiore, per la loro replicazione necessitano di un “Helper”, ovvero della presenza di un virus da infettare, introducendosi nel capside, che a sua volta infetterà altre cellule.

Ad oggi sono tutt’ora in corso studi per cercare di capire i meccanismi di replicazione e se i genomi viroidici possano codificare per delle proteine. Alcuni Virusoidi, invece codificano per proteine, le cui funzioni sono ancora perlo più ignote.

I Viroidi finora identificati, non superano poche decine di specie, circa 33, finora sono stati osservati causare patologie solamente nel regno vegetale. Altri Viroidi infettano senza mostrare evidenti sintomi di malattia. Sono stati osservati Viroidi che infettano esclusivamente le piante superiori: sia monocotiledoni che dicotiledoni. I vegetali solitamente infetti dai Viroidi sono gli agrumi, il tubero della patata, pomodori, frutti tropicali come l’avocado e l’ananas. I meccanismi di infezione sono di diversi tipi: meccanica, attraverso l’azione di insetti vettori( come gli afidi) o divisione di una pianta già infetta.

Ad oggi sono conosciuti Virusoidi infettivi per le piante, aspetti che li accomuna ai “cugini minori” quali i Viroidi. Esempi sono: l’RNA satellite del virus del nanismo giallo dell’orzo( helper virus Luteovirus) o l’RNA satellite del virus della maculatura anulare del tabacco( helper virus Nepovirus). I Virusoidi attuano i propri processi replicativi, in funzione del luogo( Citoplasma o Nucleo) in cui il Virus attua la replicazione. Quando il Virus inizia la replicazione, si “innesca” una sorta di competizione per la “sopravvivenza” ( lo scopo è: utilizzare il più velocemente e la maggiore quantità di un’enzima RNApolimerasiRNAdipendente) tra i 2 acidi nucleici: quello “virale DNA o RNA” e quello “molecolare del Virusoide”, che riesce a rallentare interferendo attivamente nella riproduzione del genoma virale.

A livello tassonomico, la classificazione è coordinata dallo stesso Ente deputato allo studio dei Virus, la Commissione Internazionale per la Tassonomia dei Virus(ICTV). (il sito ufficiale https://talk.ictvonline.org/ictv-reports/ictv_online_report/subviral-agents/w/viroids ) Le famiglie dei Viroidi sono 2, Avsunviroida( si replicano all’interno dei cloroplasti) o Pospiviroida( si replicano all’interno deil nucleo), da cui si diramano 8 generi e 33 specie.

3. I Prioni( dall’Inglese Prion= Proteinaceous Infective Only Particle)

sono molecole proteiche capaci di innescare malattie. Le proteine sono formate da subunità, chiamate amminoacidi. Solitamente sono di dimensioni minori dei Viroidi.

I Prioni possono essere sia “sani” che “mutati”. I primi sono spesso presenti sulla superficie dei neuroni, con la funzione di agevolare e migliorare la trasmissione dell’impulso nervoso e di creare nuove connessioni( questo è quanto emerge da uno studio italiano condotto da Università Politecnica delle Marche e dai ricercatori della Scuola Internazionale Superiore degli Studi Avanzati di Trieste). I Prioni degenerati, malati invece sconvolgono la fisiologia e recano danni alle cellule nervose dell’animale, ad esempio riducono l’attenzione, la lucidità e la capacità di pensiero, perdita di controllo del movimento, perdita della capacità di orientarsi, ecc….

Secondo alcuni studi, il Prione non è altro che una proteina, solitamente innocua che è “nata” anormale o mutata, spesso a causa di mutazioni a carico di un gene che a cascata porta alla formazione di una proteina alterata, che interagendo con altre ne cambierà la conformazione; secondo altri studi recenti possono essere considerati elementi cruciali per diversi tumori, come affermato da uno studio pubblicato sulla rivista “Cancers” da Luca Morelli, prof. associato di chirurgia generale all’Università di Pisa. La loro scoperta è attribuita a Stanley Prusiner, che vinse il Nobel per la Medicina nel 1997 dopo aver effettuato approfonditi studi sulle malattie neurologiche e degenerative, come il morbo di Alzheimer. Sono agenti infettivi tipici degli animali, caratterizzati da lunghi periodi di incubazione. Le dimensioni nanoscopiche, permette loro di attraversare la Barriera Emato-Encefalica, causando effetti dannosi al “sistema nervoso” di mammiferi e nell’uomo.

Sono spesso responsabili di alcune malattie neurologiche come:

-il morbo della “Mucca Pazza” o Encefalite Spongiforme Bovina

-la malattia della “Scrapie” nelle pecore e capre

-la malattia di “Gerstmann-Strausler-Sheinker” nell’uomo

-malattia di “Creutzfeldt Jacob”.

Tutte accomunate da danni praticamente irriversibili, come la presenza di bolle nelle cellule cerebrali, che causa la formazione di microscopici forellini che se analizzati al microscopio assomigliano a un formaggio svizzero( questo è il caso del “morbo della Mucca Pazza”, dopo poco tempo le cellule muoiono.

Un dato non molto confortante, riguarda l’eccellente resistenza dell’agente infettivo, a noti rimedi utilizzati per contrastare microbi come virus o batteri; I Prioni resistono benissimo sia alla cottura che alla sterilizzazione, ai raggi ultravioletti e alle sostanze chimiche. L’incenerimento sembra essere una tecnica efficace ma poco praticabile.

4. VLP: virus-like particles

Queste entità virali, somigliano ai virus ma non sono capaci di infettare, sono stati privati del materiale genetico, quindi non possono replicarsi all’interno di cellule umane o batteriche. Le dimensioni sono nanometriche, tra 20 e 100, risultando quindi simili come dimensioni ai virus più piccoli. Sono ampiamente utilizzati per lo sviluppo di vaccini, ad esempio quelli contro il papilloma virus umano, l’epatite B, per l’influenza, la malaria.

Siamo arrivati al termine di quest’articolo, nel quale mi auguro di aver chiarito, in almeno minima parte quali siano le differenze tra alcune delle particelle subvirali. Se vi ho intrattenuto e l’articolo è stato di vostro gradimento, sarebbe utile una condivisione dell’articolo con parenti o amici interessati a tematiche di salute, medicina, biologia, chimica e tanto altro. Restate sintonizzati, per ulteriori letture interessanti su virus, batteri, animali, molecole, personaggi che hanno fatto la storia della scienza, dell’arte medica o approfondimenti vari.

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FONTI:

https://www.microbiologiaitalia.it/virologia/virologia-border-line-gli-agenti-subvirali/

https://talk.ictvonline.org/ictv-reports/ictv_online_report/subviral-agents/w/viroids

https://www.quimica.es/enciclopedia/Viroide.html

https://www.ao-pisa.toscana.it/index.php?option=com_content&view=article&id=3840:i-prioni-sono-elementi-cruciali-di-diversi-tumori-studio-unipi-aoup-neuromed-su-copertina-di-cancers&catid=123&Itemid=131

https://www.brainfactor.it/il-ruolo-dei-prioni-nello-sviluppo-nervoso/

https://it.sawakinome.com/articles/microbiology/difference-between-prions-and-viroids.html

https://it.wikipedia.org/wiki/Prione

https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/virus-like-particle

https://www.news-medical.net/health/What-is-a-VLP-Vaccine.aspx