I virus

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Al giorno d’oggi, soprattutto negli ultimi mesi, si sente parlare molto spesso di virus, questa parola è diventata ormai di uso corrente, ma siamo davvero sicuri di sapere di che cosa stiamo parlando? I virus sono affascinanti e costituiscono un’argomento davvero complesso che merita un approfondimento. Questo articolo sarà il primo di una serie di sei pubblicazioni su questo sito, le quali verranno riunite una serie che prenderà il nome di “Virus Tales”. In questo primo articolo parleremo delle caratteristiche generali dei virus, di che cosa sono e del loro ruolo biologico. Nelle prossime cinque puntate invece parleremo di alcuni virus in particolare, i quali potrebbero costituire in futuro, hanno costituito in passato, o stanno costituendo al giorno d’oggi una minaccia per la salute mondiale.

Nell’articolo odierno, come già detto, parleremo delle caratteristiche dei virus in generale e la prima cosa che bisogna chiedersi quando si cerca di approcciare questo argomento è: che cos’è un virus? Questa prima domanda non è facile, secondo la definizione infatti, i virus sono delle entità subcellulari considerati come parassiti endocellulari obbligati. Queste parole possono già risultare di difficile comprensione, andiamo quindi per gradi. Il fatto che i virus siano delle entità biologiche subcellulari è semplicemente un modo per dire che, ad oggi, non sono considerati delle forme di vita e questo perchè i virus non rispettano le regole che ogni essere vivente deve soddisfare per potersi definire tale.

Per capirci, procederemo ora con l’elenco di queste regole.
1- Ogni organismo vivente deve essere in grado di evolvere e di variare il proprio genotipo e fenotipo, risultando così imparentato con altri organismi viventi.
2- Ogni organismo vivente deve essere in grado di dare origine ad altri organismi.
3- Ogni organismo vivente deve essere strutturato ed occupare uno volume definito nello spazio.
4- Ogni organismo vivente possiede delle informazioni che determinano la sua struttura e le sue possibilità, queste informazioni devono essere trasferibili.
5- Ogni organismo vivente risulta in grado di mantenere al proprio interno un ambiente diverso rispetto all’esterno, potendo accumulare o rilasciare certe molecole.
6- Ogni organismo vivente deve essere in grado di crescere.
7- Ogni organismo vivente deve essere in grado di ricavare energia e di convertirla tramite un metabolismo.
8- Ogni organismo vivente deve essere in grado di reagire agli stimoli ambientali.

Di fronte a queste regole, la scienza è stata in grado di evidenziare che non tutte vengono rispettate dai virus, come per esempio l’ottava e la settima, i virus infatti sono entità inerti che sono attive solamente quando infettano un ospite e non possiedono un metabolismo, l’unico loro scopo è quello di fare copie di se stessi. In più, risultano violate, anche se solo in parte, pure la sesta, la quinta e la prima regola, i virus infatti, una volta che si sono riprodotti non generano una prole che dovrà crescere, i nuovi virus si formano solo per assemblaggio, la sesta regola è quindi non del tutto rispettata. La quinta regole viene violata parzialmente perchè gli ambienti interni al virus non sono diversi da quelli esterni, i virus contengono solamente delle proteine particolari che servono per riprodursi e che non possono trovare nelle cellule che infettano. Anche la prima regola viene violata solo in parte perchè nonostante i virus siano in grado di mutare, essi non risultano imparentati con nessuno degli organismi viventi conosciuti.

Una volta chiarito che i virus vanno posti in un insieme a parte rispetto a quello dei viventi, rimane da capire che cosa essi siano effettivamente, a questo proposito, prima abbiamo detto che si tratta di parassiti endocellulari obbligati, ovvero che il loro unico modo di moltiplicarsi sia quello di infettare una cellula, detta ospite, di fare copie di se stessi all’interno di essa e di uscire dalla cellula per cercarne una nuova da infettare. Per fare ciò i virus sfruttano dei meccanismi congeniali alla loro struttura. Per capire come essi siano in grado di moltiplicarsi è necessario quindi sapere come sono fatti. Questi oggetti biologici possiedono diverse forme ma alla base sono tutti simili fra loro: per prima cosa essi possiedono tutti un acido nucleico, DNA o RNA ma mai entrambi, in più, questo acido nucleico è contenuto all’interno di un guscio proteico che prende il nome di capside. Mentre la struttura di alcuni virus si limita a quanto detto fin’ora, altri possiedono un ulteriore rivestimento superficiale di natura lipoproteica chiamato pericapside.

Una volta compreso come sono fatti i virus, possiamo passare alla descrizione del loro ciclo replicativo, il quale per avvenire necessita, come già detto, di un ospite da sfruttare come tramite. I virus infatti non possiedono il set di enzimi necessario per replicarsi, queste molecole le possono trovare all’interno della cellula che infettano e quando ciò avviene il virus altro non fa che iniettare il proprio genoma all’interno dell’ospite. Questo genoma contiene tutte le informazioni per fare copie di se stesso, quindi ecco spiegato perchè si parla di parassiti endocellulari “obbligati”, senza un ospite che possa fornire gli strumenti per la replicazione, i virus non riuscirebbero a moltiplicarsi.

Dipendere da un altro organismo sembrerebbe una strategia piuttosto svantaggiosa, osservando i numeri che riescono a raggiungere i virus però, dovremmo rivalutare questa affermazione. E’ stimato che i virus siano gli enti biologici capaci di moltiplicarsi più diffusi sul pianeta, sarebbero anche molti di più dei batteri, inoltre ne esistono moltissime varietà, i virus infatti sono specifici e, nel caso siano capaci di infettare più di una specie, queste devono essere molto simili fra loro. I virus sono così diffusi e variegati che si ritiene che non esista nessun essere vivente che non abbia almeno uno specifico virus capace di infettarlo.

Ma da cosa dipende la specificità di un virus? Perchè alcuni virus infettano solo le piante, altri solo i batteri e altri solo l’uomo? La specificità d’ospite di un virus dipende da strutture che esso espone sulla superficie del suo capside, chiamati antirecettori, queste strutture sono in grado di riconoscere e legare altre strutture complementari esposte sulle membrane delle cellule bersaglio, chiamati invece recettori. I recettori cellulari sono diversi da specie a specie e addirittura tra tessuto e tessuto, questo perchè la loro funzione è altamente specifica a seconda del citotipo: i recettori possono, per esempio, permettere la comunicazione fra cellule vicine ma anche lontane, intercettando sostanze come gli ormoni. Tessuti diversi rispondono diversamente alle stesse stimolazioni e questo grazie alla differenza dei recettori delle loro cellule, questa diversità nei recettori permette al virus, che ne riconosce solo un particolare tipo, di localizzarsi in una determinata parte del corpo. I virus respiratori colpiscono le vie aeree perchè sono in grado di riconoscere solo i recettori delle cellule di quel distretto corporeo, ecco perchè si localizzano solo lì e non anche da altre parti.

Questa specificità può però essere modificata, gli antirecettori virali, che stabiliscono quale sarà il tipo cellula bersaglio, sono codificati dal genoma virale, il quale, esattamente come tutti gli altri genomi, durante la replicazione può mutare. Una mutazione, nel caso dovesse interessare il gene che codifica per gli antirecettori virali, potrebbe portare ad un cambiamento di questi ultimi, conferendo al virus la capacità di infettare altri tipi di cellule e quindi di colpire un diverso distretto corporeo. Questi cambiamenti però potrebbero essere anche ben più ampi, una variazione drastica negli antirecettori potrebbe portare un virus ad infettare anche una specie diversa. Di questo fenomeno noi umani ne siamo ben consapevoli, è già accaduto in passato che alcuni virus, prima responsabili solo di malattie a carico di animali, mutassero e cominciassero ad infettare anche l’uomo.

Dopo aver sentito questi fatti potreste pensare che i virus costituiscano esclusivamente una minaccia, e nessuno potrebbe darvi torto, i virus costituiscono un serio problema per la salute della popolazione mondiale ed a prova di ciò essi uccidono moltissime persone ogni anno. Nonostante questo importante aspetto negativo, i virus assumono anche un ruolo importante a livello biologico, essi infatti sono necessari per la gestione delle comunità batteriche negli ecosistemi. Se non ci fossero i virus, i batteri sarebbero liberi di crescere in maniera incontrollata e, lentamente, il nostro mondo ne verrebbe invaso più di quanto già non lo sia. Questi virus battericidi sono chiamati “batteriofagi”, infettano solo i batteri e sono innocui per le piante e gli animali. In aggiunta a ciò, certi virus sono anche in grado di controllare la crescita di fioriture algali che, se si espandessero troppo, potrebbero portare all’eutrofizzazione delle acque con morte degli animali marini. 

Come ultima utilità riscontrabile nei virus è importante ricordare che essi sono una delle più grandi riserve di diversità genetica ancora inesplorate nel mondo biologico, nel futuro alcuni geni virali potrebbero essere sfruttati dall’ingegneria genetica per produrre sostanze di uso medico oppure organismi geneticamente modificati.

Questo primo articolo della serie “Virus Tales” si conclude qui, nei prossimi episodi inizieremo a trattare di alcuni virus nello specifico ed entreremo nel dettaglio sulle loro caratteristiche.

Spero che tu abbia trovato interessante questo articolo! A presto!

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